室外热环境对人居方式、地域文化和传统建筑的影响

室外热环境对地域文化和传统建筑的影响

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，而人体与此环境中保持平衡，对人的健康与舒适来说是首要条件之一，因此对室外热环境的研究是有必要的。

关键词：室外热环境；人居方式；影响；措施

室外热环境的定义及影响因素

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。其中建筑外围护结构的功能之一在于抵抗或利用室外热湿作用，以便在室内产生易控制的舒适热环境。

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，必须了解影响室外热环境各个因素的变化规律及特征，以此作为建筑热工设计的依据。

太阳辐射

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。

太阳辐射通过大气，一部分到达地面，称为直接太阳辐射；另一部分为大气的分子、大气中的微尘、水汽等吸收、散射和反射。被散射的太阳辐射一部分返回宇宙空间，另一部分到达地面，到达地面的这部分称为散射太阳辐射。到达地面的散射太阳辐射和直接太阳辐射之和称为总辐射。然而，太阳辐射的分布并不均匀，它到达地表的全球年辐射总量的分布基本上成带状，只有在低纬度地区受到破坏。在赤道地区,由于多云，年辐射总量并不最高。在南北半球的副热带高压带，特别是在大陆荒漠地区，年辐射总量较大，最大值在非洲东北部。而且，由于太阳的公转和地球的自转，太阳辐射随之改变，这种有规律的变化带来的是春、夏、秋、冬四季。

空气温度

空气温度也就是气温，是表示空气冷热程度的物理量。空气中的热量主要来源于太阳辐射，太阳辐射到达地面后，一部分被反射，一部分被地面吸收，使地面增热；地面再通过辐射、传导和对流把热传给空气，这是空气中热量的主要来源。

空气湿度

空气湿度表示大气干燥程度的物理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。在一定的温度下在一定体积的空气里含有的水汽越少，则空气越干燥；水汽越多，则空气越潮湿。在地球上，空气湿度因为降水和地理位置的不同而不同，也是室外热环境复杂性的原因之一。

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。

风（空气流动速度）

常指空气的水平运动分量，包括方向和大小，即风向和风速。主要受大气环流的影响，我国夏季是东南风，冬季则是西北风。

凝结与降水

地面从大气中获得的水汽凝结物，总称为降水，它包括两部分，一是大气中水汽直接在地面或地物表面及低空的凝结物，如霜、露、雾和雾淞，又称为水平降水；另一部分是由空中降落到地面上的水汽凝结物，如雨、雪、霰雹和雨淞等，又称为垂直降水。

降水也常常分布不均，主要受海陆位置、地形、大气环流的影响。

室外热环境的影响

对人居方式的影响

当人们在室外活动时，影响人体热舒适感觉的因素有空气温度、空气相对湿度,空气流速、平均辐射温度、人的新陈代谢率和衣服热阻,前四个因素为室外物理因素,后两个因素为个人因素。人体热舒适度受到上述六个因素的共同影响，但其中人体产生的热量是不可控制的。

人体常常通过自动生理调节系统尽量达到与周围环境的热平衡,但由于空气温度、空气温度、风等影响，人们还需要通过改变人居方式来达到与室外热环境的平衡。比如冬天添加衣物御寒；夏天打伞遮阳。

对地域文化和建筑风格的影响

室内热环境直接影响建筑的功能、形式、围护结构。是紧凑还是疏松的？是封闭还是开敞的？是厚重还是轻盈的？是平屋顶还是坡屋顶等，所有的这些构成了传统建筑的基本特征。

室外热环境还常常伴随着的问题是湿热、通风不畅、温度流失快、能耗高等诸多问题。这些问题深深地影响了当地的地域文化和建筑风格。

比如说：极地的圆顶雪屋

极地全年只有在1-4月温度在0-10摄氏度之间，冬季酷寒漫长。降水以雪为主；地面有永冻层，只有苔藓和地衣等少量植物。而雪屋屋顶一般为圆形（如图一），这样可以更好的应对极地气候区极端恶劣的气候和严重匮乏的资源，显示出气候因素对于建筑最大程度的影响和制约，

图一(极地圆形屋顶) 图二（陕西靠山窑）

再比如：我国西部地区靠山窑

西部地区的靠山窑利用山崖、黄土断层、干洞等纵深掏挖的窑洞，为的是防火、防噪、节省土地。然而如此经济省工、冬暖夏凉的窑洞将自然图景和生活图景有机结合、因地制宜，渗透着人们对黄土地的热爱和眷恋。

室外热环境对当代城市的影响主要“城市热岛”效应，是指城市温度高于郊野温度的现象。由于城市地区水泥、沥青等所构成的下垫面导热率高，加之空气污染物多, 能吸收较多的太阳能，有大量的人为热进入空气；另一方面又因建筑物密集，不利于热量扩散，形成高温中心，并由此向外围递减。

而且室外热环境常常影响室内热环境，伴随着湿热、通风不畅、温度流失快、能耗高等诸多问题。

改善室外热环境的措施

改善室外热环境方法多种多样,但最有效的还是环境绿化。

1．选择高效美观的绿化形式、包括街心公园、屋顶绿化和墙壁垂直绿化及水景设置，可有效地降低热岛效应，获得清新宜人的环境；

2．要统筹规划公路、高空走廊和街道这些温室气体排放较为密集的地区的绿化，营造绿色通风系统，以改善小气候；

3．应把消除裸地、消灭扬尘作为城市管理的重要内容。除建筑物、硬路面和林木之外，全部地表应为草坪所覆盖，甚至在树冠投影处草坪难以生长的地方，也应用碎玉米秸和锯木小块加以遮蔽，以提高地表的比热容；

4．建设若干条林荫大道，使其构成城区的带状绿色通道，逐步形成以绿色为隔离带的城区组团布局。

小结:

热环境的各影响因素对人的影响是复合的,而各因素之间又是互相影响的, 因此,应该把热环境看作一个整体,综合考虑各因素对人们居住方式的影响。调节室外热环境的方法有很多，但还是需要政府以及相关部门重视，建立相关的地方性行政法规，保护绿化，调节环境，而作为普通人民更应该用实际行动保护与我们生活息息相关的环境。