第二章建筑外环境.pptx
建筑环境学-建筑外环境
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精选课件
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
赤纬d
0°
6
-23.5°
地球绕日的运动
南北回归线
精选课件
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差多少?
精选课件
8
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
精选课件
北京时间
E
9
太阳在空间的位置
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 Pa 或 760
40 50 60 70 80 90 100 110
精选课件
大气压力(kPa)
mmHg
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 0.303-15atm。
低气压导致的缺氧对人体的威胁极 大。
所谓太阳总辐射照度一般仅包括前两部分
精选课件
18
太阳辐射能的去向
精选课件
19
太阳辐射能与太阳高度角
精选课件
20
大气质量 m
为什么太
第二章建筑外环境(103)
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• 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
建筑外环境ppt课件教学教程
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❖ 永久阴影:指一年当中都没有日照的现 象。
建筑物的外形与阴影的形成
日照时间、南北方向相邻楼间距与纬度之间 的关系
§2-4 室外气候
❖ 一.基本概念 ❖ 二.影响地面附近气温的因素 ❖ 三.微气候范围内空气层温度随时间与空间
b)地面的覆盖面,如草原森林等不同的地形及地面覆 盖面对太阳辐射的吸收和反射本身温度变化的性质 均不同,所以地面的增温也不同。
c)大气的对流作用 无论水平方向还是垂直方向的空气流动都会使两地 的空气进行混合,减少两地的气温差别。
气温升降的主要原因 空气与地表的热交换量引起气温变化的主要原因
三.微气候范围内空气层温度随时间与空间的 变化规律
一.基本概念 ❖ 1.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 W/㎡。
❖ 2.太阳光谱: 在各种波长的辐射中,能转 化 为 热 能 的 主 要 是 可 见 光 部 分 ( 52% ) 0.38~0.76mm;0.76~3.0 mm的近红外线。
力比郊区大,储存水分的能力比郊区大, 蒸发沸腾作用比郊区小,城市的平均风 速小 ❖ 2.气温较高,形成热岛现象 ❖ 3.城市中的云量
最低日照标准: 冬至日底层住宅内满窗日照时间 ≮1h;
1.紫外线: (0.2~0.4 mm)
作用:杀菌;促进人体合成维生素;
危害:过度的照射会危害人体健康;由于氯氟碳 化合物对臭氧层的破坏,导致紫外线辐射 增强;是黑瘤的致病因素;
2.可见光(0.4~0.77mm):在照明学上有重要意义;
3.红外线(0.77~4.0 mm):造成热效果的主要因素; 日照强度大小和时间长短对人类行为的影 响;
清华大学建筑环境学第2章建筑外环境
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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
2第二章建筑外环境
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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。
建筑外环境ppt课件
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空气温度的局部效应
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 南回归线
赤纬d
0°
+23.5° 0°
23.5 °
南北回归线
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 = cos cos h cos d+ sin sin A = cos d sin h /cos
• 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
太阳高度角冬 夏不同
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。
0.75
0.7
0.65
0.6
0
2
4
6
8
10 12
月份
我国的大气透明度分区
2 4
3
3
5 6
4
太 阳 辐 射 能 的 去 向
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
• 紫外线 – 杀菌,促进合成维生素D –导致皮肤癌
• 可见光 –获得照明
• 红外线 – 带来辐射热能
第三节 室外气候
2
y 2
℃
• A是地层表面温度的波幅(℃)(,0,Z是) 波A动c周os期2(小时)。
Z
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。
室外环境分析与设计(PPT83页)
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二、室外环境设计的原则
可持续发展原则
绿色建筑存在的基础就是保护全球生态系统环境、节约能 源、确保人居环境质量等一系列可持续发展的基本思想。
科技性原则
发展资源利用与环境保护技术;信息技术的应用;发展 新型绿色建筑材料。
整体优化原则
依据可持续发展的原则,从纵向上对传统的建筑学进 行再造。它需要多学科、多领域协同合作才能实现。
第2章 室外环境分析与设计
本章要点
1、概述 2、城市环境气候分析及其在规划中的应用 3、绿色建筑选址与室外环境设计 4、绿化设计 5、节地及公共设施集约化利用
第一节 概 述
室外环境设计的特征 室外环境设计的原则
一、室外环境设计的特征
1、保护环境
保护自然是绿色建筑室外环境设计 的基础,也是建造绿色建筑的核心。
一、城市热岛效应
城市热岛效应是指城市中的气温明显高于外围郊区的现象。
1、城市热岛效应产生的原因
市区景观
郊区景观
01 城市下垫面特性的影响
产生 原因
02 城市人工热源的影响 03 城市大气污染的影响 04 城市绿地减少的影响
05 城市人造屏障的影响
2、热岛效应对城市气候的影响
形成热岛环流 影响市区降水量和空气湿度 酷暑天气日数增多,寒冷天气日数较少
绿色建筑场地选择与规划应从两方面考虑
一、考虑自然环境如地形地貌、风速、日照等对建筑节能的正作用,避免场地周 围环境对绿色建筑本身可能产生的不良影响; 二、减少建设用地给周边环境造成负面影响。
要坚持“可持续发展”思想 必须合理利用土地资源,保护耕地、坏 必须保证场地环境安全可靠,确保对自然灾害有充分的抵御能力
在规划设计过程中,设计合理的通风、避风是建筑绿色环保规划设计的重要内容。在炎热的夏天,良 好的通风环境,可以有效的避免局部高温的出现,让人有一个舒适的居住环境。达到利用自然资源降温, 减少空调、风扇等用电带来的耗能情况。在寒冷的冬天,合理的避风设计,可以减少由于冷空气的流动 将对周围建筑物围护体系造成的影响,避免导致建筑物的防寒能力减弱。因此,在建筑规划设计时“风” 合理的导向尤为必要。
建筑外环境
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建筑外环境
为什么要考虑建筑外环境?
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 了解室外环境以控制室内环境
气候与天气是两个不同的概念
天气是指该地区时刻变化的冷、热、干、湿、风、雨 等大气状况 气候是指某地区平均的大气状况,是该地区多年天气 状况的统计结果。 与建筑密切相关的气候要素包括:
0°
+23.5° 23.5° 0°
太阳的位置通常用两个角度来表示
太阳高度角—太阳方向与水平面的夹角 太阳方位角—太阳方向的水平投影偏离南向的角度
太阳高度角
太阳方位角
第二节 太阳辐射
1.太阳常数与太阳辐射的电磁波 2.大气层对太阳辐射的吸收 3.在建筑中日照的作用与效果
1.太阳常数与太阳辐射的电磁波
太阳高度角
海拔(米) 北京 31.2; 上海 4.5; 西安 396.9; 西宁 2261.2 拉萨 3658; 日喀则 3836
太阳方位角
大气质量:
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
1.大气压力
7 6 5
玛多 拉萨
兰州 太原 北京
4 3 2 1 0 -1 40 50 60
格尔木
昆明
70
80
90
100 110
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
建筑环境学第二章-建筑外环境
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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。
02第2章建筑外环境上传1
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西经
东经 0°
经线或子午线
北纬 0°
南纬
纬线
4
第一节 地球绕日运动的规律
某地的真太阳时T
经度
太阳与地球距离 变化造成的偏差
TTmL1L5m6e0 90W
时区当地 标准时
北京时间 90E
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?
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
29
北 京 地 区 的 风 玫 瑰 图
30
海陆风和山谷风
31
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?
地表温度
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
40
地层温度
表面温度的变化取决于太阳 辐射和对天空的长波辐射, 可看作是周期性的温度波动
地层表面的月平均温度波动 幅度基本等于室外月平均气 温波动的幅度:北京全年最 大月平均温差30.8 ℃,北京 地层表面温度全年的波幅为 15.4℃
第二章
建筑外环境
清华大学 建筑学院 建筑技术科学系
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。
第二章建筑外环境(建筑环境学清华大学)
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逆温层
空气温度的局部效应
霜洞效应
有效天空温度
有效天空温度的计算
地层温度
地层温度与空气温度
地层温度的推导
地层温度的变化
湿度
湿度的日变化
湿度的年变化
降水
第四节 城市气候
小区风场
小区 风场 模拟
风场3图:1.5m高处
合理建筑布局对小区 风场的改善
合理的小区风场
城市热岛
大气层质量 m
太阳日总辐射照度与朝向
关于太阳高度角
太 阳 高 度 角 冬 夏 不 同
大气透明度
我国的大气透明度分区
第三节 室外气候
大气压力
大气压力变化
风
大气环流
风的测量
蒲福风力等级表
风玫瑰图
北京地区的风玫瑰图
海陆风和山谷风
空气温度
空气温度
空气温度的日变化
空气温度的年变化
伦敦的城市热岛
北京的城市热岛
城市热岛的成因
城市热岛形成的原理
城市热岛:下垫面的影响
局部热岛效应
城市热岛与逆温层
城市热岛与模型
北京某小区的热岛模拟
该小区各局部热岛强度
设置水景对热岛强度的影响
建筑布局与日照
日照的作用
建筑布局与日照
终日日影区
永久日影
红线区域内为永久日 影区,终年没有日照
第二章 建筑外环境
为什么要考虑建筑外环境
本章内容要点
第一节 地球绕日运动的规律
地球绕日运行与日照
南北回归线
赤纬和太阳高度角的区别? 时角和太阳方位角的区别?
第二节 太阳辐射
太阳总辐射能量比例
大气层对太阳的去向
太阳辐射能与太阳高度角
建筑环境学-第2章外环境
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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
02第2章建筑外环境上传2

北京 3957
24
城市居住区规划设计规范规定
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、
建筑气候 VII气候区
区划
大城市
中小城 市
Ⅳ气候区
大城市
中小城 市
Ⅴ、Ⅵ 气候区
日照标准 日
大寒日
冬至日
日照时数
(h)
≥2
≥3
≥1
有效日照 时间带(h)
8~16
9~15
日照时间 计算起点
底层窗台面
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
干冷
寒冷
半干冷
寒冷高原
冬干夏 湿热
冬冷夏热 寒冷
湿热
30
本章复习要点
太阳辐射光谱特点与能量分布 太阳辐射对地球气候是怎么起作用的 气温、有效天空温度、地温、湿度的变化特点 气温变化的原因 长波辐射的概念与作用 来流风的速度分布 影响城市微气候的要素 影响小区微气候的要素 我国的气候分区特点
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
热岛临界风速——城市风速大到一定数值,城郊气温差别消 失,此时风速为热岛临界风速
U=3.41gm-11.6
6
伦敦的城 市热岛
伦敦地区冬 季月均热岛强 度达到6.7℃ (12 F)
7
北京的城市热岛
北京80年代初城市热岛强度为夏季1.5℃,冬季5℃。 家用空调的普及和车辆的剧增必然导致近年夏季热岛 强度增加。
18
建筑布局与日照
日照的作用
冬季采暖:充分利用太阳能 自然采光需要:适当的散射辐射 心理需要:冬日室内光斑对人的心理有积极作用
影响因素
纬度:决定太阳高度角和日射强度 建筑布局:决定遮挡情况
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污染物
Ⅰ类民用建筑工程
Ⅱ类民用建筑工程
氡(Bq/m3) 甲醛(mg/m3)
苯(mg/m3) 氨(mg/m3) TVOC(mg/m3)
≤100 ≤0.08 ≤0.09 ≤0.2 ≤0.5
≤200
≤0.12
≤0.09
≤0.5 ≤0.6
12
空气污染的评价指标
气味
人们往往根据气味评判空气质量 鼻子的特征
第三章
建筑空气环境
清华大学 建筑学院 建筑技术科学系 2003年
1
为什么要研究建筑的空 气环境?
人们约有80%以上的时间是在室内度过的。 很少有人对不清洁的空气所导致的深远影
响有所认识,而对这一问题缺乏应有的重视 却对人类的寿命产生如此严重的影响。
Hood 1944年
2
SBS-Sick Building Syndrome
病态建筑综合症:现代都市病
症状
头痛、恶心 疲乏,萎靡不振 粘膜有刺激感(眼红、
流泪、咽干等) 易感冒 患哮喘或其它呼吸道疾
病
BRI:建筑关联病
3
SBS-Sick Building Syndrome
病态建筑综合症:现代都市病
室内空气环境是人们接触最频繁的环境 室内污染物增多:燃料消耗量、化工产品
室内空气品质、舒适度、噪声、照明、社会心理 压力、工作压力、工作区背景等因素对室内人员 生理和心理上的单独和综合的作用。
10
空气污染的评价指标
IAQ的标准:规定了室内污染物浓度的上限 值。
我国:有商用建筑的空气品质卫生标准(公 共场所卫生标准),和2002年新颁布的民用 建筑的空气品质标准。
说明
I 0 ~ 0.49 清洁,适宜人类生活
II 0.5 ~ 0.99 未污染,污染物不超标,人类生活正 常
III 1.0 ~ 1.49 轻污染,至少有1个指标超标,敏感者 受害。
IV 1.50 ~1.99 中污染,2-3 个指标超标 ,人群健康 明显受害,敏感者受害严重。
无IAQ问题 61 12 329 24
(1) NIOSH(美国国立劳动安全卫生研究所)1987年发表的对484所办 公建筑物的调查结果
(2) WHC(加拿大卫生和福利机构)1990年发表的对1362所办公建 筑物的调查结果
5
空气污染的评价指标
阈Байду номын сангаас 纯客观指标
阈值的种类
时间的加权平均阈值:8h工作日或 35h工作周加权 平均浓度,在该浓度下日复一日停留的人员几乎均 无有害影响。使用最广泛的阈值。
度指标
一般控制在2级一下
臭气强度指数
0 1/2 1 2 3 4 5
定义 无
可感觉临界值 明确 中 强 很强 极强
说明 完全感觉不出 极微,经训练的人才嗅得出 一般人可感觉出,无不适感
稍有不适 不快感
强烈的不快感 令人作呕
16
根据国家环保局的统一规定,中
国空气质量划分为5级
评价客观 级别 综合指数I
客观测量值远远低于控制标准,但主观感觉不好 客观测量值可能有些问题,但主观感觉并不差
人们感觉不舒服的原因很多,不知道哪些 是IAQ的问题(热环境、颜色、照度、工作 压力等也有影响)。
9
空气污染的评价指标
室内环境品质(IEQIndoor Environment Quality)
大量研究证明,引起病态建筑综合症的并非某一 种室内污染物的单独作用,也并非完全由室内空 气中的污染物所致,而是多种因素的综合作用。
Acceptable Perceived Indoor Air Quality: 感觉上可以接收的IAQ,应该是必要条件而 不是充分条件,62-1999中未出现。
8
空气污染的评价指标
室内空气品质的评价方法
方法1:测量室内污染物浓度客观评价 方法2:居住者问卷调查 主观评价 问题:
用什么作为代表性的污染物?(测什么?) 主观评价结果往往与客观评价结果矛盾:
芬兰:公寓建筑的室内气候标准。 特点:除污染物浓度外,均考虑了温湿度、
风速、噪声、照明等影响,相当于反映了部分 IEQ水平。
11
民用建筑工程室内环境污染控制规范
民用建筑工程室内环境指标
Ⅰ类民用建筑工程:住宅、宿舍、医院病房、老年建筑、 幼儿园、学校教室等建筑工程;
II 类民用建筑工程:旅店、办公楼、文化娱乐场所、书店、 图书馆、展览馆、体育馆、商场(店)、公共交通工具等候室、 医院候诊室、饭馆、理发店等公共建筑工程。
ASHRAE 62-1989的良好IAQ 定义:空气中没 有已知的污染物达到公认的权威机构所确定的 有害浓度指标,并且处于这种空气中的绝大多 数人(≥80%)对此没有表示不满意 主观 感受与客观评价结合。
7
空气污染的评价指标
ASHRAE Standard 62-1989R的定义
Acceptable Indoor Air Quality:空调空间 中绝大多数人没有对室内空气表示不满意, 并且空气中没有已知的污染物达到了可能 对人体产生严重健康威胁的浓度。反映了 主观和客观的结合, ASHRAE Standard 621999给予了继承。
品种、建筑材料品种增多 为了减少空调采暖能耗,建筑物密闭程度
增加
4
(1) NIOSH的调查
(2) WHC的调查
问题种类 数量 (% ) 数量 (%)
新风量不足 252 52 710
52
内部污染物 77 16 165
12
外部污染物 48 10 125
9
建筑材料
20 4
27
2
微生物污染 26 5
6
0.4
比任何测量仪表都灵敏 嗅觉有时间适应性:难以定量 个体有差异,难以作为客观标准 鼻子的灵敏度随空气的温湿度改变 P.O. Fanger 的研究结论为:IAQ随空气焓
值的降低而提高。
13
鼻子感觉的生理基础
温觉
嗅觉
化学感觉
14
温湿度和IAQ满意度的关系
15
C.P. Yaglon制定的臭气强
短期暴露极限阈值:15分钟暴露无害。 最高极限阈值:瞬间暴露无害。
时间的加权平均阈值确定的困难
污染物对人体的长期影响难以确定。 多种有害物的共同作用难以确定。
6
空气污染的评价指标
室内空气品质(IAQIndoor Air Quality)
丹麦工业大学P.O.Fanger的定义(1989):品质反 映了人们要求的程度,如果人们对空气满意, 就是高品质;反之,就是低品质。 从纯主 观感受出发。