建筑环境学复习资料重点.docx

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建筑环境学复习资料重点

建筑环境学复习资料-重点

建筑环境学复习重点

第二章建筑外环境

世界时——以本初子午线处的平均太阳时为世界时间的标准时。

北京时间——东八区的时间，即以东经120°的平均太阳时为中国的标准。

北京时间=世界时间+8小时

太阳在空间的位置——太阳高度角，太阳方位角A

到达地面的太阳辐射照度大小取决于地球对太阳的相对位置以及大气透明度。

风场——指风向，风速的分布状况。

风——风是由于大气压差所引起的大气水平方向的运动。

地表增温不同是引起大气压差

的主要原因，也是风形成的主要原因。

风可以分为大气环流与地方风。

气象台一般以距平

坦地面10m高出所测得风向和风速作为当地的观察数据。

风玫瑰图包括风向频谱图和风速

频谱图

地方风是由于地表水陆分布、地势起伏、表面覆盖等地方性条件不同所引起

海陆风——局部地方昼夜受热不均引起的。

大气边界层——从地球表面到500~1000m高的这层空气叫大气边界层，其厚度主要取决于

地表的粗糙度。

室外气温——一般是指距地面1.5m高，背阴处的空气温度。

一天的最高气温通常出现在14

时左右，最低气温一般出现在日出前后。

由于空气与地面间因辐射换热而增温或降温，都

需要经历一段时间。

相对湿度的日变化受地面性质，水陆分布，季节寒暑，天气阴晴等因素影响。

一般是大陆低

于海面，夏季高于冬季，阴天高于晴天。

相对湿度的变化趋势与气温的变化趋势相反。

到达地面的太阳辐射能量是由哪些部分组成，辐射能量的强弱与哪些因素有关。

一部分为太阳直接照射到地面（即直射辐射）；另一部分是经过大气层散射后到达地面成为

散射辐射，直射辐射与散射辐射之和称为太阳对地面的总辐射。

辐射能量的强弱取决于太阳

辐射通过大气层时天空中各种气体分子、尘埃、微粒水粒对阳光的反射，散射和吸收共同影

响。

地方平均太阳时——以太阳通过当地的子午线时为正午12点来计算一天的时间。

太阳高度角：

太阳光线与水平面之间的夹角。

太阳方位角是太阳方向的水平投映偏离南向的角度A。

室外空气综合温度:

相当于室外温度由原来的空气温度值增加了一个太阳辐射的等效温度，

并考虑了长波辐射的影响。

室外空气综合温度是气象参数与围护结构表面特性共同作用的结

果。

空气综合温度:

式中：

tZ?

tair?

aI?

out?

QL?

out?

3.5分?

?

0.5分?

?

0.5分?

?

0.5分?

?

0.5分?

?

out——围护结构外表面的对流换热系数，W/?

m2?

℃?

；a——围护结构外表面对太阳辐射的吸收率；I——太阳的辐射强度，W/m2；tair——室外空气温度，℃；?

0.5分?

QL——围护结构外表面与环境的长波辐射换热量，W/m2；

影响地面气温的因素：

入射到地面上的太阳辐射热量：

地面的覆盖面；大气的对流作用以最强的方式影响气温。

风洞效应在楼宇密集的城市出现，因强风不能顺利通过楼宇之后的空位而形成风洞。

逆温层一般情况下，在低层大气中，气温是随高度的增加而降低的。

但有时在某些层次可能出现相反的情况，气温随高度的增加而升高，这种现象称为逆温。

出现逆温现象的大气层称为逆温层。

逆温层的出现主要是空气下沉，绝热增温所引起。

城市气候主要特点：

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，特别是地低云量比郊区多，大气透明度低，太阳总辐射照度也比郊区弱。

热岛现象——由于城市地面覆盖物多，发热体多，加上密集的城市人口的生活和生产中产生

大量的人为热，造成市中心的温度高于郊区温度，且市内各区的温度分布也不

一样。

如果绘出等温曲线，就会看到与岛屿的等高线极为相似，人们把这种气

温分布的现象称为“热岛现象”。

热岛现象产生原因：

由于城市下垫面特殊的热物理性质、城市内的低风速、城市内较大的人为热等原因，造成城市的空气温度要高于郊区的温度。

微气候是指在建筑物周围地面上的及屋面、墙面、窗台等特定地点的气温、湿度、压力、风速、阳光、辐射等。

《城市居住区规划设计规范》在我国一般民用住宅中，部分地区要求大寒日的满窗日照不低于2小时，部分地区要求冬至日的满窗日照时间不低于1小时。

《民用建筑热工设计规范》从建筑热工设计的角度出发，将全国建筑热工设计分为五个区，其目的就在于使用民用建筑的热工设计与地区气候相适应，保证室内基本热环境要求，符合国家节能方针。

因此用累年最冷月（一月）和最热月（七月）平均气温作为分区主要指标，累年日平均温度《=5摄氏度》=25摄氏度的天数作为辅助指标，将我国气候分为五个区：

严寒地区，寒冷地区，夏热冬冷地区，夏热冬暖地区，温和地区。

日照与建筑物的配置:

建筑队日照的要求主要根据它的使用性质和当地气候情况而定。

对于住宅室内的日照标准一般是由日照时间和日照质量来衡量。

正方形和长方形是最常用的较简单的平面形体，其最大的优点都是没有永久阴影和自身阴影遮蔽情况。

影响太阳高度角和方位角的因素有三：

地理纬度（），它表明观察点所在的位置；赤纬（δ），它表明季节的变化；时角（h），它表明时间的变化。

太阳常数是进入地球大气的太阳辐射在单位面积内的总量,I0=1353W/m2

遮阳的方式：

内遮阳、外遮阳、窗口中置式遮阳、绿化遮阳、玻璃自遮阳、

气温日较差气温在一昼夜内有一个最高值和一个最低值，分别称为日最高气温和日最低气温，二者之差为气温日较差。

霜洞在某个范围内，温度局地倒置现象的极端形式称为“霜洞”。

第二章建筑热湿环境

通过墙体，屋顶等非透光围护结构传入室内的热量来源于两部分：

1）室外空气与围护结构表面之间的对流换热

2）太阳辐射通过墙体导热传入的热量。

负荷冷负荷：

维持室内空气热湿参数为某恒定值时，在单位时间内需要从室内除去的热

量，包括显热量和潜热量两部分。

热负荷：

维持室内空气热湿参数为某恒

定值时，在单位时间内需要向室内加入的热量，同样包括显热负荷和潜热负

荷两部分。

瞬时冷负荷:

直接进到空气；滞后冷负荷——辐射到家具表面，

提高表面温度，再对流换热到空气。

得热某时刻在内外扰作用下进入房间的总热量叫做该时刻的得热。

影响人体于外界显热交换的几个环境因素：

平均辐射温度;操作温度;对流换热系数;对流质交换系数为什么冬季往往可以采用稳态算法计算采暖负荷而夏天却一定要采用动态算法计算空调负荷？

因为冬季室内外温差的平均值远远大于室内外温差的流动值。

采用平均温差的稳态计算法带来的误差比较小。

夏季冷负荷不能采用日平均温差的稳态算法，否则可能导致完全错误的结果。

因为，尽管夏季日间瞬时室外温度可能要比室内温度高很多，但夜间却又可能低于室内温度，因此与冬季相比室内外平均温差并不大，但波动的幅度却相对比较大，如果采用日平均温差的算法，则导致冷负荷计算结果偏小，另一方面，如果使用逐时室内外温差，忽略围护结构的衰减延迟作用。

则会导致冷负荷计算结果偏大。

冻结现象导致围护结构的传热系数增大，加大围护结构的传热量，并加速围护结构的损坏。

第四章人体对热湿环境的反应

人体的热平衡方程M–W–C–R–E–S=0W/㎡；

M——人体能量代谢率，取决于人体的活动量大小

W——人体所做的机械功

C——人体外表面向周围环境通过对流形式散发的热量

R——人体外表面向周围环境通过辐射形式散发的热量

E——汗液蒸发和呼出的水蒸气所带走的热量

S——人体蓄热率

皮肤温度身体表层的温度。

核心温度身体深部组织的温度。

平均皮肤温度——通过测试人体胸部，上臂，大腿以及小腿的皮肤温度，按照权系数0.3，0.3，0.2，和0.2进行加权平均。

人体与外界热交换的形式：

对流、辐射、蒸发。

空气湿度对人体冷热感的影响——在高温环境下，空气湿度偏高会增加人体的热感。

但在低温环境下如果空气湿度过高，就会使衣物变的潮湿，从而降低衣物的热阻，强化了衣物与人体的传热，反而会增加人的冷感。

影响人体与外界显热交换的几个环境因素：

1.平均辐射温度2.操作温度3.对流换热系数4.对流质交换系数

服装热阻1clo的定义——在21°C空气温度，空气流速不超过0.5clo，相对湿度不超过

50%的环境中静坐者感到舒适所需要的服装的热阻。

基础代谢率——人体的代谢率受到多种因素的影响，如肌肉活动强度，环境温度，性别，年

龄，神经紧张程度，进食后时间的长短。

临床上规定未进早餐前，保持清

醒静卧半小时，室温条件维持在18~25°C之间测定的代谢率叫做基础代

谢率。

人体的机械效率——=W/M效率值比较低。

对于大多数活动来说，人体的机械效率几乎

为0，很少超过20%。

冷感受器与热感受器在皮肤的分布密度是不同的，冷感受器的数目要明显多于热感受器。

冷感受器更靠近皮肤表层。

热感觉——并不仅仅是由于冷热刺激的存在所造成的，而与刺激的延续时间以及热体

原有的热状态都有关。

热感觉最初取决于皮肤温度，而后则取决于核心温度。

引起热不舒适感觉的原因：

1）皮肤温度和核心温度

2）空气湿度

3）垂直温差——由于空气自然对流作用，很多空间均存在上部温度高，下部温度低的状况。

下部温度不应低于上部温度15%，但也不该过高。

4）吹风感——人体所不希望的局部降温。

导致不舒适的最低风速0.25m/s。

5）辐射不均匀

6）其他因素——年龄，性别，季节，人种。

人体热负荷TL——人体产热量与人体向外界散出的热量之间的差值。

PMV——热感觉标尺，适用于稳态热环境中人体热舒适评价。

适中为0

PPD——表示人群对热环境不满意的百分数。

PMV-PPD——推荐值在–0.5~+0.5之间，相当于人群中允许有10%的人感觉不满意。

有效温度ET——干球温度，湿度，空气流速对人体温暖感或冷感影响的综合数值，该数值

等效于产生相同感觉的静止饱和空气的温度。

标准有效温度SET*——身着标准热阻服装的人，在相对湿度为50%，空气静止不动空气温

度等于平均辐射温度的等温环境下，若与他在实际环境和实际服装

热阻条件下的平均皮肤为温度和皮肤湿润度相同，则必将具有相同

的热损失，则该温度就是上述环境的标准有效温度SET*。

相对热指标RWI——适用较热环境

热损失率HDR——较冷环境

热应力指数HIS——高热湿环境

风冷却指数WCI——寒冷环境在寒冷的气候中，影响人体热损失的主要因素是空气

流速和空气温度。

拿着两个因素合成一个单一的指数，称为风冷却指数。

热应力——人体的适应机能提供了强有力的防护能力以对付热对人体的有害作用，但具有潜

在危险的，不舒适的热环境会形成强烈的刺激，即热应力。

当热应力超过人体

本身的调节能力时，就会出现危险的热失调。

国内外常用的负荷求解方法主要包括以下三类：

①稳态计算②动态计算③利用各种专业软

件，采用计算机进行数值求解计算。

动态热环境与稳态热环境对人的热感觉影响有何差别，原理是什么？

在动态热环境中，皮肤温度与热感觉存在分离现象，热感觉和热舒适也存在分离现象，

热感觉不能由此时人体的热状态单独决定，与上一时刻人体的热状态也有关系。

而在稳

态热环境下，人体与外界环境达到热平衡，人的热感觉就取决于此时人体的热状态。

在动态热环境中，由于环境参数的改变，导致了人体皮肤温度的改变，由皮肤温度的变

化率产生附加的热感觉，与人体此时的皮肤温度及核心温度产生的热感觉综合整合后，

决定了此时整体的热感觉。

因此与稳态热