建筑环境学_02外环境ppt课件.ppt

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1、第二章建筑外环境1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、气温、湿度、风、降水等等。2本章内容要点宏观气候太阳辐射作用与地球气候特点地球绕日运动规律太阳辐射室外气候大气压力、风、气温、天空温度、地温、湿度、降水微观气候人类营造活动形成的局部微气候城市风场、城市热岛、建筑日照我国气候分区特点3第一节地球绕日运动的规律经度和纬度伦敦格林威治天

2、文台经线或子午线纬线东经西经北纬南纬180°90°0°0°490W北京时间伦敦时间90E某地的真太阳时T当地的钟表时间T0就是忽略了时差e的当地平均太阳时。问题：西安的真太阳时和北京时间差多少?第一节地球绕日运动的规律时区当地标准时经度太阳与地球距离变化造成的偏差500+2327-2327第一节地球绕日运动的规律太阳的位置与日照的关系赤纬：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6南北回归线北极圈6633北回归线23277赤纬和太阳高度角有什么区别？时角和太阳方位角有什么区别？太阳高度角太阳方位角sin=coscosh

3、cos+sinsinsinA=cossinh/cos8第二节太阳辐射可见光紫外线近红外线长波红外线9太阳总辐射能量比例太阳常数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。10大气层对太阳辐射的吸收超短波X射线和其它一些超短波射线在通过电离层时，被O2、N2及其它大气成分强烈吸收短波受到天空中的各种气体分子、尘埃、微小水珠等质点的散射，使得天空呈现蓝色紫外线被大气中的臭氧所吸收长波被CO2和水蒸气等温室气体所吸收剩下的可见光＋近红外线11落到地球上的太阳辐射能量由三部

4、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12太阳辐射能的去向1350％到达地面14太阳辐射能与太阳高度角I015大气层质量m地球表面处法向太阳直射辐射照度：IN=I0Pmm=L’/L=1/sin大大＝30为什么太阳高度角接近0º和90º时垂直面的日射量都小？大气层质量＝1大气层质量＝216太阳日总辐射照度与朝向地点：北纬40°17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

5、关，从而影响日射强度。太阳高度角低则日射强度小冬季太阳高度角低，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18太阳高度角冬夏不同19大气透明度定义：I1/I0=P=exp(-kL)，P＝1最透明变化范围：0.65~0.75，在一个月份的晴天中可近似认为是常数我国将大气透明度作了6个等级的分区，1级最透明东京晴天的大气透明度逐月值大气层消光系数20我国的大气透明度分区654433221第三节室外气候自然的气候大气压力风空气温度有效天空温度地层温度空气湿度降水22大气压力大气压力随海拔高度而变在同一位置，冬

6、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760mmHg23大气压力变化平均气压随纬度分布气压日变化（2‰）24风风的成因大气环流：造成全球各地差异赤道和两极温差造成地方风：造成局部差异，以一昼夜为周期地方性地貌条件不同造成，如海陆风、山谷风、庭院风、巷道风等季风：造成季节差异，以年为周期海陆间季节温差造成，冬季大陆吹向海洋，夏季海洋吹向大陆25大气环流赤道得到太阳辐射大于长波辐射散热，极地正相反。地表温度不同是大气环流的动因，风的流动促进了地球各地能量的平衡。盈余区域短缺区域净增益净损失辐射增益区随纬度基本不

7、变占地面积40％过渡区占地面积36％损失区占地面积36％26风的测量测量开阔地面10m高处的风向和风速作为当地的观测数据Vmet风速有梯度，地面为0m/s，可认为按幂函数规律分布，如高度h处：边界层厚度气象站0.14市中心0.3327蒲福风力等级表28风玫瑰图某地的风向频率分布实线为全年，虚线为7月份某地一年的风速频率分布29北京地区的风玫瑰图粗线：全年细实线：冬季，12~2月份虚线：夏季，6~8月份30海陆风和山谷风31空气温度主要指距地面1.5m高，背阴处的空气温度。空气与地表面以导热、对流和长波辐射形式进行热交换而被加热或冷却以对流为主。对短波辐射几

8、乎是透明体。空气温度是如