哈工大建筑环境学外环境.pptx

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1、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）第1页/共43页2为什么要考虑建筑外环境为什么要考虑建筑外环境?建建筑筑物物所所在在地地的的气气候候条条件件，会会通通过过围围护护结结构构，直直接接影影响响室室内内的的环环境境，为为得得到到良良好好的的室室内内气气候候条条件件以以满满足足人人们们生生活活和和生生产产的的需需要要，必必须须了了解解当当地地各各主主要要气气候候要要素素的的变化规律及其特征。变化规律及其特征。一个地区的气候是在许多因素一个地区的气候是在许多因素综合作用下形成的。对建筑密切综合作用下形成的。对建筑密切有关的气候

2、要素有：太阳辐射、有关的气候要素有：太阳辐射、空气温度、空气湿度、空气品质、空气温度、空气湿度、空气品质、风、降水等等。风、降水等等。建筑外环境会对人们的视觉和建筑外环境会对人们的视觉和听觉及其心理产生影响。听觉及其心理产生影响。第2页/共43页3沙漠沙漠地区地区民居民居第3页/共43页4第一节第一节 地球绕日运动的规律地球绕日运动的规律第4页/共43页5 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1809000第5页/共43页6中国地图中国地图第6

3、页/共43页790E 时间时间地球每转地球每转11需要需要4 4分钟分钟世界分世界分2424时区时区每时区每时区1515 北京时间北京时间第7页/共43页800+23.5-23.5 太阳的位置与日照的关系太阳的位置与日照的关系 （太阳能利用）（太阳能利用）赤纬赤纬 ：太阳光线与地：太阳光线与地球赤道平面之间的夹角球赤道平面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第8页/共43页太阳能利用？太阳能利用？9第9页/共43页10太阳赤纬d、高度角 、时角h和方位角A（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

4、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 第10页/共43页11第二节第二节 太阳辐射太阳辐射第11页/共43页12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第12页/共43页132.2.1太阳常数与太阳辐射的电磁波 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。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。进入大气层后被反射和吸收，光

5、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。太阳高度角是重要影响因素。第13页/共43页142.2.22.2.2大气层对太阳辐射的吸收大气层对太阳辐射的吸收第14页/共43页15太太阳阳辐辐射射能能的的去去向向第15页/共43页16落到地球上的太阳辐射能量落到地球上的太阳辐射能量 由三部分组成：由三部分组成：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 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（水蒸汽和大气长波辐射：大气（水蒸汽和COCO2 2）吸收后再向地面辐射，为）吸收后

6、再向地面辐射，为长波辐射。在日间比例很小，可以忽略。长波辐射。在日间比例很小，可以忽略。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 太阳辐射照度太阳辐射照度I I，太阳常数，太阳常数I I0 0 =1353W/m=1353W/m2 2第16页/共43页17太阳高度角太阳高度角冬夏不同冬夏不同sin =cos cos h cos d+sin sind第17页/共43页18关于太阳高度角关于太阳高度角 太阳高度角与太阳通过的路径长度密切相关，从而影响日射照度。太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。太阳高度角低则日射强度小。（图阳高度角低则日射强度

7、小。（图2-82-8）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。清晨和傍晚太阳高度角低，中午太阳高度角高。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。高纬度地区太阳高度角低，低纬度地区太阳高度角高。第18页/共43页19大气透明度 定义：IL/I0=P=exp(-a)，a=kL 消光系数 变化范围：P1 最透明，0.650.75，在一个月份的晴天中可近似认为是常数第19页/共43页20大气透明度 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，1 1级最透明级最透明某城市晴某城市晴某城市晴某城

8、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第20页/共43页21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 2第21页/共43页22大气层质量大气层质量 mm 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 =？第22页/共43页23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第23页/共43页24 为什么太阳高度角接近为什么太阳高度角接近0和和90

9、时垂直面时垂直面的日射量的日射量都小？都小？第24页/共43页25太阳辐射照度与朝向太阳辐射照度与朝向 北纬北纬4040的总辐射照度的总辐射照度第25页/共43页26第三节第三节 室外气候室外气候 自然的微气候自然的微气候 大气压力大气压力 地层温度地层温度 空气温度空气温度 有效天空温度有效天空温度 空气湿度空气湿度 风风 降水降水第26页/共43页27大气压力 大气压力随海拔高度大气压力随海拔高度而变而变 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力高，变化范围力高，变化范围5 5以内以内 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，为为 10

10、1325 Pa101325 Pa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第27页/共43页282.3.1 2.3.1 温度温度第28页/共43页29地层温度 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，可看作是周期性的温度波动可看作是周期性的温度波动 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30.8 30.8，北，北京地层表面温度全年的波幅京地层表面温度全年的

11、波幅为为15.415.4 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；1.5m1.5m后日后日变化被滤掉；一定深度后便变化被滤掉；一定深度后便成为恒温层，温度比全年气成为恒温层，温度比全年气温平均温度高温平均温度高1 122。第29页/共43页30空气温度 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。与地表面以导热、对流和长波辐射形式进行热与地表面以导热、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交换而被加热或冷却。对短波辐射几乎是透明体。体。日较差：一日内气温的最高值和最低值之差。日较差：一日内

12、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年较差：一年内最冷月和最热月的月平均气温差。差。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11。第30页/共43页31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第31页/共43页32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

13、般出现在下午2323时，最时，最时，最时，最低气温一般出现在凌晨低气温一般出现在凌晨低气温一般出现在凌晨低气温一般出现在凌晨4545时时时时第32页/共43页33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，最冷月一般月份，最冷月一般月份，最冷月一般月份，最冷月一般在在在在1 1、2 2月份。月份。月份。月份。第33页/共43页34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，受地面反射率、夜间辐射、气流、遮阳等影响，离建筑物越

14、远，温度越低离建筑物越远，温度越低第34页/共43页35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第35页/共43页362.3.2 2.3.2 湿度湿度第36页/共43页37湿度 来源 水体蒸发水体蒸发 植物蒸发植物蒸发 影响因素 地面性质地面性质 水体分布水体分布 季节季节 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

15、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第37页/共43页38湿度 日变化日变化 相对湿度与气温变化相对湿度与气温变化第38页/共43页39湿度 年变化年变化 内陆和沿海地区差别较大内陆和沿海地区差别较大第39页/共43页精品课件！第40页/共43页精品课件！第41页/共43页42焓湿图的复习焓湿图的复习坐标参数数量参数等值线室外气候状态的确定(以何参数确定室外参数，确定室外参数的目的是什么？)湿空气的变化过程线第42页/共43页感谢您的观看！第43页/共43页