建筑环境学 第2章 建筑外环境

1、123451800090600+23.5-23.5地轴倾斜角不变，致使赤地轴倾斜角不变，致使赤纬的变化，形成四季。纬的变化，形成四季。7公转轴（年公转轴（年/转）转）1.53108 km1.47108 km 6633冬至：冬至：12月月22日日 90 ( =0)春分：春分：3月月21日日6633夏至：夏至：6月月21日日 =2327 =2327 90 ( =0)秋分：秋分：9月月22日日NNNNSSSS自转轴（日自转轴（日/转）转）黄道面等分黄道面等分2424段，每段段，每段1515天，即为天，即为1 1个节气，全年有个节气，全年有2424个节气个节气地球的公转与自转地球的公转与自转8915m

2、mLLTT：规定在一定经度范围内使用一种标准时：规定在一定经度范围内使用一种标准时间。如间。如世界时间世界时间（本初子午线（本初子午线/ /格林威治天文台），北格林威治天文台），北京时间（东经京时间（东经120/120/东东8 8时区）时区）：太阳在：太阳在当地正南时为当地正南时为1212点点，地球自转一周又回到正南时为一天。地球自转一周又回到正南时为一天。中国的中国的“标准时标准时”：北京时间北京时间=世界时世界时+8小时小时.全世界共全世界共有有2424个时区，个时区，每个时区都按其每个时区都按其中央子午线的真太阳时中央子午线的真太阳时为为该时区的标准时（钟表时间）。该时区的标准时（钟表时

3、间）。相邻时区差为相邻时区差为1 1小时。小时。标准时所处经度标准时所处经度 120120当地经度当地经度 11319 1212611319 12126 当地太阳时当地太阳时 11:33 12:0611:33 12:06地区标准时地区标准时 12:0012:00广州广州 上海上海Decimal Degrees = Degrees + minutes/60 + seconds/36001090 W北京时间北京时间伦敦时间伦敦时间90 E111200+23.5-23.513北极圈北极圈66 33 北回归线北回归线 23 27 14 1516 171819日出日出S日落日落N地平面地平面正午时太阳高

4、度角正午时太阳高度角 PN 北天极北天极 AWE23 27太阳轨太阳轨迹迹23 27冬至冬至春秋分春秋分夏至夏至天顶天顶半天球半天球地轴地轴地平圈地平圈2021220.1m的的X射线射线100 m的无线电（的无线电（、X、紫外、可见、红外、微波、短波、中波、长波）、紫外、可见、红外、微波、短波、中波、长波）23可见光可见光45.6%紫外线紫外线7.0%近红外线近红外线45.2%长波红外线长波红外线2.2%24大气层对太阳辐射的作用大气层对太阳辐射的作用n云层的云层的反射反射n各种气体分子、尘埃、微小各种气体分子、尘埃、微小水珠的水珠的散射散射n大气气体（氧、大气气体（氧、臭氧臭氧、二氧、二氧化

5、碳和水蒸气）的化碳和水蒸气）的吸收吸收n反射、散射和吸收的共同影反射、散射和吸收的共同影响，使到达地球表面的太阳响，使到达地球表面的太阳辐射照度大大辐射照度大大削弱削弱，辐射光，辐射光谱也因此发生了变化谱也因此发生了变化 2627280.60.650.70.750.80.85024681012月份月份大气透明度大气透明度 P为何为何6、7、8月月P最低最低?2930地球表面处法向太地球表面处法向太阳直射辐射照度：阳直射辐射照度：IN = I0P m ？m = L/L = 1/sin 大大大大大气层质量大气层质量1大气层质量大气层质量2INIL3132 I033343536-1012345674

6、05060708090100110大气压力(kPa)海拔高度(km)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37高低压对人体的影响高低压对人体的影响3839净增益净增益净损失净损失辐射增益区辐射增益区 随纬度基本随纬度基本不变不变占地面积占地面积40过渡区过渡区占地面占地面积积36损失区损失区占地面积占地面积364041 42 aametmetmethhhVVmet)()( 边界层厚度边界层厚度气象站气象站0.14市中心市中心0.3343某地的风向频率分布某地的风向频率分布实线为全年，虚线为实线为全年，虚线为7月份月份某地一年的风速频率分布某地一年的风速频率分布4445风向

7、频率分布：风向频率分布：实线为全年，实线为全年，虚线为虚线为7 7月份月份4647自由海面状况浪高距地 10 米高处的相当风速风力等级 一般(m) 最高(m)陆地地面征象米/秒0静，烟直上00.210.10.1烟能表示方向，但方向标不能转动0.31.520.20.3人面感觉有风，树叶微响，方向标能转动1.63.330.61.0树叶及微枝摇动不息，旌旗展开3.45.441.01.5能吹起地面灰尘和纸张，树的小枝摇动5.57.952.02.5有叶的小树摇摆，内陆的水面有小波8.010.763.04.0大树枝摇动，举伞困难10.813.874.05.5全树摇动，迎风步行感觉不便13.917.185.

8、57.5树枝折毁，人向前行，感觉阻力甚大17.220.797.010.0建筑物有小损，烟囱顶部及平屋摇动20.824.4109.012.5可使树木拔起或使建筑物损坏较重。陆上少见。24.528.41111.516.0陆上很少见，有则必有广泛破坏28.532.61214.0陆上绝少见，摧毁力极大32.736.9484950年较差与纬度的关系年较差与纬度的关系太阳辐射和日气温变化太阳辐射和日气温变化511820222426283032024681012141618202224时间时间(小时小时)温度温度()52-100102030400730 1460 2190 2920 3650 4380 51

9、10 5840 6570 7300 8030 8760时间(小时)温度()53正常的温度梯度：地表热，高空冷正常的温度梯度：地表热，高空冷545556地表的黑度地表的黑度波尔兹曼常数波尔兹曼常数地表温度地表温度温度温度5758指地球内部的热量。指地球内部的热量。指封闭在地球中距地表指封闭在地球中距地表足够近的距离内，并可被经济足够近的距离内，并可被经济开采的天然热能。开采的天然热能。地热的地热的：地热的地热的：发电、采暖、空：发电、采暖、空调等。调等。59取水取水回灌回灌接热泵系统接热泵系统接热泵系统接热泵系统接地下利用水系统接地下利用水系统a) 开式水系统开式水系统 b) 闭式水系统闭式水系

10、统c)热泵系统热泵系统高高较大较大利用率利用率对环境影响对环境影响低低较小较小6061地名 土壤表面年平均温度td（） 地面温度波幅Ad（） 室外空气年平均温度（） 哈尔滨 4.6 22.7 3.6 北京 13.1 15.4 11.4 上海 17.0 11.9 15.7 广州 24.6 7.3 21.8 恒温层温度恒温层温度扬州恒温层温度约为：扬州恒温层温度约为：18左右左右6222yaZA2cos), 0(63未考虑地热影响的未考虑地热影响的646566676869指降落到地面的雨、雪、冰雹等融化后，指降落到地面的雨、雪、冰雹等融化后，未经蒸发或渗透流失而积累在水平面上的未经蒸发或渗透流失而

11、积累在水平面上的水层厚度水层厚度，以以mmmm为单位。为单位。指一次降水过程从开始到结束的指一次降水过程从开始到结束的持续时持续时间间，用，用h h，minmin来表示。来表示。指单位时间内的降水量。降水量的多少指单位时间内的降水量。降水量的多少是用是用雨量筒雨量筒和和雨量计雨量计测定的。降水强度的等级，以测定的。降水强度的等级，以2424小时的总量小时的总量（mmmm）来划分：小雨）来划分：小雨1010；中雨；中雨10102525；大雨；大雨25255050；暴雨；暴雨5050100100。 7071727374757677781983年年1月月2627日日1982年年7月月79808182

12、8384不同下垫面的反射和吸收比不同下垫面的反射和吸收比不同下垫面的地表面温度不同下垫面的地表面温度下垫面对气温的影响下垫面对气温的影响砖石地面砖石地面草地草地裸露的土地裸露的土地蒸发蒸发漫反射漫反射反射反射反射反射漫反射漫反射蒸发蒸发漫反射漫反射反射反射858687来流风向来流风向 某体育中心原设某体育中心原设计方案，建筑外表计方案，建筑外表面的大屏幕设置导面的大屏幕设置导致局部热岛强度达致局部热岛强度达44。88老区老区2/1.61.4/0.5S2区区2/1.72.1/1.6S3区区1.6/0.91.8/1.11.7/0.88925262728293031323334351:005:009

13、:0013:0017:0021:00Time(h)Time(h)T()T()气象站S3S2老区90919293948:009:0016:0014:0013:0012:0011:0010:0015:00959697北京北京 39 57 冬至日冬至日98建筑气候区划建筑气候区划 、VII气候区气候区 气候区气候区 、气候区气候区 大城市大城市 中小城市中小城市 大城市大城市 中小城市中小城市 日照标准日日照标准日 大寒日大寒日 冬至日冬至日日照时数日照时数(h) 2 3 1 有效日照时间有效日照时间带带(h) 816 915 日照时间计算日照时间计算起点起点 底层窗台面底层窗台面 99冬 至 日 大 寒 日 城市名称 纬度 (北纬) 正午 影长率 日照 1h 正午 影长率 日照 1h 日照 2h 日照 3h 现行采用标准 哈尔滨 4545 2.63 2.46 2.25 2.10 2.15 2.24 1.51.8 北 京 3957 1.99 1.86 1.75 1.63 1.67 1.74 1.61.7 上 海 3112 1.41 1.32 1.26 1.17 1.21 1.26 0.91.1 广 州 2308