建筑外環(huán)境課件

第二章

建筑外環(huán)境第二章

建筑外環(huán)境1為什么要考慮建筑外環(huán)境?

為什么要考慮建筑外環(huán)境? 2建筑物所在地的氣候條件，會(huì)通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)，直接影響室內(nèi)的環(huán)境了解室外環(huán)境以控制室內(nèi)環(huán)境為什么要考慮建筑外環(huán)境?建筑物所在地的氣候條件，會(huì)通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)，直接影響室內(nèi)的環(huán)境為3氣候與天氣是兩個(gè)不同的概念天氣是指該地區(qū)時(shí)刻變化的冷、熱、干、濕、風(fēng)、雨等大氣狀況氣候是指某地區(qū)平均的大氣狀況，是該地區(qū)多年天氣狀況的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。與建筑密切相關(guān)的氣候要素包括：太陽(yáng)輻射量、室外干球溫度、濕度風(fēng)速、風(fēng)向降雨量氣候與天氣是兩個(gè)不同的概念4本章主要內(nèi)容第一節(jié)地球繞日運(yùn)動(dòng)的規(guī)律第二節(jié)太陽(yáng)輻射第三節(jié)室外氣候第四節(jié)我國(guó)氣候分區(qū)特點(diǎn)本章主要內(nèi)容第一節(jié)地球繞日運(yùn)動(dòng)的規(guī)律5第一節(jié)地球繞日運(yùn)動(dòng)的規(guī)律氣候的變化隨著年周期和日周期而變化而這種變化的根本原因則在于地球按一定規(guī)律進(jìn)行的繞日運(yùn)動(dòng)第一節(jié)地球繞日運(yùn)動(dòng)的規(guī)律氣候的變化隨著年周期和日周期而變化6第一節(jié)地球繞日運(yùn)動(dòng)的規(guī)律

1.經(jīng)度和緯度

經(jīng)線或子午線緯線東經(jīng)西經(jīng)北緯南緯180°90°0°0°一切通過(guò)地軸的平面與地球表面相交而成的圓—經(jīng)度圈

半圓—經(jīng)線一切垂直于地軸的平面與地球表面相交而成的圓—緯線第一節(jié)地球繞日運(yùn)動(dòng)的規(guī)律1.經(jīng)度和緯度經(jīng)線或子午線緯線72.時(shí)間（一天時(shí)間的確定是以地球自轉(zhuǎn)為依據(jù)）地球每轉(zhuǎn)1°需要4分鐘平均太陽(yáng)時(shí)—太陽(yáng)通過(guò)該地的子午線時(shí)為正午，“地方”鐘表指示的時(shí)間是均勻的，“平均”標(biāo)準(zhǔn)時(shí)T0—世界時(shí)、“北京時(shí)間”

地方平均太陽(yáng)時(shí)Tm與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)T0=Tm+4(L0-Lm)問(wèn)題：西安的地方平均太陽(yáng)時(shí)和北京時(shí)間差多少?

第一節(jié)地球繞日運(yùn)動(dòng)的規(guī)律2.時(shí)間第一節(jié)地球繞日運(yùn)動(dòng)的規(guī)律80°0°+23.5°-23.5°第一節(jié)地球繞日運(yùn)動(dòng)的規(guī)律3.太陽(yáng)的位置與日照的關(guān)系赤緯：太陽(yáng)光線與地球赤道平面之間的夾角全年的赤緯角+23.5o~-23.5o之間變化春分（0）夏至（+23.5o）—直射北回歸線秋分（0）冬至（-23.5o）—直射南回歸線0°0°+23.5°-23.5°第一節(jié)地球繞日運(yùn)動(dòng)的規(guī)律39太陽(yáng)高度角太陽(yáng)方位角太陽(yáng)的位置通常用兩個(gè)角度來(lái)表示太陽(yáng)高度角—太陽(yáng)方向與水平面的夾角太陽(yáng)方位角—太陽(yáng)方向的水平投影偏離南向的角度太陽(yáng)高度角太陽(yáng)方位角太陽(yáng)的位置通常用兩個(gè)角度來(lái)表示太陽(yáng)高度角10第二節(jié)太陽(yáng)輻射1.太陽(yáng)常數(shù)與太陽(yáng)輻射的電磁波2.大氣層對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收3.在建筑中日照的作用與效果第二節(jié)太陽(yáng)輻射1.太陽(yáng)常數(shù)與太陽(yáng)輻射的電磁波111.太陽(yáng)常數(shù)與太陽(yáng)輻射的電磁波太陽(yáng)輻射能是地球上熱量的基本來(lái)源是決定氣候的主要因素也是建筑物外部最主要的氣候條件之一太陽(yáng)常數(shù)——大氣層外與太陽(yáng)光線垂直的表面上的輻射強(qiáng)度1353W/m21.太陽(yáng)常數(shù)與太陽(yáng)輻射的電磁波12可見(jiàn)光紫外線近紅外線長(zhǎng)波紅外線可見(jiàn)光紫外線近紅外線長(zhǎng)波13通常把波長(zhǎng)為0.1~100μm的電磁波稱為熱射線，其中包括可見(jiàn)光、部分紫外線和紅外線，他們投射到物體上能產(chǎn)生熱效應(yīng)單原子氣體和某些對(duì)稱型雙原子氣體如O2，N2，H2等，它們的吸收和輻射很微弱，可以認(rèn)為是透熱體，即不輻射也不吸收對(duì)多原子氣體，CO2，SO2，水蒸氣則不能認(rèn)為是透熱體，特別是在高溫條件下有較大的輻射力和吸收率，通常把波長(zhǎng)為0.1~100μm的電磁波稱為熱射線，其中包括14太陽(yáng)輻射能量比例

轉(zhuǎn)化為熱能的主要是可見(jiàn)光和紅外線太陽(yáng)輻射能量比例15落到地球上的太陽(yáng)輻射能量由三部分組成直射輻射：為可見(jiàn)光和近紅外線散射輻射：陽(yáng)光經(jīng)過(guò)大氣層時(shí)，被氣體分子、液體或固體顆粒反射或折射，達(dá)到地球表面時(shí)無(wú)特定方向，形成一個(gè)由整個(gè)天穹所照射的散亂光，為可見(jiàn)光和近紅外線。大氣長(zhǎng)波輻射：大氣（水蒸汽和CO2）吸收后再向地面輻射，為長(zhǎng)波輻射。在日間比例很小，可以忽略。所謂太陽(yáng)總輻射強(qiáng)度一般僅包括前兩部分落到地球上的太陽(yáng)輻射能量由三部分組成162.大氣層對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收進(jìn)入大氣層后被反射和吸收光譜成分有所改變輻射強(qiáng)度有所改變大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱強(qiáng)度取決于射線在大氣射程中的長(zhǎng)短及大氣質(zhì)量2.大氣層對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收17太陽(yáng)高度角太陽(yáng)方位角太陽(yáng)高度角與太陽(yáng)通過(guò)的路徑長(zhǎng)度密切相關(guān)，從而影響日射強(qiáng)度。太陽(yáng)高度角低則日射強(qiáng)度小冬季太陽(yáng)高度角低，夏季太陽(yáng)高度角高清晨和傍晚太陽(yáng)高度角低，中午太陽(yáng)高度角高高緯度地區(qū)太陽(yáng)高度角低，低緯度地區(qū)太陽(yáng)高度角高射程長(zhǎng)短與太陽(yáng)高度角和海拔高度有關(guān)海拔(米)北京31.2;上海4.5;西安396.9;西寧2261.2拉薩3658;日喀則3836太陽(yáng)高度角太陽(yáng)方位角太陽(yáng)高度角與太陽(yáng)通過(guò)的路徑長(zhǎng)度密切相關(guān)，18大氣質(zhì)量：大氣透明度定義：I1/I0=P=exp(-kL)，P＝1最透明變化范圍：0.65~0.75，在一個(gè)月份的晴天中可近似認(rèn)為是常數(shù)我國(guó)將大氣透明度作了6個(gè)等級(jí)的分區(qū)，1級(jí)最透明大氣質(zhì)量：大氣透明度定義：I1/I0=P=exp(19我國(guó)的大氣透明度分區(qū)6544332我國(guó)的大氣透明度分區(qū)654433220影響大氣透明度的天氣現(xiàn)象

揚(yáng)沙（

沙塵暴）本地或附近塵沙被風(fēng)吹起，使能見(jiàn)度顯著下降1.0-10.0千米以內(nèi)小于1.0千米

天色混濁一片黃色風(fēng)較大

冷空氣過(guò)境或雷雨影響時(shí)，北方春季易出現(xiàn)

浮塵遠(yuǎn)地或本地產(chǎn)生沙塵暴或揚(yáng)沙后塵沙等細(xì)粒浮游

空中而形成。俗稱“落荒沙”

小于10.0千米垂直能見(jiàn)度也較差

影響大氣透明度的天氣現(xiàn)象

21建筑布局與日照我國(guó)民用住宅設(shè)計(jì)規(guī)范要求每戶至少有一間房間冬至日滿窗日照時(shí)間不低于1小時(shí)。日影終日日影：一天中都沒(méi)有日照永久日影：終年沒(méi)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建筑布局與日照我國(guó)民用住宅設(shè)計(jì)規(guī)范要求每戶至少有一間房間冬22建筑布局與日照日照的作用冬季采暖：充分利用太陽(yáng)能自然采光需要：適當(dāng)?shù)纳⑸漭椛湫睦硇枰憾帐覂?nèi)光斑對(duì)人的心理有積極作用影響因素緯度：決定太陽(yáng)高度角和日射強(qiáng)度建筑布局：決定遮擋情況目標(biāo)冬天盡量多(但太陽(yáng)高度角低易被遮擋)夏天盡量少(但太陽(yáng)高度角高不易被遮擋)建筑布局與日照日照的作用23第三節(jié)室外氣候微氣候的概念：限于高度為100米以下的1公里水平范圍建筑形式、布局及下墊面的狀況起著重要的影響作用。

大氣壓力空氣溫度空氣濕度風(fēng)太陽(yáng)輻射強(qiáng)度有效天空溫度地層溫度降水第三節(jié)室外氣候微氣候的概念：241.大氣壓力北京太原拉薩昆明瑪多蘭州格爾木大氣壓力隨海拔高度而變?cè)谕晃恢茫敬髿鈮毫Ρ认募敬髿鈮毫Ω?，變化范?％以內(nèi)海平面大氣壓力稱作標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，為101325Pa或760mmHg1.大氣壓力北京太原拉薩昆明瑪多蘭州格爾木大氣壓力隨海拔高252.空氣溫度主要指距地面1.5m高，背陰處的空氣溫度。對(duì)短波輻射幾乎是透明體—直接接受太陽(yáng)輻射的增溫是非常微弱的。與地表面以導(dǎo)熱、對(duì)流和長(zhǎng)波輻射形式進(jìn)行熱交換而被加熱或冷卻。可見(jiàn)光紫外線近紅外線長(zhǎng)波紅外線2.空氣溫度主要指距地面1.5m高，背陰處的空氣溫度?？梢?jiàn)光26（1）影響地面附近空氣溫度的因素入射到地面上的太陽(yáng)輻射熱——空氣不能直接吸收太陽(yáng)輻射熱——但入射到地面上的太陽(yáng)輻射熱對(duì)地面附近空氣溫度起著決定作用下墊面大氣對(duì)流(例:西伯利亞寒流)

（1）影響地面附近空氣溫度的因素入射到地面上的太陽(yáng)輻射熱27（2）空氣溫度的規(guī)律日較差：——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(dòng)200~300km降低1℃。（2）空氣溫度的規(guī)律日較差：28日較差

受海陸分布和地形起伏的影響

年較差

與海陸分布有關(guān)

與緯度有關(guān)日較差

受海陸分布和地形起伏的影響

年較差

與海陸分布有關(guān)

29空氣溫度的年變化

一年中最熱月一般在7、8月份，最冷月一般在1、2月份?？諝鉁囟鹊哪曜兓?/p>

一年中最熱月一般在7、8月份，最冷30（3）空氣溫度的局部效應(yīng)

受地面反射率、氣流、遮陽(yáng)、夜間輻射等影響不透水下墊面溫度較透水下墊面溫度高建筑物密集處空氣溫度較開(kāi)闊處高霜洞效應(yīng)：洼地冷空氣聚集造成氣溫低于地面上的空氣溫度（3）空氣溫度的局部效應(yīng)受地面反射率、氣流、遮陽(yáng)、夜間輻射312.濕度來(lái)源

水體蒸發(fā)植物蒸發(fā)影響因素

地面性質(zhì)水體分布季節(jié)陰晴2.濕度來(lái)源32絕對(duì)濕度相對(duì)濕度水蒸氣分壓力絕對(duì)濕度33日變化

相對(duì)濕度與氣溫變化反相日變化34

年變化

內(nèi)陸和沿海地區(qū)差別較大氣流的影響年變化353.風(fēng)——大氣壓差引起的大氣的運(yùn)動(dòng)風(fēng)的成因（地表增溫不同是引起大氣壓差的主要原因）大氣環(huán)流：太陽(yáng)輻射不均勻造成赤道和兩極間極大的溫差,引發(fā)大氣在此間的經(jīng)常性活動(dòng)從而造成對(duì)各地氣候的影響造成局部差異，地方風(fēng)：地方性地貌條件不同造成，如海陸風(fēng)(地表水陸分布)、山谷風(fēng)(地勢(shì))、庭院風(fēng)、巷道風(fēng)等以一晝夜為周期季風(fēng)：海陸間季節(jié)溫差造成，冬季大陸吹向海洋，夏季海洋吹向大陸造成季節(jié)差異，以年為周期3.風(fēng)——大氣壓差引起的大氣的運(yùn)動(dòng)風(fēng)的成因（地表增溫不同是36海陸風(fēng)在白天，陸上的空氣溫度比同一緯度海上的空氣溫度高，熱氣上升，海上的冷氣流就吹向內(nèi)陸。在夜間，此過(guò)程相反。這樣形成的風(fēng)稱為海陸風(fēng)。海陸風(fēng)37山谷風(fēng)在山區(qū)，局部的溫差會(huì)造成局地風(fēng)型。此類風(fēng)是一種很薄的表面氣流是由于向陽(yáng)坡面上的氣溫與谷地上方等高處的氣溫差而造成的。白天靠近山坡表面的空氣較同等高度的自由大氣所受的熱量多，熱氣即上升，空氣流向在白天為沿山坡向上在夜間此過(guò)程相反，風(fēng)向則沿山坡向下。故大的山谷會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的山谷風(fēng)，白天向上吹，夜間吹向谷底。

山谷風(fēng)38風(fēng)的測(cè)量測(cè)量開(kāi)闊地面

10m

高處的風(fēng)向和風(fēng)速作為當(dāng)?shù)氐挠^測(cè)數(shù)據(jù)風(fēng)向——風(fēng)吹來(lái)的方向通常用16個(gè)方位來(lái)表示風(fēng)速——單位時(shí)間風(fēng)所行進(jìn)的距離風(fēng)的測(cè)量測(cè)量開(kāi)闊地面10m高處的風(fēng)向和風(fēng)速作為當(dāng)?shù)氐挠^39人們把風(fēng)吹來(lái)的地平方向確定為風(fēng)

方向

人們把風(fēng)吹來(lái)的地平方向確定為風(fēng)方向40風(fēng)玫瑰圖某地的風(fēng)向頻率分布實(shí)線為全年，虛線為7月份某地一年的風(fēng)速頻率分布風(fēng)玫瑰圖某地的風(fēng)向頻率分布某地一年的風(fēng)速頻率分布41北京地區(qū)的風(fēng)玫瑰圖粗線：全年細(xì)實(shí)線：冬季，12~2月份虛線：夏季，6~8月份北京地區(qū)的風(fēng)玫瑰圖粗線：全年42蒲福風(fēng)力等級(jí)表蒲福風(fēng)力等級(jí)表43風(fēng)速有梯度，地面為0m/s，可認(rèn)為按冪函數(shù)規(guī)律分布，如：風(fēng)速有梯度，地面為0m/s，可認(rèn)為按冪函數(shù)規(guī)律分布，如：444.降水大地蒸發(fā)的水分進(jìn)入大氣層，凝結(jié)后又回到地面，包括雨、雪、冰雹等降水量:降落到地面的雨、雪、冰雹等融化后，未經(jīng)蒸發(fā)或滲透流失而積累在水平面上的水層厚度，以毫米為單位降水強(qiáng)度：24小時(shí)的降水總量的等級(jí)來(lái)劃分影響因素氣溫地形大氣環(huán)流海陸分布4.降水大地蒸發(fā)的水分進(jìn)入大氣層，凝結(jié)后又回到地面，包括454.城市氣候小區(qū)風(fēng)場(chǎng)城市熱島建筑布局與日照4.城市氣候46（１）小區(qū)風(fēng)場(chǎng)形成機(jī)理建筑物對(duì)來(lái)流風(fēng)的阻礙和聚集作用小區(qū)內(nèi)太陽(yáng)輻射導(dǎo)致各表面存在溫差而形成的自然對(duì)流不當(dāng)風(fēng)場(chǎng)的危害冬季造成熱負(fù)荷增加高風(fēng)速影響人員行動(dòng)夏季自然通風(fēng)不良（１）小區(qū)風(fēng)場(chǎng)形成機(jī)理47（２）城市熱島

熱島強(qiáng)度：熱島中心氣溫減去同時(shí)間同高度（距地1.5m高處）附件遠(yuǎn)郊的氣溫的差值。單位：℃熱島的成因很多。城市具有特殊性質(zhì)的立體化下墊面，局部大氣成分發(fā)生變化，城市熱量收支平衡關(guān)系與郊區(qū)農(nóng)村顯著不同，造成城市的氣溫比周圍郊區(qū)和農(nóng)村要高。（２）城市熱島熱島強(qiáng)度：熱島中心氣溫減去同時(shí)間同高度（距地48城市熱島的成因

自然條件

市內(nèi)風(fēng)速、對(duì)天空長(zhǎng)波輻射：建筑布局影響對(duì)天空角系數(shù)和風(fēng)場(chǎng)

云量：市區(qū)內(nèi)云量大于郊區(qū)

太陽(yáng)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(shè)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)熱城市熱島的成因自然條件49第四節(jié)我國(guó)氣候分區(qū)特點(diǎn)兩個(gè)分區(qū)標(biāo)準(zhǔn)“民用建筑設(shè)計(jì)規(guī)范”（GB50176－93）的五個(gè)建筑熱工設(shè)計(jì)分區(qū)建筑熱工區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn)（GB50176－93）的七個(gè)建筑氣候區(qū)劃分區(qū)第四節(jié)我國(guó)氣候分區(qū)特點(diǎn)兩個(gè)分區(qū)標(biāo)準(zhǔn)50民用建筑設(shè)計(jì)分區(qū)

考慮建筑采暖、防凍、保溫、隔熱、通風(fēng)、遮陽(yáng)的不同需要進(jìn)行氣候分區(qū)在相應(yīng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、節(jié)能規(guī)范中，按不同的氣候區(qū)提出要求民用建筑設(shè)計(jì)分區(qū)51建筑熱工設(shè)計(jì)分區(qū)嚴(yán)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(yán)寒地區(qū)寒冷地區(qū)嚴(yán)寒地區(qū)建筑熱工設(shè)計(jì)分區(qū)嚴(yán)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)52寒冷地區(qū)

分區(qū)主要指標(biāo)：最冷月平均溫度0~-10℃

分區(qū)輔助指標(biāo)：日平均溫度≤5℃的天數(shù)≥90至145天

設(shè)計(jì)要求：必須滿足夏季防熱要求，適當(dāng)兼顧冬季保溫

寒冷地區(qū)分區(qū)主要指標(biāo)：最冷月平均溫度0~-10℃53建筑氣候區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn)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)建筑氣候區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn)的分區(qū)法I區(qū)II區(qū)III區(qū)IV區(qū)V區(qū)VII區(qū)54謝謝！謝謝！55演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！56第二章

建筑外環(huán)境第二章

建筑外環(huán)境57為什么要考慮建筑外環(huán)境?

為什么要考慮建筑外環(huán)境? 58建筑物所在地的氣候條件，會(huì)通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)，直接影響室內(nèi)的環(huán)境了解室外環(huán)境以控制室內(nèi)環(huán)境為什么要考慮建筑外環(huán)境?建筑物所在地的氣候條件，會(huì)通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)，直接影響室內(nèi)的環(huán)境為59氣候與天氣是兩個(gè)不同的概念天氣是指該地區(qū)時(shí)刻變化的冷、熱、干、濕、風(fēng)、雨等大氣狀況氣候是指某地區(qū)平均的大氣狀況，是該地區(qū)多年天氣狀況的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。與建筑密切相關(guān)的氣候要素包括：太陽(yáng)輻射量、室外干球溫度、濕度風(fēng)速、風(fēng)向降雨量氣候與天氣是兩個(gè)不同的概念60本章主要內(nèi)容第一節(jié)地球繞日運(yùn)動(dòng)的規(guī)律第二節(jié)太陽(yáng)輻射第三節(jié)室外氣候第四節(jié)我國(guó)氣候分區(qū)特點(diǎn)本章主要內(nèi)容第一節(jié)地球繞日運(yùn)動(dòng)的規(guī)律61第一節(jié)地球繞日運(yùn)動(dòng)的規(guī)律氣候的變化隨著年周期和日周期而變化而這種變化的根本原因則在于地球按一定規(guī)律進(jìn)行的繞日運(yùn)動(dòng)第一節(jié)地球繞日運(yùn)動(dòng)的規(guī)律氣候的變化隨著年周期和日周期而變化62第一節(jié)地球繞日運(yùn)動(dòng)的規(guī)律

1.經(jīng)度和緯度

經(jīng)線或子午線緯線東經(jīng)西經(jīng)北緯南緯180°90°0°0°一切通過(guò)地軸的平面與地球表面相交而成的圓—經(jīng)度圈

半圓—經(jīng)線一切垂直于地軸的平面與地球表面相交而成的圓—緯線第一節(jié)地球繞日運(yùn)動(dòng)的規(guī)律1.經(jīng)度和緯度經(jīng)線或子午線緯線632.時(shí)間（一天時(shí)間的確定是以地球自轉(zhuǎn)為依據(jù)）地球每轉(zhuǎn)1°需要4分鐘平均太陽(yáng)時(shí)—太陽(yáng)通過(guò)該地的子午線時(shí)為正午，“地方”鐘表指示的時(shí)間是均勻的，“平均”標(biāo)準(zhǔn)時(shí)T0—世界時(shí)、“北京時(shí)間”

地方平均太陽(yáng)時(shí)Tm與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)T0=Tm+4(L0-Lm)問(wèn)題：西安的地方平均太陽(yáng)時(shí)和北京時(shí)間差多少?

第一節(jié)地球繞日運(yùn)動(dòng)的規(guī)律2.時(shí)間第一節(jié)地球繞日運(yùn)動(dòng)的規(guī)律640°0°+23.5°-23.5°第一節(jié)地球繞日運(yùn)動(dòng)的規(guī)律3.太陽(yáng)的位置與日照的關(guān)系赤緯：太陽(yáng)光線與地球赤道平面之間的夾角全年的赤緯角+23.5o~-23.5o之間變化春分（0）夏至（+23.5o）—直射北回歸線秋分（0）冬至（-23.5o）—直射南回歸線0°0°+23.5°-23.5°第一節(jié)地球繞日運(yùn)動(dòng)的規(guī)律365太陽(yáng)高度角太陽(yáng)方位角太陽(yáng)的位置通常用兩個(gè)角度來(lái)表示太陽(yáng)高度角—太陽(yáng)方向與水平面的夾角太陽(yáng)方位角—太陽(yáng)方向的水平投影偏離南向的角度太陽(yáng)高度角太陽(yáng)方位角太陽(yáng)的位置通常用兩個(gè)角度來(lái)表示太陽(yáng)高度角66第二節(jié)太陽(yáng)輻射1.太陽(yáng)常數(shù)與太陽(yáng)輻射的電磁波2.大氣層對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收3.在建筑中日照的作用與效果第二節(jié)太陽(yáng)輻射1.太陽(yáng)常數(shù)與太陽(yáng)輻射的電磁波671.太陽(yáng)常數(shù)與太陽(yáng)輻射的電磁波太陽(yáng)輻射能是地球上熱量的基本來(lái)源是決定氣候的主要因素也是建筑物外部最主要的氣候條件之一太陽(yáng)常數(shù)——大氣層外與太陽(yáng)光線垂直的表面上的輻射強(qiáng)度1353W/m21.太陽(yáng)常數(shù)與太陽(yáng)輻射的電磁波68可見(jiàn)光紫外線近紅外線長(zhǎng)波紅外線可見(jiàn)光紫外線近紅外線長(zhǎng)波69通常把波長(zhǎng)為0.1~100μm的電磁波稱為熱射線，其中包括可見(jiàn)光、部分紫外線和紅外線，他們投射到物體上能產(chǎn)生熱效應(yīng)單原子氣體和某些對(duì)稱型雙原子氣體如O2，N2，H2等，它們的吸收和輻射很微弱，可以認(rèn)為是透熱體，即不輻射也不吸收對(duì)多原子氣體，CO2，SO2，水蒸氣則不能認(rèn)為是透熱體，特別是在高溫條件下有較大的輻射力和吸收率，通常把波長(zhǎng)為0.1~100μm的電磁波稱為熱射線，其中包括70太陽(yáng)輻射能量比例

轉(zhuǎn)化為熱能的主要是可見(jiàn)光和紅外線太陽(yáng)輻射能量比例71落到地球上的太陽(yáng)輻射能量由三部分組成直射輻射：為可見(jiàn)光和近紅外線散射輻射：陽(yáng)光經(jīng)過(guò)大氣層時(shí)，被氣體分子、液體或固體顆粒反射或折射，達(dá)到地球表面時(shí)無(wú)特定方向，形成一個(gè)由整個(gè)天穹所照射的散亂光，為可見(jiàn)光和近紅外線。大氣長(zhǎng)波輻射：大氣（水蒸汽和CO2）吸收后再向地面輻射，為長(zhǎng)波輻射。在日間比例很小，可以忽略。所謂太陽(yáng)總輻射強(qiáng)度一般僅包括前兩部分落到地球上的太陽(yáng)輻射能量由三部分組成722.大氣層對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收進(jìn)入大氣層后被反射和吸收光譜成分有所改變輻射強(qiáng)度有所改變大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱強(qiáng)度取決于射線在大氣射程中的長(zhǎng)短及大氣質(zhì)量2.大氣層對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收73太陽(yáng)高度角太陽(yáng)方位角太陽(yáng)高度角與太陽(yáng)通過(guò)的路徑長(zhǎng)度密切相關(guān)，從而影響日射強(qiáng)度。太陽(yáng)高度角低則日射強(qiáng)度小冬季太陽(yáng)高度角低，夏季太陽(yáng)高度角高清晨和傍晚太陽(yáng)高度角低，中午太陽(yáng)高度角高高緯度地區(qū)太陽(yáng)高度角低，低緯度地區(qū)太陽(yáng)高度角高射程長(zhǎng)短與太陽(yáng)高度角和海拔高度有關(guān)海拔(米)北京31.2;上海4.5;西安396.9;西寧2261.2拉薩3658;日喀則3836太陽(yáng)高度角太陽(yáng)方位角太陽(yáng)高度角與太陽(yáng)通過(guò)的路徑長(zhǎng)度密切相關(guān)，74大氣質(zhì)量：大氣透明度定義：I1/I0=P=exp(-kL)，P＝1最透明變化范圍：0.65~0.75，在一個(gè)月份的晴天中可近似認(rèn)為是常數(shù)我國(guó)將大氣透明度作了6個(gè)等級(jí)的分區(qū)，1級(jí)最透明大氣質(zhì)量：大氣透明度定義：I1/I0=P=exp(75我國(guó)的大氣透明度分區(qū)6544332我國(guó)的大氣透明度分區(qū)654433276影響大氣透明度的天氣現(xiàn)象

揚(yáng)沙（

沙塵暴）本地或附近塵沙被風(fēng)吹起，使能見(jiàn)度顯著下降1.0-10.0千米以內(nèi)小于1.0千米

天色混濁一片黃色風(fēng)較大

冷空氣過(guò)境或雷雨影響時(shí)，北方春季易出現(xiàn)

浮塵遠(yuǎn)地或本地產(chǎn)生沙塵暴或揚(yáng)沙后塵沙等細(xì)粒浮游

空中而形成。俗稱“落荒沙”

小于10.0千米垂直能見(jiàn)度也較差

影響大氣透明度的天氣現(xiàn)象

77建筑布局與日照我國(guó)民用住宅設(shè)計(jì)規(guī)范要求每戶至少有一間房間冬至日滿窗日照時(shí)間不低于1小時(shí)。日影終日日影：一天中都沒(méi)有日照永久日影：終年沒(méi)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建筑布局與日照我國(guó)民用住宅設(shè)計(jì)規(guī)范要求每戶至少有一間房間冬78建筑布局與日照日照的作用冬季采暖：充分利用太陽(yáng)能自然采光需要：適當(dāng)?shù)纳⑸漭椛湫睦硇枰憾帐覂?nèi)光斑對(duì)人的心理有積極作用影響因素緯度：決定太陽(yáng)高度角和日射強(qiáng)度建筑布局：決定遮擋情況目標(biāo)冬天盡量多(但太陽(yáng)高度角低易被遮擋)夏天盡量少(但太陽(yáng)高度角高不易被遮擋)建筑布局與日照日照的作用79第三節(jié)室外氣候微氣候的概念：限于高度為100米以下的1公里水平范圍建筑形式、布局及下墊面的狀況起著重要的影響作用。

大氣壓力空氣溫度空氣濕度風(fēng)太陽(yáng)輻射強(qiáng)度有效天空溫度地層溫度降水第三節(jié)室外氣候微氣候的概念：801.大氣壓力北京太原拉薩昆明瑪多蘭州格爾木大氣壓力隨海拔高度而變?cè)谕晃恢?，冬季大氣壓力比夏季大氣壓力高，變化范?％以內(nèi)海平面大氣壓力稱作標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，為101325Pa或760mmHg1.大氣壓力北京太原拉薩昆明瑪多蘭州格爾木大氣壓力隨海拔高812.空氣溫度主要指距地面1.5m高，背陰處的空氣溫度。對(duì)短波輻射幾乎是透明體—直接接受太陽(yáng)輻射的增溫是非常微弱的。與地表面以導(dǎo)熱、對(duì)流和長(zhǎng)波輻射形式進(jìn)行熱交換而被加熱或冷卻?？梢?jiàn)光紫外線近紅外線長(zhǎng)波紅外線2.空氣溫度主要指距地面1.5m高，背陰處的空氣溫度?？梢?jiàn)光82（1）影響地面附近空氣溫度的因素入射到地面上的太陽(yáng)輻射熱——空氣不能直接吸收太陽(yáng)輻射熱——但入射到地面上的太陽(yáng)輻射熱對(duì)地面附近空氣溫度起著決定作用下墊面大氣對(duì)流(例:西伯利亞寒流)

（1）影響地面附近空氣溫度的因素入射到地面上的太陽(yáng)輻射熱83（2）空氣溫度的規(guī)律日較差：——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(dòng)200~300km降低1℃。（2）空氣溫度的規(guī)律日較差：84日較差

受海陸分布和地形起伏的影響

年較差

與海陸分布有關(guān)

與緯度有關(guān)日較差

受海陸分布和地形起伏的影響

年較差

與海陸分布有關(guān)

85空氣溫度的年變化

一年中最熱月一般在7、8月份，最冷月一般在1、2月份。空氣溫度的年變化

一年中最熱月一般在7、8月份，最冷86（3）空氣溫度的局部效應(yīng)

受地面反射率、氣流、遮陽(yáng)、夜間輻射等影響不透水下墊面溫度較透水下墊面溫度高建筑物密集處空氣溫度較開(kāi)闊處高霜洞效應(yīng)：洼地冷空氣聚集造成氣溫低于地面上的空氣溫度（3）空氣溫度的局部效應(yīng)受地面反射率、氣流、遮陽(yáng)、夜間輻射872.濕度來(lái)源

水體蒸發(fā)植物蒸發(fā)影響因素

地面性質(zhì)水體分布季節(jié)陰晴2.濕度來(lái)源88絕對(duì)濕度相對(duì)濕度水蒸氣分壓力絕對(duì)濕度89日變化

相對(duì)濕度與氣溫變化反相日變化90

年變化

內(nèi)陸和沿海地區(qū)差別較大氣流的影響年變化913.風(fēng)——大氣壓差引起的大氣的運(yùn)動(dòng)風(fēng)的成因（地表增溫不同是引起大氣壓差的主要原因）大氣環(huán)流：太陽(yáng)輻射不均勻造成赤道和兩極間極大的溫差,引發(fā)大氣在此間的經(jīng)常性活動(dòng)從而造成對(duì)各地氣候的影響造成局部差異，地方風(fēng)：地方性地貌條件不同造成，如海陸風(fēng)(地表水陸分布)、山谷風(fēng)(地勢(shì))、庭院風(fēng)、巷道風(fēng)等以一晝夜為周期季風(fēng)：海陸間季節(jié)溫差造成，冬季大陸吹向海洋，夏季海洋吹向大陸造成季節(jié)差異，以年為周期3.風(fēng)——大氣壓差引起的大氣的運(yùn)動(dòng)風(fēng)的成因（地表增溫不同是92海陸風(fēng)在白天，陸上的空氣溫度比同一緯度海上的空氣溫度高，熱氣上升，海上的冷氣流就吹向內(nèi)陸。在夜間，此過(guò)程相反。這樣形成的風(fēng)稱為海陸風(fēng)。海陸風(fēng)93山谷風(fēng)在山區(qū)，局部的溫差會(huì)造成局地風(fēng)型。此類風(fēng)是一種很薄的表面氣流是由于向陽(yáng)坡面上的氣溫與谷地上方等高處的氣溫差而造成的。白天靠近山坡表面的空氣較同等高度的自由大氣所受的熱量多，熱氣即上升，空氣流向在白天為沿山坡向上在夜間此過(guò)程相反，風(fēng)向則沿山坡向下。故大的山谷會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的山谷風(fēng)，白天向上吹，夜間吹向谷底。

山谷風(fēng)94風(fēng)的測(cè)量測(cè)量開(kāi)闊地面

10m

高處的風(fēng)向和風(fēng)速作為當(dāng)?shù)氐挠^測(cè)數(shù)據(jù)風(fēng)向——風(fēng)吹來(lái)的方向通常用16個(gè)方位來(lái)表示風(fēng)速——單位時(shí)間風(fēng)所行進(jìn)的距離風(fēng)的測(cè)量測(cè)量開(kāi)闊地面10m高處的風(fēng)向和風(fēng)速作為當(dāng)?shù)氐挠^95人們把風(fēng)吹來(lái)的地平方向確定為風(fēng)

方向

人們把風(fēng)吹來(lái)的地平方向確定為風(fēng)方向96風(fēng)玫瑰圖某地的風(fēng)向頻率分布實(shí)線為全年，虛線為7月份某地一年的風(fēng)速頻率分布風(fēng)玫瑰圖某地的風(fēng)向頻率分布某地一年的風(fēng)速頻率分布97北京地區(qū)的風(fēng)玫瑰圖粗線：全年細(xì)實(shí)線：冬季，12~2月份虛線：夏季，6~8月份北京地區(qū)的風(fēng)玫瑰圖粗線：全年98蒲福風(fēng)力等級(jí)表蒲福風(fēng)力等級(jí)表99風(fēng)速有梯度，地面為0m/s，可認(rèn)為按冪函