第二章 建筑外环境
- 格式:ppt
- 大小:12.83 MB
- 文档页数:88
第二章建筑外环境1.建筑环境学的课程内容:由建筑外环境、建筑热湿环境、人体对热湿环境的反应、室内空气品质、气流环境、声环境、光环境七个主要部分组成2.时差:真太阳时与当地平均太阳时的差值3.真太阳时:太阳在当地正南时为12点,地球自转一周又回到正南时为一天4.太阳时角:将真太阳时用角度表示,称太阳时角。
指当时太阳入射的日地中心连线在地球赤道平面上的投影与当地真太阳时12点时,日地中心连线在赤道平面上的投影之间的夹角。
5.太阳方位角:太阳至地面上某给定点连线在地面上的投影在当地子午线(南向)的夹角。
太阳高度角:太阳光线与水平面间的夹角。
6.太阳常数:在地球大气层外,太阳与地球的年平均距离处,与太阳光线垂直的表面上的太阳辐射强度为i0= 1353W/m²。
7.大气压力定义:物体表面单位面积所受的大气分子的压力称为大气压强或气压。
气压随高度按指数降低。
海平面大气压力称作标准大气压8.气象站所记录的风速为当地10m高处的风速。
9.风玫瑰图:包括风向频率分布图、风速频率分布图①直观地反映出一个地方的风向和风速②除圆心以外每个圆环间隔代表频率为5%类型:季节变化、主导风向、双主导风向、无主导风向、准静止风10.霜洞:在某个范围内,温度变化出现局地导致现象,其极端形式称为...11.降水:从大地蒸发出来的水进入大气层,经过凝结之后又降到地面上的液态或固态水分。
降水性质:①降水量: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水层厚度,以mm为单位;②降水时间③降水强度:指单位时间内的降水量。
降水强度的低等级以24小时的总量来划分。
小雨<10,中雨10-25,大雨25-50,暴雨50-100。
12.城市气候特点:①.城市风场与远郊不同。
除风向改变以外,平均风速低于远郊的来流风速;②.气温较高,形成热岛现象;③.城市中的云量,特别是低云量比郊区多,大气透明度低,太阳总辐射照度也比郊区弱。
第二章建筑外环境为什么我国北方住宅严格遵守座北朝南的原则,而南方(尤其是华南地区)住宅并不严格遵守此原则?1. 鉴于日照对人居的重要作用,住宅应获得尽量多的日照,而对于独立建筑,影响日照的因素为太阳高度和日照强度。
北方地区位于北回归线以北,一年四季太阳都处于南部天空,夏天太阳高度角高,冬季太阳高度角低,坐北朝南的住宅在冬季可以获得最大日照,降低建筑物的采暖负荷;夏季可以利用房檐遮阳,保持室内较凉爽的环境。
南方(华南地区)位于北回归线以南,全年太阳高度角变化并不明显,各面墙得到的太阳辐射差别不大,且由于冬季并不寒冷,因而房子的朝向不是特别重要。
2. 南方多山地、丘陵、河流,建筑物严格的朝向要求不能合理的利用有限的地面。
是空气温度改变导致地面温度改变,还是地面温度改变导致空气温度改变?1. 地面温度导致空气温度改变。
2. 大气中的气体分子在吸收太阳辐射时具有选择性,对短波辐射几乎是透明体。
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。
晴朗的夏夜,气温25℃,有效天空温度能达到多少? 如果没有大气层,有效天空温度应该是多少?1.4/144])70.030.0)(026.032.0(9.0[a a g sky T S P T T +--=其中: T g −− 地表温度,K ;取23℃T a −− 地面1.5-2.0m 高处的气温,K ;取25℃P a −− 地面附近空气的水蒸气分压力,mbar 取相对湿度75%,23℃,20mbar S −− 日照百分率,即全天实际日照时数与可能日照时数之比,是一个与云量密切相关的量。
天气晴朗,取1441/4[0.9*(23273)(0.320.70*1)(25273)]sky T =+--++Tsky =270K =-3℃结果会因假设的气象参数值不同而不同,注意地表温度的值会略低于空气温度2.如果没有大气层,由于有效天空温度T sky 的定义为:Q sky =σT sky 4 ,Q sky 为大气层向地面的辐射,此时Q sky =0,所以T sky 也为0K为什么晴朗天气的凌晨树叶表面容易结露或结霜?1.晴朗的夜间,天空中云量、尘粒、水汽较少,大气透明度高,吸收地面长波辐射的能力差,所以大气逆辐射Q sky 小,天空背景温度很低。
《建筑环境学》习题部分参考解答第二章 建筑外环境1. 为什么我国北方住宅严格遵守坐北朝南的原则,而南方并不严格遵守?答:太阳光在垂直面上的直射强度为θβcos cos ,⋅⋅=N z c I I ,对于地理位置的地区βcos ⋅N I 是不能人为改变的。
所以要使I c,z 取最佳值,只有使θ尽可能小。
在冬季,太阳是从东南方向升起,从西南方向落下,而坐北朝南的布局就保证了在冬季能最大限度的接收太阳辐射。
北方气候寒冷、冬夏太阳高度角差别大,坐北朝南的布局可以使建筑物冬季获得尽可能多的太阳辐射,夏季获得的太阳辐射较小。
但在南方尤其是北回归线以南,冬夏太阳高度角差不多,所以建筑物是否坐北朝南影响不太大。
2. 是空气温度改变导致地面温度改变,还是地面温度改变导致空气温度改变?答:大气中的气体分子在吸收和放射辐射能时具有选择性,它对太阳辐射几乎是透明体,直接接受太阳辐射的增温是非常微弱。
主要靠吸收地面的长波辐射而升温。
而地面温度的变化取决于太阳辐射和对大气的长波辐射。
因此,地面与空气的热量交换是气温升降的直接原因,地面温度决定了空气温度。
3. 晴朗的夏夜,气温25℃,有效天空温度能达到多少? 如果没有大气层,有效天空温度应该是多少?答:有效天空温度的计算公式为:4144])70.030.0)(026.032.0(9.0[o d d sky T S e T T +--=查空气水蒸气表,可知:t =25℃时,e d =31.67mbar查表2-2,T d =32.2+273.15=305.35 K ,另外,T 0=25+273.15=298.15 K∴ 计算得:T sky =100×(74.2-9.4S)1/4如果没有大气层,可以认为S =1,则计算求得:T sky =283.7 K4. 为什么晴朗天气的凌晨树叶表面容易结露或结霜?答:由于晴朗夜空的天空有效温度低,树叶表面与天空进行长波辐射,使得叶片表面温度低于空气的露点温度,所以出现结露或结霜现象。
第二章建筑外环境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。
关于四季:因地球公转而形成1.大气透明度: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2.太阳高度:太阳高度角是指太阳光线与水品面的夹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图:太阳辐射能与太阳高度角图:太阳辐射博普3.风玫瑰图:为了直观地反映一个地方的风速、风向,通常用当地的风玫瑰图表示。
风玫瑰图包括“风向玫瑰图”和“风速玫瑰图”,因图形似玫瑰花朵,故名。
风玫瑰图按照逐时实测的各个方向风出现的次数,分别计算出现次数占总次数的百分比,并在图上按各方位线标出,最后连接各点而形成。
分为年风向频率图与月风向频率图。
在风向玫瑰图中,频率最大的方位,表示该风向出现次数最多。
最常见的风玫瑰图是一个圆,圆上引出16条放射线,它们代表16个不同的方向,每条直线的长度与这个方向的风的频度成正比。
静风的频度放在中间。
有些风玫瑰图上还指示出了各风向的风速范围。
(baidu)4.室外气温:指距地1.5面米高,背阴处的空气温度5.“霜洞”气温:在某个范围内,温度变化出现局地倒置现象,其极端形式称为“霜洞”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6.湿度:空气中水蒸气的含量。
7. 城市气候小区风场城市热岛建筑布局与日照小区风场:风场:风向、风速(风向量)的空间分布状况。
形成机理:a 建筑物对来流风的阻碍和聚集作用b 小区内太阳辐射导致各表面存在温差而形成的自然对流不当风场的危害:a 冬季造成热负荷增加b高风速影响人员行动c夏季自然通风不良*研究城市和建筑群风场的方法有利用风洞的物理实验模型方法和利用计算流体力学(CFD)的数值模拟法。