哈工大建筑环境学外环境.pptx

思考思考B节能建筑？节能建筑？节能建筑？节能建筑？B零能耗建筑？零能耗建筑？零能耗建筑？零能耗建筑？B生态建筑？生态建筑？生态建筑？生态建筑？B绿色建筑？绿色建筑？绿色建筑？绿色建筑？B低碳建筑？低碳建筑？低碳建筑？低碳建筑？B？调查分组调查分组 4人人1组，自愿组合组，自愿组合各班科代表提交分组名单各班科代表提交分组名单（郝寅龙郝寅龙）3为什么要考虑建筑外环境为什么要考虑建筑外环境?BB 建建建建筑筑筑筑物物物物所所所所在在在在地地地地的的的的气气气气候候候候条条条条件件件件，会会会会通通通通过过过过围围围围护护护护结结结结构构构构，直直直直接接接接影影影影响响响响室室室室内内内内的的的的环环环环境境境境，为为为为得得得得到到到到良良良良好好好好的的的的室室室室内内内内气气气气候候候候条条条条件件件件以以以以满满满满足足足足人人人人们们们们生生生生活活活活和和和和生生生生产产产产的的的的需需需需要要要要，必必必必须须须须了了了了解解解解当当当当地地地地各各各各主主主主要要要要气气气气候候候候要要要要素素素素的的的的变化规律及其特征。变化规律及其特征。变化规律及其特征。变化规律及其特征。BB 一个地区的气候是在许多因素综一个地区的气候是在许多因素综一个地区的气候是在许多因素综一个地区的气候是在许多因素综合作用下形成的。对建筑密切有合作用下形成的。对建筑密切有合作用下形成的。对建筑密切有合作用下形成的。对建筑密切有关的气候要素有：太阳辐射、空关的气候要素有：太阳辐射、空关的气候要素有：太阳辐射、空关的气候要素有：太阳辐射、空气温度、空气湿度、空气品质、气温度、空气湿度、空气品质、气温度、空气湿度、空气品质、气温度、空气湿度、空气品质、风、降水等等。风、降水等等。风、降水等等。风、降水等等。BB 建筑外环境会对人们的视觉和听建筑外环境会对人们的视觉和听建筑外环境会对人们的视觉和听建筑外环境会对人们的视觉和听觉及其心理产生影响。觉及其心理产生影响。觉及其心理产生影响。觉及其心理产生影响。4沙沙漠漠地地区区民民居居5第一节第一节 地球绕日运动的规律地球绕日运动的规律6B 经度和纬度经度和纬度经度和纬度经度和纬度伦敦格林威治天文台伦敦格林威治天文台伦敦格林威治天文台伦敦格林威治天文台经线或子午线经线或子午线经线或子午线经线或子午线纬线纬线纬线纬线东经东经西经西经北纬北纬南纬南纬18090007中国地图中国地图890EB 时间时间时间时间地球每转地球每转地球每转地球每转11需要需要需要需要4 4分钟分钟分钟分钟世界分世界分世界分世界分2424时区时区时区时区每时区每时区每时区每时区1515 北京时间北京时间900+23.5-23.5B 太阳的位置与日太阳的位置与日太阳的位置与日太阳的位置与日照的关系照的关系照的关系照的关系 （太阳能利用）（太阳能利用）（太阳能利用）（太阳能利用）JJ 赤纬赤纬赤纬赤纬 ：太阳光线：太阳光线：太阳光线：太阳光线与地球赤道平面与地球赤道平面与地球赤道平面与地球赤道平面之间的夹角之间的夹角之间的夹角之间的夹角赤纬赤纬赤纬赤纬d d北回归线北回归线北回归线北回归线南回归线南回归线南回归线南回归线太阳能利用？太阳能利用？1011太阳赤纬太阳赤纬d、高度角、高度角 、时角、时角h和方和方位角位角A（关系？）（关系？）太阳时角太阳时角太阳时角太阳时角太阳高度角太阳高度角太阳高度角太阳高度角太阳方位角太阳方位角太阳方位角太阳方位角sin =cos cos h cos d+sin sindsin A=cos d sin h/cos 12第二节第二节 太阳辐射太阳辐射13可见光可见光可见光可见光紫外线紫外线紫外线紫外线近红外线近红外线近红外线近红外线长波长波长波长波红外线红外线红外线红外线142.2.1太阳常数与太阳辐射的电磁波太阳常数与太阳辐射的电磁波BB 太阳常数为太阳常数为太阳常数为太阳常数为I I0 0=1353W/m1353W/m2 2：大气层外的辐射强度。：大气层外的辐射强度。：大气层外的辐射强度。：大气层外的辐射强度。BB 进入大气层后被反射和吸收，光谱成分有所改变，辐进入大气层后被反射和吸收，光谱成分有所改变，辐进入大气层后被反射和吸收，光谱成分有所改变，辐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。射强度有所改变。太阳高度角是重要影响因素。射强度有所改变。太阳高度角是重要影响因素。射强度有所改变。太阳高度角是重要影响因素。152.2.2大气层对太阳辐射的吸收大气层对太阳辐射的吸收16太太阳阳辐辐射射能能的的去去向向17落到地球上的太阳辐射能量落到地球上的太阳辐射能量B 由三部分组成：由三部分组成：由三部分组成：由三部分组成：JJ 直射辐射：为可见光和近红外线直射辐射：为可见光和近红外线直射辐射：为可见光和近红外线直射辐射：为可见光和近红外线JJ 散射辐射：被大气中的水蒸汽和云层散射，为散射辐射：被大气中的水蒸汽和云层散射，为散射辐射：被大气中的水蒸汽和云层散射，为散射辐射：被大气中的水蒸汽和云层散射，为可见光和近红外线可见光和近红外线可见光和近红外线可见光和近红外线JJ 大气长波辐射：大气（水蒸汽和大气长波辐射：大气（水蒸汽和大气长波辐射：大气（水蒸汽和大气长波辐射：大气（水蒸汽和COCO2 2）吸收后）吸收后）吸收后）吸收后再向地面辐射，为长波辐射。在日间比例很小，再向地面辐射，为长波辐射。在日间比例很小，再向地面辐射，为长波辐射。在日间比例很小，再向地面辐射，为长波辐射。在日间比例很小，可以忽略。可以忽略。可以忽略。可以忽略。B 所谓太阳总辐射照度一般仅包括前两部分所谓太阳总辐射照度一般仅包括前两部分所谓太阳总辐射照度一般仅包括前两部分所谓太阳总辐射照度一般仅包括前两部分B太阳辐射照度太阳辐射照度太阳辐射照度太阳辐射照度I I，太阳常数，太阳常数，太阳常数，太阳常数I I0 0 =1353W/m=1353W/m2 218太阳高太阳高度角冬度角冬夏不同夏不同sin =cos cos h cos d+sin sind19关于太阳高度角关于太阳高度角B 太阳高度角与太阳通过的路径长度密切相太阳高度角与太阳通过的路径长度密切相太阳高度角与太阳通过的路径长度密切相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。太阳高度角低则日关，从而影响日射照度。太阳高度角低则日关，从而影响日射照度。太阳高度角低则日关，从而影响日射照度。太阳高度角低则日射强度小。（图射强度小。（图射强度小。（图射强度小。（图2-82-8）B 冬季太阳高度角低，夏季太阳高度角高。冬季太阳高度角低，夏季太阳高度角高。冬季太阳高度角低，夏季太阳高度角高。冬季太阳高度角低，夏季太阳高度角高。B 清晨和傍晚太阳高度角低，中午太阳高度清晨和傍晚太阳高度角低，中午太阳高度清晨和傍晚太阳高度角低，中午太阳高度清晨和傍晚太阳高度角低，中午太阳高度角高。角高。角高。角高。B 高纬度地区太阳高度角低，低纬度地区太高纬度地区太阳高度角低，低纬度地区太高纬度地区太阳高度角低，低纬度地区太高纬度地区太阳高度角低，低纬度地区太阳高度角高。阳高度角高。阳高度角高。阳高度角高。20大气透明度大气透明度BB 定义：定义：IL/I0=P=exp(-a)，a=kL 消光系数消光系数B 变化范围：变化范围：P1 最透明，最透明，0.650.75，在一个月份的晴天中可近似认为是常数在一个月份的晴天中可近似认为是常数21大气透明度大气透明度B我国将大气透明度作了我国将大气透明度作了我国将大气透明度作了我国将大气透明度作了6 6个等级的分区，个等级的分区，个等级的分区，个等级的分区，1 1级级级级最透明最透明最透明最透明某城市晴某城市晴某城市晴某城市晴天的大气天的大气天的大气天的大气透明度逐透明度逐透明度逐透明度逐月值月值月值月值22我国的大气透明度分区我国的大气透明度分区6 65 54 44 43 33 32 223大气层质量大气层质量 m m=L/L=1/sin P=IL/I0以上以上以上以上2 2个因素个因素个因素个因素影响着达到地面影响着达到地面影响着达到地面影响着达到地面的太阳辐射照度的太阳辐射照度的太阳辐射照度的太阳辐射照度 =？24太阳辐射能与太阳高度角太阳辐射能与太阳高度角太阳高度角太阳高度角25 为什么太阳高度角接近为什么太阳高度角接近0和和90时垂直面时垂直面的日射量的日射量都小？都小？26太阳辐射照度与朝向太阳辐射照度与朝向B 北纬北纬北纬北纬4040的总辐射照度的总辐射照度的总辐射照度的总辐射照度27第三节第三节 室外气候室外气候B 自然的微气候自然的微气候自然的微气候自然的微气候JJ 大气压力大气压力大气压力大气压力JJ 地层温度地层温度地层温度地层温度JJ 空气温度空气温度空气温度空气温度JJ 有效天空温度有效天空温度有效天空温度有效天空温度JJ 空气湿度空气湿度空气湿度空气湿度JJ 风风风风JJ 降水降水降水降水28大气压力大气压力BB 大气压力随海拔高度大气压力随海拔高度大气压力随海拔高度大气压力随海拔高度而变而变而变而变BB 在同一位置，冬季大在同一位置，冬季大在同一位置，冬季大在同一位置，冬季大气压力比夏季大气压气压力比夏季大气压气压力比夏季大气压气压力比夏季大气压力高，变化范围力高，变化范围力高，变化范围力高，变化范围5 5以以以以内内内内BB 海平面大气压力称作海平面大气压力称作海平面大气压力称作海平面大气压力称作标准大气压，标准大气压，标准大气压，标准大气压，为为为为 101325 Pa101325 Pa或或或或 760 mmHg760 mmHg北京北京太原太原拉萨拉萨昆明昆明玛多玛多兰州兰州格尔木格尔木292.3.1 温度温度30地层温度地层温度BB表面温度的变化取决于太阳表面温度的变化取决于太阳表面温度的变化取决于太阳表面温度的变化取决于太阳辐射和对天空的长波辐射，辐射和对天空的长波辐射，辐射和对天空的长波辐射，辐射和对天空的长波辐射，可看作是周期性的温度波动可看作是周期性的温度波动可看作是周期性的温度波动可看作是周期性的温度波动BB地层表面的月平均温度波动地层表面的月平均温度波动地层表面的月平均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幅度基本等于室外月平均气幅度基本等于室外月平均气幅度基本等于室外月平均气温波动的幅度：北京全年最温波动的幅度：北京全年最温波动的幅度：北京全年最温波动的幅度：北京全年最大月平均温差大月平均温差大月平均温差大月平均温差30.8 30.8，北京，北京，北京，北京地层表面温度全年的波幅为地层表面温度全年的波幅为地层表面温度全年的波幅为地层表面温度全年的波幅为15.415.4BB温度波在向地层深处传递时，温度波在向地层深处传递时，温度波在向地层深处传递时，温度波在向地层深处传递时，有衰减和延迟；有衰减和延迟；有衰减和延迟；有衰减和延迟；1.5m1.5m后日变后日变后日变后日变化被滤掉；一定深度后便成化被滤掉；一定深度后便成化被滤掉；一定深度后便成化被滤掉；一定深度后便成为恒温层，温度比全年气温为恒温层，温度比全年气温为恒温层，温度比全年气温为恒温层，温度比全年气温平均温度高平均温度高平均温度高平均温度高1 122。31空气温度空气温度BB 主要指距地面主要指距地面主要指距地面主要指距地面1.5m1.5m高，背阴处的空气温度。高，背阴处的空气温度。高，背阴处的空气温度。高，背阴处的空气温度。BB 与地表面以导热、对流和长波辐射形式进行热交与地表面以导热、对流和长波辐射形式进行热交与地表面以导热、对流和长波辐射形式进行热交与地表面以导热、对流和长波辐射形式进行热交换而被加热或冷却。对短波辐射几乎是透明体。换而被加热或冷却。对短波辐射几乎是透明体。换而被加热或冷却。对短波辐射几乎是透明体。换而被加热或冷却。对短波辐射几乎是透明体。BB 日较差：一日内气温的最高值和最低值之差。日较差：一日内气温的最高值和最低值之差。日较差：一日内气温的最高值和最低值之差。日较差：一日内气温的最高值和最低值之差。BB 年较差：一年内最冷月和最热月的月平均气温差。年较差：一年内最冷月和最热月的月平均气温差。年较差：一年内最冷月和最热月的月平均气温差。年较差：一年内最冷月和最热月的月平均气温差。BB 年平均温度：向高纬度地区每移动年平均温度：向高纬度地区每移动年平均温度：向高纬度地区每移动年平均温度：向高纬度地区每移动 200300 200300 km km 降低降低降低降低11。32空气温度空气温度年较差与纬度的关系年较差与纬度的关系太阳辐射和气温变化太阳辐射和气温变化33空气温度的日变化空气温度的日变化 哈尔滨哈尔滨哈尔滨哈尔滨8 8 8 8月初一天的气象数据月初一天的气象数据月初一天的气象数据月初一天的气象数据 一天中一天中一天中一天中最高气温一般出现在下午最高气温一般出现在下午最高气温一般出现在下午最高气温一般出现在下午2323时，最低气时，最低气时，最低气时，最低气温一般出现在凌晨温一般出现在凌晨温一般出现在凌晨温一般出现在凌晨4545时时时时34空气温度的年变化空气温度的年变化武汉某年的气象数据武汉某年的气象数据武汉某年的气象数据武汉某年的气象数据 一年中最热月一般在一年中最热月一般在一年中最热月一般在一年中最热月一般在7 7、8 8月份，最冷月一般在月份，最冷月一般在月份，最冷月一般在月份，最冷月一般在1 1、2 2月份。月份。月份。月份。35空气温度的局部效应空气温度的局部效应B 受地面反射率、夜间辐射、气流、遮阳等影响，离受地面反射率、夜间辐射、气流、遮阳等影响，离受地面反射率、夜间辐射、气流、遮阳等影响，离受地面反射率、夜间辐射、气流、遮阳等影响，离建筑物越远，温度越低建筑物越远，温度越低建筑物越远，温度越低建筑物越远，温度越低36空气温度的局部效应空气温度的局部效应B 霜洞效应：洼地冷空气聚集造成气温低于地霜洞效应：洼地冷空气聚集造成气温低于地霜洞效应：洼地冷空气聚集造成气温低于地霜洞效应：洼地冷空气聚集造成气温低于地面上的空气温度面上的空气温度面上的空气温度面上的空气温度372.3.2 湿度湿度38湿度湿度B 来源来源J 水体蒸发水体蒸发水体蒸发水体蒸发JJ 植物蒸发植物蒸发植物蒸发植物蒸发B 影响因素影响因素J 地面性质地面性质地面性质地面性质JJ 水体分布水体分布水体分布水体分布JJ 季节季节季节季节JJ 阴晴阴晴阴晴阴晴B 水蒸汽分压力水蒸汽分压力J 冬季较低，夏季较高冬季较低，夏季较高冬季较低，夏季较高冬季较低，夏季较高JJ 湿热地区：湿热地区：湿热地区：湿热地区：1520 mbar1520 mbarJJ 寒冷和沙漠地区：寒冷和沙漠地区：寒冷和沙漠地区：寒冷和沙漠地区：2 mbar2 mbarJJ 日变化较小，季节变化较大日变化较小，季节变化较大日变化较小，季节变化较大日变化较小，季节变化较大JJ 内陆地区夏季：上午内陆地区夏季：上午内陆地区夏季：上午内陆地区夏季：上午910910时和时和时和时和晚上晚上晚上晚上910910时最高，凌晨和午后时最高，凌晨和午后时最高，凌晨和午后时最高，凌晨和午后最低最低最低最低JJ 沿海地区夏季和各地秋冬季：沿海地区夏季和各地秋冬季：沿海地区夏季和各地秋冬季：沿海地区夏季和各地秋冬季：日变化与气温日变化一致日变化与气温日变化一致日变化与气温日变化一致日变化与气温日变化一致39湿度湿度B日变化日变化日变化日变化JJ 相对湿度与气温变化相对湿度与气温变化相对湿度与气温变化相对湿度与气温变化40湿度湿度B 年变化年变化年变化年变化JJ 内陆和沿海地区差别较大内陆和沿海地区差别较大内陆和沿海地区差别较大内陆和沿海地区差别较大精品课件精品课件！精品课件精品课件！43焓湿图的复习焓湿图的复习B坐标坐标B参数数量参数数量B参数等值线参数等值线B室外气候状态的确定室外气候状态的确定(以何参数确定室外参数，确定室外参以何参数确定室外参数，确定室外参数的目的是什么？数的目的是什么？)B湿空气的变化过程线湿空气的变化过程线