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1、第二章第二章 建筑外环境建筑外环境 本章学习要点：本章学习要点：1.1.掌握影响室内环境的几个外扰因素掌握影响室内环境的几个外扰因素2.2.室外大气环境的特点及其与室内环境的相对关系室外大气环境的特点及其与室内环境的相对关系3.3.了解微气候与室外气象参数的相互影响了解微气候与室外气象参数的相互影响第二章第二章 建筑外环境建筑外环境v2-1 2-1 地球绕日运动的规律地球绕日运动的规律v2-2 2-2 太阳辐射太阳辐射v2-3 2-3 建筑物的配置和外形与日照的关系建筑物的配置和外形与日照的关系v2-4 2-4 室外气候室外气候2-1 2-1 地球绕日运动的规律地球绕日运动的规律太阳位置常用两
2、个角度来表示：太阳位置常用两个角度来表示：v太太阳阳高高度度角角太太阳阳方方向向与与水平的夹角水平的夹角 v太太阳阳方方位位角角A A太太阳阳方方向向的的水平投影偏向南的角度水平投影偏向南的角度v确确定定太太阳阳高高度度角角及及方方位位角角，是是为为了了进进行行日日照照时时数数，日日照照面面积积，房房屋屋朝朝向向和和间间距距及及房房屋周围阴影区范围等的设计。屋周围阴影区范围等的设计。2-2 2-2 太阳辐射太阳辐射v一一.基本概念基本概念v二二.大气层对太阳辐射的吸收大气层对太阳辐射的吸收v三三.日照的作用与效果日照的作用与效果一一.基本概念基本概念v1.太太阳阳常常数数：指指太太阳阳与与地地
3、球球之之间间为为年年平平均均距距离离时时，地地球球大大气气层层上上边边界界处处，垂垂直直于于阳阳光光射射线线的的表表面面上上，单单位位面面积积单单位位时时间间内内来来自太阳的辐射能量。自太阳的辐射能量。I0=1353W/。v2.太太阳阳光光谱谱：在在各各种种波波长长的的辐辐射射中中，能能转转化化 为为 热热 能能 的的 主主 要要 是是 可可 见见 光光 部部 分分（52%）0.380.76mm；0.763.0mm的的近红外线近红外线。二二.大气层对太阳辐射的吸收大气层对太阳辐射的吸收1 1、大气层对太阳辐射的散射、反射与吸收大气层对太阳辐射的散射、反射与吸收 反射：被云层反射到空间反射：被云
4、层反射到空间 散射：天空中的各种气体分散射：天空中的各种气体分子、尘埃、微小水柱。子、尘埃、微小水柱。吸收：氧、臭氧、吸收：氧、臭氧、COCO2 2与水吸与水吸收收到达地面的太阳辐射由两部分组成：到达地面的太阳辐射由两部分组成：直接辐射、散射辐射直接辐射、散射辐射2 2、大气层对太阳辐大气层对太阳辐射的影响程度及影射的影响程度及影响参数响参数大大气气对对太太阳阳辐辐射射的的削削弱弱程程度度取取决决于于射射线线在在大大气气中中射射程程的的长长短与大气质量。短与大气质量。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:(0.20.4mm)作用：杀菌；促进人体合成维生素；危害：过度的照射
5、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(0.40.77mm)：在照明学上有重要意义；3.红外线(0.774.0mm)：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；2-32-3 建筑物的配置和外形与日照的关系建筑物的配置和外形与日照的关系影响建筑外形配置的几个因素：影响建筑外形配置的几个因素：日日照照时时间间、南南北北方方向向相相邻邻楼楼间间距距与纬度之间的关系与纬度之间的关系建筑物的外形与阴影的形成v不同使用性质的建筑物对日照的要求不同。不同使用性质的建筑物对日照的要求不同。需要争取较多日照的建筑物需要争取较多日照的建
6、筑物有：有：病房、幼儿园、农业用的日光室等。病房、幼儿园、农业用的日光室等。需要避免日照的建筑物需要避免日照的建筑物有两类：有两类：v一类是防止室内过热。一类是防止室内过热。v另一类是避免眩光和防止起化学反应的建筑。另一类是避免眩光和防止起化学反应的建筑。影响建筑外形配置的几个因素影响建筑外形配置的几个因素 我们在进行日照设计时，常要满足最低日照标准确定住宅建筑间距，首先应满足日照要求为基础，综合考虑其他方面，如：采光、通风、消防等。决定住宅日照标准的主要因素：所处的地理纬度及其气候特征。所处城市的规模大小。建筑物的高度 建筑物的朝向间距及布局v两种需要避免的情况：v终日阴影：由于其他建筑物的
7、遮挡，有的地方在一天当中都无日照的现象。v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日照时间、南北方向相邻楼间距与纬度之间的关系的关系2-4 2-4 室外气候室外气候v一一.基本概念基本概念v二二.影响地面附近气温的因素影响地面附近气温的因素v三三.微气候范围内空气层温度随时间与空间微气候范围内空气层温度随时间与空间的变化规律的变化规律v四四.“霜洞霜洞”效应的概念：效应的概念：v五五.风向在建筑设计中的应用风向在建筑设计中的应用v六六.城市气候的特点城市气候的特点一一.基本概念基本概念v1.微气候：是指离地微气候：是指离地30120c
8、m高度范围内，高度范围内，在建筑物周围地面上及屋面、墙角、窗台等特在建筑物周围地面上及屋面、墙角、窗台等特定地点的风、阳光、辐射、气温与温度条件。定地点的风、阳光、辐射、气温与温度条件。v2.2.室外气候：指距地面室外气候：指距地面1.5m高、背阴处的空高、背阴处的空气温度气温度。v3.3.湿湿度度：指指空空气气中中水水蒸蒸汽汽的的含含量量，以以绝绝对对湿湿度度和相对湿度来表示。和相对湿度来表示。v4.风风：指指由由于于大大气气压压所所引引起起的的大大气气水水平平方方向向的的运动。地表增湿不同是引起大气压的主要原因。运动。地表增湿不同是引起大气压的主要原因。二二.影响地面附近气温的因素影响地面
9、附近气温的因素a)入射到地面上的太阳辐射热量起决定作用。入射到地面上的太阳辐射热量起决定作用。温温度度的的日日变变化化及及四四季季变变化化、随随纬纬度度的的变变化化都都是是由由太太阳辐射的热量变化引起的。阳辐射的热量变化引起的。b）地地面面的的覆覆盖盖面面，如如草草原原森森林林等等不不同同的的地地形形及及地地面面覆覆盖盖面面对对太太阳阳辐辐射射的的吸吸收收和和反反射射本本身身温温度度变变化化的的性性质质均不同，所以地面的增温也不同。均不同，所以地面的增温也不同。c）大气的对流作用）大气的对流作用 无无论论水水平平方方向向还还是是垂垂直直方方向向的的空空气气流流动动都都会会使使两两地地的空气进行
10、混合，减少两地的气温差别。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空气与地表的热交换量引起气温变化的主要原因三三.微气候范围内空气层温度随时间与空间的微气候范围内空气层温度随时间与空间的变化规律变化规律 四四.“霜洞霜洞”效应的概念：效应的概念：当空气流入山谷和凹地时，在无风力扰动的情况下，空气就如池水一样积聚在一起。到了夜晚，天空的低温加速了地表的冷却，凹地里的建筑在冬季温度较周围平地面温度的的多。这种温度的局地倒置现象。五五.风向在建筑设计中的应用风向在建筑设计中的应用六六.城市气候城市气候主要特点：主要特点：v1.1.城城市市下下垫垫面面粗粗糙糙 ，热热容容量量和和蓄蓄热热能能力力比比郊郊区区大大，储储存存水水分分的的能能力力比比郊郊区区大大，蒸蒸发发沸沸腾腾作作用用比比郊郊区区小小，城城市市的的平平均均风风速小速小 v2.2.气温较高，形成热岛现象气温较高，形成热岛现象 v3.城市中的云量城市中的云量