建筑物理与建筑设备辅导之建筑热工学(8)

　　五、建筑室外热环境

　　室外热环境是指作用在外围护结构上的由太阳辐射、室外气温、空气湿度、风、降水等因素综合构成的一种热环境。

　　(一)太阳辐射

　　1.太阳辐射的基本过程

　　太阳辐射是地球上所有气候能源的根本来源，是决定气候的主要因素。地球上的所有气象现象如空气温度变化、风的形成、地温的变化、海水的温差的形成等都直接或间接地受其影响。

　　到达地面的太阳辐射由两部分组成，一是太阳直接射达地面的部分，称为直接辐射，它的射线是平行的;另一部分是经大气散射后到达地面的，它的射线来自各个方向，称为散射辐射。直接辐射与散射辐射之和就是到达地面的太阳辐射总量，称为总辐射量。

　　2.太阳常数

　　在太阳与地球的平均距离处，垂直于人射光线的大气界面单位面积上的热辐射流，称为太阳常数，从理论上计算的太阳常数I0=1395.6W/m2，为天文太阳常数，用实测分析决定的太阳常数 I0= 1256 W/m2，称气象太阳常数。

　　太阳辐射透过大气层时，由于受到云层的反射和大气层中气体分子及各种微粒的散射和吸收的作用，使得到达地球表面的辐射强度大大减弱。地理位置不同，到达地表的太阳辐射强度差异较大。

　　3.影响太阳辐射照度的因素

　　太阳辐射强度大小是用单位面积和单位时间内接收到的太阳辐射能量表示，分别为太阳直射辐射照度、太阳散射辐射照度和太阳总辐射照度或简称太阳辐射照度。太阳总辐射照度是直射辐射照度和散射辐射照度之和。影响辐射照度的因素有大气中射程的长短、太阳高度角、海拔高度以及大气质量。

　　4.太阳光谱

　　太阳辐射的热射线部分，也称作太阳光谱，主要分布在紫外、可见光和红外，其中97.8%是短波辐射，而地面及常温下物体的辐射为长波辐射。

　　(二)室外气温

　　1.变化规律

　　气温有着明显的日变化和年变化特征。地球围绕太阳公转形成一年四季的气温变化，北半球最高气温大约出现在 7 月下旬至 8 月上旬，最低气温大约出现在 1 月下旬至 2 月上旬。地球自转形成一天的气温变化，日气温最高值出现在午后 2 时前后，日气温的最低值出现在日出前后。

　　2.室外温度计算

　　由于建筑热工计算的室外计算温度是通过各地历年的气温观测数据按照一定的规则统计计算所得出的数值。

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