2017年2月下住宅与房地产【施测鉴工】合肥市风频风速的分布特征1222程海峰 ，谢宗标 ，胡丽丽 ，涂 凡（1.安徽建筑大学节能研究院，安徽 合肥 230022；2.安徽建筑大学环境与能源工程学院，安徽 合肥 230022） 摘 要：主导风向和风速的确定可以定量分析某一地区的风频、风速特征。文章通过分析合肥市从 1973 年至 2014 年，42 年间的 风速风向数据，并按季节划分，得出了合肥市不同季节的风频风速分布特征以及风玫瑰图，为合肥建筑物的朝向布局以及绿色建 筑的研究提供一定的理论意见。 关键词：风玫瑰；绿色建筑；主导风向 中图分类号：P412.16文献标志码：A文章编号：1006-6012（2017）02-0205-03建筑的朝向布局以及宜居的生活环表 1 风向符号与度数对照表 境与地区的风环境密切相关。规范及设方位符号中心角度（°）角度范围（°） 计导则均要求结合区域风环境的特点， 利用通风模拟软件模拟出人行区域的风北N0348.76～11.25 环境，要求人行区域的风速不大于5m/s，北东北NNE22.511.26～33.75 保证人行区的舒适性及建筑的自然通风。中国气象数据从建筑热环境及能耗东北NE4533.76～56.25 的角度对 1971 ～ 2003 年的气象数据进东东北ENE67.556.26～78.75 行了整理，得出了五种设计典型年的气 象参数。
这五种典型气象年的气象参数东E9078.76～101.25 中风数据不包括风向数据，只包含风速东东南ESE112.5101.26～123.75 数据一项。选取 1971 ～ 2000 年作为统 计期，对 1971 ～ 2000 年的气象参数进东南SE135123.76～146.25 行了整理分析，得出了冬夏季供暖、通南东南SSE157.5146.26～168.75 风与空调的室外计算参数，以及冬夏季 的最多风向和风频。南S180168.76～191.25分析合肥市的风频风速分布特征，南西南SSW202.5191.26～213.75 可以使建筑的布置和朝向更加合理，促 进建筑以及房间的自然通风，提高建筑西南SW225213.76～236.25 区域的人员舒适度，降低建筑空调系统西西南WSW247.5236.26～258.75 的能耗，促进合肥市绿色建筑的发展。西W270258.76～281.25 1 数据及计算公式西西北WNW295.5281.26～303.75 1.1 原始数据文章分析的原始数据是向美国国西北NW315303.76～326.25 家海洋和大气管理局申请的合肥气象站 ( 站台编号 58321) 距地 10m 的风速、风北西北NNW337.5326.26～348.75 向气象数据。
数据内容包括地点、站台静风C风速小于或等于0.2m/s 编号、时间、温度、风速及风向等信息。 文章所使用的数据主要为风速和风向，V的风速； 为表示 m 方向上的平均风速风向风速图， 其中 1973 ～ 2000 年的气象数据为每 3hmm=1 ～ 16。 记录一次，2001 ～ 2014 年的气象数据（2） 为逐时记录。2 风频风速统计表及风玫瑰图 1.2 季节划分式中：Dm 为 m 方向上的风向频率；根据相关数据以及计算公式，统计依照规范二中风玫瑰图的绘制方法，Fm 为所统计时段内，m 方向上风观测到夏季、冬季、过渡季以及全年的风频风 将以度 (° ) 为单位的 360°自动观测数的次数；C 为所统计时段内观测到的静速（表 2 ～ 5），根据统计表的数据得 据与人工观测使用的十六方位法建立对风次数；V 为表示 m 方向上第 i 次观测出风玫瑰图（图 1 ～ 4）。 应关系（见表 1）。mi 1.3 不同季节风频风速计算表 2 夏季风频风速统计表根据风向、风速与角度的关系， 对 合 肥 市 气 象 站（ 站 台 号 58321）风向NNNE NE ENE E ESE SE SSE S 1973 ～ 2014 年 42 年间的风速、风向气 象数据进行分析、统计、整理，得出合风频 3.75% 4.60% 6.17% 8.75% 9.98% 7.93% 7.77% 8.71% 8.66% 肥市不同季节的风频风速玫瑰图。
其中各方向的风向频率按公式（1）风速m/s 2.89 2.94 2.85 2.77 2.93 2.95 2.93 3.1 3.28 计算，各个方向的平均风速计算按公式 （2）计算。风向SSW SW WSW WWNW NW NNW C风频 5.68% 2.33% 1.48% 2.75% 3.07% 4.22% 4.61% 8.69%（1）风速m/s 3.29 2.69 2.57 2.95 3.13 3.29 3.07 0205【施测鉴工】住宅与房地产2017年2月下表 3 冬季风频风速统计表3 分析主导风向是指风频最大的风向角的 风向NNNE NE ENEEESE SE SSE S范围。风向角范围一般为 22.5 ～ 45°夹角。对于以十六方位角表示的风向， 风频 5.29% 6.02% 6.95% 9.16% 8.32% 6.29% 6.56% 6.10% 3.84%主导风向范围一般是指连续 2 ～ 3 个风向角。某区域的主导风向应有明显的优 风速m/s 2.96 3.14 2.97 3.04 2.99 2.89 2.89 2.97 2.57 势，其主导风向角风频之和应大于或等于 30%，否则可称该区域没有主导风向 风向SSW SW WSWWWNW NW NNWC或主导风向不明显。
在没有主导风向的地区，应考虑项目对全方位的环境空气 风频 2.83% 1.77% 1.50% 3.60% 5.77% 7.06% 6.85% 11.47%敏感区的影响。主导风向风频风速的计算方法如公 风速m/s 2.46 2.24 2.23 2.89 3.68 3.8 3.43 0式（3）、（4）所示：D=max{D +D +D ， ……，D16 1 2m-+D +D ，……，D +D +D }（3）表 4 过渡季风频风速统计表1 m m+115 16 1V +V +VV i j k 风向NNNE NE ENEEESE SE SSE S3（4）式中：D 为主导风向风频；Dm 为 m 风频 4.58% 5.39% 6.46% 8.67% 9.64% 7.78% 7.79% 7.92% 5.69% 方向上的风向频率；V为主导风向风速，m/s；V 为主导风向风速，i=1，2，……，i16m/s；V ，V 为 临 近 风 向 风 速，j， 风速m/s 3.01 3.1 2.83 2.88 3.04 3.06 3.03 3.16 3.12j kk=1，2，……，16m/s；3.1 夏季主导风向风速 风向SSW SW WSWWWNW NW NNWC依据规范三中对主导风向和风速的计算方法，按公式（3）进行计算可得合 风频 3.37% 1.67% 1.55% 3.01% 4.55% 5.44% 5.62% 10.16%肥地区夏季无主导风向，最多风向为东风（E），风频 9.98%，最多风向风速为 风速m/s 2.9 2.36 2.35 2.88 3.63 3.85 3.39 02.93m/s。
次最多风向为南东南风（SSE），风频 8.71%，次最多风向风速为3.1m/s。最少风向为西西南风（WSW），风频1.48%，表 5 全年风频风速统计表最多风向风速为 2.57m/s。静风风频为8.69%。 风向NNNE NE ENEEESE SE SSE S3.2 冬季主导风向风速依据规范三中对主导风向和风速的 风频 4.55% 5.35% 6.51% 8.86% 9.28% 7.28% 7.36% 7.54% 6.02% 计算方法，按公式（3）进行计算可得合肥市冬季无主导风向，最多风向为东东北风（ENE），风频 9.16%，最多风向风 风速m/s 2.97 3.08 2.90 2.91 2.98 2.97 2.96 3.09 3.08速为3.04m/s。次最多风向为东风（E），风频 8.32%，次最多风向风速为 2.99m/ 风向SSW SW WSWWWNW NW NNWCs。最少风向为西西南风（WSW），风频1.50%，最多风向风速为 2.23m/s。静风 风频 3.93% 1.93% 1.51% 3.13% 4.50% 5.63% 5.73% 10.17%风频为 11.47%。
3.3 过渡季节主导风向风速 风速m/s 2.97 2.44 2.40 2.91 3.57 3.69 3.33 0依据规范三中对主导风向和风速的计算方法，按公式（3）进行计算可得合肥市过渡季无主导风向，最多风向为东风（E）风向风速图，风频 9.64%，最多风向风速为3.04m/s。次最多风向为东北风（ENE），风频8.67%，次最多风向风速为2.88m/s。最少风向为西南风（WSW），风频1.55%，最多风向风速为 2.35m/s。静风风频10.16%。3.4 全年主导风向和风速依据《环境影响评价技术导则—大气环境》中对主导风向和风速的计算方法，按公式（3）进行计算可得合肥市全年无主导风向，最多风向为东风（E），风频 9.28%，最多风向风速为 2.98m/s。次最多风向为东东北风（ENE），风频8.86%，次最多风向风速为 2.91m/s。最少风向为西西南风（WSW），风频1.51%，图 1 合肥夏季风玫瑰图最多风向风速为 2.40m/s。静风风频为 206 2017年2月下住宅与房地产【施测鉴工】10.17%。3.5 原因分析合肥市位于安徽省中部，地势较为开阔，北侧为华北平原，东侧和南侧为长江中下游平原，而西侧和西南侧为海拔较高的大别山区，南侧较远位置为皖南山区。
属亚热带湿润性季风气候，季节性风向变化较为明显。冬季以偏北风为主，夏季以偏南风为主，春秋两季是风向转换季节。冬季在偏北风的季风主导下，由于大别山区的阻挡以及皖南山区对风的导流，从而形成了合肥地区冬季的主导风向为东北风；夏季在偏南风的季风主导下，由于大别山区和皖南山区对风的阻挡和导流，夏季的主导风向以东风和东南风为主；由于大别山区对图 2 合肥冬季风玫瑰图来风的阻挡效应，合肥地区全年都较少出现西风和西南风，且静风比例较高。4 结束语文章通过分析合肥市1973年～2014年 42 年间的风速风向数据，得到合肥市夏季、冬季、过渡季节以及全年的风频风速玫瑰图及其分布特征，得出了合肥市为一个无主导风向的城市，并依据地形一定程度上的分析出了合肥地区这一风环境特点形成的原因。由文章分析出的合肥市全年以及各季节的特点，为合肥市建筑物的朝向布局设计提供一定的基础数据；为绿色建筑提供更加准确可靠的风环境气象参数；为《绿色建筑评价标准》室外风环境模拟给出明确的边界条件，使模拟的结果更具有代表性。图 3 合肥过渡季风玫瑰图参考文献：[1]绿色建筑评价标准[S].GB/T 50378-2014.[2]合肥市绿色建筑设计导则[S].DBHJ/T010-2014.[3]中国气象局气象信息中心气象资料室，清华大学建筑技术科学系.中国建筑热环境分析专用气象数据集[M].北京:中国建筑工业出版社, 2005.[4]民用建筑供暖通风与空气调节设计规范[S].GB50736-2012.[5]饶永.自然条件下合肥地区住宅室内热舒适研究[J].合肥工业大学学报(自然科学版),2010,33(12):1843-1846+1857.图 4 合肥全年风玫瑰图207
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