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第2讲外环境
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第1页，共70页，编辑于2022年，星期六
为什么要考虑建筑外环境?
建筑物所在地的气候条件，会通过围护结构，直接影响室内的环境，为得到良好的室内气候条件以满足人们生活和生产的需要，必须了解当地各主要气候要冬季大气压力比夏季大气压力高，变化范围5％以内
海平面大气压力称作标准大气压，为101325 Pa 或 760 mmHg
北京
太原
拉萨
昆明
玛多
兰州
格尔木
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地层温度
表面温度的变化取决于太阳辐射和对天空的长波辐射，可看作是周期性的温度波动
地层表面的月平均温度波动幅度基本等于室外月平均气温波动的幅度： ℃，℃
温度波在向地层深处传递时，有衰减和延迟；；一定深度后便成为恒温层，温度比全年气温平均温度高1～2℃。
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地层温度
未考虑地热的影响，可以采用付立叶导热微分方程来求地层在周期温度作用下的温度场。假定地壳是一个半无限大的物体，有：
边界条件为过余温度 ℃
A是地层表面温度的波幅(℃)，Z是波动周期(小时)。
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地层温度
深度达到某一个部位，最热月时此处的温度反而低于该点的全年平均温度，而在最冷月时，该点的温度要高于全年平均温度。
如果考虑地热的影响，深度每增加1米，地层平均温度一般就会增加1/30 ℃左右。但与当地地质条件有关。
未考虑地热影响的
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空气温度
，背阴处的空气温度。
与地表面以导热、对流和长波辐射形式进行热交换而被加热或冷却。对短波辐射几乎是透明体。
日较差：一日内气温的最高值和最低值之差。
年较差：一年内最冷月和最热月的月平均气温差。
年平均温度：向高纬度地区每移动 200~300 km 降低1℃。
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空气温度
年较差与纬度的关系
太阳辐射和气温变化
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空气温度的日变化 武汉九月初一天的气象数据 一天中最高气温一般出现在下午2~3时，最低气温一般出现在凌晨4~5时
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空气温度的年变化 武汉某年的气象数据 一年中最热月一般在7、8月份，最冷月一般在1、2月份。
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空气温度的局部效应
受地面反射率、夜间辐射、气流、遮阳等影响，离建筑物越远，温度越低
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空气温度的局部效应
霜洞效应：洼地冷空气聚集造成气温低于地面上的空气温度
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有效天空温度
参考文献：刘森元，黄远峰：天空有效温度的探讨，《太阳能学报》，, , -68, 1983
地表温度
空气温度
水蒸汽分压力
日照百分率
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湿度
来源
水体蒸发
植物蒸发
影响因素
地面性质
水体分布
季节
阴晴
水蒸汽分压力
冬季较低，夏季较高
湿热地区：15~20 mbar
寒冷和沙漠地区： 2 mbar
日变化较小，季节变化较大
内陆地区夏季：上午9~10时和晚上9~10时最高，凌晨和午后最低
沿海地区夏季和各地秋冬季：日变化与气温日变化一致
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湿度
日变化
相对湿度与气温变化反相
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湿度
年变化
内陆和沿海地区差别较大
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风
风的成因
大气环流：造成全球各地差异
赤道和两极温差造成
地方风：造成局部差异，以一昼夜为周期
地方性地貌条件不同造成，如海陆风、山谷风、庭院风、巷道风等
季风：造成季节差异，以年为周期
海陆间季节温差造成，冬季大陆吹向海洋，夏季海洋吹向大陆
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大气环流
赤道得到太阳辐射大于长波辐射散热，极地正相反。地表温度不同是大气环流的动因，风的流动促进了地球各地能量的平衡。
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大气环流
地球的自转把赤道上空向两极流动的气流变成西