《建筑物理环境》课程教学资源：室外热环境参数测量实验

室外热环境参数测量实验

室外热环境参数测量实验

1.实验目的 ·室外热环境参数主要包括空气温度、空气相对湿度、风速 风向、太阳辐射等。 ·实验项目：空气温度、空气相对湿度、室内风向和风速、 太阳辐射照度 ·了解室外热环境参数测定的基本内容，初步了解、掌握相 关仪器仪表的性能和使用方法，明确各项测定应达到的目 的，进一步感受和了解室外气象因素对建筑热环境的影响

1. 实验目的 • 室外热环境参数主要包括空气温度、空气相对湿度、风速 风向、太阳辐射等。 • 实验项目：空气温度、空气相对湿度、室内风向和风速、 太阳辐射照度 • 了解室外热环境参数测定的基本内容，初步了解、掌握相 关仪器仪表的性能和使用方法，明确各项测定应达到的目 的，进一步感受和了解室外气象因素对建筑热环境的影响

2.测量仪器 > 太阳辐射照度（包括水平面上的总辐射照度、散射辐射照度和直 射辐射照度) ·仪器：天空辐射表及辐射电流表 实验原理：仪器的工作原理基于热电效应。在锰铜-康铜组成的热电 堆上涂以贪黑及氧化镁，利用它们对太阳辐射热吸系数的不同而造 成热电堆冷、热端点的温差，形成热电势。用辐射电流表测出其热 电流强度，这个电流强度的大小与太阳辐射照度成正比 实验步骤：(1)在太阳直射辐射不被遮挡的开阔处，安装好天空辐 射表，调节底板上的3个螺钉，使仪器感应面成水平位置。辐射电流 表安装在天气辐射表的北面，其距离应使观测者读数时不遮挡天气 辐射表。(2)将天空辐射表的2根导线与辐射电流表的+、-端连接 好，待仪器稳定后即可开始测量。(3)测量总辐射照度时，把天空 辐射表头部的金属罩取下，经40s后即可从电流表上读取数值；测散 射辐射照度时，需要专用遮光板挡住太阳直射辐射，然后从电流表 上读数；直射辐射照度可从同步测得的总辐射照度中减去散射辐射 照度来求得。(4)把上述辐射电流表上的数值按仪器使用说明书中 的公式换算成辐射照度

2. 测量仪器  太阳辐射照度（包括水平面上的总辐射照度、散射辐射照度和直 射辐射照度） • 仪器：天空辐射表及辐射电流表 • 实验原理：仪器的工作原理基于热电效应。在锰铜-康铜组成的热电 堆上涂以贪黑及氧化镁，利用它们对太阳辐射热吸系数的不同而造 成热电堆冷、热端点的温差，形成热电势。用辐射电流表测出其热 电流强度，这个电流强度的大小与太阳辐射照度成正比 • 实验步骤：（1）在太阳直射辐射不被遮挡的开阔处，安装好天空辐 射表，调节底板上的3个螺钉，使仪器感应面成水平位置。辐射电流 表安装在天气辐射表的北面，其距离应使观测者读数时不遮挡天气 辐射表。（2）将天空辐射表的2根导线与辐射电流表的+、-端连接 好，待仪器稳定后即可开始测量。（3）测量总辐射照度时，把天空 辐射表头部的金属罩取下，经40s后即可从电流表上读取数值；测散 射辐射照度时，需要专用遮光板挡住太阳直射辐射，然后从电流表 上读数；直射辐射照度可从同步测得的总辐射照度中减去散射辐射 照度来求得。（4）把上述辐射电流表上的数值按仪器使用说明书中 的公式换算成辐射照度

2.测量仪器 >风速仪 ·实验原理：热球式电风速仪出热球式感应测头和测量仪表两 部分组成。感应测头杆内有一直径约0.8mm的玻璃球。球内有 加热玻璃球用的镍络丝线圈和两个串联的热电偶。热电偶的 冷端连接在磷铜质的支柱上，直接暴露在气流中。当一定大 小的电流通过加热线圈后，玻璃球的温度升高，升高的程度 和气流的速度有关，气流速度小的升高的程度大，反之升高 的程度小，升高程度的大小通过热电偶产生的电势在电表上 指示出来，冉查表即可得出测点风速。 ·风向可采用防烟或悬挂丝线的方法测定

2. 测量仪器  风速仪 • 实验原理：热球式电风速仪出热球式感应测头和测量仪表两 部分组成。感应测头杆内有一直径约0.8mm的玻璃球。球内有 加热玻璃球用的镍络丝线圈和两个串联的热电偶。热电偶的 冷端连接在磷铜质的支柱上，直接暴露在气流中。当一定大 小的电流通过加热线圈后，玻璃球的温度升高，升高的程度 和气流的速度有关，气流速度小的升高的程度大，反之升高 的程度小，升高程度的大小通过热电偶产生的电势在电表上 指示出来，冉查表即可得出测点风速。 • 风向可采用防烟或悬挂丝线的方法测定

2.测量仪器 >温度、相对湿度和风速等参数的测量仪器操作方法具体讲授

2. 测量仪器  温度、相对湿度和风速等参数的测量仪器操作方法具体讲授

3.实验设计 室外热环境测量实验可以根据实际情况设计为一个综合性实验 或设计性实验。 (1)进行实际热环境测造 可通过对校园、小区、建筑群气象参数的测量来认识和评价该 区域的热环境。 (2)进行一个时段的热环境测量 可对一个区域在一个时段的气象参数测量来认识热环境随时间 的变化 (3)针对（但不限于）以下一个题目进行的热环境测量 可根据一个具体的题目来设计一个专项的试验测量： ·不同下垫面对地表附近热环境的影响； •绿化对建筑热环境的影响： •不同位置不同朝向建筑的热环境特性

3. 实验设计 室外热环境测量实验可以根据实际情况设计为一个综合性实验 或设计性实验。 (1)进行实际热环境测造 可通过对校园、小区、建筑群气象参数的测量来认识和评价该 区域的热环境。 (2)进行一个时段的热环境测量 可对一个区域在一个时段的气象参数测量来认识热环境随时间 的变化 (3)针对（但不限于）以下一个题目进行的热环境测量 可根据一个具体的题目来设计一个专项的试验测量： •不同下垫面对地表附近热环境的影响； •绿化对建筑热环境的影响： •不同位置不同朝向建筑的热环境特性

3.测量注意事项 测试室外空气温度时，温度计的温包应在距离地面1.5m的高度，当 测试地面、屋面、墙体表面附近的温度时，可在距表面50mm的高度，或 在统一规定的其他高度测量。测量时要避免太阳直接辐射。 室外空气温度测量的布点，应事先进行精心的策划和设计，要有针 对性。例如测定不同下垫面的温度场分布规律、不问位置个同朝向的建 筑物周围的温度场分布规律等，简单的无目的的，纯粹只是测量温度的 测量意义是不大的。 其他测温的注意事项和室内测定相同

3. 测量注意事项 测试室外空气温度时，温度计的温包应在距离地面1．5m的高度，当 测试地面、屋面、墙体表面附近的温度时，可在距表面50mm的高度，或 在统一规定的其他高度测量。测量时要避免太阳直接辐射。 室外空气温度测量的布点，应事先进行精心的策划和设计，要有针 对性。例如测定不同下垫面的温度场分布规律、不问位置个同朝向的建 筑物周围的温度场分布规律等，简单的无目的的，纯粹只是测量温度的 测量意义是不大的。 其他测温的注意事项和室内测定相同

4.测量结果的整理 室内热环境参数测量结果的记录和整理，一般应包括以下内容： (1)空气干球温度 (2)空气相对湿度 (3)风速 依测得的风速数值，绘出风速分布图。 (4)太阳辐射照度 (⑤)其他需说明的事项，例如测试环境表述及测量误差分析等

4. 测量结果的整理 (1)空气干球温度 室内热环境参数测量结果的记录和整理，一般应包括以下内容： (2)空气相对湿度 (3)风速 依测得的风速数值，绘出风速分布图。 (5)其他需说明的事项，例如测试环境表述及测量误差分析等 (4)太阳辐射照度