熱環(huán)境室外氣候

熱環(huán)境室外氣候第1頁，共63頁，2023年，2月20日，星期一第2頁，共63頁，2023年，2月20日，星期一設(shè)計課的內(nèi)容室內(nèi)設(shè)計：根據(jù)建筑物的使用性質(zhì)、所處環(huán)境和相應(yīng)標準，運用物質(zhì)技術(shù)手段和建筑美學(xué)原理，創(chuàng)造功能合理、舒適優(yōu)美、滿足人們物質(zhì)和精神生活需要的室內(nèi)空間環(huán)境。室外環(huán)境設(shè)計：將建筑、綠化、水體、雕塑、鋪地、設(shè)施等要素進行環(huán)境空間要素組合的設(shè)計。環(huán)境藝術(shù)設(shè)計（EnvironmentART)：圍繞建筑空間環(huán)境所進行的設(shè)計和裝飾活動。建筑物理概論：解析建筑內(nèi)部空間和外部空間的人居環(huán)境與物理環(huán)境之間的關(guān)系。第3頁，共63頁，2023年，2月20日，星期一主要內(nèi)容由光(照度水平和分布、照明的形式)與顏色（色調(diào)、色飽和度、室內(nèi)顏色分布、顏色顯現(xiàn)）在室內(nèi)建立的同房間形狀有關(guān)的和室外空間的生理和心理環(huán)境。由太陽輻射、氣溫、周圍物體表面溫度、相對濕度與氣流速度等物理因素組成的作用于人，影響人的冷熱感和健康的環(huán)境。

建筑空間環(huán)境控制學(xué)的一門分支.它主要研究的內(nèi)容是室內(nèi)廳堂音質(zhì)和環(huán)境噪聲控制.

熱環(huán)境光環(huán)境聲環(huán)境第4頁，共63頁，2023年，2月20日，星期一熱環(huán)境感知分析與改造設(shè)計第5頁，共63頁，2023年，2月20日，星期一室內(nèi)光環(huán)境與分析（結(jié)合光箱）第6頁，共63頁，2023年，2月20日，星期一聲環(huán)境作業(yè)一第7頁，共63頁，2023年，2月20日，星期一用身體去感知第8頁，共63頁，2023年，2月20日，星期一第9頁，共63頁，2023年，2月20日，星期一20世紀60年代末，加拿大作曲家R.Murravschafer首次提出了“聲景觀”的概念，促使人們對傳統(tǒng)的“聽覺”行為進行再認識。第10頁，共63頁，2023年，2月20日，星期一熱環(huán)境的主要內(nèi)容熱環(huán)境廈門校區(qū)典型區(qū)域熱環(huán)境測試及設(shè)計室外氣候熱工學(xué)基本知識防潮設(shè)計室內(nèi)熱舒適保溫節(jié)能防熱設(shè)計第11頁，共63頁，2023年，2月20日，星期一室外氣候溫度、氣壓、濕度、風、降水······第12頁，共63頁，2023年，2月20日，星期一第13頁，共63頁，2023年，2月20日，星期一第14頁，共63頁，2023年，2月20日，星期一第15頁，共63頁，2023年，2月20日，星期一室外氣候的主要內(nèi)容日照與太陽輻射1氣溫2風、降水與濕度3城市氣候4建筑氣候區(qū)劃和建筑熱工設(shè)計分區(qū)5第16頁，共63頁，2023年，2月20日，星期一室外氣候的主要因素氣候帶：根據(jù)氣候因子或氣候要素具有緯向帶狀分布特征而劃分的地帶稱為氣候帶。第17頁，共63頁，2023年，2月20日，星期一室外氣候的主要因素氣候大氣環(huán)流太陽輻射地球下墊面太陽向宇宙空間發(fā)射的電磁波和粒子流。是地球大氣運動的主要能量源泉

大氣大范圍運動的狀態(tài)。某一大范圍的地區(qū)（如歐亞地區(qū)、半球、全球），某一大氣層次（如對流層、平流層、中層、整個大氣圈）在一個長時期（如月、季、年、多年）的大氣運動的平均狀態(tài)或某一個時段（如一周、梅雨期間）的大氣運動的變化過程都可以稱為大氣環(huán)流。

包圍在地球外部的一層氣體總稱為大氣或大氣圈。大氣圈以地球的水陸表面為其下界，稱為大氣層的下墊面。它包括地形、地質(zhì)、土壤和植被等，是影響氣候的重要因素之一。

第18頁，共63頁，2023年，2月20日，星期一室外氣候的主要因素建筑環(huán)境氣候?qū)W：是研究建筑環(huán)境氣候的規(guī)律性和建筑物如何適應(yīng)當?shù)貧夂蛱攸c，合理地規(guī)劃、布局、選材、設(shè)計施工等，以創(chuàng)造適宜的室內(nèi)氣候和良好的建筑物的氣象效應(yīng)的科學(xué)，這就是建筑環(huán)境氣候?qū)W.第19頁，共63頁，2023年，2月20日，星期一日照與太陽輻射日照基本原理：一、建筑對日照的要求：1、日照是指物體表面被太陽光直接照射的現(xiàn)象。2、設(shè)計目的：根據(jù)建筑的不同使用要求，采取措施使房間內(nèi)部獲得適當?shù)娜照?，防止過量的太陽直射光。特殊要求的房間要求限制陽光的直射。路易斯·康

金

貝

爾

藝

術(shù)

中

心第20頁，共63頁，2023年，2月20日，星期一日照與太陽輻射日照基本原理：二、地球繞太陽運行的規(guī)律：1、基本概念：自哥白尼以來，人們都知道地球繞太陽每年旋轉(zhuǎn)一圈并繞其地軸每24小時旋轉(zhuǎn)一周，地軸與地球繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道平面并非正交，而是傾斜66°33’。第21頁，共63頁，2023年，2月20日，星期一日照與太陽輻射日照基本原理：二、地球繞太陽運行的規(guī)律：2、黃道面和四季：地球繞地軸自轉(zhuǎn)同時繞太陽公轉(zhuǎn)，地球公轉(zhuǎn)的軌道平面稱為黃道面。由于地軸（即地球南北極聯(lián)線）是傾斜的，與黃道面成66°33’的交角；而且在公轉(zhuǎn)運行中，這個交角和地軸的傾斜方向都是不變的，這樣就使太陽光線的直射范圍在南北緯23°27’之間作周期性變動，從而形成一年中春、夏、秋、冬四季的更替。第22頁，共63頁，2023年，2月20日，星期一日照與太陽輻射日照基本原理：二、地球繞太陽運行的規(guī)律：3、太陽赤緯角：地球在公轉(zhuǎn)中，陽光直射地球的角度是變動的,用赤緯δ表示。赤緯角即太陽光線與地球赤道面的夾角。它是隨著地球在公轉(zhuǎn)軌道上的位置、即日期的不同而變化的。第23頁，共63頁，2023年，2月20日，星期一日照與太陽輻射太陽高度角：太陽光線與地平面的夾角第24頁，共63頁，2023年，2月20日，星期一日照與太陽輻射基本概念1太陽常數(shù)：在地球與太陽平均距離處，垂直于入射光線的大氣界面上單位面積上的熱輻射流Iow/m2，從理論上計算得到叫天文太陽常數(shù)Io=1395.6w/m2;實測叫氣象太陽常數(shù)Io=1256w/m2。Io第25頁，共63頁，2023年，2月20日，星期一日照與太陽輻射基本概念1太陽光譜：1、太陽輻射是來自太陽的電磁波輻射.2、在地球表面上，太陽光譜的波長范圍約在0．28～3．0微米之間。3、太陽光譜可大致劃分為三個區(qū)段：紫外線（Uv）、可見光、紅外線（ir）第26頁，共63頁，2023年，2月20日，星期一日照與太陽輻射基本過程第27頁，共63頁，2023年，2月20日，星期一日照與太陽輻射基本過程第28頁，共63頁，2023年，2月20日，星期一日照與太陽輻射基本過程第29頁，共63頁，2023年，2月20日，星期一日照與太陽輻射基本概念2大氣透明度：衡量大氣透明程度的標志，其值越接近1，大氣越清澈，太陽輻射被大氣吸收的越少。太陽直射輻射照度太陽直射，即太陽光線的直接透射，具有方向性，產(chǎn)生陰影。單位面積和單位時間內(nèi)接收的太陽輻射能量即為照度。太陽總輻射照度太陽散射輻射照度散射輻射,由天空散射輻射和地面散射輻射組成，無方向性，不產(chǎn)生陰影。第30頁，共63頁，2023年，2月20日，星期一氣溫一、氣溫的變化和室外計算溫度1、氣溫的日變化和年變化：基本概念：氣溫日較差、氣溫年較差影響因素：緯度影響、地勢影響、下墊面性質(zhì)影響、天氣影響、季節(jié)影響第31頁，共63頁，2023年，2月20日，星期一氣溫一、氣溫的變化和室外計算溫度2、室外計算溫度：對建筑起決定作用的是最熱月和最冷月的氣溫，所以，我國建筑氣候區(qū)劃是使用各地最熱月（7月）和最冷月（1月）的平均溫度為主要指標。實際用于建筑熱工計算的室外計算溫度并不是這些最冷月或最熱月的平均氣溫，而是通過對各地歷年的氣溫觀測數(shù)據(jù)按照一定的原則統(tǒng)計計算所得出的數(shù)據(jù)。3、逆溫現(xiàn)象及危害：上層空氣較下層空氣熱的現(xiàn)象叫逆溫現(xiàn)象，地面受到強烈冷卻，造成空氣不流動，濃霧不散空氣污染物質(zhì)長期沉積。第32頁，共63頁，2023年，2月20日，星期一氣溫影響因素BECDA緯度影響地勢影響下墊面性質(zhì)季節(jié)影響天氣影響從東南至西北逐漸增大隆起的地形上部，氣溫受到周圍空氣的調(diào)節(jié)，白天不易升溫，夜間不易降溫，氣溫日較差較小海洋上的氣溫日較差比陸地上的小。不同顏色、濕度的土壤、植物覆蓋等也有一定的影響云雨多的地區(qū)氣溫日較差小各個地區(qū)變化多樣第33頁，共63頁，2023年，2月20日，星期一風、降水與濕度一、風的基本概念：1風向風吹來的方向，用16個方位表示。2風頻了解某地各風向出現(xiàn)頻率程度的特征量，用各風向出現(xiàn)的次數(shù)占風向總觀測次數(shù)的百分率來表示。3風玫瑰圖風向分布圖。風是太陽能的一種轉(zhuǎn)換形式，是一種可再生的潔凈的又可以就地取用的自然能源，它是一種矢量，既有速度又有方向。第34頁，共63頁，2023年，2月20日，星期一風、降水與濕度一、風的基本概念：A.大氣環(huán)流：由于太陽輻射在地表分布不均，引起赤道與兩極溫差，從而引起氣流從赤道想兩極，從兩極向赤道的流動。地球上的大氣借助對流會將太陽能進行再分配。（圖為在不旋轉(zhuǎn)的地球）第35頁，共63頁，2023年，2月20日，星期一風、降水與濕度一、風的基本概念：B.大氣環(huán)流風向：地球旋轉(zhuǎn)的結(jié)果，使氣流產(chǎn)生陀螺旋轉(zhuǎn)的趨勢。（1）由于地球的旋轉(zhuǎn)，吹向赤道風因而偏轉(zhuǎn)向西；（2）吹向兩極的風因而偏轉(zhuǎn)向東；（3）上述兩種作用近赤道區(qū)最小，近極區(qū)最大。第36頁，共63頁，2023年，2月20日，星期一風、降水與濕度一、風的基本概念：C.地方風:由于地方性質(zhì)不同,如水陸分布、地理起伏、地表狀況不同，引起空氣的流動。海陸風、季風、山谷風、庭院風、巷道風等。第37頁，共63頁，2023年，2月20日，星期一風、降水與濕度一、風的基本概念：C.地方風:由于地方性質(zhì)不同,如水陸分布、地理起伏、地表狀況不同，引起空氣的流動。海陸風、季風、山谷風、庭院風、巷道風等。第38頁，共63頁，2023年，2月20日，星期一風、降水與濕度第39頁，共63頁，2023年，2月20日，星期一風、降水與濕度風速隨高度的變化可用指數(shù)形式表示V=V0(Z/Z0)n隨高度增加而增加下墊面性質(zhì)第40頁，共63頁，2023年，2月20日，星期一風、降水與濕度二、風與城市設(shè)計：1、盛行風與城市設(shè)計：2、局部環(huán)流與城市設(shè)計：季節(jié)變化型主導(dǎo)風向型無主導(dǎo)風向型準靜止風型第41頁，共63頁，2023年，2月20日，星期一風、降水與濕度二、風與城市設(shè)計：1、盛行風與城市設(shè)計：第42頁，共63頁，2023年，2月20日，星期一風、降水與濕度二、風與城市設(shè)計：1、盛行風與城市設(shè)計：第43頁，共63頁，2023年，2月20日，星期一風、降水與濕度二、風與城市設(shè)計：1、盛行風與城市設(shè)計：第44頁，共63頁，2023年，2月20日，星期一風、降水與濕度一、降水的基本性質(zhì)：

降水：從大地蒸發(fā)出來的水汽進入大氣層，經(jīng)過凝結(jié)后又降到地面上的液態(tài)或固態(tài)水分簡稱降水。降水量降水時間降水強度降水的表述指單位時間內(nèi)的降水量，等級以24小時的總量（mm）表示。小雨:<10mm，中雨:10~25mm，大雨:25~50mm，暴雨:50~100mm。指一次降水過程從開始到結(jié)束的持續(xù)時間,單位h或min。是指降落到地面的雨、雪、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mm為單位。第45頁，共63頁，2023年，2月20日，星期一風、降水與濕度二、降水的空間分布：1、影響因素：城市開發(fā)、水利工程建設(shè)等也會對區(qū)域降水帶來一定影響。氣溫大氣環(huán)流地形海陸分布影響因素第46頁，共63頁，2023年，2月20日，星期一風、降水與濕度二、降水的空間分布：2、分布特征：A、從東南沿海向西北內(nèi)陸逐漸減少；B、山地多于平地，迎風坡多于被風坡；C、由于地形的影響，青藏高原東南部的向風谷地年降水量可達500mm以上。第47頁，共63頁，2023年，2月20日，星期一風、降水與濕度一、空氣濕度的變化：空氣濕度是表示大氣的濕潤程度，指空氣中水蒸氣含量的多少，通常用相對濕度或絕對濕度來表示。相對濕度的周期性日變化在一日中黎明前最高，而午后最低，在一年中最冷月最高，而最熱月最低；變化程度是大陸大于海面，夏季大于冬季，晴天大于陰天。第48頁，共63頁，2023年，2月20日，星期一風、降水與濕度一、空氣濕度的變化：空氣濕度的大小與地表的蒸發(fā)量密切相關(guān)。在與地表垂直的高度上，空氣濕度隨著高度的增大而遞減，遞減速度的快慢主要受地表溫度和空氣流動（風）的影響?？諝鉂穸鹊拇怪弊兓?9頁，共63頁，2023年，2月20日，星期一風、降水與濕度絕對濕度的日、年變化：在一日中黎明前最少，而午后最高；在一年中，最熱月最大，而最冷月最低。（地表蒸發(fā)的旺盛導(dǎo)致）水蒸汽壓力：主要隨季節(jié)而變，通常夏季高于冬季。水蒸汽壓力在豎向高度上的遞減量較氣壓的遞減更快，因此，水蒸汽的濃度隨著技海高度而降低。水蒸汽壓力最大的年變化發(fā)生在季風影響的區(qū)域內(nèi)；這些季風從海洋上帶來了熱的濕空氣，又從內(nèi)陸帶來了干燥的空氣?？諝鉂穸鹊南盗懈拍畹孛嫘再|(zhì)太陽輻射空氣溫度降水空氣流速

影

響

因

素第50頁，共63頁，2023年，2月20日，星期一城市氣候城市的形成第51頁，共63頁，2023年，2月20日，星期一城市氣候現(xiàn)代城市特點建筑物鱗次櫛比,高低不一,是由混凝土堆積而成特殊場所.是自然地表受到人為改造的特殊底層墊面。1街道縱橫,人口密集,大量能源輸入和消費,“人為熱”大量產(chǎn)生排放的地方。2是垃圾廢物、塵埃、有毒有害氣體產(chǎn)生和排放的中心。3是現(xiàn)代人享受現(xiàn)代生活的地方。4第52頁，共63頁，2023年，2月20日，星期一城市氣候現(xiàn)代城市氣候的概念：在不同的區(qū)域氣候背景下，受城市特殊的人工下墊面和城市人類活動的影響而形成的一種局地氣候。第53頁，共63頁，2023年，2月20日，星期一城市氣候現(xiàn)代城市氣候的特征：下墊面人為熱空氣污染1.太陽輻射減弱2.城區(qū)氣溫偏高3.城區(qū)降水增多4.城區(qū)蒸發(fā)弱，空氣濕度小5.城區(qū)風速小，風向不穩(wěn)定6.城區(qū)的霧日增多現(xiàn)代城市氣候特征第54頁，共63頁，2023年，2月20日，星期一城市氣候城市區(qū)域的熱環(huán)境：城市熱環(huán)境的主要表征量為熱舒適度，影響這一指標的主要因素是溫度、濕度、太陽輻射、風和人的服飾及活動量，后2個指標因人而異，前4個指標與城市化程度密切相關(guān)。城市區(qū)域微熱環(huán)境調(diào)節(jié)影響城市區(qū)域做熱環(huán)境的因素很多，借助于數(shù)學(xué)模型可以模擬部分因素對氣溫的可能影響，并對造成的可能最大影響程度作了初步的估計。根據(jù)其影響關(guān)系得出了一些結(jié)論:通過合理的城市規(guī)劃、建筑設(shè)計和環(huán)境設(shè)計，可以對城市區(qū)域微熱環(huán)境的改善起到很好作用。比如，城市干道的走向不僅影響日照，而且對太陽輻射熱和風速有明顯影響，這些都是對局部區(qū)域熱環(huán)境起作用的主要因子。因而根據(jù)本區(qū)域的主導(dǎo)風向等因素規(guī)劃城市道路系統(tǒng)有利于減弱城市熱島效應(yīng)。第55頁，共63頁，2023年，2月20日