建筑环境学建筑外环境
建筑环境学第章建筑外环境
建筑环境学第一章：建筑外环境1. 建筑外环境的概述建筑外环境是指建筑外部的环境，包括景观、道路、人行道、停车场、广场等。
它们直接影响了人们对建筑的印象和建筑的使用效果，同时也影响了鼓励人们步行、骑行、乘坐公共交通等可持续出行方式的能力。
2. 建筑外环境的功能2.1 满足日常需求建筑外环境的基本功能就是满足人们的日常需求，例如通行、停放、休息等。
因此，它们需要考虑到人们的行为习惯和需求，保证其便利性和实用性。
2.2 塑造建筑形象建筑外环境是建筑的门面，直接影响了人们对建筑的第一印象和对其性质的判断。
因此，在塑造建筑形象时，需要为其设计一个和谐的、一致的外观。
2.3 改善环境质量建筑外环境设计也可以通过改善环境质量，满足人们对居住和工作环境的基本风格和舒适度。
例如，可以增加绿化率、照明等方面的设计。
2.4 鼓励可持续出行建筑外环境的设计也可以促进可持续出行方式，如步行、骑行和乘坐公共交通等。
通过在设计中融入步行和骑行道路，同时确保景观和功能，可以尽可能地鼓励人们步行和骑行。
3. 建筑外环境设计的要素3.1 形式美建筑外环境的设计应该考虑到前述的建筑形象塑造，同时要反映地域文化、特点等。
因此，建筑外环境的设计应该考虑到建筑的风格，与周围环境协调一致同时突出建筑的特点与美感。
3.2 便捷性便捷性是建筑外环境设计的一个重要参考标准之一。
人们使用建筑外环境的主要目的是为了实现快捷、方便和舒适的交通出行和日常生活所需。
因此，建筑外环境设计需要体现对行人、车辆等的需求，主要包括天然遮荫、安全性道路标记、有效的路线、智慧交通…3.3 安全性安全性是建筑外环境设计的另一个重要要素，在设计中需要考虑人们的行为和可能出现的意外。
例如，建筑外墙应该有合适的高度和使用安全的建筑材料，尽可能减少干扰行人和车辆的因素。
同时在设计时充分考虑安全隐患点，例如人行道上的勾纹沟、道路反光等。
3.4 可持续性可持续性是建筑外环境设计的另一个关键要素。
清华大学建筑环境学第2章建筑外环境
大气压力
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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
清华大学建筑环境学第2章建筑外环 境
大气压力变化
•平均气压随纬度分布
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• 气压日变化（2‰）
清华大学建筑环境学第2章建筑外环 境
第一节 地球绕日运动的规律
B 某地的真太阳时T
•经度
•太阳与地球距离 变化造成的偏差
•90W
•北京时间
•90 E
•时区当地 标准时
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B 当地的钟表时间T0就是
•伦敦时间
忽略了时差e 的当地平均太阳时。
问题：西安的真太阳时和北京时间差多少?
清华大学建筑环境学第2章建筑外环 境
B 温度波在向地层深处传递时， 有衰减和延迟；1.5m后日变 化被滤掉；一定深度后便成 为恒温层，温度比全年气温 平均温度高1～2℃。
清华大学建筑环境学第2章建筑外环 境
地层温度
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•恒温层温度
清华大学建筑环境学第2章建筑外环 境
地层温度
B 未考虑地热的影响，可以采用付立叶导热微 分方程来求地层在周期温度作用下的温度场。 假定地壳是一个半无限大的物体，有：
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
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清华大学建筑环境学第2章建筑外环 境
•大•气大层质量＝1
••大大气层质量＝2
•＝30
•地球表面处法向太阳 直射辐射照度：
•IN = I0P m
•m = L’/L = 1/sin
清华大学建筑环境学第2章_建筑外环境2
爱 情 ， 亲 情 ，友情 ，让人 无法割 舍。2 0.12.27 2020年 12月2 7日星 期日5时 52分 32秒20 .12.27
谢谢大家！
26
第五节 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
27
建筑热工设计分区
严寒地区 寒冷地区
严寒地区
严寒地区 寒冷地区
寒冷地区 夏热冬冷区
温和地区 夏热冬暖区
28
建筑气候区划 标准的分区法
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
20
8:00
8ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ00
9:00
10:00
11:00
北 12:00
终日日影区 13:00
建筑的互遮挡 冬至日的情况
14:00
15:00
16:00
21
31
习题
为什么我国北方住宅严格遵守座北朝南的原 则，而南方（尤其是华南地区）住宅并不严 格遵守此原则？
是空气温度改变导致地面温度改变，还是地 面温度改变导致空气温度改变？
晴朗的夏夜，气温25℃，有效天空温度能达 到多少？ 如果没有大气层，有效天空温度应 该是多少？
32
习题
为什么晴朗天气的凌晨树叶表面容易结露或 结霜？
永久日影
红线区内为永久日影 区，终年没有日照
22
日照的作用
日照过少导致人体产生的褪黑色素增加， 引起精神忧郁
建筑环境可分为建筑内环境和建筑外环境
建筑环境可分为建筑内环境和建筑外环境，而建筑内环境通俗的说就是我们室内的环境包括，温度，湿度，采光强度，以及被污染的程度等等，他直接影响到我们对室内环境的舒适感。
除了室内的噪音和光照等以外，室内空气环境质量是决定居住着健康，舒适的重要因素。
而建筑物所在地的气候条件和外部环境，会通过围护结构直接影响室内环境。
如果为了控制室内环境而要利用当地的室外空气，太阳能，底层储能，地下水储能，风能等，均需依赖当地的外部环境与气候条件。
因此为了得到良好的室内气候条件以满足人们生活和生产的需要，必须了解当地各主要气候要素的变化规律及其特征。
所以研究居住建筑的内外环境及其存在的内外环境就应从当地的室外环境和室内环境两方面入手。
我家住在陕西省汉中市佛坪县县城，佛坪县：佛坪县地处中国自然地理之南北分界线的秦岭南麓，位于陕西省汉中市东北部，境内自然生态原始古朴，天然独特。
介于东经109°41′——108°16′，北纬33°16′——33°45′之间。
海拔515米至2904米，属亚热带北缘山地暖温带温润季风气候，冬无严寒，夏无酷暑，年平均气温11.5℃，年平均降水量938毫米。
佛坪生态旅游资源独具特色，国宝大熊猫、原始森林、奇山异水、珍稀动植物观赏堪称“四绝”，被省上认定为5A级旅游资源。
佛坪还拥有丰富的森林、水能和矿产资源。
森林资源属原生状态，林木蓄积量大。
境内大小河流240多条，总流量11.76亿立方米，水能蕴藏量达10.4万千瓦，可开发5.1万千瓦，是长江中上游国家“南水北调”工程的水源保护地和陕西“引汉济渭”工程的调水点。
在气候上，地处南北气候的过渡带，秦岭山脉的屏障作用和不同海拔的山体，使光、热、水的分布有着明显的水平区域性和垂直带状的差异，总的趋势是气候温凉，日照偏低。
佛坪县属暖温带气候，有显著的山地森林小区气候特征，成为特殊的亚热带北垣山地暖温带湿润季风气，年平均气温6-14°C，无霜期220天左右，降水量940毫米。
2第二章建筑外环境
若将真太阳时用角度表示时，则称太阳时角，简称时角h，是指图2-3的OP线在地球赤道平面上的投影与当地时间12点时，日、地中心连线在赤道平面上的投影之间的夹角。其计算公式为
真太阳时是以当地太阳位于正南向的瞬时为正午12时，地球自转15为1小时。但是由于太阳与地球之间的距离和相对位置随时间在变化，以及地球赤道与黄道平面的不一致，致使当地子午线与正南方向有一定的差异，所以真太阳时比当地的平均太阳时（钟表时间）有时快一些，有时慢一些。真太阳时与当地平均太阳时之间的差值称为时差。某地的真太阳Fra bibliotekT可按下式计算：
式中n——计算日在一年中的日期序号。
赤纬从赤道平面算起，向北为正，向南为负。春分时，太阳光线与地球赤道面平行赤纬为0，阳光直射赤道，并且正好切过两极，南北半球的昼夜相等。春分以后，赤纬逐渐增加，到夏至达到最大+23.5，此时太阳光线直射地球北纬23.5，即北回归线上。以后赤纬一天天地变小，秋分日为的赤纬又变回到0。在北半球，从夏至到秋分为夏季，北极圈处在太阳一侧，北半球昼长夜短，南半球夜长昼短，到秋分时又是日夜等长。当阳光又继续向南半球移动时，到冬至日，赤纬达到-23.5，阳光直射南纬23.5，即南回归线。这情况恰与夏至相反。冬至以后，阳光又向北移动返回赤道，至春分太阳光线与赤道平行。如此周而复始。地球在绕太阳公转的行程中，春分、夏至、秋分、冬至是四个典型季节日，分别为春夏秋冬四季中间的日期。从天球上看，这四个季节把黄道等分成四个区段，若将每一个区段再等分成六小段，则全年可分为24小段，每小段太阳运行大约为15天左右。这就是我国传统的历法——24节气。
第二章 建筑环境学室外环境
N d =＋23º 27’ S
秋分：9月22 90º (d S =0º ～ 1.53×108 ) km
66º 33’
北回归线
赤纬d
南回归线
2.1 建筑环境中的太阳辐射
2.1.1 地球运行的基本知识
2、几个概念
当地太阳时（真太阳时）：太阳在当地正南时为12点，地球自转一周 又回到正南时为一天。 地区标准时间：规定在一定经度范围内使用一种标准时间。如世界时 间（本初子午线/格林威治天文台），北京时间（东京120º/东8时 区）
2.1 建筑环境中的太阳辐射
2.1.3 太阳辐射能与日照
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。
破坏时：
CFCs、Cl原子等
反应消耗O3
臭氧浓度↓
紫外线进入地球表面 红外线：0.77-4 m范围的红外线（热效果强）是左右气
温的主要原因。
2.1 建筑环境中的太阳辐射
2.1.5 日照间距
1、日照的避免与保证
避免日照：防止室内过热（炎热地区的夏季），避免眩光和防 止化学作用的建筑（展览、阅读、药品管理）。 争取日照：病房、幼儿活动室，住宅要求日照以得到良好的卫 生条件，使房间冬季能得到太阳辐射以提高室温。
气候环境
室 外 气 象 参 数
中 国 气 候 环 境 设 计 的中 选室 用外 参 数
城 市 气 候
地 质 环 境
水 环 境
植 被
氡的形 成过程 地热
特征 气温、湿度、风、降水等
第二章建筑外环境
2. 附近有较低温的海风 吹来
1. 工业城市的人为散热会加 剧
室外气候
湿度
• 来源
– 水体蒸发
– 植物蒸发
• 特点
– 绝对湿度一日中 相对稳定 – 相对湿度与气温 变化反相
室外气候
湿度
• 年变化 – 内陆和沿海地区差别较大
室外气候
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
• 由于地表水陆分布、地势起伏、地面覆 盖等地方性条件所引起的
– 海陆风 – 山谷风 – 季风
室外气候
梯度风
• 下垫面对气流的摩擦作用，风速沿垂直方向存在 梯度，地面为 0 m/s，可认为按幂函数规律分布 • 边界层厚度取决于地表粗糙度
Vh = Vmet (
δ met
hmet
)
a met
( )a
太阳辐射
问题
太阳投射给地球表面能量的大小？
太阳辐射
太阳与地球的相对位置
地球直径1.27万千米，太阳直径是地球110倍 太阳离地球的平均距离约1.5亿千米
照射到地球的太阳光线是平行的
太阳辐射
太阳辐射
太阳入射到地平面的入射角变化
空间
时间
太阳辐射
影响因素
决定地球上被照面太阳辐射大小的因素
垂直面的太阳辐射照度 太阳光线与被照面的入射角 大气的吸收与反射
寒冷地区
夏热冬冷 地 区
必须满足夏季防热要求，适当 兼顾冬季保温
夏热冬暖 地 区
必须充分满足夏季防热要求， 一般可不考虑冬季保温 部分地区应考虑冬季保温，一 般可不考虑夏季防热
建筑环境学1
建筑环境学论文建筑环境学主要是在建筑空间内，在满足使用功能的前提下，如何让人在使用过程中感到舒适和健康的一门学科。
是研究如何科学地营造建筑环境，以满足人对环境的需求，研究一切与人体舒适和健康及建筑环境性能有关的科学与技术。
主要介绍了建筑与环境的关系、建筑外环境、建筑热湿环境。
建筑是人与环境不断抗争的产物。
其主要的作用是通过创造一个微环境来保护人类，避免遭受到自然界的危害，随着人类社会的不断进步。
建筑的作用及功能也在不断变化，但其中心目的没有变，那就是以人为核心、保护人类、满足人们的需求。
根据人们生活的不同，建筑有种各种各样的特点。
有御寒、防暑、防风、防雨等。
这是根据各自生活所在地的自然地理和气候条件决定的。
随着人们对建筑要求的不断提高，建筑一般应满足安全、健康、舒适、美观等的要求，而不同类型的建筑的侧重点不尽相同。
在建筑的发展过程中也存在一些问题，其中最重要的是如何满足建筑环境舒适性要求与节能环保之间的矛盾，其次是室内的空气品质方面，不合理的装修及保温，往往会导致人体出现各中不适症状。
如何解决建筑发展过程中存在的这些问题是我们面临的一个很重要的任务。
一、建筑外环境建筑外环境就是建筑物所在地的气候条件和外部环境，会通过维护结构直接影响室内的环境。
与建筑环境密切相关的外表环境要素有太阳辐射、气温、湿度、风、降水、天空辐射、土壤温度等等，其中以太阳辐射为主要因数。
建筑外环境的内容大致可分为两部分：1.太阳辐射对地球环境的作用以及地球气候的特点。
2.人类营造的建筑物与生活、生产活动对局部微气候的营响。
地球上任何一点的位置都可以用地理经度和纬度来表示。
人们把地球分为东西两半球，用赤道把地球分为南北两半球。
在考虑到太阳辐射时，应首先了解因地球绕日运动而形成的四季、地球自转形成的昼夜和太阳在空间的位置（即太阳高度角和太阳方位角）。
其次要了解太阳常数与太阳辐射的电磁波、大气层对太阳辐射的干扰。
不同波长的光所携带的能力是不相同的，当太阳辐射透过大气层时，由于大气层对不同波长的射线具有选择性的反射和吸收作用，到达地球表面的光谱成分发生了一些变化。
建筑环境学第二章-建筑外环境
第二章建筑外环境建筑物所在地的气候条件，通过围护结构，直接影响室内环境，因此，有必要将建筑外环境的根本概况讲清楚，以便充分利用自然条件改善建筑物的内部环境。
第一节地球绕日运动的规律地球上的任何一点位置都可以用地理经度和纬度表示。
1．经线：一切通过地轴的平面同地球外表相交而成的圆叫经度圈。
经度圈都要通过南北两极，形成两个180°的半圆，这样的半圆叫经线。
〔或称子午线〕全球共分为180个经圈，360条经线〔子午线〕。
* 国际会议商定，以英国伦敦的格林威治天文台所在的子午线为全世界通用的本初．．子午线．．．。
2．纬线：一切垂直于地轴的平面同地球外表相割而成的圆，称为纬线，且彼此平行。
其中通过地心的纬线．．．．．叫赤道．．．．．．．．．、北两个半球．．．．．。
．．。
赤道面将地球分为南3．经度：经度是指本初子午线所在的平面与本地子午线所在平面的夹角。
以本初子午线为零度线，自零度线向东分为180°叫东经．．。
．．，向西分为180°叫西经4．纬度：是以本地法线〔地平面的垂线〕与赤道平面的夹角，赤道的纬度为零。
自赤道向北极方向分为90°称为北纬．．。
．．，向南极方向分为90°称为南纬5．日照时间一般采用平均太阳时。
6．平均太阳时：是以太阳通过该地的子午线时为正午12点来计算一天的时间。
这样经度不同的地方，正午时间均不同，规定标准时间．．．．。
7．世界时：国际协议，以本初子午线处的平均太阳时为世界时间的标准，称为“世界时〞。
把全世界按地理经度划分为24个时区，每个时区包含地里经度15°。
以本初子午线东西各7.5°为零时区，向东西各分为12个时区，每个时区都按它的中央子午线的平均太阳时为计时标准，成为该时区的标准时，相邻两个时区的时差为1小时。
8．我国的时区范围是，东5~9时区，横跨5个时区。
我国统一采用东8时区的时间，即以东京120°的平均太阳时为中国的标准时间，称为北京时间。
建筑环境学
本书包括：建筑外环境，建筑热湿环境，人体对热湿环境的反应，室内空气品质，通风与气流组织，建筑声环境，建筑光环境，工业建筑的室内环境要求。
第一章,绪论:1.人们对建筑的要求：安全性，功能性，舒适性，美观性。
2.建筑与环境关系的发展中存在的问题：1，能耗。
2，环境污染。
第二章，建筑外环境：1，与建筑环境密切有关系的外部环境要素：太阳辐射，气温，湿度，风，降水，天空辐射，土壤温度。
2，地方平均太阳时：以太阳通过当地的子午线时为正午12点来计算一天的时间。
3，消光系数：a=kL值称为大气消光系数，L是当太阳位于天顶时到达地面的太阳辐射行程，而K相当于单位厚度大气层的消光系数。
4，大气透明度：书13页。
5，大气层质量：书13页。
6，建筑环境的室外气候因素：大气压力，风，空气温湿度，地温，有效天空温度，降水等，都是由太阳辐射以及地球本身的物理性质决定。
7，风；由于大气压差所引起的大气水平方向的运动。
两个特征：风向（风吹来的地平方向），风速。
8，室外气温：室外气温一般是指距地面1.5M高，背阴处的空气温度。
9，影响地面附近气温的因素主要有；1.入射到地面上的太阳辐射热量，它起着决定的作用，2.地面的覆盖面，3.大气的对流作用以最强的方式影响气温。
10，日较差：一日内气温的最高值和最低值之差称为气温的日较差。
11，年较差：一年内最热月与最冷月的平均气温差叫做气温的年较差。
12，灀洞：在某个范围内，温度变化出现局地倒置现象，其极端形式称为“灀洞”。
13，天空有效温度：14，结霜，结露的原因：天气越晴朗，夜间有效天空温度就越低，所以，夜间室外物体朝向天空的表面会向天空辐射散热，这就是为什么清晨室外一些朝上的表面，如地面，植物叶片等会结霜，结露的原因的原因。
15，影响地层温度波衰减和延迟的主要因素：地层材料的导温系数，深度和波动周期。
同一地层深度处导温系数越大，温度波波幅衰减程度越小，延迟时间越短，导温系数越小，温度波波幅衰减程度越大，延迟时间越长；深度越大，温度波波幅衰减程度越大，延迟时间越长；波动周期越大，统一地层深度温度波波幅衰减程度越小，延迟时间越长。
建筑环境学-考点总结
第一章思考题1.建筑内外空间环境包括那些，每个部分主要研究什么？（1）建筑外环境：研究影响建筑室内环境的自然气象环境（2）室内空气环境：研究室内空气污染物对室内空气品质的影响（3)建筑热湿环境：形成热湿环境的物理因素及其变化规律（4)建筑声环境：主要研究控制环境噪声和振动的基本原理与方法（5）建筑光环境:研究室内天然光特性，影响因素，评价方法，设计基础2.自然环境与建筑环境以及室内环境的关联室内环境∈建筑环境∈城市环境∈自然环境3.建筑环境学的定义建筑环境学是指建筑空间内，在满足使用功能的前提下，如何使人们在使用过程中感到舒适和健康的一门学科.4.建筑环境学设计目标的演绎过程掩蔽所→舒适建筑→节能建筑→健康建筑→绿色建筑重点病态建筑综合症（SBS)：（1）定义：它是指由室内空气品质，室内热环境,室内声环境和室内光环境等的恶化而引起的人体病态症状。
（2）分为两类：一类是传统定义的病态建筑综合征；另一类是由于空调环境的“稳定性”引起，对象时长期滞留于空调环境的人员.第二章思考题1.赤纬，太阳高度角β，太阳方位角γ的定义。
（1）赤纬是太阳光线与地球赤道平面的夹角（2）太阳高度角β是地球表面上某点和太阳的连线与地平面之间的夹角（3）太阳方位角γ是太阳至地面上某给定点连线在地面上的投影与南向的夹角2.太阳辐射的组成直射辐射：太阳直接到达地面的部分散射辐射：经大气散射后到达地面，它的射线来自各个方向（大气长波辐射）3.利用日照和避免日照的建筑物有哪些利用日照：病房,疗养院,幼儿活动室和农业用的日光室等避免日照：展览室，阅览室，绘图室，精密仪器车间，某些化工车间，药品车间等4.日照间距，日照面积设计规定值日照间距：Do=（Ho-H1）cotβcosγDo——日照间距Ho—-前栋建筑物计算高度H1—-计算点m的高度，一般取后栋建筑底层窗台高度β—-太阳高度角γ—-后栋建筑物墙面法线与太阳方位所夹的夹角（）A-—太阳方位角，—-墙面方位角日照面积0。
建筑环境学-建筑外环境培训课件(ppt 55页)
年较差与纬度的关系
太阳辐射和日气温变化
33
空气温度的日变化
武汉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
32 30 28 26 24 22 20 18
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 时间 (小时 ) 34
温度 (℃ )
4 1.0
1.5
5 2.0
2.5
6 3.0
4.0
ÄÜ ´µ Æð µØ Ãæ »Ò ³¾ ºÍ Ö½ ÕÅ £¬ Ê÷µÄ С Ö¦ Ò¡ ¶¯ ÓÐ Ò¶ µÄ С Ê÷¡Ò ° Ú £¬ ÄÚ Â½ µÄ Ë® Ãæ ÓРС ²¨
´ó Ê÷¦Ö Ò¡ ¶¯ £¬ ¾Ù É¡ À§ÄÑ
7 4.0 8 5.5 9 7.0 10 9.0
19
大气透明度 大气层消光系数
定义：I1/I0 = P = exp (-kL)，P＝1 最透明 变化范围：0.65~0.75，在一个月份的晴天中可近
似认为是常数 我国将大气透明度作了6个等级的分区，1级最透明
东京晴天的大 气透明度逐月值
20
我国的大气透明度分区
2 4
3
3
5 6
4
21
第三节 室外气候
正常的温度梯度：地表热，高空冷
36
空气温度的局部效应
受地面反射率、夜间辐射、气流、遮阳等影响，离
建筑物越远，温度越低
37
空气温度的局部效应
霜洞效应：洼地冷空气聚集造成气温低于地
面上的空气温度
38
有效天空温度
大气层吸收10％以上的太阳辐射和来自地面
的反射辐射，并向地面进行长波辐射（5～ 8m及13m以上）
建筑环境学-第2章外环境
建筑外环境
1
为什么要考虑建筑外环境?
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，为得到良好的室内气 候条件以满足人们生活和生产 的需要，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。
met
29
风玫瑰图
某地的风向频率分布
实线为全年，虚线为7月份
某地一年的风速频率分布
30
北京地区的风玫瑰图
粗线：全年 细实线：冬季， 12~2月份 虚线：夏季， 6~8月份
31
蒲福风力等级表
¬Ð · À ¬¼ Ñ Æ £ æ ² ö ç « ¾ ¥ ½ µ È ß ³ Å ¹ Ï ©(m) é µ (m) ´ ¸ ã ¬ß 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 £ 0.1 0.2 0.6 1.0 2.0 3.0 4.0 5.5 7.0 9.0 11.5 14.0 £ 0.1 0.3 1.0 1.5 2.5 4.0 5.5 7.5 10.0 12.5 16.0 £ º Ô Ô æ ðï ¿ ³ ³ À Ò Ì » ³ 10 À Ô ¬ ß ¥ Á µ ² ³ Ì ª«Õ ³ ç È À /À ¬è ° ¬ É ªÌ » £ Î Ó Æ É Ø í » «î ¬ « º î ê ¸ Ø ª ¯ Î Á ªÇ º Ì £ ³ «Ì ª° Á ¬´ È æ Í õ Í ç ¬ ðÏ ¢ ì ¬ «î ê Ø ª ¯ Å À µ » Ð «£ Ç ´ Ë Ì £ º Ì ªÁ ¬´ ðÏ ©Ë ¥ ¡ ¯ ¸ ¢ ¬ · ì ¶ ª Ç ´ ¹ ¢ Ó Ï ´ ° Ì £ ì Ã Ò ¼ Ø ³ ë Ô æ Ï » Ê º  ¬ ð³ ¡ ¥ ¡ ¯ Á ² à ³ À ¸ ± · Ó Ò £ Ç Á Í Ó Ï ´ Í ´ Á ¡ ðÏ Ö ¬ Ö º Á ® æ Í ¡ ¨ Ð Ï ³ Í Ç ¡ ©£ Á ¿ ³ È À Ð Í ° ï ðÓ ¡ ¯ ¬ Õ ¡ §Î ² Ç ¥ Ï ´ £ » Æ ½ Á « ðÏ ¯ ¬ ç º Í » ¸ ã Å Ç ¡ ´ £ Ð «° Í µ õ ° ª ðÓ × Õ ¬ È î © ¬ Í õ è ¥ õ ï Ç ¥ Ò ¸ £ Å Ì Ä Í £ µ » ¬¾ Æ ² ¨Ó ê Í ¡ ë ¬ É Î ¤ ¼ ©Ã Ù ¡ ¯ º þ Ë Ð Í È £ Î ² ´ ° ¹ º Ë Ï ´ Æ ¶ ð» Ë ë î ¶ ¨þ ê ë ³ Ì Ô £ º Ì Õ ø £ ¼ Ç Ç Á ©Ã ¸ Ç º Ó Ë È ¸ º Ó ¡ ¿ Æ Æ ¹ ¡ º Ì Ø Õ ø ¬ Í î Ô Í ã · ³ ¿ Æ · Æ ¹ £ Ð Ñ ªÐ ¶ «Ã ¸ º Ì ÷ Õ ø ¬ Ù Õ ¥ ¹ ï ¿ Æ » Æ ¹ £ ² ¸ ¾ « ² 0~0.2 0.3~1.5 1.6~3.3 3.4~5.4 5.5~7.9 8.0~10.7 10.8~13.8 13.9~17.1 17.2~20.7 20.8~24.4 24.5~28.4 28.5~32.6 32.7~36.9
建筑环境学
风 机 地 下 室 风 机
地 下 室 排 风 管
中庭通风
建筑光环境是建筑环境中的一个非常重要
的组成部分。 优良的光环境，能充分发挥人的视觉功效，使人轻松、 安全、有效地完成视觉作业，同时又在视觉和心理上感到舒 适满意，而且极大的降低照明能耗。 明志楼作为集教学、办公和实验为一体的综合 大楼，优良的采光表更是极其重要。
建筑环境学主要包括建筑外环境、建筑热湿环境、人
体对热湿环境的反应、室内空气品质、气流环境、声环境、 和光环境七部分组成。
建筑物满足的要求
安 功 全 舒 能 性 美 适 性 观 性 性
明志楼的设计满足功能性
从室外气候看，成都地区一年中风 向主要以东北rth Online卫星地图上看， 明理楼、图书馆自然通风口朝向和明 志楼完全一样。
塑 钢 窗
明志楼吸声
为保证适宜的学习和办公环境，明志楼的装饰和结构设计 中体现了良好的声学性能。 多 孔 吸 专 声 材 料
薄 板 共 振 吸 声 结 构
共 振 吸 声 结 构
建筑群内风场的形成取决于建筑的布局。 建筑物的遮挡作用，会造成夏季建筑的自然 通风不良。 建筑布局尽可能保证后排建筑的自然通风。
明志楼人员密集，要保证适宜的室内空气 环境质量就需要合理的通风气流组织来营造。 室内空气环境的营造方法：自然通风和机械通风
散 流 器 排 地下室排风口 风 管 地下室通风口
优良的采光是明志楼功能性的重要体现。
楼梯间采光
窗户采光
天 窗
地下室采光
中空玻璃：具有保温、隔热、隔声性能以及防结雾。
3mm单玻璃传热系数为5.8W/（m²· ℃） 双玻铝塑窗，空气层12.7mm传热系数 为3.0 W/（m²· ℃）
建筑环境学-建筑外环境共92页文档
6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶克斯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
Байду номын сангаас
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
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月份
我国的大气透明度分区 我国的大气透明度分区
2 4
3
3
5 6
4
26
第三节 室外气候
自然的微气候 大气压力 风 空气温度 有效天空温度 地层温度 空气湿度 降水
27
大气压力
海拔高度(km)
• 大气压力随海拔高
7
度而变
6
5
玛多
• 在同一位置，冬季
4
拉萨
大气压力比夏季大
3 2
格尔木 昆明 兰州
确定太阳高度角及方位角， 是为了进行日照时数， 日照面积，房屋朝向和 间距及房屋周围阴影区 范围等的设计。
10
太阳在空间的位置
赤纬和太阳高度角有什么区别？ 时角和太阳方位角有什么区别？ 太阳高度角 = h δ+ δ 太阳方位角 = δ h
太阳高度角
太阳时角
太阳方1位1 角
太阳在空间的位置
影响太阳高度角和方位角的因素 有三：赤纬(δ)，它表明季节 （日期）的变化；时角(h)，它表 明时间的变化；地理纬度( )， 它表明观察点所在的位置。
夏季海洋吹向大陆
30
大气环流
赤道得到太阳辐射大于长波辐射散 热，极地正相反。地表温度不同是 大气环流的动因，风的流动促进了 地球各地能量的平衡。
盈余区域 短缺区域
净增益
辐射增益区
随纬度基本 不变
占地面积40％
过渡区
占地面 积36％
31
净损失
损失区 占地面积36％
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
14
太阳辐射的电磁波
紫外线 可见光
近红外线
15长波 红外线
太阳辐射能量比例
近红外线 45.2%
长波红外线 2.2%
紫外线 7.0%
可见光 45.6%
16
大气层对太阳辐射的吸收
17
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2）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。 所谓太阳总辐射照度一般仅包括前两部分
18
太阳辐射能的去向
19
太阳辐射能与太阳高度角
20
大气质量 m
为什么太 阳高度角接 近0º和90º时 垂直面的日 射量都小？
= I0 P m m = L’ = 1
风速有梯度，地面为 0 ，可认为按幂函
数规律分布，如：
Vh
V
m
e(thmm
et)am（ et h） a
et
32
蒲福风力等级表
风 自由海面状况
力 等
浪高
级 一般(m) 最高(m)
陆地地面征象
距地 10 米 高处的相
当风速
米/秒
0
－
1 0.1
2 0.2
3 0.6
4 1.05 2Leabharlann 06 3.07 4.0
从高压环境快速回到标准大气压环 境，会形成气栓，甚至危及人的生 命。
29
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，
第二章 建筑外环境
1
为什么要考虑建筑外环境?
• 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，为得到良好的室内气候条件 以满足人们生活和生产的需要， 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
地球绕日的运动
南北回归线
7
地球绕日的运动
• 昼夜
—地方平均太阳时
—世界时
—标准时
90
—真太阳时
—时角
北京时间
E
问题：上海的地方平均太阳时和北京时间8 差多 少?
地球绕日的运动
经度
太阳与地球 距离变化造 成的偏差
90
时区当地 标准时
北京时间
E
9
太阳在空间的位置
太阳位置常用两个角度 来表示： 太阳高度角β—太阳方向 与水平的夹角 太阳方位角A—太阳方向的 水平投影偏向南的角度
温、湿度、风、降水等等。
2
本章内容要点
宏观气候——太阳辐射作用于地球气候特点 地球绕日运动规律 太阳辐射 室外气候 大气压力、风、气温、天空温度、地温、湿度、降
水 微观气候——人类营造活动形成的局部微气候 城市风场、城市热岛、建筑日照 我国气候分区特点
3
第一节 地球绕日运动的规律
大 大
21
太阳辐射照度与朝向
北纬40°的总辐射照度
22
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，从而影响日射照度。 太阳高度角低则日射照度小
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
23
太阳高度角 冬夏不同
12
第二节 太阳辐射
太阳常数与太阳辐射的电磁波 太阳常数 太阳辐射的电磁波 大气层对太阳辐射的吸收 大气层对太阳辐射的散射、反射与
吸收 大气层对太阳辐射的影响程度及影
响参数 水平面和垂直面上的直射辐射照度13
太阳常数
指太阳与地球之间为年平均距离 时，地球大气层上边界处，垂直 于阳光射线的表面上，单位面积 单位时间内来自太阳的辐射能量， I0=1353 2。
气压力高，变化范 围5％以内
1
太原 • 海平面大气压力称
0
北京 作标准大气压，为
-1
101325 或 760
40 50 60 70 80 90 100 110
大气压力(kPa)
28
大气压力与人体健康
人体可以忍受的大气压力的范围从 0.303-15。
低气压导致的缺氧对人体的威胁极 大。
高气压环境导致人体血液中的含氧 量增加，红细胞、血红蛋白减少， 白细胞数增加。
地球绕日的运动 经度和纬度 关于四季 关于昼夜 太阳在空间的位置 太阳高度角 和太阳方位角
4
地球绕日的运动
• 经度和纬度
伦敦格林威治天文台
经线或子午线
纬线
5
地球绕日的运动
➢四季
• 太阳的位置与日照的关系
• 赤纬 ：太阳光线
北回归线
与地球赤道平面
之间的夹角
南回归线
+23.5° 0°
赤纬d
0°
6
-23.5°
24
大气透明度
大气层消光系数
定义：I10 = P = ()，P＝1 最透明
变化范围：0.65~0.75，在一个月份的晴天中 可近似认为是常数
我国将大气透明度作了6个等级的分区，1级
最透明
0.85
0.8
大气透明度 P
东京晴天的
0.75
大气透明度
逐月值
0.7
0.65
0.6 25
0
2
4
6
8 10 12