一级建筑师建筑物理与建筑设备复习资料:建筑热工与节能6
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第二节热环境
一、室外热环境(室外气候)
室外热环境是指作用在外围护结构上的一切热物理量的总称，是由太阳辐射、大气温度、空气湿度、风、降水等因素综合组成的一种热环境。建筑物所在地的室外热环境通过 外围护结构将直接影响室内环境，为使所设计的建筑能创造良好的室内热环境，必须了解当地室外热环境的变化规律及特征，以此作为建筑热工设计的依据。与室外热环境密切有关的主要因素如下：
(一)太阳辐射
1.太阳辐射能是地球上热量的基本来源，是决定室外热环境的主要因素。
2.太阳辐射的组成
到达地球表面的太阳辐射分为两个部分，一部分是太阳直接射达地面的部分，称为直射辐射;另一部分是经过大气层散射后到达地面的部分，称为散射辐射。
3.太阳常数
在太阳与地球的平均距离处，垂直于人射光线的大气界面单位面积上的辐射热流密度。
天文太阳常数(理论计算值)：I0=1395.6W/㎡
气象太阳常数(实测分析值)：I0=1256W/㎡
4.影响太阳辐射照度的因素
大气中射程的长短，太阳高度角，海拔高度，大气质量。
5.太阳光谱
太阳辐射能量主要分布在紫外线、可见光和红外线区域，其中97.8%是短波辐射，所以太阳辐射属于短波辐射。
(二)室外气温
1.室外气温：指距地面1.5m处百叶箱内的空气温度。
2.变化规律
室外气温由于受到太阳辐射的影响，它的年变化、日变化规律都是周期性的。
(1)年变化规律：由地球围绕太阳公转引起，形成一年四季气温变化，北半球最高气温出现在7月(大陆)或8月(沿海、岛屿)，最低气温出现在1月或2月。
(2)日变化规律：由地球自转引起。日最低气温出现在6：00—7：00左右。日最高气温出现在14：00左右。
(三)空气湿度
1.湿度：空气中水蒸气的含量。可用绝对湿度或相对湿度表示，通常使用相对湿度表示空气的湿度。
2.变化规律
一般来说，某一地区在一定时间内，空气的绝对湿度变化不大，但由于空气温度的变化，使得空气中饱和水蒸气压随之变化，从而导致相对湿度变化强烈。
(1)年变化规律：最热月相对湿度最小，最冷月相对湿度最大，季风区例外。
(2)日变化规律：晴天时，日相对湿度最大值出现在4：00～5：00，日相对湿度最小值
出现在13：00-15：00。
(四)风
1.风：指由大气压力差所引起的大气水平方向的运动。
2.风的类型
(1)大气环流：由于太阳辐射热在地球上照射不均匀，使得赤道和两极之间出现温差，从而引起大气在赤道和两极之间产生活动，即为大气环流。
(2)地方风：局部地区受热不均引起的小范围内的大气流动。如海陆风、山谷风、林原风等。
3.风的特性
(1)风向：风吹来的地平方向为风向。可使用四方位东(E)、南(S)、西(W)、北(N)表示，细分则使用八方位，即在上述四方位中增加东南(SE)、东北(NE)、西南(SW)、西北(NW)，甚至使用十六方位表示。
风向频率图(风向玫瑰图)是一定时间内在各方位刮风次数的统计图，可由此了解当地的风向，尤其是不同季节的主导风向。
(2)风速：单位时间内风前进的距离，单位为m/s。气象学上根据风速将风分为十二级。
(五)降水
1.降水：从大地蒸发出来的水蒸气进人大气层，经过凝结后又降到地面上的液态或固态的水分。如雨、雪、雹都属降水现象。
2.降水的性质
(1)降水量：降落到地面的雨以及雪、雹等融化后，未经蒸发或渗透流失而累积在水平面上的水层厚度。单位：mm。
(2)降水强度：单位时间(24小时)内的降水量，单位：mm/d。
根据降水强度，可将降水划分如下：
小雨 <10mm 中雨 10—25mm
大雨 25—50mm 暴雨 50—100mm |
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