第2-2讲建筑室外热环境

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第二章建筑外环境(103)

• 适用于一般工业与民用建筑。适应范围更广、涉及的气候参数更多。
• 以累年一月和七月的平均气温、七月的平均相对湿度等作为主指标；以年降水量、年日平均气温大于、等于5 °C和小于、等于25°C的天数等作为辅助指标，将全国划为七个一级区。
• 又以一月、七月平均气温、冻土性质、最大风速、年降水量等指标，将全国划为20个二级区，并提出相应的建筑基本要求。
• 为满足人们生活和生产、工作对良好室内环境的需要，必须理解建筑所在地外环境各主要影响因素的特征、变化规律及其作用。
建筑外环境构成
• 由太阳辐射对地球的作用和地球本身物性所决定的地球气候条件（热平衡）：长期稳定、适宜生存。与建筑内部环境（热湿、空气）密切相关的室外气候要素：太阳辐射、气温、气压、湿度、风、降水等。 • 本地区的空气质量； • 当地的光气候（室外照度状况和影响其变化的气象因素之和） • 区域的环境噪声 • 地质环境（地壳层~土质、水文地质条件、开采情况） • 水环境（地表水、地下水环境） • 植被（自然和人工的所有植物总合）
2、大气压力（1）地球表面的气压不同，变化是复杂的。
• 大体上，是随海拔高度按照指数降低的。
• 多年平均值随纬度分布：赤道低压带、极地高压带、副热带高气压带、副极地低气压带。 • 在同一位置，冬季大气压力比夏季大气压力高，但变化范围在5％以内。
（2）对人体的影响主要是对体内的氧气供应。
• 气压降低，人体会发生一系列生理反应。如高山反应、甚至生命危险。
2、设计规范：
• 规定计算用室外空气参数都有一定的“不保证率” • “不保证时间”：全年不保证室内设计要求的累计时间 • 室内温湿度必须全年保证时，应另行确定空调室外计算温度
2-3 城市和建筑微气候

第二讲：建筑热环境基础知识

4、导热系数
• 导热系数是反映材料导热能力的主要指标。 • ●导热系数（λ）的物理意义：在稳定传热状态下当材料厚度为1m、两表面的温度差为1℃（1K）时，在一小时内通过1截面积的导热量 • • ●各种物质（气体、液体、固体）的导热系数数值范围和性质有所不同，它还与当时的压力、温度、密度、含湿量有关。
• 2.2.2 导热 • ●导热：直接接触的物体由于有温度差时，质点作热运动而引起的热能传递过程。 • ●在固体、液体、气体中都存在导热现象。其各自的导热机理不同。气体：分子作无规则运动时相互碰撞而导热。液体：通过平衡位置间歇移动着的分子振动引起导热。固体：由平衡位置不变的质点振动引起导热。金属：通过自由电子的转移而导热。 • ●绝大多数的建筑材料（固体）中的热传递为导热过程 • ▲温度场温度梯度热流密度
• 气体的导热系数最小，如常温常压下空气的导热系数为0.029 W/（m· K），静止不动的空气具有很好的保温能力。液态的导热系数大于空气，如水在常温常压下，其导热系数为0.58 W/（m· K），为空气的20倍。金属的导热系数最大，如建筑钢材导热系数为58.2 W/（m· K）。非金属固体材料，如大部分建筑材料，导热系数一般低于金属材料，介于0.023~3.49 W/（m· K）之间。
5、绝热材料
• • • • • • • • • • • • • • 绝热材料 ●导热系数越小，说明材料越不易导热。工程上常将导热系数λ＜0.25 W/（m· K）的材料称为隔热保温材料或绝热材料。如矿棉、泡沫塑料等。 ●绝热材料可以归纳为三类： ①.轻型成型材绝热 ▲轻型成型绝热材料分为无机材料和有机材料，其的导热系数及应用见下表（表3-1） ②.空气层绝热（air space insulation ） ●在没有对流的条件下，厚边界空气膜具有高热阻性能。常见的形式： ▲轻型墙面空气间层； ▲窗帘与墙面空气间层； ▲双层、三层、四层玻璃间空气间层。 ③.反射绝热材料（reflective insulation） ●利用磨光金属表面的高反射性与低发射性减少热传递。 ▲铝箔做成单层卷材用作屋顶衬垫和墙布。 ▲用格网将多层铝箔隔开做成多层铝箔绝热层，安装后可得到附加的空气间层。

建筑环境学复习重点

第二章建筑外环境1.建筑环境学的课程内容：由建筑外环境、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、光环境七个主要部分组成2.时差：真太阳时与当地平均太阳时的差值3.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4.太阳时角：将真太阳时用角度表示，称太阳时角。

指当时太阳入射的日地中心连线在地球赤道平面上的投影与当地真太阳时12点时，日地中心连线在赤道平面上的投影之间的夹角。

5.太阳方位角：太阳至地面上某给定点连线在地面上的投影在当地子午线（南向）的夹角。

太阳高度角：太阳光线与水平面间的夹角。

6.太阳常数：在地球大气层外，太阳与地球的年平均距离处，与太阳光线垂直的表面上的太阳辐射强度为i0= 1353W/m²。

7.大气压力定义：物体表面单位面积所受的大气分子的压力称为大气压强或气压。

气压随高度按指数降低。

海平面大气压力称作标准大气压8.气象站所记录的风速为当地10m高处的风速。

9.风玫瑰图：包括风向频率分布图、风速频率分布图①直观地反映出一个地方的风向和风速②除圆心以外每个圆环间隔代表频率为5%类型：季节变化、主导风向、双主导风向、无主导风向、准静止风10.霜洞：在某个范围内，温度变化出现局地导致现象，其极端形式称为...11.降水：从大地蒸发出来的水进入大气层，经过凝结之后又降到地面上的液态或固态水分。

降水性质：①降水量：指降落到地面的雨、雪、冰雹等融化后，未经蒸发或渗透流失而积累在水平面上的水层厚度，以mm为单位；②降水时间③降水强度：指单位时间内的降水量。

降水强度的低等级以24小时的总量来划分。

小雨<10，中雨10-25，大雨25-50，暴雨50-100。

12.城市气候特点：①.城市风场与远郊不同。

除风向改变以外，平均风速低于远郊的来流风速；②.气温较高，形成热岛现象；③.城市中的云量，特别是低云量比郊区多，大气透明度低，太阳总辐射照度也比郊区弱。

住宅小区室外热环境的实测与模拟

住宅小区室外热环境的实测与模拟如何在炎热的夏日中寻找一片凉爽的避风港？住宅小区的室外热环境是关键。

本文将通过实测与模拟，深入探讨住宅小区室外热环境对人们生活的影响及改善策略。

住宅小区室外热环境对人们的生活有着重要影响。

在炎热的夏天，室外热环境不仅影响着人们的舒适度，还对人们的健康状况产生影响。

长时间处于高温环境中，人体容易出现中暑、脱水等不适症状，甚至引发疾病。

因此，对住宅小区室外热环境的实测与模拟显得尤为重要。

实测与模拟是了解住宅小区室外热环境的有效手段。

实测工作主要通过在住宅小区内设置观测点，利用温度传感器、风速仪等设备，对小区各区域的温度、湿度、风速等气象要素进行实时监测。

而模拟工作则是利用计算机软件，基于实际测量数据，对小区室外热环境进行仿真分析，预测不同条件下的环境状况。

在实测与模拟过程中，我们发现住宅小区的室外热环境受到多种因素的影响。

其中，绿地覆盖率、建筑布局、道路材质等是影响小区热环境的主要因素。

在实测数据中，绿地区域的温度明显低于非绿地区域，说明绿地具有降温作用。

建筑物的布局和道路材质也会影响小区内的风速和温度分布。

针对实测与模拟结果，我们提出以下建议，以改善住宅小区室外热环境：提高绿地覆盖率：增加小区内的绿化面积，种植遮阳乔木和花卉，提高小区的生态效益和降温效果。

优化建筑布局：在住宅设计中，应充分考虑建筑群的风向和日照情况，合理安排建筑朝向和间距，以改善小区通风和采光。

选择适宜的道路材质：采用具有较好透水性和反光性的道路材质，如渗水砖、沥青等，以降低道路表面的温度，减少对周边环境的影响。

增加户外遮阳设施：在小区公共区域，如休息区等候区等，设置遮阳设施，如遮阳伞、遮阳板等，以减少太阳辐射对人们的影响。

合理安排户外活动时间：尽量在早晚温度较低的时候进行户外活动，避免在中午高温时段外出。

通过对住宅小区室外热环境的实测与模拟，我们深入了解了影响小区热环境的因素及作用机制。

在此基础上，可以因地制宜地制定改善策略，提高小区居民的居住舒适度和生活质量。

建筑环境学复习

第2章建筑室外环境一、基本概念太阳高度角、太阳方位角、室外综合温度、真太阳时、温室效应、逆温层、霜洞太阳高度角：指太阳直射光线与地平线间的夹角。

太阳方位角：指太阳直射光线在地平面上的投影线与地平面正南向所夹的角。

室外综合温度：室外综合温度是在室外气温度基础上增加了一个太阳辐射的等效温度值aI/hout，并减去建筑物表面与坏境进行的长波辐射的等效温度值Qlw/hout。

显然综合温度是为了计算方便推出的一个当量的室外温度，并非实际的空气温度。

真太阳时：太阳真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1h,地球自转一周又回到正南时为一天。

计算公式为T=Tm ±L−Lm15+e60温室效应：温室效应是指透射阳光的密闭空间由于与外界缺乏热交换而形成的保温效应，就是太阳短波辐射可以透过大气射入地面，而地面增暖后放出的长波辐射却被大气中的二氧化碳等物质所吸收，从而产生大气变暖的效应。

逆温层：是指在接近地面的大气层中，有时在某个高度范围内，空气的温度随高度的增加而增加，热空气在上，冷空气在下，极大地抑制了自然对流作用，使得这时空气层处于相对稳定状态而不扩散。

霜洞：空气流入洼地在没有空气扰动时冷空气聚集造成气温低于地面上的空气温度，这种温度局部倒置现象的极端形式称为“霜洞”。

二、思考题1.试解释我国北方住宅为何要严格遵守坐北朝南的原则，而南方（尤其是华南地区）住宅并不严格遵守此原则答：我国分为严寒、寒冷、夏热冬冷和暖和地区，居住建筑一般总是希望夏季避免日晒，而冬季又能获得较多光照，我国北方多是严寒和寒冷地区，建筑设计时，必须充分满足冬季保暖要求，部分地区兼顾夏季防热，北部地区坐北朝南能够达到充分利用阳光日照采暖，能够减少建筑的采暖负荷，减少建筑采暖能耗，所以，我国北方住宅严格遵守坐北朝南的原则，而南方地区必须满足夏季防晒要求适当兼顾冬季保暖，所以南方住宅可以不遵守原则。

2.晴朗天气的凌晨树叶表面容易结露或结霜的原因是什么（答：晴朗天空的凌晨，温度较低，云层较薄，尘埃，微小水珠，气体分子较大，太阳辐射较小，树叶主要向天空辐射长波辐射，树叶温度低于露点温度，树叶表面容易结露或结霜。

建筑热环境

建筑热环境热环境绪论●建筑物和它所处的城市环境常年受到各种气候因素的作用，诸如风、霜、雨、雪、太阳辐射等，一般统称为建筑气候的热湿作用。

建筑物外围护结构又将人们的生活与工作空间分为室内和室外两部分，因而，建筑热环境也就分为室内热环境和室外热环境。

在建筑物经受室内外各种热环境因子的作用时，属于室外的因素如太阳辐射、空气的温湿度、风、雨雪等，一般称之为“室外热湿作用”；属于室内的如空气温湿度、生产和生活散发的热量与水分等，则称之为“室内热湿作用”。

人们为了营造所需要的建筑和城市热环境，就必须从建筑气候环境的变化规律出发考虑相应的对策。

因此，建筑气候环境的热湿作用是建筑工程设计和城市规划设计的重要依据，它不仅直接影响工程设计的热环境质量，也在很大程度上影响建筑和城市的可持续发展。

●建筑热工学的任务是介绍建筑热工学原理，论述如何通过建筑规划和设计上的相应措施，有效地防护或利用室内外环境的热湿作用，合理解决建筑和城市设计中的防热、防潮、保温、节能、生态等问题，以创造可持续发展的人居环境。

当然，在大多数情况下，单靠建筑措施是不能完全满足对室内外热环境的要求的。

为了获得合乎标准的室内外热环境，往往需要配备适当的设备，进行人工调节。

如在寒冷地区设置采暖设备，在炎热地区采用空调通风设备等等。

但须注意的是，只有首先充分发挥各种建筑措施的作用，再配备一些必不可少的设备，才能做出技术上和经济上都合理的设计。

●建筑气候环境的基本特征、围护结构传热传湿的基本原理和计算方法是建筑热工学的中心内容。

同时还必须了解材料的热物理性能，重视构造处理的技能，才能正确解决实际的设计任务。

●本篇内容着重介绍一般工业与民用建筑的热工设计，包括建筑保温设计、防潮设计、防热设计和建筑节能设计等。

对于某些特殊用途的房间(如高湿、恒温恒湿房间等)的热工设计，除须应用本篇所述的内容以外，还得参阅有关的专著和文献。

第一讲建筑与气候1.1室外热环境●室外热环境是指作用在建筑外围护结构上的一切热物理量的总称；是室外气候的组成部分，是建筑设计的依据；建筑外围护结构的主要功能即在于抵御或利用室外热环境的作用。

建筑环境学复习资料-重点

建筑环境学复习重点第二章建筑外环境世界时——以本初子午线处的平均太阳时为世界时间的标准时。

北京时间——东八区的时间，即以东经120°的平均太阳时为中国的标准。

北京时间=世界时间+8小时太阳在空间的位置——太阳高度角，太阳方位角A到达地面的太阳辐射照度大小取决于地球对太阳的相对位置以及大气透明度。

风场——指风向，风速的分布状况。

风——风是由于大气压差所引起的大气水平方向的运动。

地表增温不同是引起大气压差的主要原因，也是风形成的主要原因。

风可以分为大气环流与地方风。

气象台一般以距平坦地面10m 高出所测得风向和风速作为当地的观察数据。

风玫瑰图包括风向频谱图和风速频谱图地方风是由于地表水陆分布、地势起伏、表面覆盖等地方性条件不同所引起海陆风——局部地方昼夜受热不均引起的。

大气边界层——从地球表面到500~1000m高的这层空气叫大气边界层，其厚度主要取决于地表的粗糙度。

室外气温——一般是指距地面1.5m高，背阴处的空气温度。

一天的最高气温通常出现在14时左右，最低气温一般出现在日出前后。

由于空气与地面间因辐射换热而增温或降温，都需要经历一段时间。

相对湿度的日变化受地面性质，水陆分布，季节寒暑，天气阴晴等因素影响。

一般是大陆低于海面，夏季高于冬季，阴天高于晴天。

相对湿度的变化趋势与气温的变化趋势相反。

到达地面的太阳辐射能量是由哪些部分组成，辐射能量的强弱与哪些因素有关。

一部分为太阳直接照射到地面（即直射辐射）；另一部分是经过大气层散射后到达地面成为散射辐射，直射辐射与散射辐射之和称为太阳对地面的总辐射。

辐射能量的强弱取决于太阳辐射通过大气层时天空中各种气体分子、尘埃、微粒水粒对阳光的反射，散射和吸收共同影响。

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。

太阳高度角：太阳光线与水平面之间的夹角。

太阳方位角是太阳方向的水平投映偏离南向的角度A。

室外空气综合温度:相当于室外温度由原来的空气温度值增加了一个太阳辐射的等效温度，并考虑了长波辐射的影响。

建筑热环境

改善室内热环境的措施
2.合理设计建筑物的朝向和布局，避免出现风的“隧道”效应，并积极合理利用太阳辐射能。建筑物的朝向应尽可能的避开冬季主导风向并朝向夏季主导风向。寒冷地区应以冬季防风为主，炎热地区应以夏季通风为主。
改善室内热环境的措施
3.积极创造有利的气候微环境，建筑物周边的绿化环境和江河湖泊喷泉等环境有助于降低人们对热的敏感性，同时还可以使人产生心怡感，提高生活满意度。绿化墙体能够改善建筑外表的微气候，可以为建筑外墙遮阳，以减少外部的热反射和眩光，并可利用植物的蒸腾作用降温和调节湿度，减少城市热岛效应。
建筑热环境对人体热舒适度的影响及改善措施
建筑热环境简介
建筑热环境有室内、外之别.室内热环境是由室内空气温度、湿度、空气流动速度和壁面热辐射诸要素的某一组合,它是人热舒适度的直接环境作用因素.室外热环境是室外温度、湿度、太阳辐射、风和降水等能间接影响室内热环境的气候因素。
影响人体热舒适的因素
Байду номын сангаас
改善室内热环境的措施
4.设计空调系统时要慎重选择室内设计温度，进行合理的负荷计算和设备选型，并进行合理的气流组织。空调设计者应重视室内气流组织，积极利用自然通风，积极采纳各种新技术，积极利用各种新型绿色能源。如：置换式空调、太阳能空调、地热能空调、蓄能空调、地面辐射采暖等等。
改善室内热环境的措施
5.积极采用热回收和废热利用技术。采用热回收和废热利用技术不仅可以达到节能的目的，还可以把热商品化，创造经济利益。
改善室内热环境的措施
6.个体可通过改变衣着，开关窗户，启停室内风扇或空调采暖设备等个人行为改变环境舒适度及个人热舒适感；个体还可从生理上和心理上适应某一热环境，生理适应[6]指长期暴露在热环境中人体热应力的逐渐减小的一种生理反应；心理适应指根据过去的经历和期望适时改变现在的热环境期望值，对理论上未达到舒适标准的某一热环境，个体换一种心态去评价和感受也许会觉得舒适。

建筑热环境-热工基础

一、人的生存条件由建筑塑造的室内热环境不仅为人的生存提供
了保障，而且使人在此基础上可以获得更高的舒适度。人是高度复杂的恒温动物，需保持37度体温人对环境有适应性的生理反应保障人类在各种环境中生存下来的三大发明：生火取暖、缝制服装及建造原始遮蔽物。
25
因纽特人的服饰
羽绒内衣海豹皮衣
材，造价低廉，冬暖夏凉，不怕火灾，隔音性能好。
15
不严格要求物理环境的建筑
为宗教、政治服务，仅部分对采光有神秘性要求
意大利狄奥多理陵墓
埃及卡纳克神庙玛雅文明
16
地球环境还可持续发展吗？
空调采暖的普及使人们不再关心建筑的性能
遍布全球的玻璃和钢筋盒子建筑
17
建筑能耗现状
目前美国社会能耗比例
sin = cos cos h cos + sin sin sin A = cos sin h /cos
太阳高度角
54 54
太阳方位角
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
44 44
建筑与自然环境资源的关系
－10～0℃
天
5700 ℃
－5～35℃
20－28℃
地 10～15℃
45
45
－5～35℃
水 0～30℃
太阳辐射
紫外线
可见光
46 46
近红外线
长波红外线
太阳总辐射能量比例
太阳常数1353W/m2：大气层外的辐射强度进入大气层后被反射和吸收，光谱成分有所改变，辐射强
度有所改变。太阳高度角是重要影响因素。

02第二章-室内外气象参数及冷热湿负荷计算

32°C
冷却水管
热水管
热水器
冷却水泵热水泵
集中空调系统示意图
烟囱
2
空调系统简图
3
你知道吗？——带着问题学习！
►1、室内外气象参数如何规定？ ►2、气象参数与负荷有何关系？ ►3、什么是负荷？不同类型负荷的形成机理？ ►4、建筑负荷如何分类统计？负荷大小如何影
响建筑设备配置和暖通空调方式？ ►5、现有负荷计算方法有哪些？如何利用专业
注意：参考《建筑环境学》，理解人体热平衡、热舒适评价及等效温度等相关概念。
10
工艺性空调室内参数标准说明
► 对于设置工艺性空调的工业建筑，其室内参数应根据工艺要求，并考虑必要的卫生条件确定。
► 在可能的条件下，应尽量提高夏季室内温度基数，以节省建设投资和运行费用。另外，室温基数过低（如20℃），由于夏季室内外温差太大，工作人员普遍感到不舒适，室温基数提高一些，对改善室内工作人员的卫生条件也是有好处的。
（1）室内外温差引起的围护结构耗热量；（2）加热由门、窗等缝隙渗入室内的冷空气的
耗热量；（3）加热由外部进入的冷物料和运输工具的耗
热量；（4）加热由门、孔洞等处进入的冷空气耗热量；（5）室内水分蒸发耗热量；（6）通风换气耗热量；（7）其他方面散失的热量。
28
房间得热量
（1）工艺设备散热量；（2）热物料的散热量；（3）太阳辐射进入室内的热量。
►注：统计干湿球温度时，宜采用当地气象台站每天4次的定时温度记录，并以每次记录值代表6h的温度值核算。
►夏季空调室外计算湿球温度，应采用历年平均不保证 50h的湿球温度。
►夏季空调室外计算日平均温度，应采用历年平均不保证5天的日平均温度。

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-建筑外环境

W/m2。
第十三页，共89页。
太阳辐射的电磁波
紫外线
可见光
近红外线
第十四页，共89页。
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%
第十五页，共89页。
可见光 45.6%
大气层对太阳辐射的吸收
第十六页，共89页。
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
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，夏季海洋吹向大陆
第二十九页，共89页。
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。
有效天空温度
有效天空温度不仅与气温有关，而且与大气中的水汽含量、云量以及地表温度等因素有关。
云层、雾会使有效天空温度升高。在沙漠中由于天气晴朗以及空气中
的水汽量稀少，所以有效天空温度很低。随着高度的增大，有效天空温度随之减小。
第四十五页，共89页。
有效天空温度
日照百分率
T s k [ 0 . y 9 T d 4 ( 0 . 3 0 . 0 2e 2 d ) 0 . 3 ( 6 0 . 7 0 S ) T 0 0 4 ] 1 / 4
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。

建筑环境学要点

第二章建筑外环境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。

关于四季：因地球公转而形成1.大气透明度：大气透明度：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2.太阳高度：太阳高度角是指太阳光线与水品面的夹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图：太阳辐射能与太阳高度角图：太阳辐射博普3.风玫瑰图：为了直观地反映一个地方的风速、风向，通常用当地的风玫瑰图表示。

风玫瑰图包括“风向玫瑰图”和“风速玫瑰图”，因图形似玫瑰花朵，故名。

风玫瑰图按照逐时实测的各个方向风出现的次数，分别计算出现次数占总次数的百分比，并在图上按各方位线标出，最后连接各点而形成。

分为年风向频率图与月风向频率图。

在风向玫瑰图中，频率最大的方位，表示该风向出现次数最多。

最常见的风玫瑰图是一个圆，圆上引出16条放射线，它们代表16个不同的方向，每条直线的长度与这个方向的风的频度成正比。

静风的频度放在中间。

有些风玫瑰图上还指示出了各风向的风速范围。

（baidu）4.室外气温：指距地1.5面米高，背阴处的空气温度5.“霜洞”气温：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“霜洞”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6.湿度：空气中水蒸气的含量。

7. 城市气候小区风场城市热岛建筑布局与日照小区风场：风场：风向、风速（风向量）的空间分布状况。

形成机理:a 建筑物对来流风的阻碍和聚集作用b 小区内太阳辐射导致各表面存在温差而形成的自然对流不当风场的危害:a 冬季造成热负荷增加b高风速影响人员行动c夏季自然通风不良*研究城市和建筑群风场的方法有利用风洞的物理实验模型方法和利用计算流体力学（CFD）的数值模拟法。

室外热环境影响

室外热环境对于人居方式地域文化以及传统建筑的影响摘要：室外热环境是指作用在外围护结构上的一切热物理量的总称，是由太阳辐射、大气温度、空气湿度、风、降水等因素综合组成的一种热环境。

关键词：室外热环境、人居方式、地域文化、传统建筑、十个中国地域文化区一、室外热环境室外热环境是指作用在外围护结构上的一切热物理量的总称，是由太阳辐射、大气温度、空气湿度、风、降水等因素综合组成的一种热环境。

建筑物所在地的室外热环境通过外围护结构将直接影响室内环境，为使所设计的建筑能创造良好的室内热环境，必须了解当地室外热环境的变化规律及特征，以此作为建筑热工设计的依据。

与室外热环境密切有关的主要因素如下：(一)太阳辐射1．太阳辐射能是地球上热量的基本来源，是决定室外热环境的主要因素。

2．太阳辐射的组成到达地球表面的太阳辐射分为两个部分，一部分是太阳直接射达地面的部分，称为直射辐射；另一部分是经过大气层散射后到达地面的部分，称为散射辐射。

3．影响太阳辐射照度的因素大气中射程的长短，太阳高度角，海拔高度，大气质量。

4．太阳光谱太阳辐射能量主要分布在紫外线、可见光和红外线区域，其中97．8％是短波辐射，所以太阳辐射属于短波辐射。

(二)室外气温1．室外气温：指距地面1．5m处百叶箱内的空气温度。

2．变化规律室外气温由于受到太阳辐射的影响，它的年变化、日变化规律都是周期性的。

年变化规律：由地球围绕太阳公转引起，形成一年四季气温变化，北半球最高气温出现在7月(大陆)或8月(沿海、岛屿)，最低气温出现在1月或2月。

日变化规律：由地球自转引起。

日最低气温出现在6：00—7：00左右。

日最高气温出现在14：00左右。

(三)空气湿度1．湿度：空气中水蒸气的含量。

可用绝对湿度或相对湿度表示，通常使用相对湿度表示空气的湿度。

2．变化规律一般来说，某一地区在一定时间内，空气的绝对湿度变化不大，但由于空气温度的变化，使得空气中饱和水蒸气压随之变化，从而导致相对湿度变化强烈。

室外热环境

一、室外热环境(室外气候)室外热环境是指作用在外围护结构上的一切热物理量的总称，是由太阳辐射、大气温度、空气湿度、风、降水等因素综合组成的一种热环境。

与室外热环境密切有关的主要因素如下：(一)太阳辐射1．太阳辐射能是地球上热量的基本来源，是决定室外热环境的主要因素。

3．太阳常数在太阳与地球的平均距离处，垂直于人射光线的大气界面单位面积上的辐射热流密度。

天文太阳常数(理论计算值)：I0＝1395．6W／㎡气象太阳常数(实测分析值)：I0＝1256W／㎡4．影响太阳辐射照度的因素大气中射程的长短，太阳高度角，海拔高度，大气质量。

5．太阳光谱太阳辐射能量主要分布在紫外线、可见光和红外线区域，其中97．8％是短波辐射，所以太阳辐射属于短波辐射。

(二)室外气温1．室外气温：指距地面1．5m处百叶箱内的空气温度。

2．变化规律室外气温由于受到太阳辐射的影响，它的年变化、日变化规律都是周期性的。

(1)年变化规律：由地球围绕太阳公转引起，形成一年四季气温变化，北半球最高气温出现在7月(大陆)或8月(沿海、岛屿)，最低气温出现在1月或2月。

(2)日变化规律：由地球自转引起。

日最低气温出现在6：00—7：00左右。

日最高气温出现在14：00左右。

(三)空气湿度1．湿度：空气中水蒸气的含量。

可用绝对湿度或相对湿度表示，通常使用相对湿度表示空气的湿度。

(1)年变化规律：最热月相对湿度最小，最冷月相对湿度最大，季风区例外。

《建筑环境学》教学大纲(建环)

《建筑环境学》课程简介课程内容：《建筑环境学》是建筑环境与设备工程专业的一门主干专业基础课，它是该专业区别于相近专业（例如热能与动力工程）的核心基础课程。

课程内容包括建筑外环境、建筑热湿环境、人体对热湿环境的反应、室内空气品质、室内空气环境营造的理论基础、建筑声环境、建筑光环境等。

通过本课程的学习，能够使学生了解和掌握：人类生活和生产过程需要什么样的室内、外环境；各种内外部因素是如何影响人工微环境的；改变或控制人工微环境的基本方法及原理。

同时通过本课程的学习，可以使学生熟悉有关建筑环境的基本概念，掌握构建、分析、评价建筑环境的基本理论与方法，了解建筑环境学科研究的最新发展动态，为今后学习各门专业课程以及研究生课程打下坚实的理论基础。

Brief IntroductionCourse Description:Built Environment is a main professional foundation course of the major the Building Environment and Equipment Engineering. It is the core course which distinguishes this major from other close majors (for example the Heating Energy and Dynamic Engineering). The course contents consist of seven parts: the outside environment of building, the hot and wet environment of building, the reaction of human body to the hot and wet environment, the indoor air quality, the theoretical basis of making indoor air environment, the sound environment of building and light environment of building etc. By studying this course, students could comprehend and master what inside and outside environment does human need in life and process of production; how do inside and outside factors affect man-made micro-environment; the basic methods and principles of transforming or controlling the man-made micro-environment. At the same time, students could be familiar in basic concept about architecture environment and master basic theory and methods of establishing, analyzing and evaluating environment of building, and grasp recent developments of Architecture Environment. It could lay a solid theoretical foundation for studying professional courses and postgraduate courses in future.《建筑环境学》课程教学大纲一、教学内容第一章绪论1.1 建筑与环境的关系1.2 人类对建筑与环境关系的认识过程1.3 建筑与环境关系的发展中存在的问题1.4 “建筑环境学”的主要内容与地位。

建筑物理热工的基本知识

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风的描述：风通常是以水平运动为主的空气运动。风的描述包括风向和风速。风玫瑰图能直观反映一个地方的风速和风向。如下图。 (a)为某地夏季七月的风向频率分布；(b)为各方位的风速。
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5. 降水:
指从地球表面蒸发出去的大量水汽进入大气层，经凝结后又降到地面上的液态或固态水分。如：雨、雪、冰、雹等。
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2-3 湿空气的物理性质
一、水蒸气分压力二、空气湿度三、露点温度
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一、水蒸气分压力：
湿空气：指干空气与水蒸气的混合物。
l 道尔顿分压定律：Pw Pa e
l 在温度和压力一定的条件下，一定容积的干空气所能容纳的水蒸气量是有一定限度的。水蒸气的含量未达到限度的湿空气，叫未饱和湿空气；达到限度时则叫饱和湿空气。
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4. 风风指由大气压力差所引起的大气水平方向的运动。
风的种类：季候风：由大气环流形成的风，在一年内随季节不同而有规律变换方向。例如：我国气候特点之一就是季风性强。地方风：由于地面上水陆分布，地势起伏，表面覆盖等地方性条件不同而引起小范围内的大气环流。如：水陆风，山谷风，庭院风，巷道风，这些都是由于局部受热不均而引起的，其特点是日夜交替变向。
l 相对湿度：一定温度和大气压下，湿空气的绝对湿度与同温同压下的饱和蒸气量的百分比。表示为φ=f/f max X100%
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三、露点温度：
露点温度：（设不人为地增加或减少空气含湿量，而只用干法加热或降温空气）某一状态的空气，在含湿量不变
的情况下，冷却到它的相对湿度 100时0所0 对应的温

第二章室外环境规划中的节能技术

室外风温环境设计
降低热岛强度，提高室外舒适性
图2-8 室外热环境设计方法
2.3 建筑气候
• 一、日照
指物体表面被太阳光直接照射的现象。日照在一年中是不断变化的，这是由于地球按一定的轨道绕太阳运动造成。
地球公转的轨道平面叫黄道面。由于地轴是倾斜的，它与黄道面约成66°33′的交角。在公转的运行中，这个交角和地轴的倾斜方向，都是固定不变的。这样一来，就使太阳光线垂直照射在地球上的范围，在南、北纬23°27′纬度线之间作周期性变动，这两条纬度线则分别叫做南回归线和北回归线。如图2-9所示为地球绕太阳运行一周的行程，由于地球绕太阳的运动，形成春分、夏至、秋分、冬至四个重要节气。这四个节气也是室外热环境分析的关键日。
图2-15 建筑体量与背风涡流区范围的关系
2.4 风环境设计
3．迎风面积
迎风面积是指建筑外墙垂直于风向的投影面积。迎风面积越大，由于背风涡流区的影响，风速越低。
2.4 风环境设计
三、风环境规划设计方法
1．建筑朝向
图2-16 不同风向入射角对建筑气流影响
2．建筑间距
2.4 风环境设计
• 3．建筑形体设计
图2-20 A、B型定型单位住宅及其组成的庭院式布局示意
2.4 风环境设计
• 5．路网规划 • 6．绿化 • 7．其他规划策略 • （1）局部地理气候（2）不同功能场所性质
图2-21 地理因素影响局部风场
一、日照
2.3 建筑气候
图2-9 地球绕太阳运行图
2.3 建筑气候
太阳运行规律描述中有三个参数：太阳赤纬角、太阳高度角、太阳方位角。赤纬角描述地球绕太阳公转的行程，不同季节有不同的太阳赤纬角；太阳高度角是指太阳光线与地平面的夹角。太阳光线在地平面上的投影线与地平面正南子午线的夹角称为太阳方位角。