哈工大建筑环境学第2章外环境1课件

思考节能建筑？零能耗建筑？生态建筑？绿色建筑？低碳建筑？？？？思考节能建筑？1调查分组

4人1组，自愿组合各班科代表提交分组名单（郝寅龙）调查分组4人1组，自愿组合23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、空气温度、空气湿度、空气品质、风、降水等等。建筑外环境会对人们的视觉和听觉及其心理产生影响。3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34沙漠地区民居4沙漠地区民居45第一节地球绕日运动的规律

5第一节地球绕日运动的规律

56经度和纬度伦敦格林威治天文台经线或子午线纬线东经西经北纬南纬180°90°0°0°6经度和纬度伦敦格林威治天文台经线或子午线纬线东经西经北纬67中国地图7中国地图7890E时间地球每转1°需要4分钟世界分24时区每时区15

°北京时间890E时间北京时间890°0°+23.5°-23.5°

太阳的位置与日照的关系（太阳能利用）赤纬：太阳光线与地球赤道平面之间的夹角赤纬d北回归线南回归线90°0°+23.5°-23.5°太阳的位置与日照的关系赤9太阳能利用？10太阳能利用？101011太阳赤纬d、高度角

、时角h和方位角A（关系？）太阳时角太阳高度角太阳方位角sin

=cos

coshcosd+sin

sindsinA=cosdsinh/cos

11太阳赤纬d、高度角、时角h和方位角A（关系？）太阳1112第二节太阳辐射12第二节太阳辐射1213可见光紫外线近红外线长波红外线13可见光紫外线近红外线长波13142.2.1太阳常数与太阳辐射的电磁波太阳常数为I0=

1353W/m2：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。太阳高度角是重要影响因素。142.2.1太阳常数与太阳辐射的电磁波太阳常数为I0=14152.2.2大气层对太阳辐射的吸收152.2.2大气层对太阳辐射的吸收1516太阳辐射能的去向16太阳辐射能的去向1617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。所谓太阳总辐射照度一般仅包括前两部分太阳辐射照度I，太阳常数I0

=1353W/m217落到地球上的太阳辐射能量由三部分组成：1718太阳高度角冬夏不同sin

=cos

coshcosd+sin

sind18太阳高度角冬夏不同sin=1819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。太阳高度角低则日射强度小。（图2-8）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。19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，1920大气透明度

定义：IL/I0=P=exp(-a)，a=kL消光系数变化范围：P＝1最透明，0.65~0.75，在一个月份的晴天中可近似认为是常数20大气透明度定义：IL/I0=P=exp(-2021大气透明度我国将大气透明度作了6个等级的分区，1级最透明某城市晴天的大气透明度逐月值21大气透明度我国将大气透明度作了6个等级的分区，1级最透明2122我国的大气透明度分区654433222我国的大气透明度分区65443322223大气层质量mm=L’/L=1/sin

P=IL/

I0以上2个因素影响着达到地面的太阳辐射照度=？23大气层质量mm=L’/L=1/sin2324太阳辐射能与太阳高度角太阳高度角24太阳辐射能与太阳高度角太阳高度角2425

为什么太阳高度角接近0º和90º时垂直面的日射量都小？25为什么太阳高度角接近0º和90º时垂直面的日2526太阳辐射照度与朝向

北纬40°的总辐射照度26太阳辐射照度与朝向北纬40°的总辐射照度2627第三节室外气候

自然的微气候

大气压力

地层温度

空气温度

有效天空温度

空气湿度

风降水27第三节室外气候自然的微气候2728大气压力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101325Pa或760mmHg北京太原拉萨昆明玛多兰州格尔木28大气压力大气压力随海拔高度而变北京太原拉萨昆明玛多兰州28292.3.1温度292.3.1温度2930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℃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℃。30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，3031空气温度主要指距地面1.5m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交换而被加热或冷却。对短波辐射几乎是透明体。日较差：一日内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差。年平均温度：向高纬度地区每移动200~300km降低1℃。31空气温度主要指距地面1.5m高，背阴处的空气温度。3132空气温度年较差与纬度的关系太阳辐射和气温变化32空气温度年较差与纬度的关系太阳辐射和气温变化3233空气温度的日变化

哈尔滨8月初一天的气象数据

一天中最高气温一般出现在下午2~3时，最低气温一般出现在凌晨4~5时33空气温度的日变化

哈尔滨8月初一天的3334空气温度的年变化

武汉某年的气象数据

一年中最热月一般在7、8月份，最冷月一般在1、2月份。34空气温度的年变化

武汉某年的气象数据

一年中最3435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，离建筑物越远，温度越低35空气温度的局部效应受地面反射率、夜间辐射、气流、遮阳等3536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36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36372.3.2湿度372.3.2湿度3738湿度

来源

水体蒸发植物蒸发影响因素

地面性质水体分布季节阴晴

水蒸汽分压力

冬季较低，夏季较高湿热地区：15~20mbar

寒冷和沙漠地区：

2mbar

日变化较小，季节变化较大内陆地区夏季：上午9~10时和晚上9~10时最高，凌晨和午后最低沿海地区夏季和各地秋冬季：日变化与气温日变化一致38湿度来源水蒸汽分压力3839湿度日变化