建筑环境学第2章外环境
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建筑环境学笔记02
建筑环境学——李念平主编、化学工业出版社出版 第一部分 知识点总结第二章 建筑外环境2.1太阳与地球运动建筑内环境包括：空间内空气的热湿环境、空气品质、气流环境、声环境和光环境。
建筑外环境包括：建筑外围护结构以外的一切自然环境和人工环境。
建筑外环境与建筑内环境和建筑节能密切相关的环境要素有：太阳辐射、气温、湿度、风、降水、天空的辐射、土壤的温度。
1884年经国际会议规定，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。
北京市位于北纬39°56′，东经116°19′。
自转自西向东平均角速度15°/h公转围绕太阳逆时针旋转偏心率0.016黄赤交角23°27′近似为23.5°地球自转的地理意义产生了昼夜交替钟表时间均以地方平均太阳时为准T m 。
（真太阳时为T ）平均太阳时是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。
经度每隔一度地方时相差4min真太阳时与地方平均太阳时的换算6015e L L T T m m +-+=【10页】地球公转的地理意义：地球公转和黄赤交角的存在造成了四季的交替赤纬从赤道平面算起，向北为正向南为负地球上某一点所看到的太阳的方向称为太阳位置。
太阳高度角是地球表面上某点和太阳的连线与地平面之间的夹角。
太阳方位角是太阳至地面上某给定点连线在地球上的投影与南向夹角。
以南点为0°向西为正向东为负。
影响太阳高度角和方位角的因素：地理纬度ϕ、赤纬δ、时角h太阳高度角ϕδδϕβsin sin cosh cos cos sin += 太阳方位角βδcos sinh cos sin =A 【13页】 2.2太阳辐射与日照太阳常数是进入地球大气的太阳辐射在单位面积上的总能量值为1353W/m2测量要在大气外垂直入射光面积上。
太阳常数不是固定不变的。
太阳直径为地球的110倍，温度为6000k,内部为710*2k 地球接受太阳能量1.72×1014kw,为辐射能二十亿分之一。
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
建筑环境学第2章建筑外环境
射
的
波
谱
紫外线 可见光
近红外线
长波 红外线
0.1μm的X射线～100 m的无线电（γ、X、紫外、可见、红外、微波、短波、中波、长波）22
2.2.1 太阳辐射电磁波
3. 太阳辐射能量比例
进入大气层后，因大气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有所改
变，辐射强度也有所改变。太阳高度角??是重要影响
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
38
2.3.2 风与大气边界层
2. 大气环流
赤道得到太阳辐射大于地表的长波辐射散热， 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。
净增益
盈余区域 短缺区域
辐射增益区
随纬度基本 不变
关 间。如世界时间（本初子午线/格林威治天文台），北京 时间（东经120º/东8时区）
于 ➢ 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。
时 ➢ 中国的“标准时”：北京时间=世界时+8小时.全世界共 间 有24个时区，每个时区都按其中央子午线的真太阳时为
该时区的标准时（钟表时间）。相邻时区差为1小时。
反射、散射和吸收的共同影 响，使到达地球表面的太阳 辐射照度大大削弱，辐射光 谱也因此发生了变化
太阳辐射能的去向
2.2.2 大气层对太阳辐射的吸收 到达地面的太阳辐射能量
到达地面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(0.32~2.5μm) 散射辐射：被大气中的水蒸汽和云层散射，为可见光
建筑物垂直面上 的直射辐射强度
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
111531_建筑环境学(第二版)课后习题解答ppt版解析
各种得热进入空气的途径
• 潜热得热、渗透空气得热
– 得热立刻成为瞬时冷负荷
• 通过围护结构导热、通过玻璃窗日射得热、室 内显热源散热
– 对流得热部分立刻成为瞬时冷负荷 – 辐射得热部分先传到各内表面，再以对流形式进入
空气成为瞬时冷负荷，因此负荷与得热在时间上存
在延迟。
如果一个空调房间，只有一面外墙，室 内热源为一个大功率灯，把灯光投射到 外墙内表面上和把灯光投射在内墙表面 上对房间的冷负荷有何影响？
玻璃系列
• 透过玻璃窗的太阳辐射中是否只有可见光，没有 红外线和紫外线？
可见光
近红外 线
长波红外线
0. 8
普通玻璃的光谱透过率
玻璃系列
• 夜间可以通过窗户长波辐射把热量散出去吗 ？
室内空气、表面对流换热、长波辐射 玻璃窗内表面被加热 ... ...玻璃窗 长波辐射 外界环境
得热： １、假定除所考察的围护结构内表面外，其他 各室内表面的温度均与室内空气温度一致
２、假定室内没有其他短波辐射热量落在所考 察围护结构内表面上”时
综合
• 如果有两套户型设计一模一样的公寓，但一个主 要窗户朝东，另一个朝西。两套公寓夏季的热环 境条件有何区别？
–朝东公寓，传热的峰值在下午，太阳辐射得热的峰值 在上午，峰值错开使得负荷峰值较小 –朝西公寓，传热和太阳辐射的峰值均在下午，峰值叠 加后使得总负荷偏大 ，不空调的话房间温度会特别高
其他
• 室外空气综合温度是单独由气象参数决定的吗？ • 什么情况下建筑物与环境之间的长波辐射可以忽略？ • 为什么冬季往往可以采用稳态算法计算采暖负荷而夏天却一定要采用 动态算法计算空调负荷？ • 围护结构内表面上的长波辐射对负荷有何影响？
建筑环境学复习要点
普通玻璃：对 3μm 以下的近红外线来说几乎是透明的。长波红外线辐射会被玻璃反射和吸
收
Low-e 玻璃：可见光透过率 70%~80%,较低的长波红外线发射率和吸收率，反射率很高
普通玻璃和 Low-e 玻璃区别 见上。此外，low-e 玻璃对波长为 0.76~3μm 的近红外线的透射率比普通玻璃低得多 室外空气综合温度 考虑了太阳辐射的作用对表面换热量的增强，相当于在室外气温上增加了一个太阳辐射的等 效温度值。是为了计算方便推出的一个当量的室外温度。 夜间辐射 夜间无太阳辐射，而天空背景温度远远低于空气温度，因此建筑向天空辐射的辐射放热量是 不可以忽略的。故长波辐射 Qlw 也称为夜间辐射或有效辐射 地表有效辐射：地面与大气层之间的辐射换热 QR 内遮阳和外遮阳区别 内遮阳遮阳设施吸收和透过部分全部为得热，外遮阳只有透过和吸收中的一部分成为得热 围护结构的湿传递
第四章 人体对热湿环境的反应
热舒适 ASHRAE Standard 55-2010：人体对热环境表示满意的意识状态 Thermal comfort is defined in the ASHRAE Standard(ASHRAE,2010)as “that condition of mind which expresses satisfaction with the thermal environment”.
※一般计算中不考虑时差。所求的就是当地的地方平均太阳时，即钟表时间 T0
太阳时角 h:用角度表示的真太阳时，正午为 0°，每小时为 15°，
上午为负，下午为正
太阳高度角β：太阳光线与水平面的夹角（影响太阳高度角和方位
角的因素：赤纬角，时角，地理纬度）
太阳方位角 A:太阳至地面上某给定的点连线在地面上的投影与当
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
111531_建筑环境学(第二版)课后习题解答ppt版
Qsky
• 为什么晴朗天气的凌晨树叶表面容易结露或结霜？
Q：为什么会结露？ A：温度达到露点 Q：温度为什么达到露点？ A：晴朗的夜间，大气透明 度高，吸收地面长波辐射 的能力差，天空背景温度 很低。 树叶表面与天空的辐射换 热，表面温度降低
• 晴朗夏季的凌晨，树叶表面容易结露，为什么？ • 答： • 在晴朗天气的夏季凌晨，因为无云，有效天空温 度比有云时要低，天气越晴朗，空气中的水蒸气 含量越少，则夜间有效天空温度越低。因此，夜 间室外物体朝向天空的表面会向天空辐射散热， 当其表面温度达到周围空气的露点时，就会有结 露出现。由于树表面湿度大于无生命的物体，且 树叶体积小儿更易于被冷却，在温度低的时候很 容易达到露点而使空气结露，这就是为什么凌晨 室外一些朝上的表面，如树叶表面会结露的原因。
第二章 建筑外环境
四合院建筑
• 利用太阳高度角的特点，仅 在北方出现。 • 冬季有效地利用了太阳能采 暖和抵御北风侵袭，屋顶设 计避免了夏季室内过热。
• 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？ • 课本 P21
• 没有大气层时，有效天空温度应该是多少？
Q：有效天空温度的 物理意义是什么？ A：表征大气层对地 球表面的投入辐射 Qsky，如果没有大气 层则Qsky=0 Q：晴天和阴天室外 温度有什么区别？
• 如果把光投射到外墙内表面上，部分光能转换成 热能，使外墙内表面的温度升高， • 从而降低了外墙内表面与外墙外表面的温差，会 减少由于外围护结构导热引起的热量，从而减少 房间的冷负荷，而投射到内墙，也会提高内墙内 表面的温度，此时会由于该内表面的温度高于邻 室的温度，而使得热量传递由该室到邻室，房间
• 植被地面
– 反射率低 – 植物表面温度不高，长波辐射量不大，且反射到人身上的太阳辐 射也少 – 由于植物的光合作用和蒸腾作用，一部分太阳能转化为化学能， 另一部分转化为水的潜热被带走 – 使用植被可以改善附近的微气候环境。
建筑环境学复习提纲-第二章
第二章 建筑外环境1. 地球绕日运动✧ 太阳的运动轨迹地轴与黄道平面的交角为23.5。
太阳的运动轨迹，北纬23.5。
至南纬23.5。
之间。
✧ 赤纬角)365284360sin(45.23n+⨯=δ，n 是计算日在一年之中的位置。
✧ 真太阳时6015eL L T T m m +-±=式中 T当地的真太阳时，h ；Tm 该时区的平均太阳时（该时区的标准时），h ； L当地子午线的经度，deg ；Lm 该时区中央子午线的经度，deg ； e时差，min ；对于东半球取正值，对于西半球取负值。
2. 太阳辐射✧ 辐射照度用于表示太阳辐射能量大小的量，指1m2黑体表面在太阳辐射下所获得的辐射能通量，单位W/m2。
地球大气层外与太阳光线垂直表面上的太阳辐射照度几乎全年不变。
在太阳与地球的年平均距离处，与太阳光线垂直的表面上，太阳辐射照度I0＝1353W/m2。
✧未通过大气层太阳辐射分布辐射波谱见书。
✧大气层对太阳辐射的吸收到底地面的太阳辐射能＝直射（直接照到地面）＋散射（经大气散射）+大气长波辐射（温室气体吸收长波辐射升温后再向地面辐射，是极为微小的一部分，可忽略）水平面上太阳直接辐射照度正比于太阳高度角与大气透明度。
大气消光系数与大气透明度大气层对辐射的衰减效应x xkI dx dI -= 式中I x ——距大气层上边界x 处的法向表面太阳直射辐射照度，W/m2k ——比例常数，m-1x ——太阳光线的行进路程，m0exp()X I I kx =-消光系数a kL = I 0——太阳常数L ——日射垂直于地面时太阳的辐射行程 k ——单位厚度消光系数 太阳位于天顶时，0exp()L I I a =-大气透明度0/exp()L P I I a ==-3. 室外气候✧ 大气压力大气压力可以看作是无数空气分子长时间持续的撞击物体所致。
将空气看做混合理想气体，压强p 公式：23i p n w -=⋅∑i n ——气体分子数密度，单位体积内的分子数，个/m 3；w -——分子平均动能，32w KT -=,231.380610/K J K -=⨯； T ——热力学温度。
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。
建筑环境学课后习题答案
如果一个空调房间，只有一面外墙， 如果一个空调房间，只有一面外墙，室 内热源为一个大功率灯， 内热源为一个大功率灯，把灯光投射到 外墙内表面上和把灯光投射在内墙表面 上对房间的冷负荷有何影响？ 上对房间的冷负荷有何影响？
室内其他内表面温度如何影响板壁的传 热？
如果室内辐射特别强烈…… 如果室内辐射特别强烈……
综合
• 如果有两套户型设计一模一样的公寓，但一个主 如果有两套户型设计一模一样的公寓， 要窗户朝东，另一个朝西。 要窗户朝东，另一个朝西。两套公寓夏季的热环 境条件有何区别？ 境条件有何区别？
–朝东公寓，传热的峰值在下午，太阳辐射得热的峰值 朝东公寓，传热的峰值在下午， 朝东公寓 在上午， 在上午，峰值错开使得负荷峰值较小 –朝西公寓，传热和太阳辐射的峰值均在下午，峰值叠 朝西公寓， 朝西公寓 传热和太阳辐射的峰值均在下午， 加后使得总负荷偏大 ，不空调的话房间温度会特别高
• 植被地面
– 反射率低 – 植物表面温度不高，长波辐射量不大，且反射到人身上的太阳辐 植物表面温度不高，长波辐射量不大， 射也少 – 由于植物的光合作用和蒸腾作用，一部分太阳能转化为化学能， 由于植物的光合作用和蒸腾作用，一部分太阳能转化为化学能， 另一部分转化为水的潜热被带走 – 使用植被可以改善附近的微气候环境。 使用植被可以改善附近的微气候环境。
• •
1. 分析为什么冬季往往可以采用稳态算法计算采暖负 而夏天却一定要采用动态算法计算空调负荷？ 荷，而夏天却一定要采用动态算法计算空调负荷？ 因为冬季室内外温差的平均值远远大于室内外温差的 因为冬季室内外温差的平均值远远大于室内外温差的 波动值， 波动值，从用平均温差的稳态计算方法带来的误差比 较小，这在工程设计中是可以接受的。而在夏季， 较小，这在工程设计中是可以接受的。而在夏季，尽 管夏季日间瞬时室外温度可能要比室内温度高很多， 管夏季日间瞬时室外温度可能要比室内温度高很多， 但夜间却有可能低于室内温度，因此与冬季相比， 但夜间却有可能低于室内温度，因此与冬季相比，室 内外平均温差并不大，但波动的幅度却相对比较大。 内外平均温差并不大，但波动的幅度却相对比较大。 如果采用日平均温差稳态算法， 如果采用日平均温差稳态算法，则导致冷负荷计算结 果偏小。另一方面，如果采用逐时室内外温差， 果偏小。另一方面，如果采用逐时室内外温差，忽略 围护结构的衰减延迟作用， 围护结构的衰减延迟作用，则会导致冷负荷计算结果 偏大。因此要采用动态负荷计算法。 偏大。因此要采用动态负荷计算法。
建筑环境学-第2章外环境
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。
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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
清华大学建筑环境学第2章 建筑外环境2
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
19
建筑布局与日照
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
8:00
9:00
25
城市居住区规划设计规范规定
主要城市不同日照标准的间距系数
纬度 城市名称 (北纬) 冬 至 日 大 寒 日 正午 日照 正午 日照 日照 日照 现行采用标准 影长率 1h 影长率 1h 2h 3h 1.5～1.8 1.6～1.7 0.9～1.1 0.5～0.7
哈尔滨 45°45ˊ 2.63 2.46 2.25 2.10 2.15 2.24 北 京 上 海 广 州 39°57ˊ 1.99 1.86 1.75 1.63 1.67 1.74 31°12ˊ 1.41 1.32 1.26 1.17 1.21 1.26 23°08ˊ 1.06 0.99 0.95 0.89 0.92 0.97
5
城市热岛强度△T的特征：
城市规模越大，人口越多，热岛现象越强； 因地理纬度不同热岛强度有所不同
高、中纬度区：冬强、夏弱。 北京：71年1月 △T=1.8℃；7月△T = 0.8℃ 上海：55年11月△T=2.4℃；5月△T = 0.1℃
白天弱，夜间强；晴天无风△T强，阴天风大△T弱 风速大，△T 弱；风速小，△T 强
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
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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。
3
建筑与自然环境资源的关系
70
80
90
100 110
大气压力(kPa)
大气压力的变化
平均气压随纬度分布
气压日变化（2‰）
26
大气压力对人体的影响
机理：人体内脏和血液系统维持一个与外部 大气压 力抗衡的压力以保护人体的安全。一旦平衡被打破， 可能影响人的生理机能甚至导致死亡。 人体可以忍受的极限范围：0.303~15atm 低压缺氧环境：胸闷、呼吸急促、恶心呕吐，神经 系统发生障碍
时间(小时)
40
逆温层
正常的温度梯度：地表热，高空冷
41
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
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
43
44
有效天空温度
日照百分率
Tsky [0.9Td (0.32 0.026
48
地层温度
深度达到某一个部位，最
热月时此处的温度反而低 于该点的全年平均温度，
而在最冷月时，该点的温
度要高于全年平均温度。 如果考虑地热的影响，深
度每增加1米，地层平均温
度一般就会增加1/30 ℃左 右。但与当地地质条件有 关。
未考虑地热影响的
49
湿度
来源
水体蒸发
植物蒸发
水蒸汽分压力
36
空气温度
主要指距地面1.5m高，背阴处的空气温度。
空气与地表面以导热、对流和长波辐射形式进行 热交换而被加热或冷却——以对流为主。对短波 辐射几乎是透明体。 空气温度是如何产生变化的？
白天地表温度升高与空气温度升高，谁是诱因？ 夜间地表温度与空气温度降低，谁是诱因？ 白天和夜间的空气垂直温度分布应该是怎样的？
公转轴（年/转）
7
第一节 地球绕日运动的规律
太阳的位置与 日照的关系
赤纬 ：太阳 光线与地球赤 道平面之间的 夹角
北回归线
赤纬δ
南回归线
赤纬的简化计算公式：
284 n 23.45 sin 360 365
n——计算日在一年中的日期序号。
8
第一节 地球绕日运动的规律
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1～3℃。
46
47
地层温度
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： 2 a y 2 2 边界条件为过余温度 (0, ) Ag cos ℃ Z Ag是地层表面温度的波幅(℃)，Z是波动周期 (小时)。
冬季较低，夏季较高
湿热地区：15~20 mbar
影响因素
地面性质
水体分布 季节
寒冷和沙漠地区： 2 mbar
日变化较小，季节变化较大 内陆地区夏季：上午9~10时和 晚上9~10时最高，凌晨和午后 最低 沿海地区夏季和各地秋冬季： 日变化与气温日变化一致
50
所谓太阳总辐射照度一般仅包括前两部分
16
太阳辐射能与太阳高度角
太阳高度角 17
大气质量 m
为什么太阳高 度角接近0˚和 90 ˚时垂直面的 日射量都小？
地球表面处法向太阳直 射辐射照度
IN = I0 P m m = L’/L = 1/sin
18
太阳日总辐射照度与朝向
地点：北纬40°
长波
被CO2和水蒸气等温室气体所吸收
剩下的
可见光+近红外线
15
落到地球上的太阳辐射能量
由三部分组成
直射辐射：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。
met
a
33
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
34
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
35
蒲福风力等级表
自由海面状况 风 力 浪高 等 级 一般(m) 最高(m) 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 － 陆地地面征象 距地 10 米 高处的相 当风速 米/秒 静，烟直上 烟能表示方向，但方向标不能转动 人面感觉有风，树叶微响，方向标能转动 树叶及微枝摇动不息，旌旗展开 能吹起地面灰尘和纸张，树的小枝摇动 有叶的小树摇摆，内陆的水面有小波 大树枝摇动，举伞困难 全树摇动，迎风步行感觉不便 树枝折毁，人向前行，感觉阻力甚大 建筑物有小损，烟囱顶部及平屋摇动 可使树木拔起或使建筑物损坏较重。陆上少见。 陆上很少见，有则必有广泛破坏 陆上绝少见，摧毁力极大 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
3000m高度：7天~3个月适应高山反应 3000~5000m高度：重症高山反应 8500m高度：生理极限
高压环境：人体组织被氧饱和
恢复正常必须缓慢减压，否则脂肪中积蓄的氧有部分就会 停留在人的机体内，并膨胀形成小的气泡阻滞血液、液体 和组织，形成气栓而引起病症，甚至危及人的生命。
阴晴
湿度
日变化
相对湿度与气温变化反相
30
大气环流
地球的自转把赤道上空向两 极流动的气流变成西风
31
海陆风和山谷风
32
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：
v
met a h Vh Vmet ( ) hmet
19
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
太阳高度角低
冬季 清晨和傍晚 高纬度地区
太阳高度角高
夏季 中午 低纬度地区
20
太阳高 度角冬 夏不同
21
大气透明度
消光系数
定义：Ix/I0 = P = exp (-kx)，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 我国将大气透明度划分了6个等级区域，1级最透明
时间
地球每转1°
北京时间
90 E
需要4分钟
真太阳时T和
地方平均太阳时Tm
T=Tm ± (L - Lm)/15
问题：西安的地方平均太阳时和北京时间差多少?
9
第一节 地球绕日运动的规律
问题：在北半球，冬季太阳能能照到北向房间吗？
10
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？
sin = con cos h con δ+ sin sin δ sin A = cos δ sin h /cos
37
空气温度
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℃。
年较差与纬度的关系
太阳辐射和气温变化
38
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
长波红外线 2.2% 可见光 45.6% 近红外线 45.2% 紫外线 7.0%
14
大气层对太阳辐射的吸收
超短波
X射线和其它一些超短波射线在通过电离层时， 被O2、N2及其它大气成分强烈吸收
短波
受到天空中的各种气体分子、尘埃、水珠等微小 质点的散射，使得天空呈现蓝色 紫外线被大气中的臭氧所吸收
第二章
建筑外环境
前章总结
“人定胜天”还是“天人合一”？这是如何 对待大自然方面的哲学思想上的对立。事实 证明，工业技术的滥用导致了自然界对人类 的报复。因此我们应该认识到，无论工业技 术发展到多高的水平，人们仍然需要了解、 爱护我们的自然界，合理地利用自然界的资 源。
2
为什么要考虑建筑外环境?
4
本章知识要点
宏观气候——太阳辐射作用与地球气候特点
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
5
第一节 地球绕日运动的规律
经度和纬度
180°
伦敦格林威治天文台
地表温度
4
1/ 4 )( 0 . 30 0 . 70 S ) T ] ed 0
4
水蒸汽分压力
空气温度
参考文献：刘森元，黄远峰：天空有效温度的探讨，《太阳能 学报》，Vol.4, No.1, pp.63-68, 1983
3
建筑与自然环境资源的关系
70
80
90
100 110
大气压力(kPa)
大气压力的变化
平均气压随纬度分布
气压日变化（2‰）
26
大气压力对人体的影响
机理：人体内脏和血液系统维持一个与外部 大气压 力抗衡的压力以保护人体的安全。一旦平衡被打破， 可能影响人的生理机能甚至导致死亡。 人体可以忍受的极限范围：0.303~15atm 低压缺氧环境：胸闷、呼吸急促、恶心呕吐，神经 系统发生障碍
时间(小时)
40
逆温层
正常的温度梯度：地表热，高空冷
41
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
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
43
44
有效天空温度
日照百分率
Tsky [0.9Td (0.32 0.026
48
地层温度
深度达到某一个部位，最
热月时此处的温度反而低 于该点的全年平均温度，
而在最冷月时，该点的温
度要高于全年平均温度。 如果考虑地热的影响，深
度每增加1米，地层平均温
度一般就会增加1/30 ℃左 右。但与当地地质条件有 关。
未考虑地热影响的
49
湿度
来源
水体蒸发
植物蒸发
水蒸汽分压力
36
空气温度
主要指距地面1.5m高，背阴处的空气温度。
空气与地表面以导热、对流和长波辐射形式进行 热交换而被加热或冷却——以对流为主。对短波 辐射几乎是透明体。 空气温度是如何产生变化的？
白天地表温度升高与空气温度升高，谁是诱因？ 夜间地表温度与空气温度降低，谁是诱因？ 白天和夜间的空气垂直温度分布应该是怎样的？
公转轴（年/转）
7
第一节 地球绕日运动的规律
太阳的位置与 日照的关系
赤纬 ：太阳 光线与地球赤 道平面之间的 夹角
北回归线
赤纬δ
南回归线
赤纬的简化计算公式：
284 n 23.45 sin 360 365
n——计算日在一年中的日期序号。
8
第一节 地球绕日运动的规律
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1～3℃。
46
47
地层温度
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： 2 a y 2 2 边界条件为过余温度 (0, ) Ag cos ℃ Z Ag是地层表面温度的波幅(℃)，Z是波动周期 (小时)。
冬季较低，夏季较高
湿热地区：15~20 mbar
影响因素
地面性质
水体分布 季节
寒冷和沙漠地区： 2 mbar
日变化较小，季节变化较大 内陆地区夏季：上午9~10时和 晚上9~10时最高，凌晨和午后 最低 沿海地区夏季和各地秋冬季： 日变化与气温日变化一致
50
所谓太阳总辐射照度一般仅包括前两部分
16
太阳辐射能与太阳高度角
太阳高度角 17
大气质量 m
为什么太阳高 度角接近0˚和 90 ˚时垂直面的 日射量都小？
地球表面处法向太阳直 射辐射照度
IN = I0 P m m = L’/L = 1/sin
18
太阳日总辐射照度与朝向
地点：北纬40°
长波
被CO2和水蒸气等温室气体所吸收
剩下的
可见光+近红外线
15
落到地球上的太阳辐射能量
由三部分组成
直射辐射：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。
met
a
33
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
34
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
35
蒲福风力等级表
自由海面状况 风 力 浪高 等 级 一般(m) 最高(m) 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 － 陆地地面征象 距地 10 米 高处的相 当风速 米/秒 静，烟直上 烟能表示方向，但方向标不能转动 人面感觉有风，树叶微响，方向标能转动 树叶及微枝摇动不息，旌旗展开 能吹起地面灰尘和纸张，树的小枝摇动 有叶的小树摇摆，内陆的水面有小波 大树枝摇动，举伞困难 全树摇动，迎风步行感觉不便 树枝折毁，人向前行，感觉阻力甚大 建筑物有小损，烟囱顶部及平屋摇动 可使树木拔起或使建筑物损坏较重。陆上少见。 陆上很少见，有则必有广泛破坏 陆上绝少见，摧毁力极大 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
3000m高度：7天~3个月适应高山反应 3000~5000m高度：重症高山反应 8500m高度：生理极限
高压环境：人体组织被氧饱和
恢复正常必须缓慢减压，否则脂肪中积蓄的氧有部分就会 停留在人的机体内，并膨胀形成小的气泡阻滞血液、液体 和组织，形成气栓而引起病症，甚至危及人的生命。
阴晴
湿度
日变化
相对湿度与气温变化反相
30
大气环流
地球的自转把赤道上空向两 极流动的气流变成西风
31
海陆风和山谷风
32
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：
v
met a h Vh Vmet ( ) hmet
19
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
太阳高度角低
冬季 清晨和傍晚 高纬度地区
太阳高度角高
夏季 中午 低纬度地区
20
太阳高 度角冬 夏不同
21
大气透明度
消光系数
定义：Ix/I0 = P = exp (-kx)，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 我国将大气透明度划分了6个等级区域，1级最透明
时间
地球每转1°
北京时间
90 E
需要4分钟
真太阳时T和
地方平均太阳时Tm
T=Tm ± (L - Lm)/15
问题：西安的地方平均太阳时和北京时间差多少?
9
第一节 地球绕日运动的规律
问题：在北半球，冬季太阳能能照到北向房间吗？
10
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？
sin = con cos h con δ+ sin sin δ sin A = cos δ sin h /cos
37
空气温度
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℃。
年较差与纬度的关系
太阳辐射和气温变化
38
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
长波红外线 2.2% 可见光 45.6% 近红外线 45.2% 紫外线 7.0%
14
大气层对太阳辐射的吸收
超短波
X射线和其它一些超短波射线在通过电离层时， 被O2、N2及其它大气成分强烈吸收
短波
受到天空中的各种气体分子、尘埃、水珠等微小 质点的散射，使得天空呈现蓝色 紫外线被大气中的臭氧所吸收
第二章
建筑外环境
前章总结
“人定胜天”还是“天人合一”？这是如何 对待大自然方面的哲学思想上的对立。事实 证明，工业技术的滥用导致了自然界对人类 的报复。因此我们应该认识到，无论工业技 术发展到多高的水平，人们仍然需要了解、 爱护我们的自然界，合理地利用自然界的资 源。
2
为什么要考虑建筑外环境?
4
本章知识要点
宏观气候——太阳辐射作用与地球气候特点
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
5
第一节 地球绕日运动的规律
经度和纬度
180°
伦敦格林威治天文台
地表温度
4
1/ 4 )( 0 . 30 0 . 70 S ) T ] ed 0
4
水蒸汽分压力
空气温度
参考文献：刘森元，黄远峰：天空有效温度的探讨，《太阳能 学报》，Vol.4, No.1, pp.63-68, 1983