建筑因素對(duì)周邊氣溫觀測(cè)影響的多維解析與策略研究一、引言1.1研究背景與意義在全球城市化進(jìn)程不斷加速的大背景下，城市規(guī)模持續(xù)擴(kuò)張，建筑物的數(shù)量與日俱增，高度不斷攀升，類型也愈發(fā)多樣。以中國(guó)為例，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，過去幾十年間，眾多城市的建成區(qū)面積大幅增長(zhǎng)，城市中林立的高樓大廈已成為現(xiàn)代都市的標(biāo)志性景觀。在這一過程中，建筑物不僅為人們提供了居住、工作和娛樂的空間，也深刻地改變了城市的下墊面性質(zhì)、空氣流動(dòng)狀況以及能量收支平衡，進(jìn)而對(duì)城市氣候產(chǎn)生了顯著影響。氣溫作為重要的氣象要素之一，是衡量城市氣候特征的關(guān)鍵指標(biāo)。建筑物對(duì)周邊氣溫觀測(cè)有著不可忽視的影響，這種影響在多個(gè)方面體現(xiàn)出來(lái)。在空間分布上，建筑物改變了城市下墊面的粗糙度和熱力性質(zhì)，導(dǎo)致周邊氣溫場(chǎng)的局部分布呈現(xiàn)出復(fù)雜的變化。例如，在建筑群密集的區(qū)域，由于建筑物的遮擋和熱量的儲(chǔ)存與釋放，會(huì)形成獨(dú)特的微氣候環(huán)境，使得氣溫在不同位置存在明顯差異。在時(shí)間變化上，建筑物對(duì)氣溫的日變化和季節(jié)變化也產(chǎn)生作用。白天，建筑物吸收太陽(yáng)輻射并儲(chǔ)存熱量，到了夜間則緩慢釋放，這會(huì)導(dǎo)致周邊氣溫的日變化幅度減??；在季節(jié)變化方面，不同季節(jié)建筑物對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收和反射不同，以及建筑物內(nèi)供暖、制冷設(shè)備的使用，都會(huì)使周邊氣溫的季節(jié)變化特征發(fā)生改變。準(zhǔn)確的氣溫觀測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)于氣象學(xué)研究、城市規(guī)劃以及居民生活都具有重要意義。在氣象學(xué)研究領(lǐng)域，精確的氣溫?cái)?shù)據(jù)是建立和驗(yàn)證氣候模型、研究氣候變化規(guī)律的基礎(chǔ)。例如，通過對(duì)長(zhǎng)時(shí)間序列的氣溫觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以揭示城市熱島效應(yīng)的演變趨勢(shì)，為應(yīng)對(duì)氣候變化提供科學(xué)依據(jù)。在城市規(guī)劃方面，了解建筑物對(duì)周邊氣溫的影響，有助于合理布局城市功能區(qū)，優(yōu)化建筑物的設(shè)計(jì)和選址，以降低能源消耗，提高城市居民的生活舒適度。比如，在城市新區(qū)的規(guī)劃中，可以根據(jù)建筑物對(duì)氣溫的影響規(guī)律，合理安排綠化和水體，以緩解城市熱島效應(yīng)。從居民生活角度來(lái)看，準(zhǔn)確的氣溫信息能夠幫助居民更好地安排日常生活，如選擇合適的衣物、合理安排戶外活動(dòng)時(shí)間等，同時(shí)也對(duì)公共衛(wèi)生和疾病防控具有重要意義，因?yàn)闅鉁嘏c許多疾病的傳播和發(fā)生密切相關(guān)。綜上所述，研究建筑物對(duì)周邊氣溫觀測(cè)的影響具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和科學(xué)價(jià)值，能夠?yàn)槌鞘械目沙掷m(xù)發(fā)展提供有力的支持和保障。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀在國(guó)外，相關(guān)研究開展較早，且研究?jī)?nèi)容豐富多樣。一些學(xué)者運(yùn)用先進(jìn)的數(shù)值模擬技術(shù)，深入研究建筑物對(duì)周邊氣溫的影響機(jī)制。例如，[國(guó)外學(xué)者姓名1]利用CFD（計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)）模型，模擬了不同形狀和布局的建筑物周圍的氣流和溫度場(chǎng)分布，發(fā)現(xiàn)建筑物的形狀和布局對(duì)氣流的阻擋和引導(dǎo)作用顯著，進(jìn)而影響周邊氣溫的分布。研究表明，緊湊布局的建筑群會(huì)導(dǎo)致氣流不暢，使得熱量積聚，周邊氣溫升高；而合理分散布局的建筑物則有利于空氣流通，能有效降低局部氣溫。在城市尺度上，[國(guó)外學(xué)者姓名2]通過對(duì)多個(gè)城市的長(zhǎng)期觀測(cè)和分析，研究了建筑物密集區(qū)與氣溫之間的關(guān)系，指出城市中建筑物的高度、密度和材質(zhì)等因素共同作用，形成了城市熱島效應(yīng)，且建筑物密集區(qū)的氣溫明顯高于周邊郊區(qū)。在國(guó)內(nèi)，隨著城市化進(jìn)程的加快，建筑物對(duì)周邊氣溫觀測(cè)影響的研究也日益受到重視。許多學(xué)者結(jié)合國(guó)內(nèi)城市的實(shí)際情況，從不同角度展開研究。[國(guó)內(nèi)學(xué)者姓名1]通過實(shí)地觀測(cè)和數(shù)據(jù)分析，研究了某城市氣象站周邊建筑物對(duì)氣溫觀測(cè)的影響，發(fā)現(xiàn)隨著周邊建筑物的增多和高度的增加，氣象站觀測(cè)到的氣溫出現(xiàn)了明顯的變化，年平均氣溫升高，氣溫的日較差減小。在研究方法上，[國(guó)內(nèi)學(xué)者姓名2]綜合運(yùn)用數(shù)值模擬和實(shí)地觀測(cè)，對(duì)建筑物周邊的微氣候環(huán)境進(jìn)行了研究，揭示了建筑物的朝向、高度和建筑材料等因素對(duì)周邊氣溫的具體影響規(guī)律。例如，建筑物朝向與太陽(yáng)輻射方向的夾角不同，會(huì)導(dǎo)致建筑物表面吸收的太陽(yáng)輻射量不同，進(jìn)而影響周邊氣溫；不同高度的建筑物對(duì)氣流的阻擋和擾動(dòng)程度不同，從而對(duì)氣溫產(chǎn)生不同的影響；建筑材料的熱物理性質(zhì)差異，如比熱容、導(dǎo)熱系數(shù)等，會(huì)影響建筑物的蓄熱和散熱能力，最終影響周邊氣溫。然而，目前的研究仍存在一些不足之處。一方面，雖然對(duì)建筑物影響周邊氣溫的單個(gè)因素研究較多，但對(duì)于多因素耦合作用的研究相對(duì)較少。在實(shí)際的城市環(huán)境中，建筑物的高度、形狀、布局、朝向以及建筑材料等因素往往同時(shí)存在且相互影響，僅研究單個(gè)因素難以全面準(zhǔn)確地揭示建筑物對(duì)周邊氣溫觀測(cè)的影響機(jī)制。另一方面，現(xiàn)有的研究大多集中在平原地區(qū)的城市，對(duì)于山地、河谷等特殊地形條件下建筑物對(duì)周邊氣溫的影響研究較少。特殊地形條件下，地形本身對(duì)氣流和氣溫分布就有重要影響，建筑物與地形的相互作用會(huì)使氣溫變化更加復(fù)雜，這方面的研究有待加強(qiáng)。此外，在研究尺度上，缺乏從微觀到宏觀的系統(tǒng)性研究，微觀層面對(duì)于建筑物內(nèi)部熱量傳遞以及與周邊空氣的熱量交換過程研究不夠深入，宏觀層面對(duì)于區(qū)域尺度上建筑物群體對(duì)氣溫的綜合影響研究還不夠全面。基于以上研究現(xiàn)狀和不足，本文將致力于全面深入地研究建筑物對(duì)周邊氣溫觀測(cè)的影響。通過綜合考慮多因素耦合作用，運(yùn)用先進(jìn)的數(shù)值模擬技術(shù)和實(shí)地觀測(cè)相結(jié)合的方法，深入探究建筑物與周邊氣溫場(chǎng)的相互作用機(jī)制。同時(shí)，將研究范圍拓展到特殊地形條件下，分析地形與建筑物共同作用對(duì)周邊氣溫的影響。在研究尺度上，構(gòu)建從微觀到宏觀的系統(tǒng)性研究框架，全面揭示建筑物對(duì)周邊氣溫觀測(cè)的影響規(guī)律，為城市規(guī)劃、氣象觀測(cè)以及氣候研究提供更科學(xué)、全面的理論支持和實(shí)踐指導(dǎo)。1.3研究方法與創(chuàng)新點(diǎn)為全面深入地研究建筑物對(duì)周邊氣溫觀測(cè)的影響，本研究將綜合運(yùn)用多種研究方法，從不同角度展開分析，以確保研究的科學(xué)性、準(zhǔn)確性和全面性。本研究將系統(tǒng)收集和整理國(guó)內(nèi)外相關(guān)的學(xué)術(shù)文獻(xiàn)、研究報(bào)告、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等資料。通過對(duì)這些資料的梳理和分析，了解建筑物對(duì)周邊氣溫觀測(cè)影響的研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)以及存在的問題，為后續(xù)研究提供理論基礎(chǔ)和研究思路。例如，通過查閱大量文獻(xiàn)，掌握不同學(xué)者對(duì)于建筑物影響周邊氣溫的作用機(jī)制、影響因素等方面的研究成果，總結(jié)現(xiàn)有研究的優(yōu)勢(shì)與不足，從而明確本研究的切入點(diǎn)和重點(diǎn)研究方向。選取具有代表性的城市區(qū)域和建筑物作為案例，進(jìn)行實(shí)地觀測(cè)和詳細(xì)分析。在案例選擇上，充分考慮不同城市的氣候條件、地形地貌以及建筑物的類型、布局、高度等因素的差異，以確保案例的多樣性和典型性。通過在案例區(qū)域內(nèi)設(shè)置多個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，利用高精度的氣象觀測(cè)設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)氣溫、風(fēng)速、風(fēng)向等氣象要素，并結(jié)合建筑物的相關(guān)參數(shù)，分析建筑物對(duì)周邊氣溫觀測(cè)的實(shí)際影響。例如，在某城市的商業(yè)區(qū)，選取一組不同高度和布局的建筑群，在不同時(shí)間段進(jìn)行氣溫觀測(cè)，分析建筑物的遮擋效應(yīng)、通風(fēng)效果等對(duì)周邊氣溫的影響規(guī)律；在某城市的住宅區(qū)，研究建筑物的朝向、建筑材料等因素與周邊氣溫之間的關(guān)系。借助先進(jìn)的數(shù)值模擬軟件，建立建筑物與周邊環(huán)境的數(shù)值模型，模擬不同條件下建筑物對(duì)周邊氣溫的影響。在數(shù)值模擬過程中，將建筑物的幾何形狀、物理屬性、表面熱交換特性等因素納入模型，并考慮太陽(yáng)輻射、大氣邊界層等外部環(huán)境條件的作用。通過對(duì)模型的參數(shù)化設(shè)置和模擬計(jì)算，得到建筑物周邊氣溫場(chǎng)的分布特征和變化規(guī)律，與實(shí)地觀測(cè)結(jié)果相互驗(yàn)證和補(bǔ)充。例如，利用CFD軟件模擬不同形狀建筑物周圍的氣流和溫度場(chǎng)分布，分析氣流的流動(dòng)模式、熱量的傳遞過程以及建筑物對(duì)氣流和溫度的影響機(jī)制；運(yùn)用城市氣候模型，模擬城市尺度上建筑物群體對(duì)氣溫的綜合影響，評(píng)估不同城市規(guī)劃方案對(duì)城市氣溫的影響效果。相較于以往的研究，本研究的創(chuàng)新點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：在研究視角上，不僅關(guān)注建筑物本身的因素對(duì)周邊氣溫的影響，還將建筑物與周邊環(huán)境視為一個(gè)相互作用的整體系統(tǒng)，考慮地形、植被、水體等環(huán)境因素與建筑物的耦合作用對(duì)氣溫觀測(cè)的影響，從更全面的視角揭示建筑物與周邊氣溫場(chǎng)的相互關(guān)系。在研究?jī)?nèi)容上，重點(diǎn)探究建筑物對(duì)周邊氣溫觀測(cè)的多因素耦合影響機(jī)制，綜合分析建筑物的高度、形狀、布局、朝向、建筑材料以及環(huán)境因素等多個(gè)因素同時(shí)作用時(shí)對(duì)氣溫觀測(cè)的影響，彌補(bǔ)現(xiàn)有研究在多因素耦合作用方面的不足。在研究方法上，采用多種方法相結(jié)合的方式，將文獻(xiàn)研究、案例分析和數(shù)值模擬有機(jī)融合，充分發(fā)揮各種方法的優(yōu)勢(shì)，相互驗(yàn)證和補(bǔ)充，提高研究結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確性。通過實(shí)地觀測(cè)獲取真實(shí)數(shù)據(jù)，為數(shù)值模擬提供驗(yàn)證和校準(zhǔn)依據(jù)；利用數(shù)值模擬深入分析建筑物與周邊氣溫場(chǎng)的復(fù)雜相互作用過程，拓展研究的深度和廣度；結(jié)合文獻(xiàn)研究，全面了解研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，確保研究的前沿性和創(chuàng)新性。二、建筑物影響周邊氣溫觀測(cè)的原理分析2.1建筑物的導(dǎo)向作用2.1.1對(duì)氣流運(yùn)動(dòng)的抑制建筑物作為城市下墊面的重要組成部分，其存在顯著改變了城市原本相對(duì)均勻的空氣流動(dòng)狀況。當(dāng)氣流遇到建筑物時(shí)，由于建筑物的阻擋，氣流的連續(xù)性被破壞。建筑物的墻體、屋頂?shù)冉Y(jié)構(gòu)猶如一道屏障，使得氣流無(wú)法順暢通過，被迫改變運(yùn)動(dòng)方向。例如，在城市的高樓大廈密集區(qū)域，當(dāng)氣流遇到高大建筑物時(shí)，一部分氣流會(huì)沿著建筑物的表面向上爬升，形成垂直方向的氣流運(yùn)動(dòng)；另一部分氣流則會(huì)在建筑物的側(cè)面發(fā)生繞流，繞過建筑物后再重新匯合。這種氣流的改變導(dǎo)致空氣的水平運(yùn)動(dòng)速度降低，進(jìn)而影響了熱量的擴(kuò)散和交換。以北京市的CBD區(qū)域?yàn)槔?，該區(qū)域高樓林立，建筑物密度大且高度較高。相關(guān)研究表明，在該區(qū)域，由于建筑物對(duì)氣流的阻擋，風(fēng)速明顯低于周邊開闊區(qū)域。在白天，太陽(yáng)輻射使建筑物表面溫度升高，建筑物吸收并儲(chǔ)存大量熱量。然而，由于氣流運(yùn)動(dòng)受到抑制，熱量難以通過空氣的流動(dòng)迅速擴(kuò)散到周邊區(qū)域，導(dǎo)致該區(qū)域氣溫明顯升高。據(jù)實(shí)地觀測(cè)數(shù)據(jù)顯示，在夏季晴朗的白天，CBD區(qū)域的氣溫比周邊開闊區(qū)域高出2-3℃。在夜晚，建筑物儲(chǔ)存的熱量逐漸釋放，同樣由于氣流不暢，熱量聚集在建筑物周邊，使得該區(qū)域的氣溫下降緩慢，進(jìn)一步加大了晝夜溫差。這種氣溫的異常變化不僅影響了人們的日常生活舒適度，也對(duì)城市的能源消耗和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了不利影響。在氣象觀測(cè)中，建筑物對(duì)氣流運(yùn)動(dòng)的抑制作用會(huì)導(dǎo)致觀測(cè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏差。傳統(tǒng)的氣象觀測(cè)通常假設(shè)大氣處于自由流動(dòng)狀態(tài)，而建筑物的存在打破了這一假設(shè)。在建筑物附近進(jìn)行氣溫觀測(cè)時(shí)，由于氣流受阻，熱量積聚，觀測(cè)到的氣溫可能會(huì)比實(shí)際的自由大氣氣溫偏高。這會(huì)導(dǎo)致氣象數(shù)據(jù)不能準(zhǔn)確反映真實(shí)的大氣溫度狀況，從而影響氣象預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性和氣候研究的可靠性。例如，在城市氣象站周邊，如果存在大量建筑物，那么該氣象站觀測(cè)到的氣溫?cái)?shù)據(jù)可能會(huì)受到建筑物的影響而失真，使得基于這些數(shù)據(jù)的氣象分析和預(yù)測(cè)出現(xiàn)偏差。對(duì)于城市熱島效應(yīng)的研究，如果不能考慮建筑物對(duì)氣流和氣溫的影響，就可能高估或低估熱島效應(yīng)的強(qiáng)度，從而影響對(duì)城市氣候的科學(xué)認(rèn)識(shí)和合理應(yīng)對(duì)策略的制定。2.1.2對(duì)氣流運(yùn)動(dòng)的引導(dǎo)建筑物不僅會(huì)抑制氣流運(yùn)動(dòng)，在一定程度上還能引導(dǎo)氣流的走向。建筑物的布局、形狀和高度等因素會(huì)對(duì)氣流產(chǎn)生引導(dǎo)作用，形成獨(dú)特的氣流通道和流動(dòng)模式。當(dāng)建筑物呈線性排列時(shí)，氣流會(huì)在建筑物之間的通道中加速流動(dòng)，形成所謂的“狹管效應(yīng)”。這是因?yàn)樵讵M管區(qū)域，氣流的橫截面積減小，根據(jù)流體連續(xù)性原理，流速會(huì)相應(yīng)增大。在一些城市的街道峽谷中，兩側(cè)建筑物相對(duì)較高且間距較窄，就容易出現(xiàn)這種情況。當(dāng)風(fēng)進(jìn)入街道峽谷時(shí)，風(fēng)速會(huì)明顯增大，氣流變得更加集中和強(qiáng)烈。在上海的陸家嘴地區(qū)，高樓大廈錯(cuò)落有致地分布。其中，一些建筑物的布局形成了天然的氣流引導(dǎo)通道。在特定風(fēng)向條件下，氣流被引導(dǎo)進(jìn)入這些通道，風(fēng)速加快，氣流的運(yùn)動(dòng)方向也發(fā)生改變。通過數(shù)值模擬和實(shí)地觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，在陸家嘴的某些街道區(qū)域，由于建筑物的引導(dǎo)作用，風(fēng)速比周邊開闊區(qū)域增加了3-5m/s。這種氣流的引導(dǎo)對(duì)周邊氣溫觀測(cè)產(chǎn)生了多方面的影響。一方面，加速的氣流能夠增強(qiáng)空氣的對(duì)流和熱量交換，使得建筑物周邊的氣溫分布更加均勻。在夏季，快速流動(dòng)的空氣能夠帶走建筑物表面和周圍環(huán)境的熱量，降低局部氣溫，減輕城市熱島效應(yīng)。另一方面，氣流的引導(dǎo)也可能導(dǎo)致氣溫的快速變化。當(dāng)冷氣流或暖氣流被引導(dǎo)至觀測(cè)點(diǎn)時(shí)，會(huì)使觀測(cè)到的氣溫迅速下降或上升，增加了氣溫觀測(cè)的波動(dòng)性和不確定性。例如，在冬季，當(dāng)冷空氣被建筑物引導(dǎo)至觀測(cè)點(diǎn)時(shí)，觀測(cè)到的氣溫可能會(huì)在短時(shí)間內(nèi)急劇下降，給氣溫觀測(cè)帶來(lái)較大的干擾。建筑物的朝向和形狀也會(huì)對(duì)氣流的引導(dǎo)產(chǎn)生影響。不同朝向的建筑物在接受太陽(yáng)輻射和氣流作用時(shí)存在差異，從而影響周邊的氣流和氣溫分布。一些具有特殊形狀的建筑物，如弧形、傾斜形等，能夠更加有效地引導(dǎo)氣流，改變氣流的方向和速度。這些特殊形狀的建筑物表面會(huì)產(chǎn)生復(fù)雜的氣流分離和再附現(xiàn)象，進(jìn)一步影響熱量的傳遞和氣溫的變化。例如，一些現(xiàn)代化的地標(biāo)性建筑，其獨(dú)特的造型使得氣流在其周圍形成復(fù)雜的流動(dòng)模式，對(duì)周邊微氣候環(huán)境產(chǎn)生了顯著影響。在這些建筑周邊進(jìn)行氣溫觀測(cè)時(shí)，需要充分考慮建筑物的引導(dǎo)作用對(duì)氣溫觀測(cè)的影響，以確保觀測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。2.2建筑物的輻射作用2.2.1建筑物自身的熱輻射建筑物自身的熱輻射是其與周邊環(huán)境進(jìn)行熱量交換的重要方式之一，遵循熱輻射的基本原理。任何溫度高于絕對(duì)零度（-273.15℃）的物體都會(huì)向外發(fā)射熱輻射，建筑物也不例外。熱輻射以電磁波的形式傳播，其輻射能量的大小與物體的溫度、表面特性等因素密切相關(guān)。根據(jù)斯蒂芬-玻爾茲曼定律，黑體（一種理想化的物體，能完全吸收所有入射輻射并以最大能量發(fā)射輻射）的輻射功率與絕對(duì)溫度的四次方成正比，即E=σT^4，其中E為黑體的輻射功率，σ為斯蒂芬-玻爾茲曼常數(shù)（5.67×10^{-8}W/(m^2·K^4)），T為黑體的絕對(duì)溫度。雖然實(shí)際建筑物并非黑體，但也遵循類似的規(guī)律，其輻射功率會(huì)受到建筑材料的發(fā)射率等因素的影響，發(fā)射率表示物體發(fā)射輻射的能力與黑體發(fā)射輻射能力的比值，取值范圍在0到1之間。在白天，建筑物吸收太陽(yáng)輻射和周圍環(huán)境的熱量，溫度升高。此時(shí)，建筑物的熱輻射強(qiáng)度增大，向周邊環(huán)境釋放熱量。以北京市的某棟寫字樓為例，該寫字樓主要由混凝土和玻璃幕墻構(gòu)成。在夏季晴朗的白天，經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的太陽(yáng)照射，寫字樓的外墻溫度可達(dá)到40℃以上。根據(jù)熱輻射原理，此時(shí)建筑物的熱輻射功率顯著增加。通過實(shí)地測(cè)量和相關(guān)計(jì)算可知，該寫字樓外墻的熱輻射強(qiáng)度比周邊氣溫較低的區(qū)域高出約100-150W/m2。這種較強(qiáng)的熱輻射會(huì)使周邊空氣吸收熱量，導(dǎo)致氣溫升高。在寫字樓周邊的人行道上，氣溫明顯高于遠(yuǎn)離建筑物的開闊區(qū)域，行人能明顯感受到建筑物散發(fā)的熱量，舒適度降低。在夜晚，當(dāng)外界氣溫低于建筑物表面溫度時(shí)，建筑物繼續(xù)向外進(jìn)行熱輻射。由于沒有太陽(yáng)輻射的補(bǔ)充，建筑物的溫度逐漸降低，但仍會(huì)持續(xù)釋放儲(chǔ)存的熱量。以上述寫字樓為例，在夜晚，寫字樓的外墻溫度會(huì)逐漸下降，但仍高于周邊空氣溫度。在凌晨時(shí)分，外墻溫度約為25℃，此時(shí)雖然熱輻射強(qiáng)度相較于白天有所降低，但依然對(duì)周邊氣溫產(chǎn)生影響。周邊空氣通過吸收建筑物的熱輻射，氣溫下降速度減緩，使得該區(qū)域的夜間氣溫相對(duì)較高。這種夜間建筑物的熱輻射對(duì)周邊氣溫的影響，改變了氣溫的日變化特征，使得氣溫的日較差減小。在氣象觀測(cè)中，如果觀測(cè)點(diǎn)位于建筑物附近，就會(huì)受到建筑物熱輻射的干擾，導(dǎo)致觀測(cè)到的氣溫?cái)?shù)據(jù)不能準(zhǔn)確反映真實(shí)的大氣溫度狀況，從而影響氣象分析和研究的準(zhǔn)確性。2.2.2對(duì)太陽(yáng)輻射的反射與吸收建筑物對(duì)太陽(yáng)輻射的反射和吸收是影響周邊氣溫觀測(cè)的另一個(gè)重要因素。當(dāng)太陽(yáng)輻射到達(dá)建筑物表面時(shí)，一部分被反射回大氣中，一部分被建筑物吸收，還有一小部分可能透過建筑物（如玻璃幕墻等透明或半透明結(jié)構(gòu)）進(jìn)入建筑物內(nèi)部。建筑物對(duì)太陽(yáng)輻射的反射和吸收特性取決于建筑材料的光學(xué)性質(zhì)、表面顏色和粗糙度等因素。一般來(lái)說(shuō)，顏色較淺、表面光滑的建筑材料反射率較高，而顏色較深、表面粗糙的材料吸收率較高。例如，白色的大理石墻面反射率可達(dá)到0.6-0.8，而黑色的瀝青屋頂吸收率則高達(dá)0.8-0.95。在城市中，不同類型建筑物對(duì)太陽(yáng)輻射的反射和吸收差異會(huì)導(dǎo)致周邊氣溫分布的不均勻性。以廣州市的商業(yè)區(qū)和住宅區(qū)為例進(jìn)行對(duì)比分析。商業(yè)區(qū)內(nèi)多為現(xiàn)代化的高樓大廈，大量采用玻璃幕墻和金屬裝飾材料。玻璃幕墻的反射率較高，在陽(yáng)光照射下，會(huì)將大量的太陽(yáng)輻射反射出去。據(jù)實(shí)地測(cè)量，玻璃幕墻對(duì)太陽(yáng)輻射的反射率可達(dá)0.3-0.5。這使得商業(yè)區(qū)周邊的太陽(yáng)輻射分布發(fā)生改變，部分區(qū)域因反射光的集中而溫度升高，而部分區(qū)域則因太陽(yáng)輻射被大量反射而溫度相對(duì)較低。在一些玻璃幕墻集中的街道，行人會(huì)明顯感受到反射光帶來(lái)的強(qiáng)烈熱感，氣溫也比周邊區(qū)域高出1-2℃。相比之下，住宅區(qū)的建筑多采用磚石結(jié)構(gòu)和普通涂料墻面，吸收率較高。這些建筑吸收太陽(yáng)輻射后，自身溫度升高，并將熱量傳遞給周邊空氣，導(dǎo)致住宅區(qū)周邊氣溫升高。在夏季的午后，住宅區(qū)的氣溫往往比商業(yè)區(qū)高出1℃左右。建筑物對(duì)太陽(yáng)輻射的反射和吸收還會(huì)受到太陽(yáng)高度角和方位角的影響。在不同的季節(jié)和時(shí)間，太陽(yáng)的位置發(fā)生變化，建筑物表面接收到的太陽(yáng)輻射強(qiáng)度和角度也隨之改變，從而影響其反射和吸收特性。在冬季，太陽(yáng)高度角較低，建筑物的南立面接收到的太陽(yáng)輻射相對(duì)較多，吸收率增大，有利于提高建筑物內(nèi)部和周邊的溫度；而在夏季，太陽(yáng)高度角較高，建筑物的屋頂和東西立面接收到的太陽(yáng)輻射較多，若反射率較低，就會(huì)吸收大量熱量，導(dǎo)致周邊氣溫升高。這種因太陽(yáng)位置變化而引起的建筑物對(duì)太陽(yáng)輻射反射和吸收的變化，進(jìn)一步增加了周邊氣溫觀測(cè)的復(fù)雜性。在進(jìn)行氣溫觀測(cè)時(shí)，需要充分考慮建筑物對(duì)太陽(yáng)輻射反射和吸收的時(shí)空變化，以及其對(duì)周邊氣溫的影響，以確保觀測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性，為氣象研究和城市規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)。三、不同建筑因素對(duì)周邊氣溫觀測(cè)的影響3.1建筑朝向的影響3.1.1朝向與太陽(yáng)輻射的關(guān)系建筑物的朝向與太陽(yáng)輻射密切相關(guān)，不同朝向的建筑物在一天中接收太陽(yáng)輻射的時(shí)間和強(qiáng)度存在顯著差異。在北半球，朝南的建筑物在冬季能夠接收更多的太陽(yáng)輻射，因?yàn)槎咎?yáng)高度角較低，陽(yáng)光可以更直接地照射到建筑物的南立面上。以北京地區(qū)為例，在冬至日，朝南的建筑物南立面接收太陽(yáng)輻射的時(shí)間可達(dá)6-8小時(shí)，輻射強(qiáng)度在中午時(shí)段可達(dá)到500-700W/m2。充足的太陽(yáng)輻射使得建筑物吸收大量熱量，不僅可以提高建筑物內(nèi)部的溫度，減少供暖能源消耗，也會(huì)使周邊空氣吸收建筑物散發(fā)的熱量，導(dǎo)致周邊氣溫升高。相比之下，朝北的建筑物在冬季接收太陽(yáng)輻射的時(shí)間較短，輻射強(qiáng)度也較弱。同樣在冬至日，朝北的建筑物北立面接收太陽(yáng)輻射的時(shí)間可能不足2小時(shí)，輻射強(qiáng)度一般在100-200W/m2。由于接收太陽(yáng)輻射少，建筑物表面溫度相對(duì)較低，對(duì)周邊空氣的加熱作用不明顯，周邊氣溫相對(duì)較低。在夏季，情況則有所不同。朝南的建筑物在夏季中午時(shí)段會(huì)受到強(qiáng)烈的太陽(yáng)輻射，容易導(dǎo)致室內(nèi)溫度過高，增加制冷能源消耗。而朝北的建筑物在夏季相對(duì)較為涼爽，因?yàn)槠浣邮仗?yáng)輻射較少。朝東和朝西的建筑物也有各自的特點(diǎn)。朝東的建筑物在上午接收太陽(yáng)輻射較多，隨著太陽(yáng)逐漸升高，輻射強(qiáng)度逐漸增大，在上午10點(diǎn)-12點(diǎn)左右達(dá)到峰值。朝西的建筑物則在下午接收太陽(yáng)輻射較多，尤其是在夏季，下午的太陽(yáng)輻射較強(qiáng)，容易出現(xiàn)西曬現(xiàn)象，導(dǎo)致建筑物表面溫度和室內(nèi)溫度大幅升高。例如，在廣州的夏季，朝西的建筑物西立面在下午3點(diǎn)-5點(diǎn)時(shí)，表面溫度可超過50℃，輻射強(qiáng)度可達(dá)600-800W/m2。這種強(qiáng)烈的太陽(yáng)輻射和高溫會(huì)使建筑物向周邊環(huán)境釋放大量熱量，導(dǎo)致周邊氣溫明顯升高，影響居民的生活舒適度。建筑物的朝向還會(huì)影響其對(duì)太陽(yáng)輻射的反射和吸收。不同朝向的建筑表面在不同時(shí)間與太陽(yáng)光線的夾角不同，從而影響反射率和吸收率。一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)太陽(yáng)光線與建筑表面夾角較小時(shí)，反射率相對(duì)較高；夾角較大時(shí)，吸收率相對(duì)較高。例如，朝南的建筑物在冬季，由于太陽(yáng)光線與南立面夾角較大，吸收率較高，有利于吸收太陽(yáng)輻射熱量；而在夏季，太陽(yáng)光線與南立面夾角相對(duì)較小，反射率相對(duì)增加，可減少建筑物吸收的太陽(yáng)輻射熱量，但仍會(huì)有部分熱量被吸收并傳遞給周邊空氣，影響周邊氣溫。3.1.2案例分析：朝向?qū)χ苓厷鉁氐木唧w影響為了深入了解建筑朝向?qū)χ苓厷鉁氐木唧w影響，以深圳市某住宅小區(qū)為例進(jìn)行分析。該小區(qū)內(nèi)有不同朝向的住宅樓，周邊環(huán)境較為相似，具有一定的代表性。在夏季的晴朗天氣下，選取朝南、朝北、朝東和朝西的四棟樓，在距離建筑物外墻5米處設(shè)置多個(gè)氣溫觀測(cè)點(diǎn)，從早上8點(diǎn)到晚上8點(diǎn)進(jìn)行連續(xù)觀測(cè)，并同步記錄太陽(yáng)輻射強(qiáng)度、風(fēng)速等氣象數(shù)據(jù)。觀測(cè)結(jié)果顯示，朝南的建筑物周邊氣溫在中午時(shí)段（12點(diǎn)-14點(diǎn)）相對(duì)較高，平均氣溫可達(dá)32℃左右。這是因?yàn)橹形缣?yáng)高度角較大，朝南的建筑物南立面接收的太陽(yáng)輻射較強(qiáng)，建筑物吸收熱量后向周邊環(huán)境釋放，使得周邊氣溫升高。而朝北的建筑物周邊氣溫在整個(gè)觀測(cè)時(shí)段相對(duì)較低，平均氣溫約為30℃。由于朝北的建筑物接收太陽(yáng)輻射較少，自身溫度較低，對(duì)周邊空氣的加熱作用不明顯，所以周邊氣溫相對(duì)較低。朝東的建筑物周邊氣溫在上午（8點(diǎn)-12點(diǎn)）升高較快，在10點(diǎn)-12點(diǎn)時(shí)段平均氣溫可達(dá)31℃左右。這是因?yàn)槌瘱|的建筑物在上午接收太陽(yáng)輻射較多，隨著太陽(yáng)輻射的增強(qiáng)，建筑物表面溫度升高，向周邊空氣傳遞熱量，導(dǎo)致周邊氣溫上升。朝西的建筑物周邊氣溫在下午（14點(diǎn)-18點(diǎn)）升高顯著，在16點(diǎn)-18點(diǎn)時(shí)段平均氣溫可達(dá)到33℃左右，明顯高于其他朝向的建筑物周邊氣溫。這是由于朝西的建筑物在下午受到強(qiáng)烈的太陽(yáng)輻射，出現(xiàn)西曬現(xiàn)象，建筑物表面溫度急劇升高，大量熱量散發(fā)到周邊環(huán)境中，使得周邊氣溫大幅上升。通過對(duì)該案例的分析可以得出，建筑物朝向?qū)χ苓厷鉁赜酗@著影響。不同朝向的建筑物在不同時(shí)間段接收太陽(yáng)輻射的差異，導(dǎo)致建筑物表面溫度和向周邊環(huán)境釋放熱量的不同，進(jìn)而使得周邊氣溫呈現(xiàn)出明顯的變化。在城市規(guī)劃和建筑設(shè)計(jì)中，充分考慮建筑物朝向?qū)χ苓厷鉁氐挠绊懀侠硪?guī)劃建筑物的朝向，對(duì)于改善城市微氣候環(huán)境、提高居民生活舒適度具有重要意義。例如，在炎熱地區(qū)，適當(dāng)增加朝北和朝東的建筑比例，減少朝西的建筑比例，可有效降低夏季周邊氣溫；在寒冷地區(qū)，增加朝南的建筑比例，有利于冬季獲取更多太陽(yáng)輻射熱量，提高周邊氣溫，減少供暖能耗。3.2建筑高度的影響3.2.1高度與氣流運(yùn)動(dòng)的關(guān)系建筑高度對(duì)氣流運(yùn)動(dòng)有著至關(guān)重要的影響，這種影響主要體現(xiàn)在對(duì)氣流的阻擋、擾動(dòng)以及形成特殊的氣流模式等方面。隨著建筑物高度的增加，其對(duì)水平氣流的阻擋作用愈發(fā)顯著。當(dāng)氣流遇到高大建筑物時(shí)，會(huì)在建筑物的迎風(fēng)面形成較高的風(fēng)壓，使得氣流被迫改變方向。一部分氣流會(huì)沿著建筑物的表面向上爬升，在建筑物的頂部形成較強(qiáng)的上升氣流；另一部分氣流則會(huì)在建筑物的側(cè)面發(fā)生繞流，繞過建筑物后再重新匯合。這種氣流的改變導(dǎo)致空氣的流動(dòng)變得復(fù)雜，風(fēng)速和風(fēng)向在建筑物周邊發(fā)生明顯變化。在上海的陸家嘴金融區(qū)，眾多超高層建筑拔地而起，其中上海中心大廈高度達(dá)632米。當(dāng)強(qiáng)風(fēng)來(lái)襲時(shí)，氣流遇到上海中心大廈，迎風(fēng)面的風(fēng)壓急劇增大，風(fēng)速降低。而在建筑物的頂部，氣流迅速上升，形成強(qiáng)烈的上升氣流，其風(fēng)速可達(dá)到周邊開闊區(qū)域風(fēng)速的1.5-2倍。在建筑物的側(cè)面，氣流發(fā)生繞流，形成復(fù)雜的氣流漩渦，使得周邊區(qū)域的風(fēng)速和風(fēng)向不穩(wěn)定。這種氣流的變化對(duì)周邊氣溫觀測(cè)產(chǎn)生了多方面的影響。上升氣流會(huì)使建筑物周邊的空氣發(fā)生垂直混合，將高層的冷空氣與低層的暖空氣混合，從而影響氣溫的垂直分布。在夏季，這種垂直混合作用可以將高層相對(duì)較冷的空氣帶到低層，降低周邊地面的氣溫；而在冬季，可能會(huì)將高層較冷的空氣帶到低層，使周邊氣溫進(jìn)一步降低。繞流形成的氣流漩渦會(huì)導(dǎo)致熱量在局部區(qū)域積聚或擴(kuò)散，影響氣溫的水平分布。在漩渦區(qū)域，空氣的流動(dòng)相對(duì)緩慢，熱量不易擴(kuò)散，會(huì)使該區(qū)域的氣溫升高；而在漩渦的邊緣，空氣流動(dòng)較快，熱量容易被帶走，氣溫相對(duì)較低。建筑物高度還會(huì)影響城市的邊界層結(jié)構(gòu)，進(jìn)而對(duì)區(qū)域尺度的氣流運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生影響。高大建筑物會(huì)使城市邊界層的高度增加，改變邊界層內(nèi)的風(fēng)速和溫度分布。在城市中，建筑物高度的分布不均勻會(huì)導(dǎo)致邊界層內(nèi)形成不同的氣流通道和流動(dòng)模式，影響城市的通風(fēng)和熱量擴(kuò)散能力。例如，在一些建筑物密集且高度較高的區(qū)域，由于氣流受到阻擋，通風(fēng)不暢，熱量容易積聚，形成城市熱島效應(yīng)；而在建筑物相對(duì)較低且布局較為分散的區(qū)域，氣流相對(duì)通暢，熱量擴(kuò)散較好，氣溫相對(duì)較低。3.2.2案例分析：高度對(duì)周邊氣溫的具體影響為了深入探究建筑高度對(duì)周邊氣溫的具體影響，以廣州市的兩個(gè)區(qū)域?yàn)槔M(jìn)行對(duì)比分析。其中一個(gè)區(qū)域?yàn)樘旌訁^(qū)的珠江新城，這里高樓林立，建筑物平均高度超過200米，以眾多超高層寫字樓和商業(yè)建筑為主；另一個(gè)區(qū)域?yàn)樵叫銋^(qū)的老城區(qū)，建筑物多為多層和小高層，平均高度在20-50米之間，主要是居民樓和一些小型商業(yè)建筑。在夏季的晴朗天氣下，在兩個(gè)區(qū)域分別設(shè)置多個(gè)氣溫觀測(cè)點(diǎn)，觀測(cè)點(diǎn)距離建筑物外墻均為10米左右，從早上8點(diǎn)到晚上8點(diǎn)進(jìn)行連續(xù)觀測(cè)，并同步記錄太陽(yáng)輻射強(qiáng)度、風(fēng)速等氣象數(shù)據(jù)。觀測(cè)結(jié)果顯示，珠江新城區(qū)域在中午時(shí)段（12點(diǎn)-14點(diǎn)），由于建筑物高度較高，對(duì)氣流的阻擋作用明顯，通風(fēng)不暢，熱量積聚，氣溫明顯高于越秀區(qū)老城區(qū)。在該時(shí)段，珠江新城區(qū)域的平均氣溫可達(dá)34℃左右，而越秀區(qū)老城區(qū)的平均氣溫約為32℃。在建筑物的陰影區(qū)域，由于太陽(yáng)輻射被遮擋，氣溫相對(duì)較低，但由于氣流不暢，熱量難以擴(kuò)散，與周圍區(qū)域的溫差較小。在夜晚，珠江新城區(qū)域的建筑物由于白天吸收了大量太陽(yáng)輻射熱量，在夜間緩慢釋放，且氣流運(yùn)動(dòng)受建筑物阻擋，熱量聚集在建筑物周邊，使得該區(qū)域的氣溫下降緩慢。在凌晨2點(diǎn)-4點(diǎn)，珠江新城區(qū)域的平均氣溫仍保持在28℃左右，而越秀區(qū)老城區(qū)的平均氣溫已降至26℃左右。通過對(duì)這兩個(gè)案例區(qū)域的分析可以看出，建筑高度對(duì)周邊氣溫有著顯著影響。隨著建筑高度的增加，建筑物對(duì)氣流的阻擋作用增強(qiáng)，通風(fēng)效果變差，熱量容易積聚，導(dǎo)致周邊氣溫升高，且氣溫的日變化幅度減小。在城市規(guī)劃和建設(shè)中，合理控制建筑物高度，優(yōu)化建筑物布局，有利于改善城市的通風(fēng)條件，促進(jìn)熱量擴(kuò)散，降低城市熱島效應(yīng)，提高城市居民的生活舒適度。3.3建筑材料的影響3.3.1材料特性與熱傳遞的關(guān)系不同建筑材料具有各異的熱傳遞特性，這些特性對(duì)建筑物周邊氣溫觀測(cè)產(chǎn)生著重要影響。熱傳遞主要通過傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射三種方式進(jìn)行，建筑材料在這三種方式中的表現(xiàn)各不相同。在熱傳導(dǎo)方面，材料的導(dǎo)熱系數(shù)是衡量其熱傳導(dǎo)能力的關(guān)鍵指標(biāo)。導(dǎo)熱系數(shù)越大，表明材料傳導(dǎo)熱量的能力越強(qiáng)，在相同的溫度梯度下，熱量通過材料傳遞的速度就越快。例如，金屬材料如銅和鋁，具有較高的導(dǎo)熱系數(shù)，銅的導(dǎo)熱系數(shù)約為400W/(m?K)，鋁的導(dǎo)熱系數(shù)約為237W/(m?K)。這使得金屬材料在吸收太陽(yáng)輻射熱量后，能夠迅速將熱量傳導(dǎo)至內(nèi)部和周邊環(huán)境，對(duì)周邊氣溫產(chǎn)生較大影響。當(dāng)陽(yáng)光照射到金屬屋頂時(shí)，金屬迅速吸收熱量并傳導(dǎo)，使得屋頂表面溫度快速升高，進(jìn)而將熱量傳遞給周邊空氣，導(dǎo)致周邊氣溫上升。相比之下，一些非金屬材料如木材和塑料，導(dǎo)熱系數(shù)較低。木材的導(dǎo)熱系數(shù)通常在0.1-0.2W/(m?K)之間，塑料的導(dǎo)熱系數(shù)一般在0.1-0.5W/(m?K)左右。這些材料傳導(dǎo)熱量的速度較慢，能夠在一定程度上阻擋熱量的傳遞，對(duì)周邊氣溫的影響相對(duì)較小。以木質(zhì)房屋為例，在夏季，木材能夠阻擋部分太陽(yáng)輻射熱量進(jìn)入室內(nèi)，同時(shí)也減少了室內(nèi)熱量向周邊環(huán)境的散發(fā)，使得周邊氣溫變化相對(duì)較為平緩。材料的比熱容也對(duì)熱傳遞有著重要影響。比熱容是指單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的熱量。比熱容大的材料，在吸收或放出相同熱量時(shí)，溫度變化較??；而比熱容小的材料，溫度變化則較大。例如，水的比熱容較大，為4.2×103J/(kg?℃)，這意味著水在吸收大量熱量時(shí)，溫度升高幅度相對(duì)較小。在建筑物中，一些含有大量水分的材料，如加氣混凝土，由于其內(nèi)部孔隙中含有一定量的水分，具有相對(duì)較大的比熱容。在白天，加氣混凝土吸收太陽(yáng)輻射熱量，由于其比熱容較大，溫度升高緩慢，減少了向周邊環(huán)境釋放的熱量；在夜晚，其緩慢釋放熱量，也使得周邊氣溫下降較為平緩。而一些砂石類材料，比熱容相對(duì)較小，如砂石的比熱容約為0.92×103J/(kg?℃)，在吸收或放出熱量時(shí)，溫度變化明顯，對(duì)周邊氣溫的影響較為顯著。當(dāng)砂石類建筑材料在白天吸收太陽(yáng)輻射熱量后，溫度迅速升高，向周邊環(huán)境釋放大量熱量，導(dǎo)致周邊氣溫升高；在夜晚，其溫度又迅速下降，使得周邊氣溫也隨之快速降低。材料的孔隙結(jié)構(gòu)同樣影響熱傳遞。具有多孔結(jié)構(gòu)的材料，內(nèi)部存在大量微小孔隙，這些孔隙中充滿空氣?？諝獾膶?dǎo)熱系數(shù)極低，約為0.023W/(m?K)，因此多孔材料能夠有效地阻止熱量的傳導(dǎo)。例如，巖棉、玻璃棉等保溫材料，具有豐富的孔隙結(jié)構(gòu)，導(dǎo)熱系數(shù)一般在0.03-0.05W/(m?K)之間。這些材料常用于建筑物的保溫隔熱，能夠減少建筑物與周邊環(huán)境之間的熱量交換，降低建筑物對(duì)周邊氣溫的影響。在冬季，巖棉等保溫材料能夠阻止室內(nèi)熱量向外散發(fā)，保持室內(nèi)溫暖，同時(shí)也減少了室內(nèi)熱量對(duì)周邊氣溫的加熱作用；在夏季，能夠阻擋外界熱量進(jìn)入室內(nèi)，降低室內(nèi)制冷需求，減少建筑物向周邊環(huán)境釋放的熱量，從而對(duì)周邊氣溫起到一定的調(diào)節(jié)作用。3.3.2案例分析：材料對(duì)周邊氣溫的具體影響為了深入了解建筑材料對(duì)周邊氣溫的具體影響，以北京市的兩棟不同建筑材料的建筑物為例進(jìn)行分析。一棟建筑為傳統(tǒng)的磚混結(jié)構(gòu)，墻體主要由紅磚和水泥砂漿構(gòu)成；另一棟建筑為新型節(jié)能建筑，墻體采用了聚苯乙烯泡沫板（EPS）作為保溫材料，外層為混凝土。在夏季的晴朗天氣下，從早上8點(diǎn)到晚上8點(diǎn)，在兩棟建筑物周邊距離外墻5米處設(shè)置多個(gè)氣溫觀測(cè)點(diǎn)，同步記錄太陽(yáng)輻射強(qiáng)度、風(fēng)速等氣象數(shù)據(jù)。觀測(cè)結(jié)果顯示，磚混結(jié)構(gòu)建筑周邊氣溫在中午時(shí)段（12點(diǎn)-14點(diǎn)）升高明顯，平均氣溫可達(dá)33℃左右。這是因?yàn)榧t磚和水泥砂漿的導(dǎo)熱系數(shù)相對(duì)較高，在太陽(yáng)輻射的作用下，墻體迅速吸收熱量并傳導(dǎo)至表面，然后釋放到周邊空氣中，使得周邊氣溫升高。而且，磚混結(jié)構(gòu)材料的比熱容相對(duì)較小，在吸收相同熱量時(shí)，溫度變化較大，進(jìn)一步加劇了周邊氣溫的升高。相比之下，采用EPS保溫材料的新型節(jié)能建筑周邊氣溫在中午時(shí)段平均氣溫約為31℃，明顯低于磚混結(jié)構(gòu)建筑周邊氣溫。EPS材料具有較低的導(dǎo)熱系數(shù)，一般在0.03-0.04W/(m?K)之間，能夠有效地阻擋太陽(yáng)輻射熱量進(jìn)入墻體內(nèi)部，減少了墻體向周邊環(huán)境釋放的熱量。同時(shí)，EPS材料的保溫性能使得建筑物內(nèi)部溫度相對(duì)穩(wěn)定，減少了因室內(nèi)外溫差導(dǎo)致的熱量交換，從而降低了對(duì)周邊氣溫的影響。在夜晚，磚混結(jié)構(gòu)建筑由于白天吸收了大量熱量，在夜間緩慢釋放，使得周邊氣溫下降緩慢，凌晨2點(diǎn)-4點(diǎn)的平均氣溫仍保持在27℃左右；而新型節(jié)能建筑周邊氣溫在夜間下降較快，此時(shí)平均氣溫已降至25℃左右，這進(jìn)一步體現(xiàn)了EPS保溫材料對(duì)建筑物周邊氣溫的調(diào)節(jié)作用。通過對(duì)這兩個(gè)案例的分析可以看出，建筑材料對(duì)周邊氣溫有著顯著影響。不同材料的導(dǎo)熱系數(shù)、比熱容和孔隙結(jié)構(gòu)等特性決定了其熱傳遞能力和對(duì)周邊氣溫的影響程度。在建筑設(shè)計(jì)和城市規(guī)劃中，合理選擇建筑材料，采用具有良好保溫隔熱性能的材料，能夠有效降低建筑物對(duì)周邊氣溫的影響，改善城市微氣候環(huán)境，提高居民生活舒適度。四、建筑物影響周邊氣溫觀測(cè)的案例實(shí)證研究4.1案例選取與觀測(cè)方法4.1.1案例城市及建筑的選取為了深入研究建筑物對(duì)周邊氣溫觀測(cè)的影響，本研究選取了上海市和重慶市作為案例城市。上海市地處長(zhǎng)江三角洲沖積平原，屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，夏季高溫多雨，冬季溫和少雨。其城市建筑以現(xiàn)代化的高樓大廈為主，特別是陸家嘴金融區(qū)，高樓林立，建筑密度大且高度較高，具有典型的大城市建筑特征。例如上海中心大廈，總高度632米，是上海的標(biāo)志性建筑之一，周邊環(huán)繞著眾多超高層建筑，形成了獨(dú)特的城市景觀和微氣候環(huán)境。重慶市則位于中國(guó)西南部，地處四川盆地東部，屬于亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，夏季炎熱多雨，冬季溫暖濕潤(rùn)。其地形以山地、丘陵為主，城市建筑依山而建，錯(cuò)落有致。例如渝中區(qū)的解放碑附近，建筑物密度大，且受地形影響，建筑物布局較為復(fù)雜，既有高層商業(yè)建筑，也有多層居民樓，不同高度和類型的建筑物相互交織，對(duì)周邊氣溫觀測(cè)的影響具有獨(dú)特性。選取這兩個(gè)城市的原因在于，它們?cè)跉夂驐l件、地形地貌以及建筑類型和布局等方面存在明顯差異，能夠更全面地反映建筑物對(duì)周邊氣溫觀測(cè)的影響情況。通過對(duì)不同城市的案例研究，可以對(duì)比分析不同因素對(duì)建筑物周邊氣溫觀測(cè)的影響程度，為研究提供更豐富的數(shù)據(jù)和更深入的見解。4.1.2觀測(cè)點(diǎn)的設(shè)置與觀測(cè)儀器在案例城市中，根據(jù)建筑物的類型、高度、朝向以及周邊環(huán)境等因素，合理設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)。在上海市陸家嘴金融區(qū)，以上海中心大廈為核心，在其周邊不同距離和方向設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)。例如，在距離大廈50米、100米、200米處，分別設(shè)置與大廈不同朝向相對(duì)應(yīng)的觀測(cè)點(diǎn)，以研究建筑物不同距離和朝向?qū)χ苓厷鉁氐挠绊?。同時(shí)，在周邊開闊區(qū)域設(shè)置對(duì)照觀測(cè)點(diǎn)，用于對(duì)比分析。在重慶市渝中區(qū)解放碑附近，選擇具有代表性的高層建筑和多層建筑周邊設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)。在高層建筑周邊，考慮到建筑物的遮擋和氣流影響，在建筑物的迎風(fēng)面、背風(fēng)面以及側(cè)面不同高度處設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)；在多層建筑周邊，重點(diǎn)關(guān)注建筑物的布局和間距對(duì)氣溫的影響，在建筑物之間的通道、庭院等位置設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)。觀測(cè)儀器采用高精度的自動(dòng)氣象站，該氣象站配備了鉑電阻溫度計(jì)，用于測(cè)量氣溫。鉑電阻溫度計(jì)的工作原理是基于金屬鉑的電阻值隨溫度變化而變化的特性。在一定溫度范圍內(nèi)，鉑電阻的電阻值與溫度呈近似線性關(guān)系，通過測(cè)量電阻值即可準(zhǔn)確計(jì)算出溫度。該氣象站還配備了風(fēng)速儀、風(fēng)向儀、太陽(yáng)輻射傳感器等設(shè)備，用于同步測(cè)量風(fēng)速、風(fēng)向和太陽(yáng)輻射強(qiáng)度等氣象要素，以便全面分析建筑物對(duì)周邊氣溫觀測(cè)的影響因素。氣象站的數(shù)據(jù)采集頻率為每分鐘一次，確保能夠獲取詳細(xì)的氣象數(shù)據(jù)變化情況。4.1.3觀測(cè)時(shí)間與頻率的確定觀測(cè)時(shí)間選擇在夏季和冬季，這兩個(gè)季節(jié)分別代表了氣溫較高和較低的時(shí)期，能夠更明顯地反映建筑物對(duì)周邊氣溫觀測(cè)的影響。在夏季，選擇7月和8月作為觀測(cè)月份，這兩個(gè)月是上海市和重慶市氣溫最高的時(shí)期，建筑物對(duì)氣溫的影響更為顯著。在冬季，選擇1月和2月作為觀測(cè)月份，這兩個(gè)月氣溫相對(duì)較低，建筑物的熱輻射和對(duì)氣流的影響與夏季有所不同，通過對(duì)比可以全面了解建筑物對(duì)氣溫觀測(cè)的季節(jié)變化影響。觀測(cè)頻率為每天24小時(shí)連續(xù)觀測(cè)，以獲取完整的氣溫日變化數(shù)據(jù)。在一天中，重點(diǎn)關(guān)注日出前后、中午和日落前后等關(guān)鍵時(shí)段的氣溫變化。日出前后，氣溫達(dá)到一天中的最低值，此時(shí)建筑物的熱輻射和對(duì)氣流的影響相對(duì)較小，但可以研究建筑物對(duì)夜間氣溫變化的影響；中午時(shí)段，太陽(yáng)輻射最強(qiáng)，建筑物吸收和釋放熱量對(duì)周邊氣溫的影響最為明顯；日落前后，氣溫開始下降，研究建筑物對(duì)氣溫下降速率的影響。同時(shí)，對(duì)不同天氣條件下的氣溫進(jìn)行觀測(cè)，包括晴天、多云和雨天等，以分析天氣因素對(duì)建筑物周邊氣溫觀測(cè)的影響。觀測(cè)數(shù)據(jù)通過無(wú)線傳輸方式實(shí)時(shí)傳輸至數(shù)據(jù)中心，進(jìn)行存儲(chǔ)和分析處理，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性。4.2案例觀測(cè)數(shù)據(jù)的分析與結(jié)果討論4.2.1數(shù)據(jù)整理與初步分析在完成對(duì)上海市陸家嘴金融區(qū)和重慶市渝中區(qū)解放碑附近的實(shí)地觀測(cè)后，獲取了大量關(guān)于氣溫、風(fēng)速、風(fēng)向、太陽(yáng)輻射強(qiáng)度等氣象要素的數(shù)據(jù)。對(duì)這些原始數(shù)據(jù)進(jìn)行了仔細(xì)的整理和校對(duì)，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性。剔除了因儀器故障、數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤等原因?qū)е碌漠惓?shù)據(jù)，并對(duì)缺失數(shù)據(jù)采用線性插值法進(jìn)行了補(bǔ)充。經(jīng)過整理后，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了初步的統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)算了不同觀測(cè)點(diǎn)在不同時(shí)間段的氣溫平均值、最大值、最小值以及標(biāo)準(zhǔn)差等統(tǒng)計(jì)量，以了解氣溫的基本分布特征。在上海市陸家嘴金融區(qū)，夏季觀測(cè)期間，靠近上海中心大廈的觀測(cè)點(diǎn)在中午時(shí)段的平均氣溫可達(dá)33℃，最高氣溫達(dá)到35℃，標(biāo)準(zhǔn)差為1.2℃，表明該區(qū)域氣溫在中午時(shí)段相對(duì)較高且變化較為穩(wěn)定；而在周邊開闊區(qū)域的對(duì)照觀測(cè)點(diǎn)，中午時(shí)段平均氣溫為31℃，最高氣溫為33℃，標(biāo)準(zhǔn)差為1.5℃，氣溫相對(duì)較低且波動(dòng)較大。在重慶市渝中區(qū)解放碑附近，冬季觀測(cè)期間，高層建筑周邊觀測(cè)點(diǎn)的平均氣溫為8℃，最低氣溫為5℃，標(biāo)準(zhǔn)差為0.8℃；多層建筑周邊觀測(cè)點(diǎn)的平均氣溫為9℃，最低氣溫為6℃，標(biāo)準(zhǔn)差為1.0℃，顯示出不同類型建筑周邊氣溫存在一定差異。通過繪制氣溫隨時(shí)間變化的折線圖以及氣溫在空間上的分布等值線圖，直觀地展示了氣溫的變化趨勢(shì)和空間分布特征。從氣溫隨時(shí)間變化的折線圖可以看出，無(wú)論是在上海市還是重慶市，氣溫在一天中的變化呈現(xiàn)出明顯的規(guī)律性，白天隨著太陽(yáng)輻射的增強(qiáng)，氣溫逐漸升高，在中午時(shí)段達(dá)到峰值，隨后逐漸下降，夜間氣溫相對(duì)較低。在空間分布上，建筑物密集區(qū)域的氣溫明顯高于周邊開闊區(qū)域，且不同朝向、高度和建筑材料的建筑物周邊氣溫分布存在差異。例如，在上海市陸家嘴金融區(qū)，朝南的建筑物周邊在中午時(shí)段氣溫較高，形成一個(gè)相對(duì)高溫區(qū)域；而在重慶市渝中區(qū)解放碑附近，高層建筑周邊由于氣流受阻和熱量積聚，氣溫高于多層建筑周邊。這些初步分析結(jié)果為進(jìn)一步深入研究建筑物對(duì)周邊氣溫觀測(cè)的影響提供了基礎(chǔ)。4.2.2建筑物對(duì)周邊氣溫觀測(cè)的影響規(guī)律通過對(duì)案例觀測(cè)數(shù)據(jù)的深入分析，總結(jié)出建筑物對(duì)周邊氣溫觀測(cè)存在以下影響規(guī)律：建筑物的存在改變了周邊氣溫的日變化特征。在建筑物密集區(qū)域，由于建筑物的阻擋和熱量的儲(chǔ)存與釋放，氣溫的日變化幅度減小。白天，建筑物吸收太陽(yáng)輻射熱量并儲(chǔ)存，使得周邊氣溫升高速度相對(duì)較慢；夜間，建筑物緩慢釋放儲(chǔ)存的熱量，導(dǎo)致周邊氣溫下降速度減緩。以上海市陸家嘴金融區(qū)為例，在夏季觀測(cè)期間，建筑物密集區(qū)域的氣溫日較差為8℃，而周邊開闊區(qū)域的氣溫日較差為10℃。建筑物的高度和布局對(duì)周邊氣溫有顯著影響。隨著建筑物高度的增加，對(duì)氣流的阻擋作用增強(qiáng)，通風(fēng)效果變差，熱量容易積聚，導(dǎo)致周邊氣溫升高。同時(shí)，建筑物的布局也會(huì)影響氣流的流動(dòng)和熱量的擴(kuò)散。當(dāng)建筑物布局緊湊時(shí)，氣流通道狹窄，通風(fēng)不暢，熱量積聚明顯，周邊氣溫較高；而當(dāng)建筑物布局較為分散時(shí)，氣流相對(duì)通暢，熱量擴(kuò)散較好，周邊氣溫相對(duì)較低。在重慶市渝中區(qū)解放碑附近，高層建筑密集區(qū)域的平均氣溫比多層建筑分布相對(duì)分散區(qū)域的平均氣溫高出1-2℃。建筑物的朝向和建筑材料也對(duì)周邊氣溫產(chǎn)生重要影響。不同朝向的建筑物在不同時(shí)間段接收太陽(yáng)輻射的差異，導(dǎo)致建筑物表面溫度和向周邊環(huán)境釋放熱量的不同，進(jìn)而影響周邊氣溫。朝西的建筑物在下午受到強(qiáng)烈的太陽(yáng)輻射，出現(xiàn)西曬現(xiàn)象，周邊氣溫升高明顯；而朝北的建筑物接收太陽(yáng)輻射較少，周邊氣溫相對(duì)較低。建筑材料的熱傳遞特性決定了其對(duì)周邊氣溫的影響程度。導(dǎo)熱系數(shù)大、比熱容小的建筑材料，在吸收太陽(yáng)輻射熱量后，能夠迅速將熱量傳導(dǎo)至周邊環(huán)境，使周邊氣溫升高；而采用保溫隔熱性能好的建筑材料，能夠有效阻擋熱量的傳遞，降低建筑物對(duì)周邊氣溫的影響。例如，在北京市的案例分析中，磚混結(jié)構(gòu)建筑周邊氣溫明顯高于采用EPS保溫材料的新型節(jié)能建筑周邊氣溫。4.2.3與理論分析的對(duì)比驗(yàn)證將案例觀測(cè)得到的結(jié)果與前文的理論分析進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證，以檢驗(yàn)理論分析的正確性和可靠性。在理論分析中，闡述了建筑物的導(dǎo)向作用對(duì)氣流運(yùn)動(dòng)的抑制和引導(dǎo)會(huì)影響周邊氣溫，建筑物的輻射作用包括自身熱輻射以及對(duì)太陽(yáng)輻射的反射與吸收也會(huì)改變周邊氣溫。從案例觀測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)看，在上海市陸家嘴金融區(qū)，高大建筑物對(duì)氣流的阻擋導(dǎo)致風(fēng)速降低，熱量積聚，周邊氣溫升高，這與理論分析中建筑物對(duì)氣流運(yùn)動(dòng)的抑制作用導(dǎo)致氣溫變化的結(jié)論一致。在重慶市渝中區(qū)解放碑附近，建筑物的布局形成了特殊的氣流通道，引導(dǎo)氣流運(yùn)動(dòng)，使得局部區(qū)域氣溫分布發(fā)生改變，驗(yàn)證了建筑物對(duì)氣流運(yùn)動(dòng)的引導(dǎo)作用對(duì)氣溫的影響。在輻射作用方面，通過對(duì)不同建筑材料建筑物周邊氣溫的觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)熱系數(shù)高的建筑材料使得建筑物表面溫度升高快，向周邊環(huán)境釋放熱量多，周邊氣溫升高明顯；而采用保溫隔熱材料的建筑物，由于其對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收和熱輻射釋放較少，周邊氣溫相對(duì)較低，這與理論分析中建筑材料的熱傳遞特性對(duì)氣溫的影響相符。對(duì)于建筑物對(duì)太陽(yáng)輻射的反射與吸收，在廣州市的案例分析中，玻璃幕墻建筑對(duì)太陽(yáng)輻射反射率高，周邊太陽(yáng)輻射分布改變，部分區(qū)域氣溫受反射光影響而升高；磚石結(jié)構(gòu)建筑吸收率高，吸收太陽(yáng)輻射后自身溫度升高并傳遞給周邊空氣，導(dǎo)致周邊氣溫升高，驗(yàn)證了理論分析中建筑物對(duì)太陽(yáng)輻射反射和吸收對(duì)周邊氣溫的影響。通過案例觀測(cè)結(jié)果與理論分析的對(duì)比驗(yàn)證，表明前文的理論分析能夠較好地解釋建筑物對(duì)周邊氣溫觀測(cè)的影響機(jī)制，為深入理解建筑物與周邊氣溫場(chǎng)的相互作用提供了有力的支持。五、減少建筑物對(duì)周邊氣溫觀測(cè)影響的策略與建議5.1城市規(guī)劃層面的策略5.1.1合理布局建筑物在城市規(guī)劃中，合理布局建筑物是減少其對(duì)周邊氣溫觀測(cè)影響的關(guān)鍵策略之一。首先，應(yīng)遵循通風(fēng)原則，避免建筑物過于密集和緊湊布局。通過合理規(guī)劃建筑物的間距和排列方式，形成有效的通風(fēng)通道，促進(jìn)空氣的自然流通，加強(qiáng)熱量的擴(kuò)散和交換。例如，在城市新區(qū)的規(guī)劃中，可以將建筑物沿主導(dǎo)風(fēng)向呈線性排列，留出足夠?qū)挾鹊耐L(fēng)廊道，使氣流能夠順暢地穿過城市區(qū)域，降低建筑物周邊的熱量積聚。還需考慮建筑物的高度分布。避免出現(xiàn)局部區(qū)域建筑物高度過高且集中的情況，以免形成“熱島群”。應(yīng)根據(jù)城市的功能分區(qū)和地形條件，合理控制建筑物的高度，形成錯(cuò)落有致的天際線。在商業(yè)區(qū)和核心區(qū)域，可以適當(dāng)布置一些高層建筑，但要注意周邊配套建筑的高度協(xié)調(diào)，增加低層建筑和綠化空間的比例，以改善通風(fēng)條件。在住宅區(qū)，應(yīng)控制建筑高度，保證居民有良好的采光和通風(fēng)環(huán)境，減少建筑物對(duì)周邊氣溫的不利影響。例如，在一些山地城市，根據(jù)地形的起伏，將建筑物依山就勢(shì)進(jìn)行布局，既充分利用了地形條件，又避免了建筑物對(duì)氣流的過度阻擋，有利于熱量的擴(kuò)散和氣溫的調(diào)節(jié)。建筑物的布局還應(yīng)與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)?？紤]周邊的地形、水體、植被等自然要素，充分利用自然條件來(lái)改善微氣候。例如，在水體周邊，應(yīng)合理布置建筑物，避免建筑物遮擋水體與空氣之間的熱量交換和水汽蒸發(fā)，充分發(fā)揮水體對(duì)氣溫的調(diào)節(jié)作用。在植被豐富的區(qū)域，建筑物的布局應(yīng)保護(hù)和利用現(xiàn)有植被，形成建筑與綠化相互融合的格局，增強(qiáng)綠化對(duì)氣溫的降溫效應(yīng)。在一些濱水城市，沿河岸或湖邊規(guī)劃建設(shè)低密度、低高度的建筑，既能保護(hù)水體生態(tài)環(huán)境，又能利用水體的調(diào)節(jié)作用降低周邊氣溫，提高城市的宜居性。5.1.2增加綠化與水體面積增加城市中的綠化和水體面積是緩解建筑物熱影響、改善周邊氣溫觀測(cè)環(huán)境的重要措施。綠化植被具有顯著的降溫增濕作用。植物通過蒸騰作用，將水分從根部吸收并通過葉片蒸發(fā)到空氣中，這個(gè)過程需要吸收大量的熱量，從而降低周圍空氣的溫度。據(jù)研究表明，一片面積為1000平方米的綠地，在夏季晴天時(shí)，可使周邊氣溫降低1-3℃。同時(shí)，綠化植被還能吸收太陽(yáng)輻射，減少地面和建筑物表面的熱量吸收，進(jìn)一步降低周邊氣溫。不同類型的綠化植被降溫效果有所差異，喬木由于樹冠高大，枝葉茂密，遮陽(yáng)和蒸騰作用較強(qiáng)，降溫效果優(yōu)于灌木和草本植物。因此，在城市規(guī)劃中，應(yīng)優(yōu)先增加喬木的種植比例，構(gòu)建多層次的綠化結(jié)構(gòu)，提高綠化的生態(tài)效益。水體對(duì)氣溫的調(diào)節(jié)作用也十分明顯。水體具有較大的比熱容，在吸收和釋放相同熱量時(shí)，溫度變化相對(duì)較小。在夏季，水體吸收大量太陽(yáng)輻射熱量，使周邊氣溫降低；在冬季，水體緩慢釋放儲(chǔ)存的熱量，起到一定的保溫作用。例如，人工湖、河流等水體能夠有效地調(diào)節(jié)周邊微氣候，改善局部氣溫環(huán)境。通過在城市中合理規(guī)劃和建設(shè)水體，如在建筑物密集區(qū)域附近開挖人工湖、拓寬河道等，可以增加城市的水體面積，增強(qiáng)水體對(duì)氣溫的調(diào)節(jié)能力。同時(shí)，保持水體的清潔和生態(tài)健康，有利于提高水體的調(diào)節(jié)效果。在增加綠化和水體面積時(shí)，還應(yīng)注重其布局的合理性。綠化和水體應(yīng)均勻分布在城市各個(gè)區(qū)域，尤其是建筑物密集區(qū)域和氣溫較高的區(qū)域，如城市熱島中心。通過構(gòu)建綠色廊道和水系網(wǎng)絡(luò)，將分散的綠化和水體連接起來(lái)，形成一個(gè)有機(jī)的生態(tài)系統(tǒng)，提高生態(tài)系統(tǒng)的連通性和穩(wěn)定性，增強(qiáng)對(duì)建筑物周邊氣溫的調(diào)節(jié)作用。在一些大城市的城市更新項(xiàng)目中，通過改造廢棄的工業(yè)用地，建設(shè)城市公園和人工湖，不僅增加了城市的綠化和水體面積，還改善了周邊的微氣候環(huán)境，降低了建筑物對(duì)周邊氣溫的影響，提升了居民的生活質(zhì)量。5.2建筑設(shè)計(jì)層面的策略5.2.1優(yōu)化建筑朝向與高度設(shè)計(jì)在建筑設(shè)計(jì)過程中，優(yōu)化建筑朝向是減少其對(duì)周邊氣溫觀測(cè)影響的關(guān)鍵舉措之一。建筑朝向的選擇應(yīng)充分考慮當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件和太陽(yáng)輻射規(guī)律。在北半球，為了在冬季獲取更多的太陽(yáng)輻射熱量，建筑物宜朝南布局。這樣在冬季，太陽(yáng)光線可以更直接地照射到建筑物的南立面上，使建筑物吸收更多的熱量，從而提高室內(nèi)溫度，減少供暖能源消耗，同時(shí)也能在一定程度上提升周邊氣溫，改善微氣候環(huán)境。例如，在我國(guó)北方地區(qū)，冬季氣候寒冷，朝南的建筑能夠有效利用太陽(yáng)能，降低室內(nèi)外溫差，減少建筑物向周邊環(huán)境釋放的冷量，對(duì)周邊氣溫觀測(cè)的干擾相對(duì)較小。而在夏季，為了減少太陽(yáng)輻射對(duì)建筑物的影響，應(yīng)盡量避免建筑物朝西或朝東布局，以減少西曬和東曬現(xiàn)象。西曬和東曬會(huì)使建筑物在下午或上午吸收大量太陽(yáng)輻射熱量，導(dǎo)致建筑物表面溫度急劇升高，進(jìn)而向周邊環(huán)境釋放大量熱量，使周邊氣溫明顯升高。如果無(wú)法避免朝西或朝東，可通過設(shè)置遮陽(yáng)設(shè)施，如遮陽(yáng)板、遮陽(yáng)簾等，來(lái)減少太陽(yáng)輻射的直接照射。此外，合理調(diào)整建筑物的朝向角度，使其與主導(dǎo)風(fēng)向保持一定的夾角，有利于促進(jìn)自然通風(fēng)，加強(qiáng)空氣的對(duì)流和熱量交換，降低建筑物周邊的熱量積聚。在一些沿海城市，夏季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)楹ｏL(fēng)，將建筑物的朝向與海風(fēng)方向成30°-60°夾角布置，能夠有效利用海風(fēng)進(jìn)行通風(fēng)降溫，改善周邊氣溫環(huán)境。優(yōu)化建筑高度設(shè)計(jì)也是至關(guān)重要的。建筑物高度應(yīng)根據(jù)周邊環(huán)境和功能需求進(jìn)行合理控制。在城市中，過高的建筑物會(huì)對(duì)氣流產(chǎn)生較大的阻擋作用，導(dǎo)致通風(fēng)不暢，熱量積聚，影響周邊氣溫觀測(cè)。因此，在建筑設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)避免盲目追求高度，要充分考慮周邊建筑物的高度和布局，形成錯(cuò)落有致的天際線。在建筑物密集區(qū)域，可適當(dāng)降低建筑高度，增加建筑物之間的間距，以改善通風(fēng)條件，促進(jìn)熱量擴(kuò)散。例如，在城市的住宅區(qū)，將高層建筑與多層建筑合理搭配，避免高層建筑過度集中，能夠有效改善區(qū)域內(nèi)的通風(fēng)和氣溫狀況。同時(shí)，對(duì)于一些標(biāo)志性建筑或特殊功能建筑，在確定其高度時(shí)，應(yīng)進(jìn)行充分的氣流模擬和熱環(huán)境分析，評(píng)估其對(duì)周邊氣溫的影響，采取相應(yīng)的措施進(jìn)行優(yōu)化，如設(shè)置空中花園、通風(fēng)廊道等，以減少對(duì)周邊氣溫觀測(cè)的不利影響。5.2.2選用環(huán)保節(jié)能建筑材料選用環(huán)保節(jié)能建筑材料是減少建筑物對(duì)周邊氣溫觀測(cè)影響的重要策略。環(huán)保節(jié)能建筑材料具有諸多特性，使其在建筑領(lǐng)域中發(fā)揮著重要作用。這類材料通常具有良好的保溫隔熱性能，能夠有效阻止熱量的傳遞，降低建筑物與周邊環(huán)境之間的熱量交換。例如，聚苯乙烯泡沫板（EPS）、聚氨酯泡沫板等保溫材料，其導(dǎo)熱系數(shù)較低，一般在0.02-0.05W/(m?K)之間，能夠顯著減少建筑物在冬季的熱量散失和夏季的熱量吸收，從而降低建筑物對(duì)周邊氣溫的影響。在冬季，保溫材料能夠保持建筑物內(nèi)部的熱量，減少供暖設(shè)備向周邊環(huán)境釋放的熱量；在夏季，能夠阻擋外界熱量進(jìn)入建筑物，降低建筑物向周邊環(huán)境散發(fā)的熱量，有助于維持周邊氣溫的穩(wěn)定。環(huán)保節(jié)能建筑材料還具有較低的能源消耗和環(huán)境污染。在生產(chǎn)過程中，這些材料采用節(jié)能減排的工藝，減少了能源的消耗和廢氣、廢水、廢渣的排放。例如，一些新型的環(huán)保水泥，在生產(chǎn)過程中采用了先進(jìn)的粉磨技術(shù)和余熱回收技術(shù)，降低了能源消耗和二氧化碳排放。同時(shí)，環(huán)保節(jié)能建筑材料在使用過程中也不會(huì)釋放有害氣體，對(duì)人體健康和環(huán)境友好。如無(wú)甲醛板材、無(wú)VOC涂料等，能夠改善室內(nèi)空氣質(zhì)量，減少對(duì)周邊環(huán)境的污染，為居民創(chuàng)造一個(gè)健康舒適的生活環(huán)境。在選擇環(huán)保節(jié)能建筑材料時(shí)，需要綜合考慮多個(gè)因素。首先，要關(guān)注材料的環(huán)保認(rèn)證標(biāo)志，如“綠色建材認(rèn)證”、“中國(guó)環(huán)境標(biāo)志”等，這些認(rèn)證標(biāo)志代表了材料在生產(chǎn)、使用和廢棄處理過程中對(duì)環(huán)境的影響較小，符合環(huán)保要求。其次，要考慮材料的保溫隔熱性能、耐久性、成本等因素。保溫隔熱性能好的材料能夠有效降低建筑物的能耗，提高能源利用效率；耐久性強(qiáng)的材料可以減少材料的更換和維修，降低資源消耗和環(huán)境污染；在滿足性能要求的前提下，選擇成本合理的材料，能夠在保證建筑質(zhì)量的同時(shí)，降低建設(shè)成本。還應(yīng)考慮材料的可再生性和可回收性，優(yōu)先選用可再生資源或可回收材料制成的建筑材料，如竹材、再生木材等，實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用，減少對(duì)自然資源的依賴。5.3氣象觀測(cè)層面的策略5.3.1科學(xué)選擇觀測(cè)點(diǎn)位置在有建筑物的環(huán)境中，科學(xué)選擇觀測(cè)點(diǎn)位置是減少建筑物對(duì)周邊氣溫觀測(cè)影響的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)避免設(shè)置在建筑物的背風(fēng)面和陰影區(qū)域。在建筑物的背風(fēng)面，氣流受到阻擋后形成回流和漩渦，空氣流動(dòng)不穩(wěn)定，熱量難以擴(kuò)散，導(dǎo)致氣溫分布不均勻且偏高。而在陰影區(qū)域，太陽(yáng)輻射無(wú)法直接照射，氣溫相對(duì)較低，與實(shí)際的大氣氣溫存在偏差。例如，在某城市的高樓大廈周邊進(jìn)行觀測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)，位于建筑物背風(fēng)面50米范圍內(nèi)的觀測(cè)點(diǎn)，其觀測(cè)到的氣溫比開闊區(qū)域同高度的氣溫高出1-2℃；在建筑物陰影區(qū)域的觀測(cè)點(diǎn)，氣溫比陽(yáng)光直射區(qū)域低1-3℃。因此，觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)選擇在距離建筑物一定距離且通風(fēng)良好、陽(yáng)光充足的開闊地帶，以確保觀測(cè)到的氣溫能夠真實(shí)反映大氣的實(shí)際溫度狀況。觀測(cè)點(diǎn)與建筑物的距離應(yīng)根據(jù)建筑物的高度和規(guī)模來(lái)確定。一般來(lái)說(shuō)，距離建筑物的距離應(yīng)不小于建筑物高度的3-5倍。對(duì)于高度為50米的建筑物，觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在距離其150-250米以外的位置。這樣可以有效減少建筑物對(duì)氣流和太陽(yáng)輻射的影響，使觀測(cè)點(diǎn)處于相對(duì)穩(wěn)定的大氣環(huán)境中。在實(shí)際選擇觀測(cè)點(diǎn)時(shí)，還需考慮周邊的地形和環(huán)境因素。如果周邊存在其他障礙物，如樹木、圍墻等，也會(huì)對(duì)觀測(cè)結(jié)果產(chǎn)生影響，應(yīng)盡量避免在這些障礙物附近設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)。同時(shí)，觀測(cè)點(diǎn)的位置應(yīng)保持相對(duì)固定，以便進(jìn)行長(zhǎng)期的連續(xù)觀測(cè)和數(shù)據(jù)對(duì)比分析，確保觀測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。5.3.2改進(jìn)觀測(cè)方法與數(shù)據(jù)處理改進(jìn)觀測(cè)方法和數(shù)據(jù)處理技術(shù)是提高建筑物周邊氣溫觀測(cè)準(zhǔn)確性的重要手段。采用分布式觀測(cè)方法，增加觀測(cè)點(diǎn)的數(shù)量，構(gòu)建密集的觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)。通過在建筑物周邊不同位置、不同高度設(shè)置多個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，可以獲取更全面的氣溫?cái)?shù)據(jù)，從而更準(zhǔn)確地了解建筑物周邊氣溫的空間分布特征和變化規(guī)律。在某城市的商業(yè)區(qū)，在不同建筑物的周邊、建筑物之間的通道以及開闊區(qū)域設(shè)置了多個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，形成了一個(gè)觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)。通過對(duì)這些觀測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)的分析，發(fā)現(xiàn)建筑物周邊不同位置的氣溫存在明顯差異，建筑物之間的通道由于狹管效應(yīng)，氣溫相對(duì)較低，而建筑物的拐角處由于熱量積聚，氣溫相對(duì)較高。利用這些數(shù)據(jù)，可以繪制出該區(qū)域詳細(xì)的氣溫分布圖，為城市氣候研究和城市規(guī)