热环境室外气候.ppt

*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,热环境室外气候,设计课的内容,室内设计：,根据建筑物的使用性质、所处环境和相应标准，运用物质技术手段和建筑美学原理，创造功能合理、舒适优美、满足人们物质和精神生活需要的室内空间环境。,室外环境设计：,将建筑、绿化、水体、雕塑、铺地、设施等要素进行环境空间要素组合的设计。,环境,艺术设计（,Environment ART),：,围绕建筑空间环境所进行的设计和装饰活动。,建筑物理概论：,解析建筑内部空间和外部空间的人居环境与物理环境之间的关系。,主要内容,由光,(,照度水平和分布、照明的形式,),与颜色（色调、色饱和度、室内颜色分布、颜色显现）在室内建立的同房间形状有关的和室外空间的生理和心理环境,。,由太阳辐射、气温、周围物体表面温度、相对湿度与气流速度等物理因素组成的作用于人，影响人的冷热感和健康的环境。,建筑空间环境控制学的一门分支,.,它主要研究的内容是室内厅堂音质和环境噪声控制,.,热,环境,光,环境,声,环境,热环境感知分析与改造设计,室内光环境与分析,（结合光箱）,声环境作业一,用身体去感知,20,世纪,60,年代末，加拿大作曲家,R.Murrav schafer,首次提出了,“,声景观,”,的概念，促使人们对传统的,“,听觉,”,行为进行再认识。,热环境,的主要内容,热环境,厦门校区典型区域热环境测试及设计,室外气候,热工学基本知识,防潮设计,室内热舒适,保温节能,防热设计,室外气候,温度、气压、湿度、风、降水,室外气候,的主要内容,日照与太阳辐射,1,气 温,2,风、降水与湿度,3,城市气候,4,建筑气候区划和建筑热工设计分区,5,室外气候,的主要因素,气候带：,根据气候因子或气候要素具有纬向带状分布特征而划分的地带称为气候带。,室外气候,的主要因素,气候,大气环流,太阳辐射,地球下垫面,太阳向宇宙空间发射的电磁波和粒子流。,是地球大气运动的主要能量源泉,大气大,范围,运动的,状态,。某一大范围的,地区,（如欧亚地区、半球、,全球,），某一,大气层,次（如,对流层,、,平流层,、,中层,、整个,大气圈,）在一个长时期（如,月、季、年、多年,）的大气运动的平均状态或某一个时段（如一周、,梅雨,期间）的大气运动的变化过程都可以称为大气环流。,包围在地球外部的一层气体总称为大气或大气圈。大气圈以地球的水陆表面为其下界，称为大气层的下垫面。它包括地形、地质、土壤和植被等，是影响气候的重要因素之一。,根据其影响关系得出了一些结论:通过合理的城市规划、建筑设计和环境设计，可以对城市区域微热环境的改善起到很好作用。,室外环境设计：将建筑、绿化、水体、雕塑、铺地、设施等要素进行环境空间要素组合的设计。,水层厚度，以mm为单位。,某一大范围的地区（如欧亚地区、半球、全球），某一大气层次（如对流层、平流层、中层、整个大气圈）在一个长时期（如月、季、年、多年）的大气运动的平均状态或某一个时段（如一周、梅雨期间）的大气运动的变化过程都可以称为大气环流。,（3）上述两种作用近赤道区最小，近极区最大。,二、地球绕太阳运行的规律：,二、地球绕太阳运行的规律：,室内设计：根据建筑物的使用性质、所处环境和相应标准，运用物质技术手段和建筑美学原理，创造功能合理、舒适优美、满足人们物质和精神生活需要的室内空间环境。,度随着高度的增大而递减，递减速度,水蒸汽压力：主要随季节而变，通常夏季高于冬季。,变化程度是大陆大于海面，夏季大于冬季，晴天大于阴天。,风是太阳能的一种转换形式，是一种可再生的洁净的又可以就地取用的自然能源，它是一种矢量，既有速度又有方向。,大气透明度：衡量大气透明程度的标志，其值越接近1，大气越清澈，太阳辐射被大气吸收的越少。,特殊要求的房间要求限制阳光的直射。,是地球大气运动的主要能量源泉,（3）上述两种作用近赤道区最小，近极区最大。,建筑气候区划和建筑热工设计分区,室外气候,的主要因素,建筑环境气候学：,是研究建筑环境气候的规律性和建筑物如何适应当地气候特点，合理地,规划、布局、选材、设计施工,等，以创造适宜的室内气候和良好的建筑物的气象效应的科学，这就是建筑环境气候学,.,日照,与太阳辐射,日照基本原理：,一、建筑对日照的要求：,1,、,日照,是指物体表面被太阳光直接照射的现象。,2,、,设计目的：,根据建筑的不同使用要求，采取措施使房间内部获得适当的日照，防止过量的太阳直射光。特殊要求的房间要求限制阳光的直射。,路易斯,康,金贝尔艺术中心,日照,与太阳辐射,日照基本原理：,二、地球绕太阳运行的规律：,1,、基本概念：自哥白尼以来，人们都知道地球绕太阳每年旋转一圈并绕其地轴每,24,小时旋转一周，地轴与地球绕太阳公转的轨道平面并非正交，而是倾斜,6633,。,日照,与太阳辐射,日照基本原理：,二、地球绕太阳运行的规律：,2,、黄道面和四季：地球绕地轴自转同时绕太阳公转，地球公转的轨道平面称为,黄道面,。,由于地轴（即地球南北极联线）是倾斜的，与黄道面成,6633,的交角；而且在公转运行中，这个交角和地轴的倾斜方向都是不变的，这样就使太阳光线的直射范围在南北纬,2327,之间作周期性变动，从而形成一年中春、夏、秋、冬四季的更替。,在一年中，最热月最大，而最冷月最低。,风是太阳能的一种转换形式，是一种可再生的洁净的又可以就地取用的自然能源，它是一种矢量，既有速度又有方向。,用累年日平均温度5度和25度的天数为辅助指标。,它是随着地球在公转轨道上的位置、即日期的不同而变化的。,温度、气压、湿度、风、降水,城市区域微热环境调节,厦门校区典型区域热环境测试及设计,建筑环境气候学：是研究建筑环境气候的规律性和建筑物如何适应当地气候特点，合理地规划、布局、选材、设计施工等，以创造适宜的室内气候和良好的建筑物的气象效应的科学，这就是建筑环境气候学.,环境艺术设计（Environment ART)：围绕建筑空间环境所进行的设计和装饰活动。,特殊要求的房间要求限制阳光的直射。,小雨:10mm，中雨:1025mm，,二、地球绕太阳运行的规律：,日照,与太阳辐射,日照基本原理：,二、地球绕太阳运行的规律：,3,、太阳赤纬角：地球在公转中，阳光直射地球的角度是变动的,用赤纬,表示。,赤纬角,即太阳光线与地球赤道面的夹角。,它是随着地球在公转轨道上的位置、即日期的不同而变化的,。,日照,与太阳辐射,太阳高度角：,太阳光线与地平面的夹角,日照与,太阳辐射,基本概念1,太阳常数：,在地球与太阳平均距离处，垂直于入射光线的大气界面上单位面积上的热辐射流,Io w/m,2,，从理论上计算得到叫天文太阳常数,2,;,实测叫气象太阳常数,Io=1256w/m,2,。,Io,日照与,太阳辐射,基本概念1,太阳光谱：,1,、太阳辐射是来自太阳的电磁波辐射,.,2,、在地球表面上，太阳光谱的波长范围约在,0,28,3,0,微米之间。,3,、太阳光谱可大致划分为三个区段：紫外线（,Uv,）、可见光、红外线（,i r,）,日照与,太阳辐射,基本过程,日照与,太阳辐射,基本过程,日照与,太阳辐射,基本过程,日照与,太阳辐射,基本概念2,大气透明度：衡量大气透明程度的标志，其值越接近,1,，大气越清澈，太阳辐射被大气吸收的越少。,太阳直射辐射照度,太阳直射，即太阳光线的直接透射，具有方向性，产生阴影。单位面积和单位时间内接收的太阳辐射能量即为,照度,。,太阳,总辐射照度,太阳散射辐射照度,散射辐射,由天空散射辐射和地面散射辐射组成，无方向性，不产生阴影。,气温,一、气温的变化和室外计算温度,1,、气温的日变化和年变化：,基本概念：气温日较差、气温年较差,影响因素：纬度影响、地势影响、下垫面性质影响、天气影响、季节影响,气温,一、气温的变化和室外计算温度,2,、室外计算温度：,对建筑起决定作用的是最热月和最冷月的气温，所以，我国建筑气候区划是使用各地最热月（,7,月）和最冷月（,1,月）的平均温度为主要指标。,实际用于建筑热工计算的室外计算温度并不是这些最冷月或最热月的平均气温，而是通过对各地历年的气温观测数据按照一定的原则统计计算所得出的数据。,3,、逆温现象及危害,：,上层空气较下层空气热的现象叫逆温现象，地面受到强烈冷却，造成空气不流动，浓雾不散空气污染物质长期沉积。,气温,影响因素,B,E,C,D,A,纬度影响,地势影响,下垫面性质,季节影响,天气影响,从东南至西北逐渐增大,隆起的地形上部，气温受到周围空气的调节，白天不易升温，夜间不易降温，气温日较差较小,海洋上的气温日较差比陆地上的小。不同颜色、湿度的土壤、植物覆盖等也有一定的影响,云雨多的地区气温日较差小,各个地区变化多样,风,、降水与湿度,一、风的基本概念：,1,风向,风吹,来,的方向，用,16,个方位表示。,2,风频,了解某地各风向出现频率程度的特征量，用各风向出现的次数占风向总观测次数的百分率来表示。,3,风玫瑰图,风向分布图。,风是太阳能的一种转换形式，是一种可再生的洁净的又可以就地取用的自然能源，它是一种矢量，既有速度又有方向。,风,、降水与湿度,一、风的基本概念：,A.,大气环流：,由于太阳辐射在地表分布不均，引起赤道与两极温差，从而引起气流从赤道想两极，从两极向赤道的流动。,地球上的大气借助对流会将太阳能进行再分配。（,图为在不旋转的地球）,风,、降水与湿度,一、风的基本概念：,B.,大气环流风向：,地球旋转的结果，使气流产生陀螺旋转的趋势。,（,1,）由于地球的旋转，吹向赤道风因而偏转向西；,（,2,）吹向两极的风因而偏转向东；,（,3,）上述两种作用近赤道区最小，近极区最大。,风,、降水与湿度,一、风的基本概念：,C.,地方风,:,由于地方性质不同,如水陆分布、地理起伏、地表状况不同，引起空气的流动。,海陆风,、季风、山谷风、庭院风、巷道风等。,风,、降水与湿度,一、风的基本概念：,C.,地方风,:,由于地方性质不同,如水陆分布、地理起伏、地表状况不同，引起空气的流动。海陆风、季风、,山谷风,、庭院风、巷道风等。,风,、降水与湿度,风,、降水与湿度,风速随高度的变化,可用指数形式表示,V=V0(Z/Z0)n,随高度增加而增加,下垫面性质,风,、降水与湿度,二、风与城市设计：,1,、盛行风与城市设计：,2,、局部环流与城市设计：,季节变化型,主导风向型,无主导,风向型,准静止风型,风,、降水与湿度,二、风与城市设计：,1,、盛行风与城市设计：,风,、降水与湿度,二、风与城市设计：,1,、盛行风与,城市设计：,风,、降水与湿度,二、风与城市设计：,1,、盛行风,与城市设计：,风、,降水,与湿度,一、降水的基本性质：,降水：,从大地蒸发出来的水汽进入大气层，经过凝结后又降到地面上的液态或固态水分简称降水。,降水量,降水时间,降水强度,降水的表述,指单位时间内的降水量，等级,以,24,小时的总量（,mm,）表示。,小雨,:10mm,，中雨,:1025mm,，,大雨,:2550mm,，暴雨,:50100mm,。,指一次降水过程从开始,到结束的持续时间,单位,h,或,min,。,是指降落到地面的雨、雪、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。,风、,降水,与湿度,二、降水的空间分布：,1,、影响因素：,城市开发、水利工程建设等也会对区域降水带来一定影响。,气温,大气环流,地形,海陆分布,影响因素,风、,降水,与湿度,二、降水的空间分布：,2,、分布特征：,A,、从东南沿海向,西北内陆逐渐减少；,B,、山地多于平地，,迎风坡多于被风坡；,C,、由于地形的影响，,青藏高原东南部的向,风谷地年降水量可达,500mm,以上。,风、降水与,湿度,一、空气湿度的变化：,空气湿度是表示大气的湿润程度，指空气中水蒸气含量的多少，通常用,相对湿度,或,绝对湿度,来表示。,相对湿度的周期性日变化,在一日中黎明前最高，而午后最低，,在一年中最冷月最高，而最热月最低；,变化程度是大陆大于海面，夏季大于冬季，晴天大于阴天。,风、降水与,湿度,一、空气湿度的变化：,空气湿度的大小与地表的蒸发量,密切相关。,在与地表垂直的高度上，空气湿,度随着高度的增大而递减，递减速度,的快慢主要受,地表温度,和,空气流动,（风）的影响。,空气湿度的垂直变化,风、降水与,湿度,绝对湿度的日、年变化：,在一日中黎明前最少，而午后最高；在一年中，最热月最大，而最冷月最低。（地表蒸发的旺盛导致）,水蒸汽压力：,主要随季节而变，通常夏季高于冬季。水蒸汽压力在竖向高度上的递减量较气压的递减更快，因此，水蒸汽的浓度随着技海高度而降低。水蒸汽压力最大的年变化发生在季风影响的区域内；这些季风从海洋上带来了热的湿空气，又从内陆带来了干燥的空气。,空气湿度的系列概念,地面性质,太阳辐射,空气温度,降水,空气流速,影响因素,城市气候,城市的形成,城市气候,现代城市特点,建筑物鳞次栉比,高低不一,是由混凝土堆积而成特殊场所,.,是自然地表受到人为改造的特殊底层垫面。,1,街道纵横,人口密集,大量能源输入和消费,“,人为热”大量产生排放的地方。,2,是垃圾废物、尘埃、有毒有害气体产生和排放的中心。,3,是现代人享受现代生活的地方。,4,城市气候,现代城市气候的,概念,：,在不同的区域气候背景下，受城市特殊的人工下垫面和城市人类活动的影响而形成的一种局地气候。,城市气候,现代城市气候的,特征,：,下垫面,人为热,空气污染,1.,太阳辐射减弱,2.,城区气温偏高,3.,城区降水增多,4.,城区蒸发弱，空气湿度小,5.,城区风速小，风向不稳定,6.,城区的雾日,增多,现代城市气候,特征,城市气候,城市区域的热环境：,城市热环境的主要表征量为,热舒适度,，影响这一指标的主要因素是,温度、湿度、太阳辐射、风和人的服饰及活动量，,后,2,个指标因人而异，前,4,个指标与城市化程度密切相关。,城市区域微热环境调节,影响城市区域做热环境的因素很多，借助于数学模型可以模拟部分因素对气温的可能影响，并对造成的可能最大影响程度作了初步的估计。,根据其影响关系得出了一些结论,:,通过合理的城市规划、建筑设计和环境设计，可以对城市区域微热环境的改善起到很好作用。,比如，城市,干道,的走向不仅影响日照，而且对太阳辐射热和风速有明显影响，这些都是对局部区域热环境起作用的主要因子。因而根据本区域的主导风向等因素规划城市道路系统有利于减弱城市热岛效应。,建筑气候区划,和建筑热工设计分区,建筑气候区划的意义和分级,A.,意义,:,概括出各地区的气候特点,;,适应不同气候条件,;,明确各地建筑的基本要求,;,为建筑设计、城市规划和环境设计提供所需的气候参数,以合理利用当地的气候资源,改善和提高城市与建筑环境质量,充分发挥建设投资的经济效益和社会效益,.,B.,分级,:,7,个一级区,(,、,、,、,、,、,、,),大差别；,20,个二级区,（,A,、,B,、,C,),小差别。,建筑气候区划,和建筑热工设计分区,建筑气候区划,和建筑热工设计分区,、区划指标,：,气温、降水、相对湿度为一级指标,建筑气候区划,和建筑热工设计分区,、二级指标据区不同而不同：,建筑气候区划,和建筑热工设计分区,建筑气候区划和,建筑热工设计分区,热工设计分区,B,E,C,D,A,严寒地区,寒冷地区,夏热冬冷地区,温和地区,夏热冬暖地区,以累年最冷月（,1,月）和最热月（,7,月）平均温度作为主要指标；用累年日平均温度,5,度和,25,度的天数为辅助指标。,建筑气候区划和,建筑热工设计分区,建筑气候区划和,建筑热工设计分区,谢谢观看,谢谢观看,