热环境1——室外气候2013

居住小区室外活动空间微气候差异及其适宜性等级划分Microclimate Difference of Outdoor Activity Space in Residential Quarter and Division of Its Suitability Grade■ 姜之点 JIANG Zhidian 杨 峰 YANG Feng 陈虹屹 CHEN Hongyi摘 要：基于城市矢量数据，建立3个理想化典型居住小区模型，并划分6类室外活动空间；借助ENVI-met 和RayMan 模型，开展室外微气候和不同人群舒适度的定量评价；进而叠加夏冬两季热感觉等级累积时长，确定室外空间适宜性类型。

结果表明：高开发强度小区近地面空间平均温度更低、风速更大、室外活动空间环境平均差异更小；人体热感觉变化主要受辐射环境作用，昼夜差异显著，通常老幼群体较普通成年人对室外环境变化更敏感，尤其是在建筑阴影下和风速更大的建筑与入流风场方向相切处，但热感觉等级基本一致。

研究结果有助于加深对不同室外活动空间微气候和舒适度差异的理解，并可直观引导室外空间规划设计和活动设施空间落位。

关键词：室外活动空间；微气候差异；生理等效温度；人群差异；适宜性等级Abstract: Based on city vector data, three ideal typical residential quarter models are established, and six categories of outdoor activity spaces are divided; by the aid of ENVI-met and RayMan model software, quantitative evaluation of outdoor microclimate and comfort of different crowds is developed; cumulative duration of thermal sensation level in both summer and winter are further added, so as to determine the suitability type of outdoor space. It is shown by result: in the near ground space in the residential quarter with high development intensity, the average temperature is lower, the wind speed is greater and the average difference of outdoor activity space environment is smaller; change of human thermal sensation is mainly affected by radiation environment effect, the difference between day and night is significant, young and old groups are usually more sensitive to change in outdoor environment than ordinary adults, especially at the place under building shadow, the building where wind field change is faster and inflow wind field directions are tangential to each other, but their thermal sensation levels are basically identical. The research result is helpful for deepening the understanding to the quantitative difference in microclimate and comfort in different outdoor activity spaces, and it can be intuitive guidance to the planning and design of outdoor space as well as the space location of activity facilities.KeyWords: outdoor activity space; microclimate difference; physiological equivalent temperature; group difference; suitability grade0 引言随着城市化进程逐渐转向存量更新，住区规划设计日益强调环境舒适、空间适宜，加之不同群体存在舒适度感知差异，针对“全龄化”的室外环姜之点，同济大学建筑与城市规划学院博士研究生；杨峰，博士，同济大学建筑与城市规划学院副教授、博士生导师，通信作者；陈虹屹，金科地产集团股份有限公司工程师。

湿热地区步行商业街夏季室外热环境实测分析王艺;倪阳;何江;韦进【摘要】In hot and humid areas of China, air temperature and relative humid were relatively high in summer,as well as the solar radiation. Hot and humid weather conditions may cause pedestrians uncomfortable and even heat stroke walking on the urban pedestrian streets. So, the thermal quality of outdoor environment on urban pedestrian streets not only plays an important role to attract business around these pedestrian streets, but also provides vitality for urban public space. In this paper, the field measurement of outdoor thermal environment on the typical pedestrian streets in Nanning in a typical summer day. The measurement results reveal characteristics of the thermal environment on the investigated pedestrian passages due to different surrounding materials and building forms. It is concluded that effective sun-shading is the key factor to determine whether the pedestrians feel comfortable on the pedestrian passages in the hot-humid climate.%我国湿热地区夏季空气温度和湿度相对较高,太阳辐射强烈,人们在此种气候条件下的室外步行商业街区活动可能会造成身体不适,甚至是中暑.因此,高品质的室外热环境既对于步行商业街区在吸引人流方面扮演了重要角色,同时也为城市公共空间提供活力.通过对南宁市典型步行商业街区夏季室外热环境变量进行测试,从而得出热环境与周围材质和建筑类型有关,遮阳形式是决定人在步行通道空间中是否感到舒适的重要因素.【期刊名称】《南方建筑》【年(卷),期】2017(000)004【总页数】4页(P120-123)【关键词】湿热地区;步行商业街区;夏季热环境;现场测试【作者】王艺;倪阳;何江;韦进【作者单位】华南理工大学建筑学院;华南理工大学建筑设计研究院;广西大学土木建筑工程学院;华南理工大学建筑学院【正文语种】中文【中图分类】TU-111随着城市无序的扩展，热岛现象等热环境问题正在加剧，尤其是我国南方湿热地区。

绿色建筑：是以人为本的设计理念和追求实现的目标。

尽量利用自然条件,与自然和谐的设计策略，减少资源，能源消耗和排废，运用适宜的工程技术创造现在社会的人居环境品质。

物理环境: 是指在城市区域范围或建筑物室内空间，由热（包括温度，湿度），光，声，空气（流速，气味）等因素共同作用的与人们身心健康息息相关的环境条件（品质）。

热岛效应：由于城市的人为热及下垫面向地面附近大气层散发热量比郊区多，气温也比郊区高，且由市中心向郊区逐渐降低影响：热岛范围内的空气易于对流吻合，但其上不的大气则显稳状态而不扩散，就像盖子一样，使发生在热岛内的各种气体污染物质都被围闭在热岛之中，因此，热岛效应对大范围的空气污染有很大影响。

由于热岛的产生，为改善热舒适对制冷，供热的需求出现了明显区别，也直接影响建筑物耗能城市物理环境变化浅析：热环境，光环境（玻璃幕墙，靡虹灯），声环境，空气环境--------------------------------------------------------1.1章室内外热环境---------------------------------------------------------1建筑热环境：是研究人们在建筑空间中的热舒适问题，以采取合理有效的技术措施改善建筑热环境，满足人们对热舒适要求，并达到节能降耗的目的2室外热环境：即室外气候，是指作用在建筑外围护结构上的一切热，湿物理因素的总称是影响室内热环境的首要因素3室内热环境：主要由室内气温，湿度，气流及壁面热辐射等因素综合而成的室内微气候。

4热舒适的必要条件：人体内产生的热量与向环境散发的热量相等，即保持人体的热平衡。

Δq= qm ±qc ±qr –qw W / m ²人体与周围环境的换热方式有：对流，辐射，蒸发必须使Δq=0 ，即人体的新陈代谢产热量正好与人体在所处环境的热交换量处于平衡状态当达到热平衡状态时，对流换热约占总散热量的25 ％~30 ％，辐射散热量占45 ％~50 ％，呼吸和无感觉蒸发散热量占25％~30 ％时，人体才能达到热舒适状态，能达到这种适宜比例的环境就是人体热舒适的充分条件5室内热环境的影响因素：室外气候因素热环境设备的影响其他设备的影响人体活动的影响6室外气候：太阳辐射，气温，空气温度，风，降水7空气湿度：指大气湿润程度绝对湿度:是单位体积空气中所含水蒸气的重量。

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。

柳孝图《建筑物理》（第3版）笔记和课后习题详解第1篇建筑热工学建筑热工学的任务是依照建筑热工原理，论述通过规划和建筑设计手段，防护或利用室内外气候因素，解决房屋的日照、保温、隔热、通风、防潮等问题，创造良好的室内气候环境并提高围护结构的耐久性。

第1章室内外热环境1.1 复习笔记一、室内热环境1．室内热环境组成要素（1）室内热环境主要由室内气温、湿度、气流及壁面热辐射等因素综合而成。

（2）各种室内微气候因素的不同组合，会形成不同的室内热环境。

2．人体热平衡与热舒适（1）热舒适热舒适是指人们对所处室内气候环境满意程度的感受。

人体对周围环境的热舒适程度主要反映在人的冷热感觉上。

（2）热平衡人们在某一环境中感到热舒适的必要条件是：人体内产生的热量与向环境散发的热量相等，即保持人体的热平衡。

人体与环境之间的热平衡关系可用下列公式表示：△q=qm±qc±qr－qw式中qm—人体产热量，W／m2；qc—人体与周围空气之间的对流换热量，W／m2；qr—人体与环境间的辐射换热量，W／m2；qw—人体蒸发散热量，W／m2；△q—人体得失的热量，W／m2。

从上式看出，人体与周围环境的换热方式有对流、辐射和蒸发三种，换热的余量即为人体热负荷△q。

△q值与人们的体温变化率成正比当△q>0时，体温将升高；当△q<0时，体温将降低。

当△q=0，人体新陈代谢产热量正好与人体在所处环境的热交换量处于平衡状态。

当达到热平衡状态时，对流换热约占总散热量的25％～30％，辐射散热量占45％～50％，呼吸和无感觉蒸发散热量占25％～30％时，人体才能达到热舒适状态，能达到这种适宜比例的环境便是人体热舒适的充分条件。

3．人体热平衡的影响因素（1）人体新陈代谢产热量qm①qm主要决定于人体的新陈代谢率及对外作机械功的效率。

②单位时间内人体新陈代谢所产生的能量，称为新陈代谢率，通常用符号m表示，单位为W/m2（人体表面积），1met=58.2W／m2。

第一章：室内热环境1.室内热环境的组成要素：室内气温、湿度、气流、壁面热辐射。

2.人体热舒适的充分必要条件，人体得热平衡是达到人体热舒适的必要条件。

人体按正常比例散热是达到人体热舒适的充分条件。

对流换热约占总散热量的25%-30%，辐射散热量占45%-50%，蒸发散热量占25%-30%影响人体热感的因素为：空气温度、空气湿度、气流速度、环境平均辐射温度、人体新陈代谢产热率和人体衣着状况。

4.室内热环境的影响因素：1）室外气候因素太阳辐射:以太阳直射辐射照度、散射辐射照度及用两者之和的太阳总辐射照度表示。

水平面上太阳直射照度与太阳高度角、大气透明度成正比关系。

散射辐射照度与太阳高度角成正比，与大气透明度成反比。

太阳总辐射受太阳高度角、大气透明度、云量、海拔高度和地理纬度等因素的影响。

空气温度:地面与空气的热交换是空气温度升降的直接原因，大气的对流作用也以最强的方式影响气温，下垫面的状况，海拔高度、地形地貌都对气温及其变化有一定影响。

空气湿度:指空气中水蒸气的含量。

一年中相对湿度的大小和绝对湿度相反。

风:地表增温不同是引起大气压力差的主要原因(以及降水) 2）室内的影响因素：热环境设备的影响；其他设备的影响；人体活动的影响5.人体与周围环境的换热方式有对流、辐射和蒸发三种。

6.气流速度对人体的对流换热影响很大，至于人体是散热还是得热，则取决于空气温度的高低。

7.影响人体蒸发散热的主要因素是作用于人体的气流速度和环境的水蒸气分压力。

8热环境的综合评价：1）有效温度：ET :依据半裸的人与穿夏季薄衫的人在一定条件的环境中所反应的瞬时热感觉作为决定各项因素综合作用的评价标准。

2）热应力指数：HSI :根据在给定的热环境中作用于人体的外部热应力、不同活动量下的新陈代谢产热率及环境蒸发率等的理论计算而提出的。

当已知环境的空气温度、空气湿度、气流速度和平均辐射温度以及人体新陈代谢产热率便可按相关线解图求得热应力指标。

第一篇建筑热工学第一章建筑热工学基本知识习题1—1、构成室内热环境的四项气候要素是什么？简述各个要素在冬（或夏）季，在居室内，是怎样影响人体热舒适感的。

答：（1）室内空气温度：居住建筑冬季采暖设计温度为18℃,托幼建筑采暖设计温度为20℃，办公建筑夏季空调设计温度为24℃等。

这些都是根据人体舒适度而定的要求。

（2）空气湿度:根据卫生工作者的研究，对室内热环境而言，正常的湿度范围是30—60%。

冬季，相对湿度较高的房间易出现结露现象。

(3）气流速度：当室内温度相同,气流速度不同时，人们热感觉也不相同。

如气流速度为0和3m/s时,3m/s的气流速度使人更感觉舒适。

（4）环境辐射温度：人体与环境都有不断发生辐射换热的现象.1—2、为什么说，即使人们富裕了，也不应该把房子搞成完全的“人工空间"？答:我们所生活的室外环境是一个不断变化的环境，它要求人有袍强的适应能力。

而一个相对稳定而又级其舒适的室内环境，会导致人的生理功能的降低，使人逐渐丧失适应环境的能力，从而危害人的健康.1—3、传热与导热（热传导）有什么区别？本书所说的对流换热与单纯在流体内部的对流传热有什么不同？答：导热是指同一物体内部或相接触的两物体之间由于分子热运动,热量由高温向低温处转换的现象。

纯粹的导热现象只发生在密实的固体当中。

围护结构的传热要经过三个过程：表面吸热、结构本身传热、表面放热。

严格地说,每一传热过程部是三种基本传热方式的综合过程.本书所说的对流换热即包括由空气流动所引起的对流传热过程，同时也包括空气分子间和接触的空气、空气分子与壁面分子之间的导热过程.对流换热是对流与导热的综合过程。

而对流传热只发生在流体之中，它是因温度不同的各部分流体之间发生相对运动，互相掺合而传递热能的。

1—4、表面的颜色、光滑程度，对外围护结构的外表面和对结构内空气间层的表面,在辐射传热方面,各有什么影响？答：对于短波辐射,颜色起主导作用；对于长波辐射，材性起主导作用。

建筑物理知识点文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]建筑热工学第一章：室内热环境1.室内热环境的组成要素：室内气温、湿度、气流、壁面热辐射。

2.人体热舒适的充分必要条件，人体的热平衡是达到人体热舒适的必要条件。

人体按正常比例散热是达到人体热舒适的充分条件。

对流换热约占总散热量的25%-30%，辐射散热量占45%-50%，蒸发散热量占25%-30%3.影响人体热感的因素为：空气温度、空气湿度、气流速度、环境平均辐射温度、人体新陈代谢产热率和人体衣着状况。

4.室内热环境的影响因素：1）室外气候因素太阳辐射以太阳直射辐射照度、散射辐射照度及用两者之和的太阳总辐射照度表示。

水平面上太阳直射照度与太阳高度角、大气透明度成正比关系。

散射辐射照度与太阳高度角成正比，与大气透明度成反比。

太阳总辐射受太阳高度角、大气透明度、云量、海拔高度和地理纬度等因素的影响。

空气温度地面与空气的热交换是空气温度升降的直接原因，大气的对流作用也以最强的方式影响气温，下垫面的状况，海拔高度、地形地貌都对气温及其变化有一定影响。

空气湿度指空气中水蒸气的含量。

一年中相对湿度的大小和绝对湿度相反。

风地表增温不同是引起大气压力差的主要原因降水2）室内的影响因素：热环境设备的影响；其他设备的影响；人体活动的影响5.人体与周围环境的换热方式有对流、辐射和蒸发三种。

6.气流速度对人体的对流换热影响很大，至于人体是散热还是得热，则取决于空气温度的高低。

7.影响人体蒸发散热的主要因素是作用于人体的气流速度和环境的水蒸气分压力。

8..热环境的综合评价：1）有效温度：ET依据半裸的人与穿夏季薄衫的人在一定条件的环境中所反应的瞬时热感觉作为决定各项因素综合作用的评价标准。

2）热应力指数： HSI根据在给定的热环境中作用于人体的外部热应力、不同活动量下的新陈代谢产热率及环境蒸发率等的理论计算而提出的。

当已知环境的空气温度、空气湿度、气流速度和平均辐射温度以及人体新陈代谢产热率便可按相关线解图求得热应力指标。