建筑外环境(热环境)资料.ppt

建筑外环境 与建筑密切有关的主要因素 建筑物所在地的气候条件，会通过围护结构，直接影响室内的环境，建筑师必须了解当地各主要气候要素的变化规律及其特征。 一个地区的气候是在许多因素综合作用下形成的。对建筑密切有关的气候要素有：太阳辐射、气温、湿度、风、降水等等。 1太阳辐射 太阳辐射能量比例 太阳常数1353W/m2：大气层外的辐射强度 进入大气层后被反射和吸收，光谱成分有所改变，辐射强度有所改变。太阳高度角是重要影响因素。 太阳辐射强度与朝向 北纬40°的总辐射强度 太阳高度角和太阳方位角 太阳辐射能与太阳高度角 关于太阳高度角 太阳高度角与太阳通过的路径长度密切相关，从而影响日射强度。太阳高度角低则日射强度小 冬季太阳高度角低，夏季太阳高度角高 清晨和傍晚太阳高度角低，中午太阳高度角高 高纬度地区太阳高度角低，低纬度地区太阳高度角高 落到地球上的太阳辐射能量 由三部分组成 直射辐射：为可见光和近红外线 散射辐射：被大气中的水蒸汽和云层散射，为可见光和近红外线 大气长波辐射：大气（水蒸汽和CO2）吸收后再向地面辐射，为长波辐射。在日间比例很小，可以忽略。 所谓太阳总辐射强度一般仅包括前两部分 2、室外气候 自然的微气候 大气压力 空气温度 空气湿度 风 降水 大气压力 大气压力随海拔高度而变 在同一位置，冬季大气压力比夏季大气压力高，变化范围5％以内 海平面大气压力称作标准大气压，为101325 Pa或 760 mmHg 空气温度 主要指距地面1.5m高，背阴处的空气温度。 与地表面以导热、对流和长波辐射形式进行热交换而被加热或冷却。对短波辐射几乎是透明体。 日较差：一日内气温的最高值和最低值之差。 年较差：一年内最冷月和最热月的月平均气温差。 年平均温度：向高纬度地区每移动 200~300 km 降低1℃。 空气温度的日变化 ??济南九月初一天的气象数据 一天中最高气温一般出现在下午2~3时，最低气温一般出现在凌晨4~5时 空气温度的年变化 ??济南某年的气象数据 一年中最热月一般在7、8月份，最冷月一般在1、2月份。 湿度 来源 水体蒸发 植物蒸发 影响因素 地面性质 水体分布 季节 阴晴 湿度 日变化 相对湿度与气温变化反相 湿度 年变化 内陆和沿海地区差别较大 风 风的成因 大气环流：造成全球各地差异 赤道和两极温差造成 地方风：造成局部差异，以一昼夜为周期 地方性地貌条件不同造成，如海陆风、山谷风、庭院风、巷道风等 季风：造成季节差异，以年为周期 海陆间季节温差造成，冬季大陆吹向海洋，夏季海洋吹向大陆 风的测量 测量开阔地面 10m 高处的风向和风速作为当地的观测数据 风速有梯度，地面为 0 m/s，可认为按幂函数规律分布，如： 风玫瑰图 降水 大地蒸发的水分进入大气层，凝结后又回到地面，包括雨、雪、冰雹等 降水强度：24小时的降水总量，单位 mm (或cm) 影响因素 气温 地形 大气环流 海陆分布 我国降水分布 我国降水基本集中在夏季，长江流域在夏初有“梅雨” 降雪集中在北纬35°以北 2、室外气候 城市气候 城市热岛 建筑布局与日照 城市热岛 热岛强度：热岛中心气温减去同时间同高度（距地1.5 m高处）附件远郊的气温的差值。单位：℃ 城市热岛的成因 自然条件 市内风速、对天空长波辐射：建筑布局影响对天空角系数和风场 云量：市区内云量大于郊区 太阳辐射：市内大气透明度低 下垫面的吸收和反射特性、蓄热特性：地面材料、植被、水体的设置 人为影响：“人为热” 交通、家用电器、炊事产热 空调采暖产热 城市热岛的成因：下垫面的影响 建筑布局与日照 日照的作用 冬季采暖：充分利用太阳能 自然采光需要：适当的散射辐射 心理需要：冬日室内光斑对人的心理有积极作用 影响因素 纬度：决定太阳高度角和日射强度 建筑布局：决定遮挡情况 目标 冬天尽量多：但太阳高度角低易被遮挡 夏天尽量少：但太阳高度角高不易被遮挡 建筑布局与日照 我国民用住宅设计规范要求每户至少有一间房间冬至日满窗日照时间不低于1小时。 日影 终日日影：一天中都没有日照 永久日影：终年没有日照 建筑布局与日照 建筑的互遮挡：不同建筑物相互遮挡 建筑的自遮挡：建筑物一部分被另一部分遮挡 3、我国气候分区特点 两个分区标准 “民用建筑设计规范”（GB50176－93）的五个建筑热工设计分区 建筑热工区划标准（GB50176－93）的七个建筑气候区划分区 建筑热工设计分区 建筑气候区划标准的分区法 * * 可见光 紫外线 近红外线 长波 红外