前言?
二十世紀40年代后,隨著大型工業企業、高層辦公樓和級旅館等大型建筑物的不斷出現,氣象因素對建筑的影響越來越受到重視。如1940年美國華盛頓州的塔康馬懸橋,在風的動力作用下被摧毀;1965年英國費爾橋電廠的冷卻塔群中的三個,在大風中倒塌。這些事故促使人們在建筑設計中,要進一步考慮風力與建筑物的共振作用。?
隨著現代建筑科學技術的發展,為設計和建造在不同氣象條件下的良好的室內小氣候環境,無論在城市規劃、建筑設計,以至建筑的形式和材料、建筑工藝和施工等方面,都要掌握各地區天氣氣候的規律?
城市規劃?
在全年只有一個盛行風向的地區,工業區常設在盛行風向的下風側,居住區在其上風側,以避免工業區向大氣排放的有害物對居民區的影響;在季風區,由于冬季和夏季的風向基本上相反,故將工業區布置在小風頻的方位,而把居住區設在小風頻的下風方位,使居住區的空氣受污染的程度小;在建筑規劃或設計時,不但要考慮大氣候的影響,還要考慮與局地環境條件有關的氣候特征的影響,如“城市熱島”“城市風”等;山區工廠排放的熱量,可使近地面層熱狀況改變,引起逆溫強度變弱、逆溫中心抬高,逆溫時,大氣穩定,污染物質很難擴散,在工廠設計時,煙囪有效高度通常應達逆溫層之上。
風壓是建筑結構設計中側向載荷的一種主要基本數據,建筑設計中必須考慮風荷載。風壓是垂直于氣流方向的平面上所受到的壓強。在設計中,若風壓取值偏低,則建筑物的安全就無保障;若取值合理,則既安全,又可以節約資金。
雪壓是單位面積上的雪重,即積雪深度和積雪密度的乘積。在建筑結構設計中,雪壓是鉛直荷載的一種主要數據。計算雪壓時,還要考慮降雪時的風速,風可引起雪花飄移,使屋面積雪重新分布,沒有障礙物的屋面上的積雪比地面少,有障礙物的部位積雪比地面多。西歐冬季降雪大的地區,為了減少積雪,其屋面坡度一般為60°,以使屋面積雪下滑而減小雪壓。
在工業和民用建筑設計中,為了滿足生產和人民生活的需要,設置必要的采暖、通風和空氣調節設備,使室內在不同的季節均能保持一定氣溫、相對濕度、空氣流速和清潔度。
采暖、通風和空調系統均需消耗能源,既不要浪費能源,又要滿足生產和生活的需要,就需根據當地的氣候條件,即當地多年的氣象觀測資料來設計。如冬季采暖期的長短根據日平均氣溫低于某一界限的天數來確定(取日平均氣溫等于和低于5°C的天數);采暖的室外計算溫度是根據冷月平均氣溫和低日平均氣溫等項目綜合計算得出的,計算溫度越低,表示需設計的采暖負荷越大,消耗能源越多。由于各國的情況不同(能源消耗水平不同),所選用的標準差異很大。冬季空調室外計算溫度同采暖室外計算溫度類似,只不過要求更高些,即一般設計的負荷均大于采暖設計的負荷,換言之,空調室外計算溫度低于采暖室外計算溫度。夏季空調室外計算溫度,根據當地熱月平均氣溫和極端高氣溫等項目綜合計算得出,計算溫度越高,表示需要設計的空調負荷越大,消耗能源越多。夏季通風系統的設計,除需考慮高溫度外,尚需考慮相對溫度的大小。?
凍土深度是決定地基基礎埋置深度的因素。為確保各種工程的地基基礎和排水給水、煤氣管道不致凍脹而破壞,必須埋置在凍土層以下的深度。②建筑施工要避開可能出現不利天氣的時段,雨季需考慮防雨施工措施,否則會使重型裝備擱淺而無法使用,阻礙工程進度。冬季施工需按混凝土的水化作用和氣溫的關系采取適當措施。高空作業的時候,更需要考慮短期天氣預報,特別是大風預報。
產品
根據建筑設計、施工等對氣象信息的需要,北京波恩儀器公司特推出一體化,便攜式多要素集成氣象站以及具有針對性的傳感器,如:
6要素集成氣象站WS600-UMB
WS600-UMB 一體化、免維護多功能氣象儀,可同時測量大氣溫度、濕度、風速、風向、降水類型、降水強度和大氣壓力。
技術數據 | |
尺寸 |
直徑:約150mm,高:約343mm |
重量 |
約1,5kg |
接口 |
RS485,雙線制,半雙工 |
電源 |
12-24 VDC ±10% |
工作溫度 |
-50...60°C |
工作濕度 |
0... R.H. |
加熱 |
40VA@24VDC |
主電纜長度 |
10m |
防護等級 |
IP66 |
相對濕度 | |
原理 |
電容 |
量程 |
0 ... 100 % R.H. |
單位 |
% R.H. |
度 |
±2% R.H. |
氣壓 | |
原理 |
MEMS 電容 |
量程 |
300 ... 1200 hPa |
單位 |
hPa |
度 |
±0,5 hPa (0...40°C) |
風向 | |
原理 |
超聲波 |
量程 |
0 ... 359.9 ° |
單位 |
° |
度 |
< 3° RMSE > 1,0m/s |
風速 | |
原理 |
超聲波 |
量程 |
0 ... 75 m/s |
單位 |
m/s |
度 |
±0,3m/s 或 3% (0...35m/s) RMS (取較大值), ±5% (>35m/s) RMS |
降水量 | |
決議 |
0.01 mm |
再現性 |
標準>90% |
測量水滴大小的范圍 |
0,3...5mm |
降水的類型 |
雨/雪 |
通過電容式傳感器原件測量相對濕度?
使用的負溫度系數元器件(NTC)測量氣溫。?
采用24GHZ多普勒雷達(Doppler Rader)感知的每一個雨點、每一片雪花來測量降水。?
NIRS31-UMB——遙感式路面傳感器
技術數據 | |
尺寸 |
高:約425mm,寬:約225mm,深:約285mm |
重量 |
10kg |
存放條件 |
? |
工作溫度 |
-40...70°C |
工作濕度 |
<95% 相對濕度(非冷凝) |
工作條件 |
? |
工作電壓 |
24VDC ±10% |
功率消耗 |
約40VA |
工作溫度 |
-40...60°C |
防護等級 |
IP65 |
層厚度 |
水,雪,冰 |
測量原理 |
光學 |
測量范圍 |
0...2mm (雪 0 ... 10mm) |
分辨率 |
0,01mm |
路面狀況 |
干,潮,濕,凍雨,雪,冰 |
摩擦 |
測量范圍 0...1 (濕滑......干燥) |
路面溫度 |
? |
測量原理 |
日射強度計 |
測量范圍 |
-40 到 +70°C |
精度 |
0,8°C |
遙感式路面傳感器使用光學測量原理。這種遙感式的多功能傳感器系統不需要植入路面內,并且集成了微型處理器來識別道路和機場跑道的路面狀態。路面狀況的測量,例如潮,濕,冰,雪,霜。測量的原理(光學):水對不同波長的吸收是不同的。如果在道路或跑道上有積水,其光譜屬性就會改變。