建筑外環(huán)境(熱環(huán)境30)

建筑外環(huán)境與建筑密切有關的主要因素建筑物所在地的氣候條件，會通過圍護結構，直接影響室內(nèi)的環(huán)境，建筑師必須了解當?shù)馗髦饕獨夂蛞氐淖兓?guī)律及其特征。一個地區(qū)的氣候是在許多因素綜合作用下形成的。對建筑密切有關的氣候要素有：太陽輻射、氣溫、濕度、風、降水等等。 1

太陽輻射可見光紫外線近紅外線長波紅外線太陽輻射能量比例太陽常數(shù)1353W/m2：大氣層外的輻射強度進入大氣層后被反射和吸收，光譜成分有所改變，輻射強度有所改變。太陽高度角是重要影響因素。太陽輻射強度與朝向

北緯40°的總輻射強度太陽高度角和太陽方位角太陽時角太陽高度角太陽方位角sin

=con

cos

hcond+sin

sindsinA=

cosdsinh/cos

太陽輻射能與太陽高度角太陽高度角關于太陽高度角

太陽高度角與太陽通過的路徑長度密切相關，從而影響日射強度。太陽高度角低則日射強度小冬季太陽高度角低，夏季太陽高度角高清晨和傍晚太陽高度角低，中午太陽高度角高高緯度地區(qū)太陽高度角低，低緯度地區(qū)太陽高度角高落到地球上的太陽輻射能量

由三部分組成直射輻射：為可見光和近紅外線散射輻射：被大氣中的水蒸汽和云層散射，為可見光和近紅外線大氣長波輻射：大氣（水蒸汽和CO2）吸收后再向地面輻射，為長波輻射。在日間比例很小，可以忽略。

所謂太陽總輻射強度一般僅包括前兩部分2、室外氣候

自然的微氣候

大氣壓力

空氣溫度空氣濕度

風

降水大氣壓力

大氣壓力隨海拔高度而變在同一位置，冬季大氣壓力比夏季大氣壓力高，變化范圍5％以內(nèi)海平面大氣壓力稱作標準大氣壓，為101325Pa或760mmHg北京太原拉薩昆明瑪多蘭州格爾木空氣溫度

主要指距地面1.5m高，背陰處的空氣溫度。與地表面以導熱、對流和長波輻射形式進行熱交換而被加熱或冷卻。對短波輻射幾乎是透明體。日較差：一日內(nèi)氣溫的最高值和最低值之差。年較差：一年內(nèi)最冷月和最熱月的月平均氣溫差。年平均溫度：向高緯度地區(qū)每移動200~300km降低1℃?？諝鉁囟鹊娜兆兓?/p>

濟南九月初一天的氣象數(shù)據(jù)

一天中最高氣溫一般出現(xiàn)在下午2~3時，最低氣溫一般出現(xiàn)在凌晨4~5時空氣溫度的年變化

濟南某年的氣象數(shù)據(jù)

一年中最熱月一般在7、8月份，最冷月一般在1、2月份。濕度

來源

水體蒸發(fā)植物蒸發(fā)

影響因素

地面性質水體分布季節(jié)陰晴

水蒸汽分壓力

冬季較低，夏季較高濕熱地區(qū)：15~20mbar

寒冷和沙漠地區(qū)：2mbar

日變化較小，季節(jié)變化較大內(nèi)陸地區(qū)夏季：上午9~10時和晚上9~10時最高，凌晨和午后最低沿海地區(qū)夏季和各地秋冬季：日變化與氣溫日變化一致濕度日變化

相對濕度與氣溫變化反相濕度

年變化

內(nèi)陸和沿海地區(qū)差別較大風

風的成因大氣環(huán)流：造成全球各地差異赤道和兩極溫差造成地方風：造成局部差異，以一晝夜為周期地方性地貌條件不同造成，如海陸風、山谷風、庭院風、巷道風等季風：造成季節(jié)差異，以年為周期海陸間季節(jié)溫差造成，冬季大陸吹向海洋，夏季海洋吹向大陸風的測量

測量開闊地面10m高處的風向和風速作為當?shù)氐挠^測數(shù)據(jù)

風速有梯度，地面為0m/s，可認為按冪函數(shù)規(guī)律分布，如：風玫瑰圖某地的風向頻率分布實線為全年，虛線為7月份某地一年的風速頻率分布降水

大地蒸發(fā)的水分進入大氣層，凝結后又回到地面，包括雨、雪、冰雹等降水強度：24小時的降水總量，單位mm(或cm)

影響因素氣溫地形大氣環(huán)流海陸分布我國降水分布

我國降水基本集中在夏季，長江流域在夏初有“梅雨”

降雪集中在北緯35°以北2、室外氣候

城市氣候城市熱島建筑布局與日照城市熱島

熱島強度：熱島中心氣溫減去同時間同高度（距地1.5m高處）附件遠郊的氣溫的差值。單位：℃城市熱島的成因

自然條件市內(nèi)風速、對天空長波輻射：建筑布局影響對天空角系數(shù)和風場云量：市區(qū)內(nèi)云量大于郊區(qū)太陽輻射：市內(nèi)大氣透明度低下墊面的吸收和反射特性、蓄熱特性：地面材料、植被、水體的設置人為影響：“人為熱”交通、家用電器、炊事產(chǎn)熱空調(diào)采暖產(chǎn)熱城市熱島的成因：下墊面的影響不同下墊面的反射和吸收比不同下墊面的地表面溫度下墊面對氣溫的影響磚石地面草地裸露的土地建筑布局與日照

日照的作用冬季采暖：充分利用太陽能自然采光需要：適當?shù)纳⑸漭椛湫睦硇枰憾帐覂?nèi)光斑對人的心理有積極作用影響因素緯度：決定太陽高度角和日射強度建筑布局：決定遮擋情況目標冬天盡量多：但太陽高度角低易被遮擋夏天盡量少：但太陽高度角高不易被遮擋建筑布局與日照

我國民用住宅設計規(guī)范要求每戶至少有一間房間冬至日滿窗日照時間不低于1小時。日影終日日影：一天中都沒有日照永久日影：終年沒有日照建筑布局與日照建筑的互遮擋：不同建筑物相互遮擋建筑的自遮擋：建筑物一部分被另一部分遮擋3、我國氣候分區(qū)特點

兩個分區(qū)標準

“民用建筑設計規(guī)范”（GB50176－93）的五個建筑熱工設計分區(qū)建筑熱工區(qū)劃標準（GB50176－93）的七個建筑氣候區(qū)劃分區(qū)建筑熱工設計分區(qū)嚴寒地區(qū)寒冷地區(qū)夏熱冬冷區(qū)夏熱冬暖區(qū)溫和地區(qū)寒冷地區(qū)嚴寒地區(qū)寒冷地區(qū)嚴寒地區(qū)建筑氣候區(qū)劃標準的分區(qū)法I區(qū)II區(qū)III區(qū)IV區(qū)V區(qū)VII區(qū)VI區(qū)分區(qū)名稱分區(qū)指標設計要求主要指標輔助指標嚴寒地區(qū)最冷月平均溫度≤－10℃日平均溫度≤5℃的天數(shù)≥145d必須充分滿足冬季保溫要求，一般可不考慮夏季防熱寒冷地區(qū)最冷月平均溫度0℃～－10℃日平均溫度≤5℃的天數(shù)90～145d應滿足冬季保溫要求，部分地區(qū)兼顧夏季防熱夏熱冬冷地區(qū)最冷月平均溫度0℃～10℃，最熱月平均溫度25℃～30℃日平均溫度≤5℃的天數(shù)0～90d，日平均溫度≥25℃的天數(shù)40～110d必須滿足夏季防熱要求，適當兼顧冬季保溫夏熱冬暖地區(qū)最冷月平均溫度≥10℃，最