室外热湿参数.doc

室外热湿参数
室外热湿参数parameterforexternaltemperatureandhumidity主要包括太阳辐射强度、室外空气温度、室外空气湿度、风速、风向、降水量、地温等参数，是建筑热工设计的重要依据。这些参数不仅决定了建筑的外围护结构的构造和材料的选择应用，而且还影响建筑群的总体布置、建筑物的外形和房屋朝向的选择等。太阳辐射强度作用到房屋表面的太阳辐射包括透过大气层直接射达房屋表面的直射辐射和穿越大气层时经大气散射而抵达房屋表面上的天空散射辐射，以及经地面反射来的反射辐射。这些辐射分量的总和，称为总辐射。地面上的太阳辐射强度随地理纬度、大气透明度和季节不同而变化。气象站提供的太阳辐射强度是指水平面上的总辐射或分别给出水平面上的直接辐射分量和天空散射辐射分量。因此，作用到房屋围护结构表面的太阳辐射强度，须经推算或进行特定的观测。太阳辐射的热作用一方面是造成夏季室内过热的主要因素，另一方面又是冬季改善室内热环境和节能的有利因素，在建筑热工设计中应合理地加以利用。室外空气温度构成气候特征的主要因素，也是评价地方气候冷暖的依据。通常所指的气温是距地面1.5米处的空气温度。影响气温的主要因素有：射到地面上的太阳辐射的热作用，地形、地面覆盖状况和大气流动的热交换作用等。在建筑热工设计中常采用冬季室外空气计算温度和室外综合温度作为保温和隔热设计的依据。室外空气计算温度是建筑外围护结构热工计算中代表冬季室外空气温度的计算值，用以确定外围护结构的最小热阻（见）。室外综合温度()是考虑到室外空气和太阳辐射对外围护结构的综合作用而确定的一个假想的室外空气温度，即：[394-01]式中为室外空气温度；为围护结构外表面上的太阳辐射强度［千卡／（米(?时）］；为围护结构外表面对太阳辐射的吸收系数；为围护结构外表面的热转移系数［千卡／(米?时?度)］。上式中的[394-02]值又称太阳辐射的等效温度。图1[夏季室外综合温度的组成]是中国广州某建筑物顶部的夏季室外综合温度变化曲线。室外空气湿度室外大气湿润的程度，常用绝对湿度或相对湿度来表示。绝对湿度是指空气中水蒸气分压力,单位为毫米水银柱高;相对湿度是指空气中水蒸气分压力与对应空气温度下的饱和水蒸气压力的百分比。空气湿度不仅影响围护结构和室内热环境，而且还影响房屋的布置、构件处理和建筑形式。风向和风速气流运动的方向和速度，风向和风速同风的成因以及地理条件有密切关系。在中国，冬季多为西北风、北风；夏季多为东南风、南风。由于地面上局部地貌、地物的不同,所引起的小范围的空气环流,称为地方风，如水陆风、山谷风、庭园风、巷道风等。在建筑总体规划和单体设计中应充分注意和利用地方风。为了直观地反映一个地方的风向和风速，通常用风玫瑰图表示。风玫瑰图有两种：一种是风向频率分布图（图2a[风玫瑰]），它的表示方法是先将同一月中各个方位的风向出现次数统计起来，然后计算出各个方位出现次数占总次数的百分比（即频率），再按一定的比例在各个方位的射线上点出，将各点连接起来。图2a[风玫瑰]是某地夏季七月的风向频率分布图，由图可见，某地七月的风向以东南风最多。这种风玫瑰图主要用于总体规划设计中决定建筑区或单体建筑之间的相对位置。另一种是风速频率分布图（图2b[风玫瑰]），它表示各方位的风速，先统计其出现次数，然后计算它占总次数的百分比（即频率），按一定比例点在风向方位射线上，用不同的线条将不同风速区分开来。从图2b[风玫瑰]中可看出，某地一年中以东南风最多，风速也较大，西北风发生频率虽较少，但高风速的次数不少。这种风玫瑰图主要用于决定房屋的朝向，组织良好的通风和考虑建筑热耗等。降水量在建筑气候分区中，年降水量(毫米／年)是判别气候湿润程度的依据之一。在选择围护结构外层材料和节点处理中应考虑降水量的大小、强弱和降水持续时间等因素。地温不同深度的自然地层温度，是地下建筑热工设计所必须考虑的参数（见）。在一昼夜内温度不变的地层称为日恒温层，其深度离地表约1～2米。一年内温度不变的地层称为年恒温层，其深度同土壤（岩体）的种类和地表的年温度波动有关，一般离地表15～20米。从地表面到年恒温层范围内的地层年平均温度接近当地室外年平均气温。