KHÍ HẬU KIẾN TRÚC - NGUYỄN TĂNG VŨ

Chia sẻ: Nguyen Nhi | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:107

Thêm vào BST

Báo xấu

834
lượt xem 121
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Để nghiên cứu thiết kế một công trình kiến trúc thì đặc điểm của các yếu tố khí hậu là : nhiệt độ, độ ẩm không khí, gió mưa, bức xạ mặt trời, dông bão … có một vai trò rất quan trọng trong việc lựa chọn địa điểm xây dựng, lựa chọn giải pháp kiến trúc, kết cấu, sử dụng vật liệu. Số liệu khí hậu, khí tượng được thành lập theo từng địa phương. Công trình ở địa phương nào sử dụng số liệu ở địa phương đó. Những số liệu này thường cho dưới dạng: cực trị,...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: KHÍ HẬU KIẾN TRÚC - NGUYỄN TĂNG VŨ

GIỚI THIỆU MÔN HỌC  TÀI LIỆU THAM KHẢO  NỘI DUNG MÔN HỌC  BIÊN SOẠN : NGUYỄN TĂNG VŨ 07/12/12 1
GIỚI THIỆU MÔN HỌC  ϕ J V gió t BIÊN SOẠN : NGUYỄN TĂNG VŨ 07/12/12 2
TÀI LIỆU THAM KHẢO :  • KHÍ HẬU KIẾN TRÚC Nguyễn Ngọc Giả • NHIỆT & KHÍ HẬU KiẾN TRÚC Phạm Ngọc Đăng & Phạm Hải Hà • KiẾN TRÚC SINH KHÍ HẬU Phạm Đức Nguyên BIÊN SOẠN : NGUYỄN TĂNG VŨ 07/12/12 3
NỘI DUNG MÔN HỌC  • CÁC YẾU TỐ KHÍ HẬU NGOÀI NHÀ • VI TIỂU KHÍ HẬU • THIẾT KẾ CHE, CHIẾU NẮNG • KHÔNG KHÍ ẨM • TRUYỀN NHIỆT ỔN ĐỊNH • TRUYỀN NHIỆT DAO ĐỘNG BIÊN SOẠN : NGUYỄN TĂNG VŨ 07/12/12 4
Chương I :  CÁC YẾU TỐ KHÍ HẬU NGOÀI NHÀ I. Tính chất & quy luật biến thiên các yếu tố khí hậu, khí t ượng. 1. KHÁI NIỆM Để nghiên cứu thiết kế một công trình kiến trúc thì đ ặc điểm c ủa các y ếu t ố khí hậu là : nhiệt độ, độ ẩm không khí, gió mưa, bức xạ m ặt trời, dông bão … có một vai trò rất quan trọng trong việc lựa chọn đ ịa điểm xây d ựng, l ựa chọn giải pháp kiến trúc, kết cấu, sử dụng vật liệu. Số liệu khí hậu, khí tượng được thành lập theo từng địa phương. Công trình ở địa phương nào sử dụng số liệu ở địa phương đó. Những số liệu này thường cho dưới dạng: cực trị, trung bình theo giờ trong ngày đêm theo ngày trong tháng theo tháng trong năm. 07/12/12 BIÊN SOẠN : NGUYỄN TĂNG VŨ 5
QUY LUẬT VẬN HÀNH CỦA MẶT TRỜI VÀ SỰ HÌNH THÀNH 2. 4 MÙA THỜI TIẾT P B B B N B Mặt trời N N Mặt hoành đạo N P 07/12/12 BIÊN SOẠN : NGUYỄN TĂNG VŨ 6
PB P B C XUÂN PHÂN ĐÔNG CHÍ T δ = - 23027/ T Q Q T/ T/ C/ N P/ P/ N PB P B C T THU PHÂN Q T T/ Q HẠ CHÍ δ = 23027/ T/ C/ N P/ P/ N 07/12/12 BIÊN SOẠN : NGUYỄN TĂNG VŨ 7
Trái đất quay xung quanh mặt trời một vòng là m ột năm, có 4 mùa th ời ti ết thay đổi. Trái đất tự quay xung quanh trục Bắc – Nam của nó một vòng là m ột ngày đêm. Trục quay của trái đất luôn giữ m ột góc không đ ổi bằng 66 033’ với mặt phẳng quỹ đạo (mặt hoành đạo) quanh mặt trời, do đó tia nắng m ặt trời rọi xuống mỗi điểm trên mặt đất luôn thay đổi trong năm, t ạo nên 4 mùa : Xuân, Hạ, Thu, Đông ngày đêm dài ngắn khác nhau. Ngày Xuân phân (21/3) tia nắng rọi xuống mặt đất song song với mặt phẳng  xích đạo, góc xích vĩ ( góc hợp bởi tia nắng mặt trời và mặt phẳng xích đ ạo ) δ = 0 ngày đêm dài ngắn bằng nhau. Mặt trời mọc và lặn vào lúc 6g và 18g đúng chính Đông và chính Tây. Tuy nhiên quỹ đạo vận hành của m ặt tr ời trong ngày luôn ở phía Nam của xích đạo. 07/12/12 BIÊN SOẠN : NGUYỄN TĂNG VŨ 8
Vĩ độ địa lý của Việt nam (từ 8030’ đến 23022’) nằm trong vòng đai nhiệt đới Bắc bán cầu → mùa Xuân nắng vào nhà qua mặt hướng Nam → bóng công trình đổ về hướng Bắc, càng lên phía Bắc nắng vào nhà càng sâu, bóng đ ổ về phía Bắc càng dài. Ngày Hạ chí (21/ 6), mặt trời chuyển dần lên phía Bắc, mặt trời mọc và lặn  ờ Đông – Đông Bắc, Tây – Tây nam, tia nắng rọi xuống hợp với m ặt phẳng xích đạo một góc δ = 900 – 66033’ = 23027’ Vĩ tuyến đi qua tiếp điểm này gọi là chí tuyến Bắc Ngày dài , đêm ngắn. Quỹû đạo chuyển động của mặt trời luôn ở phương Bắc , công trình trên lãnh thổ VN nắng vào nhà theo hương Bắc, bóng công trình đổ về hướng Nam. Trong ngày này lúc chính ngọ mọi nơi trên Bắc bán cầu vị trí mặt trời cao nhất, ngày dài nhất. Nam bán cầu là mùa Đông, góc cao h nhỏ nhất. 07/12/12 BIÊN SOẠN : NGUYỄN TĂNG VŨ 9
Ngày Thu phân (21/ 9), sau ngày Hạ chí Mặt trời di chuyển về phía Nam.  Mùa Thu tới giống Xuân phân . Sau ngày Thu phân m ặt tr ời di chuy ển d ần v ề phía Nam, mùa Đông tới dần. Ngày Đông chí (21/ 12), mặt trời mọc và lặn ở Đông – Đông Nam và Tây –  Tây Nam . Tia nắng mặt trời rọi xuống hợp với xích đạo một góc δ = – 23027’. Vĩ tuyến qua tiếp điểm này gọi là chí tuyến Nam. Qu ỹ đ ạo v ận hành của mặt trời luôn ở hướng Nam. Công trình trên lãnh thổ VN n ắng vào nhà hướng Nam, bóng đổ hướng Bắc càng lên phía Bắc bóng đổ càng dài . Trong lúc này ờ nam bán cầu lúc chính ngọ Mặt trời cao nhất , góc cao h thấp nhất, là mùa Đông, đêm dài nhất. Như vậy, một năm 4 mùa thời tiết theo quy luật biểu kiến, m ặt trời di chuy ển khép kín trong phạm vi ± 23027’ về 2 phía của xích đạo . Tại xích đạo ngày đêm dài ngắn bằng nhau bằng 12giờ. Ở cực Bắc và Nam trong m ột năm có 6 tháng ngày , 6 tháng đêm. 07/12/12 BIÊN SOẠN : NGUYỄN TĂNG VŨ 10
Phân định các mùa Bắc bán cầu Nam bán cầu Dương lịch Truyền thống Khí tượng học Khí tượng học Thiên văn Thiên văn Mùa đông Tháng 1 Mùa đông Mùa hè Mùa đông Tháng 2 Mùa hè Tháng 3 Mùa xuân Mùa xuân Tháng 4 Mùa thu Mùa xuân Tháng 5 Mùa thu Mùa hè Tháng 6 Mùa hè Tháng 7 Mùa đông Mùa hè Tháng 8 Mùa đông Mùa thu Tháng 9 Mùa thu Mùa xuân Mùa thu Tháng 10 Mùa xuân 07/12/12 BIÊN SOẠN : NGUYỄN TĂNG VŨ 11
HẠ CHÍ CHÍ TUYẾN BẮC δ = 23027/ XUÂN PHÂN MẶT PHẲNG Í XÍCH ĐẠO THU PHÂN δ= CHÍ TUYẾN NAM −23027/ ĐÔNG CHÍ HÍ 07/12/12 BIÊN SOẠN : NGUYỄN TĂNG VŨ 12
3. GÓC CAO h GÓC PHƯƠNG VỊ A Để xác định tọa độ của mặt trời tại một thời điểm bất kỳ trong ngày được xác định bằng 2 tọa độ h và A. THIÊN ĐỈNH THIÊN ĐỈNH VÒNG TRÒN B NGÀY CAO ĐỘ O O ϕ h XÍCH ĐẠO NAM A ĐÊM MẶT PHẲNG NAM MẶT PHẲNG CHÂN TRỜI CHÂN TRỜI 07/12/12 BIÊN SOẠN : NGUYỄN TĂNG VŨ 13
3. GÓC CAO h GÓC PHƯƠNG VỊ A  Góc cao h : là góc hợp bởi mặt phẳng chân trời với độ cao mặt trời t ại điểm quan sát.  Góc phương vị A là góc hợp bởi phương chính Nam với hình chiếu của mặt trời trên mặt phẳng chân trời. Tai mọi phương A và h thay đổi từng giờ trong ngày, từng ngày trong năm Trong một ngày bất kỳ, quỹ đạo vận hành của mặt trời đối xứng qua chính ngọ → về giá trị góc A và h đối xứng nhau qua 12g trưa, góc A bu ổi sáng l ấy dấu âm (–) buổi chiều dấu dương (+). Giữa các tháng trong năm giá tr ị h và A đối xứng qua ngày Hạ chí (21/ 6)và Đông chí (21/ 12). ϕ : Vĩ độ địa lý của địa phương δ : Góc xích vĩ 07/12/12 BIÊN SOẠN : NGUYỄN TĂNG VŨ 14
4 – BIỂU ĐỒ QUỸ ĐẠO BIỂU KIẾN CỦA MẶT TRỜI Quy luật chuyển động tương đối của mặt trời đối với trái đất gọi là chuy ển động biểu kiến của mặt trời. Biểu đồ quỹ đạo biểu kiến của mặt trời mặt trời đã được thành lập sẵn cho từng vùng của mỗi quốc gia. Có nhiều cách thành l ập biểu đ ồ, sau đây ta nghiên cứu cách thành lập biểu đồ dạng thông d ụng nh ất :  Tính giá trị góc A và h của mặt trời tại từng thời điểm khác nhau trong ngày đặc trưng từ lúc mặt trời mọc đến lúc mặt trời lặn  Vẽ trên mặt phẳng chân trrời lưới đường tròn đồng tâm cách đ ầu. Tâm là hình chiếu của thiên đỉnh, ứng với góc cao h = 900 các vòng tròn cách đều tiếp theo biểu thị các vòng tròn cao độ 800, 700,… 00 07/12/12 BIÊN SOẠN : NGUYỄN TĂNG VŨ 15
 Từ tâm vẽ các đường rẻ quạt biểu thị góc phương vị A theo từng gi ờ trong ngày.  Giao điểm giữa vòng tròn cao độ với đường rẻ quạt là hình chiếu t ọa đ ộ mặt trời trên mặt phẳng chân trời tại thời điểm của đ ường rẻ qu ạt bi ểu th ị góc phương vị A.  Nối tất cả các giao điểm vừa xác định chính là hình chiếu qu ỹ đ ạo m ặt trời trong ngày trên mặt phẳng chân trời. 07/12/12 BIÊN SOẠN : NGUYỄN TĂNG VŨ 16
BẮC 5h ĐÔNG TÂY 18h 6h 7h 17h 8h 16 h 9h 15h 10h 14h 13h 11h NAM 07/12/12 BIÊN SOẠN : NGUYỄN TĂNG VŨ 17
CÁC YẾU TỐ KHÍ HẬU 5. Cường độ bức xạ mặt trời a. Năng lượng của mặt trời truyền xuống mặt đất là nguồn gốc dẫn t ới m ọi thay đổi khí hậu trên mặt đất. Quang phổ BXMT truyền xuống đất có bước sóng λ = 0,17 ÷ 4µm. Trong đó bao gồm 52% bức xạ nhìn thấy (λ = 0,38 ÷ 0,76µ.) 43% bức xạ hồng ngoại (λ > 0,76µm.) và 5% bức xạ tử ngoại (λ < 0,38µm.). Hai đặc điểm cơ bản của bức xạ mặt trời truyền xuống đất là :  • Bức xạ nhiệt thường xuyên xuống mặt đất , đặc trưng bằng “ hằng số mặt trời S0 “ là lượng BXMT tới thẳng góc trên 1cm2 bề mặt ngoài giới hạn của khí quyển trong thời gian 1 phút, khi khoảng cách t ừ m ặt đ ất đến mặt trời bằng một đơn vị thiên văn (là khoảng cách trung bình t ừ m ặt trời xuống mặt đất, bằng bán trục lớn của quỹ đạo trái đất)S0 = 1,938 cal/cm2. Phút. 07/12/12 BIÊN SOẠN : NGUYỄN TĂNG VŨ 18
• Bức xạ ánh sáng thường xuyên xuống trái đất, đặc trưng bằng hằng số độ rọi , theo đo lường châu Âu giá trị của E0 ở ngoài giới hạn của khí quyển E0 =135000 lux tương ứng với độ chói của mặt trời lúc chính ngọ B = 2.109 nit. Tổng năng lượng BXMT truyền xuống đất  J = H + S (Kcal/cm2.phút) Trực xạ S : là những bức xạ mặt trời xuyên suốt qua khí quy ển truy ền thẳng xuống mặt đất. Trực xạ phụ thuộc vào độ trong suốt của khí quyển. Những đặc điểm của trực xạ : - Cường độ mạnh, tải nhiều năng lượng, gây cảm giác nóng. - Tính định hướng lớn, tạo bóng đổ đậm trên bình diện và trên mặt đứng. - Diệt được một số vi khuẩn, làm sạch môi trường, nhanh liền da các vết thương. 07/12/12 BIÊN SOẠN : NGUYỄN TĂNG VŨ 19
• Tản xạ (Ánh sáng khuếch tán): có thể coi ánh sáng tản xạ là ánh sáng do vòm trời bức xạ xuống mặt đất → số lượng và chất lượng ánh sáng khuếch tán phụ thuộc rất lớn vào tình trạng bầu trời, m ức đ ộ ô nhiễm khí quy ển, sương mù …. Tổng xạ J biến thiên theo vị trí mặt trời chu kỳ 24h trong m ỗi mùa th ời ti ết, có thể thừa nhận tổng xạ J là đại lượng dao động điều hòa. Jmax AJ Jtb AJ Jmin T = 24h 07/12/12 BIÊN SOẠN : NGUYỄN TĂNG VŨ 20