建筑物理與建筑設(shè)備輔導(dǎo)：建筑熱工與節(jié)能6

　　第二節(jié)熱環(huán)境

　　一、室外熱環(huán)境(室外氣候)

　　室外熱環(huán)境是指作用在外圍護(hù)結(jié)構(gòu)上的一切熱物理量的總稱，是由太陽(yáng)輻射、大氣溫度、空氣濕度、風(fēng)、降水等因素綜合組成的一種熱環(huán)境。建筑物所在地的室外熱環(huán)境通過(guò) 外圍護(hù)結(jié)構(gòu)將直接影響室內(nèi)環(huán)境，為使所設(shè)計(jì)的建筑能創(chuàng)造良好的室內(nèi)熱環(huán)境，必須了解當(dāng)?shù)厥彝鉄岘h(huán)境的變化規(guī)律及特征，以此作為建筑熱工設(shè)計(jì)的依據(jù)。與室外熱環(huán)境密切有關(guān)的主要因素如下：

　　(一)太陽(yáng)輻射

　　1.太陽(yáng)輻射能是地球上熱量的基本來(lái)源，是決定室外熱環(huán)境的主要因素。

　　2.太陽(yáng)輻射的組成

　　到達(dá)地球表面的太陽(yáng)輻射分為兩個(gè)部分，一部分是太陽(yáng)直接射達(dá)地面的部分，稱為直射輻射;另一部分是經(jīng)過(guò)大氣層散射后到達(dá)地面的部分，稱為散射輻射。

　　3.太陽(yáng)常數(shù)

　　在太陽(yáng)與地球的平均距離處，垂直于人射光線的大氣界面單位面積上的輻射熱流密度。

　　天文太陽(yáng)常數(shù)(理論計(jì)算值)：I0=1395.6W/┫

　　氣象太陽(yáng)常數(shù)(實(shí)測(cè)分析值)：I0=1256W/┫

　　4.影響太陽(yáng)輻射照度的因素

　　大氣中射程的長(zhǎng)短，太陽(yáng)高度角，海拔高度，大氣質(zhì)量。

　　5.太陽(yáng)光譜

　　太陽(yáng)輻射能量主要分布在紫外線、可見光和紅外線區(qū)域，其中97.8%是短波輻射，所以太陽(yáng)輻射屬于短波輻射。

　　(二)室外氣溫

　　1.室外氣溫：指距地面1.5m處百葉箱內(nèi)的空氣溫度。

　　2.變化規(guī)律

　　室外氣溫由于受到太陽(yáng)輻射的影響，它的年變化、日變化規(guī)律都是周期性的。

　　(1)年變化規(guī)律：由地球圍繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)引起，形成一年四季氣溫變化，北半球最高氣溫出現(xiàn)在7月(大陸)或8月(沿海、島嶼)，最低氣溫出現(xiàn)在1月或2月。

　　(2)日變化規(guī)律：由地球自轉(zhuǎn)引起。日最低氣溫出現(xiàn)在6：00―7：00左右。日最高氣溫出現(xiàn)在14：00左右。

　　(三)空氣濕度

　　1.濕度：空氣中水蒸氣的含量。可用絕對(duì)濕度或相對(duì)濕度表示，通常使用相對(duì)濕度表示空氣的濕度。

　　2.變化規(guī)律

　　一般來(lái)說(shuō)，某一地區(qū)在一定時(shí)間內(nèi)，空氣的絕對(duì)濕度變化不大，但由于空氣溫度的變化，使得空氣中飽和水蒸氣壓隨之變化，從而導(dǎo)致相對(duì)濕度變化強(qiáng)烈。

　　(1)年變化規(guī)律：最熱月相對(duì)濕度最小，最冷月相對(duì)濕度最大，季風(fēng)區(qū)例外。

　　(2)日變化規(guī)律：晴天時(shí)，日相對(duì)濕度最大值出現(xiàn)在4：00～5：00，日相對(duì)濕度最小值

　　出現(xiàn)在13：00-15：00。

　　(四)風(fēng)

　　1.風(fēng)：指由大氣壓力差所引起的大氣水平方向的運(yùn)動(dòng)。

　　2.風(fēng)的類型

　　(1)大氣環(huán)流：由于太陽(yáng)輻射熱在地球上照射不均勻，使得赤道和兩極之間出現(xiàn)溫差，從而引起大氣在赤道和兩極之間產(chǎn)生活動(dòng)，即為大氣環(huán)流。

　　(2)地方風(fēng)：局部地區(qū)受熱不均引起的小范圍內(nèi)的大氣流動(dòng)。如海陸風(fēng)、山谷風(fēng)、林原風(fēng)等。

　　3.風(fēng)的特性

　　(1)風(fēng)向：風(fēng)吹來(lái)的地平方向?yàn)轱L(fēng)向?？墒褂盟姆轿粬|(E)、南(S)、西(W)、北(N)表示，細(xì)分則使用八方位，即在上述四方位中增加?xùn)|南(SE)、東北(NE)、西南(SW)、西北(NW)，甚至使用十六方位表示。

　　風(fēng)向頻率圖(風(fēng)向玫瑰圖)是一定時(shí)間內(nèi)在各方位刮風(fēng)次數(shù)的統(tǒng)計(jì)圖，可由此了解當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)向，尤其是不同季節(jié)的主導(dǎo)風(fēng)向。

　　(2)風(fēng)速：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)風(fēng)前進(jìn)的距離，單位為m/s。氣象學(xué)上根據(jù)風(fēng)速將風(fēng)分為十二級(jí)。

　　(五)降水

　　1.降水：從大地蒸發(fā)出來(lái)的水蒸氣進(jìn)人大氣層，經(jīng)過(guò)凝結(jié)后又降到地面上的液態(tài)或固態(tài)的水分。如雨、雪、雹都屬降水現(xiàn)象。

　　2.降水的性質(zhì)

　　(1)降水量：降落到地面的雨以及雪、雹等融化后，未經(jīng)蒸發(fā)或滲透流失而累積在水平面上的水層厚度。單位：mm。

　　(2)降水強(qiáng)度：?jiǎn)挝粫r(shí)間(24小時(shí))內(nèi)的降水量，單位：mm/d。

　　根據(jù)降水強(qiáng)度，可將降水劃分如下：

　　小雨 <10mm 中雨 10―25mm

　　大雨 25―50mm 暴雨 50―100mm

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