第二章 建筑環(huán)境學(xué)室外環(huán)境

第2章建筑外環(huán)境雖然我們的研究對象以室內(nèi)環(huán)境為主，但由于室內(nèi)環(huán)境，尤其是熱濕環(huán)境受室外的影響非常大，所以有必要了解外環(huán)境。外環(huán)境是怎樣影響室內(nèi)環(huán)境的？為什么要了解外環(huán)境？建筑外環(huán)境知識框架地球運行基本知識建筑外環(huán)境太陽位置表示方法太陽輻射能與日照日照間距與日影計算室外氣象參數(shù)城市氣候中國氣候環(huán)境設(shè)計中室外參數(shù)的選用地質(zhì)環(huán)境水環(huán)境植被氣溫、濕度、風(fēng)、降水等太陽輻射氣候環(huán)境特征氡的形成過程地?zé)峤?jīng)度緯度北緯南緯東經(jīng)西經(jīng)經(jīng)線緯線★倫敦格林威治天文臺180°0°0°90°北京時間地球每轉(zhuǎn)1°需要4分鐘公轉(zhuǎn)軸（年/轉(zhuǎn)）～1.53×108km～1.47×108

km

66o33’冬至:12月2290o(d=0o)春分:3月21

66o33’夏至:6月21

d=－23o27’

d=＋23o27’90o(d=0o)秋分：9月22NNNNSSSS自轉(zhuǎn)軸（日/轉(zhuǎn)）黃道面黃道面等分24段，每段15天，即為1個節(jié)氣，全年有24個節(jié)氣赤緯d北回歸線南回歸線2.1建筑環(huán)境中的太陽輻射

2.1.1地球運行的基本知識1、地球的公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)2、幾個概念當(dāng)?shù)靥枙r（真太陽時）：太陽在當(dāng)?shù)卣蠒r為12點，地球自轉(zhuǎn)一周又回到正南時為一天。地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)時間：規(guī)定在一定經(jīng)度范圍內(nèi)使用一種標(biāo)準(zhǔn)時間。如世界時間（本初子午線/格林威治天文臺），北京時間（東京120o/東8時區(qū)）標(biāo)準(zhǔn)時所處經(jīng)度120o當(dāng)?shù)亟?jīng)度

113o19’121o26’

當(dāng)?shù)靥枙r11:33

12:06地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)時12:00廣州 上海兩地時差2.1建筑環(huán)境中的太陽輻射

2.1.1地球運行的基本知識計算某時刻日照時應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)時還是真太陽時？2.1建筑環(huán)境中的太陽輻射

2.1.1地球運行的基本知識2）赤緯的存在，使得地球白晝時間不同。式2－2表2－1式2－13、二十四節(jié)氣的由來

1）地球繞太陽為一偏心率很小的橢圓軌跡運行，這一偏心橢圓引起的實際太陽時與理論計算的差值，對每一節(jié)氣則用平均時差，對于每日采用e，實際太陽時可采用：地球上存在某一天終日見不到太陽的地方嗎？緯度赤緯d時角h太陽高度角β太陽方位角A計算起點赤道面春秋分正午地平面正南方向性北/南緯≤|±2327’|≤|±180|≤90≤|±180|2.1建筑環(huán)境中的太陽輻射

2.1.2太陽位置的表示方法日出S日落N地平面正午時太陽高度角PN北天極AWE2327’太陽軌跡2327’冬至春秋分夏至天頂半天球地軸地平圈4、幾個重要角度太陽位置計算式：太陽位置=f（地理位置、季節(jié)、時間、……）太陽高度角：太陽方位角：2.1建筑環(huán)境中的太陽輻射

2.1.2太陽位置的表示方法可用否？1、電磁波建筑環(huán)境工學(xué)FIG1-236000K黑體大氣層外黑體373K（100℃）單色輻射力波長（m）323K（50℃）273K（0℃）單色輻射力地面緯度：30°可見光紫外線近紅外線長波紅外線0.38～0.76m7.0%45.6%45.2%2.2%此比例逐年上升紫外線2.1建筑環(huán)境中的太陽輻射

2.1.3太陽輻射能與日照2、太陽常數(shù)與太陽輻射的電磁波太陽輻射能量比例（1）光譜劃分及占總能量的含量波長不于0.38，為紫外線，占總能量的7%波長在0.38-0.76，可見光，占總能量的45.6%波長在0.76-3.0，近紅外線，占45.2%2.1建筑環(huán)境中的太陽輻射

2.1.3太陽輻射能與日照3、光譜劃分建筑環(huán)境工學(xué)FIG1-236000K黑體大氣層外黑體373K（100℃）單色輻射力波長（m）323K（50℃）273K（0℃）單色輻射力地面緯度：30°可見光紫外線近紅外線長波紅外線0.38～0.76m7.0%45.6%45.2%2.2%此比例逐年上升紫外線2.1建筑環(huán)境中的太陽輻射

2.1.3太陽輻射能與日照3、輻射強(qiáng)度和太陽常數(shù)的概念輻射強(qiáng)度I：指1

m2黑體表面在太陽輻射下所獲得的值。太陽常數(shù)IO：大氣層外的輻射強(qiáng)度，是太陽與地球為年平均距離時，與太陽光線垂直的表面上的太陽輻射強(qiáng)度為1353W/m2。太陽常數(shù)與太陽輻射光譜之間的關(guān)系：

——太陽常數(shù)，W/m2——輻射波長，

——太陽輻射頻譜強(qiáng)度，2.1建筑環(huán)境中的太陽輻射

2.1.3太陽輻射能與日照1353W/m2～1025W/m2太陽總輻射的20億分之一地球：大頭針的針頭籃球太陽常數(shù)I0：.垂直平面；.大氣層外邊界；.單位輻射能進(jìn)入大氣層后被反射和吸收，光譜成分有所改變，輻射強(qiáng)度有所改變。太陽高度角是重要影響因素。距離：籃球場的長度到達(dá)地面的太陽輻射大氣層外邊界到達(dá)地面：2.1建筑環(huán)境中的太陽輻射

2.1.3太陽輻射能與日照4.太陽輻射的分布落到地球上的太陽輻射能量由三部分組成直射輻射：為可見光和近紅外線散射輻射：被大氣中的水蒸汽和云層散射，為可見光和近紅外線大氣長波輻射：大氣（水蒸汽和CO2）吸收后再向地面輻射，為長波輻射。在日間比例很小，可以忽略。所謂太陽總輻射強(qiáng)度一般僅包括前兩部分到達(dá)地面的太陽輻射部量=直接輻射+散射輻射2.1建筑環(huán)境中的太陽輻射

2.1.3太陽輻射能與日照I0INI1βL’=L/sinβLI0正午和傍晚地面受照情況圖5、受輻射路徑距離的影響12.1建筑環(huán)境中的太陽輻射

2.1.3太陽輻射能與日照不同緯度水平面上太陽輻射時刻/h不同緯度受照情況5、輻射路徑距離的影響2太陽輻射強(qiáng)度/Wm-22.1建筑環(huán)境中的太陽輻射

2.1.3太陽輻射能與日照太陽高度角即受太陽高度角的影響

進(jìn)入大氣層后被反射和吸收，光譜成分有所改變，輻射強(qiáng)度有所改變，太陽高度角是重要影響因素。

2.1建筑環(huán)境中的太陽輻射

2.1.3太陽輻射能與日照6、太陽輻射強(qiáng)度與朝向北緯40°的總輻射強(qiáng)度2.1建筑環(huán)境中的太陽輻射

2.1.3太陽輻射能與日照太陽高度角冬夏不同關(guān)于太陽高度角

太陽高度角與太陽通過的路徑長度密切相關(guān)，從而影響日射強(qiáng)度，太陽高度角低則日射強(qiáng)度小；冬季太陽高度角低，夏季太陽高度角高；清晨和傍晚太陽高度角低，中午太陽高度角高；高緯度地區(qū)太陽高度角低，低緯度地區(qū)太陽高度角高。2.1建筑環(huán)境中的太陽輻射

2.1.3太陽輻射能與日照1、大氣對太陽直射輻射的削弱強(qiáng)度的影響因素在大氣中射程的長短太陽的高度角海拔的高度大氣透明度2.1建筑環(huán)境中的太陽輻射

2.1.3大氣層對太陽輻射的吸收在距大氣層上邊界x處與太陽光線垂直的表面上的太陽直射輻射照度Ix，每經(jīng)dx距離的衰減梯度與本身直射輻射強(qiáng)度成正比。表示為：

dIx/dx=-kIx

從而：Ix=I0

exp(-kx)

k——比例常數(shù)，m-1；

x——太陽光線的行程，m；

Ix

——是離開大氣層上部邊界x處的法向表面太陽直射輻射照度，W/m2.2.1建筑環(huán)境中的太陽輻射

2.1.3大氣層對太陽輻射的吸收2、大氣透明度P

定義：I1/I0=P=exp(-kL)，P＝1最透明變化范圍：0.65~0.75，在一個月份的晴天中可近似認(rèn)為是常數(shù)我國將大氣透明度作了6個等級的分區(qū)，1級最透明東京晴天的大氣透明度逐月值2.1建筑環(huán)境中的太陽輻射

2.1.3大氣層對太陽輻射的吸收我國的大氣透明度分區(qū)6544332IN=I0Pmm=L’/L=1/sinL——在天頂時的路程L’——太陽高度角為時的路程。大大

為什么太陽高度角接近0o和90o時垂直面的日射量都小？2.1建筑環(huán)境中的太陽輻射

2.1.3大氣層對太陽輻射的吸收3、大氣質(zhì)量

m4、水平面上和垂直面上的直射強(qiáng)度計算水平面上的直射強(qiáng)度：

Is,z=Insin

垂直面上的直射強(qiáng)度:

Ic,z=Insin

cosaa——墻—太陽方位角。太陽輻射在水平面上的投影響與墻面法線的夾角。2.1建筑環(huán)境中的太陽輻射

2.1.3大氣層對太陽輻射的吸收

紫外線殺菌，促進(jìn)合成維生素D導(dǎo)致皮膚癌

可見光獲得照明

紅外線帶來輻射熱能

日照過少導(dǎo)致人體產(chǎn)生的褪黑色素增加，引起精神憂郁

2.1建筑環(huán)境中的太陽輻射

2.1.4日照的作用波長m紫外線的作用0.25-0.295殺菌作用顯著0.29-0.32合成維生素D0.23-0.32過量時易患皮膚癌臭氧層及其破壞的主要原因：未破壞時：臭氧層主要吸收＜0.32m紫外線破壞時：CFCs、Cl原子等

臭氧濃度↓

反應(yīng)消耗O3

紅外線：0.77-4m范圍的紅外線（熱效果強(qiáng)）是左右氣溫的主要原因。紫外線進(jìn)入地球表面2.1.3太陽輻射能與日照紫外線與紅外線的主要作用

避免日照：防止室內(nèi)過熱（炎熱地區(qū)的夏季），避免眩光和防止化學(xué)作用的建筑（展覽、閱讀、藥品管理）。爭取日照：病房、幼兒活動室，住宅要求日照以得到良好的衛(wèi)生條件，使房間冬季能得到太陽輻射以提高室溫。2.1建筑環(huán)境中的太陽輻射

2.1.5日照間距1、日照的避免與保證2、日照保證

日照率：實際日照時數(shù)與可照時數(shù)與的之比。我國各地全年的日照率大小排序：西北、華北、東北為第一，華南及長江中下游居次，四川盆地、貴州東部和兩湖盆地最少。——反映什么特性？

日照時間：太陽日出至太陽日落照射到建筑物窗口的時間，一般采用冬至日或大寒日日照時間作為設(shè)計條件。朝向設(shè)計一般住宅（每戶至少有一間）大寒日2h幼兒園、療養(yǎng)院、中小學(xué)、老年人居住建筑等冬至日2h

日照面積：與日照時間概念相同，但更接近于室內(nèi)日照實際情況一般應(yīng)滿足：0.40m2/人。窗戶面積的保證

哪個要求嚴(yán)？為什么？2.1建筑環(huán)境中的太陽輻射

2.1.4日照間距2、日照保證日影概念：終日日影、永久日影遮擋：互遮擋、自遮擋3、日影、遮擋和日照間距日照間距：計算日正午時前棟建筑的陰影。4、日照間距計算D0:H0：一般≥1:1.1與緯度及建筑等方位有關(guān)日照時間與日照面積均可通過上式計算。D0:H0上海北京長春深圳：23.5D0a'墻面法線AmSαabbb'aS后棟前棟D0Aα后棟前棟a'墻面法線mH0取決于β，A南北相鄰間距垂直面日影計算：2.1建筑環(huán)境中的太陽輻射

2.1.5日照間距建筑日照設(shè)計：衛(wèi)生要求冬季獲取日照夏季避免日照日射得熱日照日照時間日照面積遮陽計算建筑間距

室內(nèi)日照設(shè)計計算方法日照間距防火間距采光間距交通間距……5、日照在建筑設(shè)計中的作用太陽能利用

建筑環(huán)境工程設(shè)計

2.1建筑環(huán)境中的太陽輻射

2.1.5日照間距2.2建筑外環(huán)境中的氣候環(huán)境

2.2.1室外氣象參數(shù)

自然微氣候的形成大氣壓力空氣溫度、有效天空溫度空氣濕度風(fēng)降水

城市氣候中國氣候分區(qū)1、氣溫（1）基本常識氣溫： 距1.5m高處的空氣溫度垂直遞減率：平均為：0.6℃/100m逆溫現(xiàn)象：

t(H2)>t(H1),H2>H1最冷月最熱月月份1月、2月7月、8月年較差最熱月平均氣溫－最冷月平均氣溫絕對濕度最小最大相對濕度最大（～5月）最?。ā?1月）海洋性氣候相對濕度溫度1214～150日較差濕球溫度max(tmax)2.2建筑外環(huán)境中的氣候環(huán)境

2.2.1室外氣象參數(shù)（1）基本常識2.2.1室外氣象參數(shù)溫度1214～150任何室外溫度變化都可以用多階諧波的組合表示：

工程簡化計算：夏季空調(diào)室外計算溫度夏季室外計算日平均溫度1、氣溫年較差與緯度的關(guān)系太陽輻射和氣溫變化30N年較差2.2.1室外氣象參數(shù)緯度↑→年較差↑峰值延遲（2）日較差、年較差與峰值A(chǔ)TR:AnnualTemperatureRange1、氣溫武漢九月初一天的氣象數(shù)據(jù)

一天中最高氣溫一般出現(xiàn)在下午2~3時，最低氣溫一般出現(xiàn)在凌晨4~5時1、氣溫2.2.1室外氣象參數(shù)（2）日較差、年較差與峰值武漢某年的氣象數(shù)據(jù)

一年中最熱月一般在7、8月份，最冷月一般在1、2月份。1、氣溫2.2.1室外氣象參數(shù)（2）日較差、年較差與峰值霜洞效應(yīng)：洼地冷空氣聚集造成氣溫低于地面上的空氣溫度2.2.1室外氣象參數(shù)（3）外微氣溫1、氣溫1、氣溫2.2.1室外氣象參數(shù)空氣溫度的局部效應(yīng)受地面反射率、夜間輻射、氣流、遮陽等影響，離建筑物越遠(yuǎn)，溫度越低，相對濕度越高。（3）外微氣溫Td、Ta——地表溫度、地面1.5～2.0m高處的氣溫；K。Pa ——空氣中水蒸汽分壓力；mbar。S

——日照率，與云量有關(guān)。有效天空溫度Tsky其中之一的計算式：2.2.1室外氣象參數(shù)（4）影響氣溫的主要因素*1、氣溫

來源水體蒸發(fā)植物蒸發(fā)影響因素地面性質(zhì)水體分布季節(jié)陰晴

水蒸汽分壓力冬季較低，夏季較高濕熱地區(qū)：15~20mbar寒冷和沙漠地區(qū)：2mbar日變化較小，季節(jié)變化較大內(nèi)陸地區(qū)夏季：上午9~10時和晚上9~10時最高，凌晨和午后最低沿海地區(qū)夏季和各地秋冬季：日變化與氣溫日變化一致（1）基本知識2.2.1室外氣象參數(shù)2、濕度

相對濕度與氣溫變化反相

（2）日變化2.2.1室外氣象參數(shù)2、濕度

年變化——

內(nèi)陸和沿海地區(qū)差別較大（3）年變化廣州北京年平均78%年平均56%2.2.1室外氣象參數(shù)2、濕度大氣壓力隨海拔高度而變在同一位置，冬季大氣壓力比夏季大氣壓力高，變化范圍5％以內(nèi)海平面大氣壓力稱作標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，為101325Pa或760mmHg北京太原拉薩昆明瑪多蘭州格爾木2.2.1室外氣象參數(shù)3、大氣壓力

大氣環(huán)流：造成全球各地差異赤道和兩極溫差造成地方風(fēng)：造成局部差異，以一晝夜為周期地方性地貌條件不同造成，如海陸風(fēng)、山谷風(fēng)、庭院風(fēng)、巷道風(fēng)等季風(fēng)：造成季節(jié)差異，以年為周期海陸間季節(jié)溫差造成，冬季大陸吹向海洋，夏季海洋吹向大陸大氣壓差（1）風(fēng)的成因4、風(fēng)2.2.1室外氣象參數(shù)赤道得到太陽輻射大于長波輻射散熱，極地正相反。地表溫度不同是大氣環(huán)流的動因，風(fēng)的流動促進(jìn)了地球各地能量的平衡。（2）大氣環(huán)流12.2.1室外氣象參數(shù)4、風(fēng)地球的自轉(zhuǎn)把赤道上空向兩極流動的氣流變成西風(fēng)自轉(zhuǎn)東西（2.）大氣環(huán)流24、風(fēng)2.2.1室外氣象參數(shù)放熱蓄熱低谷低谷（3）海陸風(fēng)和山谷風(fēng)風(fēng)特性的兩個要素：風(fēng)向（16個方位）

風(fēng)速類型：

1.季節(jié)變化主導(dǎo)風(fēng)向；

2.主導(dǎo)風(fēng)向；

3.雙主導(dǎo)風(fēng)向；

4.無主導(dǎo)風(fēng)向；

5.準(zhǔn)靜止風(fēng)（4）風(fēng)玫瑰圖1風(fēng)玫瑰圖：表現(xiàn)風(fēng)向頻率、風(fēng)速頻率。2.2.1室外氣象參數(shù)4、風(fēng)某地一年的風(fēng)速頻率分布

粗線：全年細(xì)實線：冬季，12~2月份虛線：夏季，6~8月份風(fēng)向頻率分布：實線：全年虛線：7月份2.2.1室外氣象參數(shù)（4）風(fēng)玫瑰圖2北京4、風(fēng)風(fēng)級自由海面浪高(m)風(fēng)速(m/s)(距地10m)風(fēng)名風(fēng)的目測標(biāo)準(zhǔn)一般最高0123456789101112－0.10.20.61.02.03.04.05.57.09.011.514.0－0.10.31.01.52.54.05.57.510.012.516.0－0～0.20.3～1.51.6～3.33.4～5.45.5～7.98.0～10.710.8～13.813.9～17.117.2～20.720.8～24.424.5～28.428.5～32.6＞32.7無風(fēng)軟風(fēng)輕風(fēng)微風(fēng)和風(fēng)勁風(fēng)強(qiáng)風(fēng)疾風(fēng)大風(fēng)烈風(fēng)狂風(fēng)暴風(fēng)颶風(fēng)縷煙直上，樹葉不動縷煙一邊斜，有風(fēng)的感覺樹葉沙沙作響，風(fēng)感覺顯著樹葉幾枝微動不息樹葉、細(xì)枝動搖大枝擺動粗枝搖擺，電線呼呼作響樹桿搖擺，大枝彎曲，迎風(fēng)步艱大樹搖擺，細(xì)枝折斷大樹折斷，輕物移動拔樹有重大損毀風(fēng)后破壞嚴(yán)重，一片荒涼2.2.1室外氣象參數(shù)（5）風(fēng)速分級表——蒲福風(fēng)力等級表4、風(fēng)式中：Vh

──高度為h處的風(fēng)速，m/s；

V0──基準(zhǔn)高度為h0處的風(fēng)速，m/s；一般取10m處風(fēng)速；

n──指數(shù)，與周圍環(huán)境有關(guān)。市區(qū)，n值取0.2～0.5；空曠或臨海地區(qū)n值取0.14左右。不同高度風(fēng)速不同，城市高層建筑設(shè)計時尤為重要。一般高度與風(fēng)速的關(guān)系，可按以下經(jīng)驗公式估算：

氣象臺測風(fēng)速高度？（6）高層建筑2.2.1室外氣象參數(shù)4、風(fēng)降水量：指降落到地面的雨、雪、冰雹等融化后，未經(jīng)蒸發(fā)或滲透流失而積累在水平面上的水層厚度，以mm為單位。降水時間：指一次降水過程從開始到結(jié)束的持續(xù)時間，用h，min來表示。降水強(qiáng)度：指單位時間內(nèi)的降水量。降水量的多少是用雨量筒和雨量計測定的。降水強(qiáng)度的等級，以24小時的總量（mm）來劃分：小雨＜10；中雨10～25；大雨25～50；暴雨50～100。（1）降水的度量參數(shù)5、降水2.2.1室外氣象參數(shù)我國降水量大體由東南向西北遞減。因受季風(fēng)的影響，雨量都集中在夏季，變化率很大，強(qiáng)度可觀。年雨量變化也很大。北京最大年雨量近110cm，最小年雨量不足20cm。華南地區(qū)季風(fēng)降水從5月到10月，長江流域6-9月，梅雨是長江流域夏初氣候上的一個特殊現(xiàn)象，其特征是雨量緩而范圍廣，延續(xù)時間長，雨期20-25天左右。珠江口和臺灣南部7、8月多暴雨，一般出現(xiàn)范圍小，持續(xù)時間短。影響因素：

氣溫、地形、大氣環(huán)流、海陸分布（2）降水的分布規(guī)律2.2.1室外氣象參數(shù)5、降水我國降水分布：我國降水基本集中在夏季，長江流域在夏初有“梅雨”降雪集中在北緯35°以北。（3）降水的分布狀況2.2.1室外氣象參數(shù)5、降水地層表面溫度取決于太陽輻射+地面對天空的長波輻射，可看作是周期性的溫度波動。土壤溫度在地面上，白天，因受太陽輻射，地表溫度高于下層土壤，于是除部分熱量與空氣對流換熱和部分消耗于蒸發(fā)外，其余傳輸下層；夜晚，地面因?qū)μ炜臻L波輻射而冷卻，地表低于土壤，下層熱量上傳，形成地層表面溫度波動影響土壤溫度。由于地層的蓄熱作用，溫度波在向地層深處傳遞時，造成溫度波的衰減，以及時間的延遲。5、地層溫度2.2.1室外氣象參數(shù)地層表面的月平均溫度波動幅度基本等于室外月平均氣溫波動的幅度：北京全年最大月平均溫差30.8℃，北京地層表面溫度全年的波幅為15.4℃溫度波在向地層深處傳遞時，有衰減和延遲；1.5m后日變化被濾掉；一定深度后便成為恒溫層，溫度比全年氣溫平均溫度高1～2℃。5、地層溫度2.2.1室外氣象參數(shù)

深度達(dá)到某一個部位，最熱月時此處的溫度反而低于該點的全年平均溫度，而在最冷月時，該點的溫度要高于全年平均溫度。如果考慮地?zé)岬挠绊?，深度每增?米，地層平均溫度一般就會增加1/30℃左右。但與當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件有關(guān)。未考慮地?zé)嵊绊懙?.2.1室外氣象參數(shù)5、地層溫度未考慮地?zé)岬挠绊?，可以采用付立葉導(dǎo)熱微分方程來求地層在周期溫度作用下的溫度場。假定地殼是一個半無限大的物體，有：

邊界條件為過余溫度℃

A是地層表面溫度的波幅(℃)，Z是波動周期(小時)。2.2.1室外氣象參數(shù)5、地層溫度

城市微氣候微氣候指在建筑物周圍的氣溫、溫度、壓力、陽光、輻射等。建筑物本身及其墻面會成為風(fēng)障，以及在地面與共他建筑物上投下的陰影，均會改變該處日微氣候。城市氣候的含義在區(qū)域氣候的背景上，由于城市化的影響下形成的一種特殊氣候。2.2建筑外環(huán)境中的氣候環(huán)境

2.2.2城市微氣候城市氣候的成因下墊面性質(zhì)的改變城市的大氣污染城市居民的生產(chǎn)和生活活動所排放的熱量和水分城市氣候的基本特征氣溫高，散射強(qiáng)空氣干燥化通風(fēng)不良云、霧、降雨增加城市風(fēng)場與遠(yuǎn)郊在風(fēng)向和風(fēng)速均有不同，風(fēng)向改變，平均風(fēng)速低于遠(yuǎn)郊外;氣溫較高，形成熱島現(xiàn)象；城市云量多，大氣透明度低，太陽總輻射照度比郊區(qū)弱。2.2建筑外環(huán)境中的氣候環(huán)境

2.2.2城市微氣候不同下墊面的地表面溫度下墊面對氣溫的影響下墊面的影響是什么使得地表面溫度產(chǎn)生這么明顯的差異呢？2.2建筑外環(huán)境中的氣候環(huán)境

2.2.2城市微氣候不同下墊面的反射和吸收比磚石地面草地裸露的土地蒸發(fā)漫反射反射反射漫反射蒸發(fā)漫反射反射下墊面的影響2.2建筑外環(huán)境中的氣候環(huán)境

2.2.2城市微氣候1、城市風(fēng)場下墊面粗糙度增加，城市的平均風(fēng)速減少，邊界層高度加大。大量建筑物的存在，氣流遇到繞行，在方向和速度上與來流風(fēng)有改變。城市風(fēng)環(huán)境：影響城市的污染狀況。在城市規(guī)劃時考慮城市的主導(dǎo)風(fēng)向。建筑群內(nèi)的風(fēng)場：影響熱環(huán)境，如小區(qū)室外環(huán)境的熱舒適性、夏季建筑通風(fēng)、冬季建筑滲透風(fēng)附加的采暖。2.2建筑外環(huán)境中的氣候環(huán)境

2.2.2城市微氣候湖泊森林農(nóng)田住宅區(qū)停車場及商業(yè)區(qū)27.327.530.832.236.0（1）城市風(fēng)場特點不同下墊面風(fēng)速與地表溫度（氣溫29-30℃時）2.2.2城市微氣候1、城市風(fēng)場此處易聚集垃圾

形成機(jī)理建筑物對來流風(fēng)的阻礙和聚集作用小區(qū)內(nèi)太陽輻射導(dǎo)致各表面存在溫差而形成的自然對流不當(dāng)風(fēng)場的危害冬季造成熱負(fù)荷增加高風(fēng)速影響人員行動夏季自然通風(fēng)不良建筑群內(nèi)散發(fā)的氣體污染物無法有效排除建筑群內(nèi)出現(xiàn)旋風(fēng)，易積聚廢棄物（2）建筑群內(nèi)風(fēng)場2.2.2城市微氣候1、城市風(fēng)場

建筑的布局對小區(qū)風(fēng)環(huán)境有重要的影響。北京，在北風(fēng)來流7.6m/s時，局部1.5m高處出現(xiàn)10m/s的高風(fēng)速，形成“風(fēng)洞”。北1、城市風(fēng)場2.2.2城市微氣候（3）小區(qū)內(nèi)風(fēng)場北1、城市風(fēng)場（3）小區(qū)內(nèi)風(fēng)場——風(fēng)場的3-D圖：1.5m高處

改變建筑布局，小區(qū)風(fēng)環(huán)境有明顯改善北1、城市風(fēng)場（3）小區(qū)內(nèi)風(fēng)場

建筑布局風(fēng)場模擬北北（3）小區(qū)內(nèi)風(fēng)場1、城市風(fēng)場倫敦的城市熱島倫敦地區(qū)冬季月均熱島強(qiáng)度達(dá)到6.7℃（12F）2.2.2城市微氣候2、城市熱島

（1）熱島強(qiáng)度熱島中心氣溫減去同時間同高度（距地1.5m高處）附件遠(yuǎn)郊的氣溫的差值。單位：℃2.2.2城市微氣候2、城市熱島北京市的熱島：北京80年代初城市熱島強(qiáng)度為夏季1.5℃，冬季5℃。家用空調(diào)的普及和車輛的劇增必然導(dǎo)致近年夏季熱島強(qiáng)度增加。1983年1月26～27日1982年7月2、城市熱島2.2.2城市微氣候2、城市熱島城市熱島強(qiáng)度北京某新建小區(qū)的熱島模擬S2區(qū)臨馬路，S3區(qū)綠化好，老區(qū)建筑布局不通風(fēng)2.2.2城市微氣候2、城市熱島北京某新建小區(qū)的熱島模擬2.2.2城市微氣候2、城市熱島

自然條件市內(nèi)風(fēng)速、對天空長波輻射：建筑布局影響對天空角系數(shù)和風(fēng)場云量：市區(qū)內(nèi)云量大于郊區(qū)太陽輻射：市內(nèi)大氣透明度低下墊面的吸收和反射特性、蓄熱特性：地面材料、植被、水體的設(shè)置人為影響：“人為熱”交通、家用電器、炊事產(chǎn)熱空調(diào)采暖產(chǎn)熱2、城市熱島2.2.2城市微氣候

（2）城市熱島的成因

城市熱島的成因：下墊面的影響