人类在长期生存发展进程中，不断探索自然环境的变化规律。在现代社会中，人们更是借助于现代工业技术，努力创造舒适、健康的人居环境，并且创造为满足特殊工业和人类特殊活动要求的人工环境。建筑物年复一年地经受各种气候因素的作用。其中，室外的气候因素主要包括太阳辐射、空气的温湿度、风、雨、雪等。

当太阳辐射穿过大气层时，一部分辐射能被大气中的水蒸气、二氧化碳和臭氧等所吸收；一部分辐射光遇到空气分子、尘埃、微小水珠等质点时，产生散射现象。另外，云层对太阳辐射还有反射作用。最终，太阳达到地球表面的太阳辐射能可分为两部分：一是从太阳直接照射到地面的部分，称为直接辐射或直射辐射；二是经大气散射后到达地面的部分，称为散射辐射。二者之和，称为总辐射。

地面所接收的太阳辐射强度受太阳高度角、大气透明度、地理纬度、云量和海拔高度等因素影响。太阳高度角为太阳照射方向与水平面的夹角。水平面上太阳的直射辐射强度与太阳高度角和大气透明度成正比。纬度高的地区，太阳高度角小；纬度低的地区，太阳高度角大。一天之中，中午的太阳高度角大，太阳辐射强，早晚则低些。天空中云量少的地区，直接辐射的能量较大。海拔高的地区，大气中的汽水、尘埃较少，并且太阳光线穿过的大气层也较薄，太阳辐射较大。关于大气透明度，因大气中含有的烟雾、尘埃、汽水、二氧化碳等造成的混浊状况而异。城市上空较农村混浊，故农村的透明度大于城市，从而太阳辐射也较强。至于散射辐射强度，它与太阳高度角成正比，与大气透明度成反比，在多云的天气中，由于云的扩散作用，所以散射辐射较强。

风通常是以水平运动为主的气流运动，可按气流运动的方向和速度来描述。季候风是由于太阳辐射热在地球上的照射不均匀，引起赤道和两极出现温差，从而产生大气环流。它是造成各地气候差异的主要原因之一。而地方风则由于地面上水陆分布，地势起伏，表面覆盖物的变化，所引起的小范围内的大气环流，如水陆风、山谷风、庭院风、巷道风等。地方风产生的根本原因是局部地方受热不均匀，且地方风的风向随日夜交替而变化。

通常用风玫瑰图来形象地反映一个地方的风速与风向。如图1《风玫瑰图》所示，该地区7月的风向以东南风最多。图1（b）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（频率），按照一定比例点在风向方位射线上，用符号将不同速度区分开来。该地区一年中的东南风为最多，风速也较大，西北风发生频率虽较少，但高风速的次数有一定比例。

一般气象学上所指的气温是指距地面1．5m高背阴处的空气温度。地面与空气的热量交换是气温升降的直接原因，这是由于大气能大量地吸收地面的长波辐射从而增温。入射到地面上的太阳辐射热量、地形与地表面的覆盖以及大气环流的热交换作用等是影响气温的主要因素，而太阳辐射起着决定的作用。气温有四季的变化、一天的变化和随地理纬度分布的变化之分。

气温有明显的日变化和年变化。一天之内最高值一般在14：00前后，而不在正午太阳高度角最大时刻，这是由于空气吸收地面辐射而增温要经历一个过程。气温最低值也不在午夜，而是在日出前后。一年的气温，在大陆上通常最高值出现于7月份，最低值出现于1月份。

在晴天，气温的昼夜变化具有一定的规律。图2是气温日变化曲线。

空气湿度是表示大气湿润的程度，通常以相对湿度来表示空气的湿润干燥程度。相对湿度的日变化通常与气温的日变化相反。在一天内，空气温度升高则相对湿度减少，空气温度降低则相对湿度增大。在晴天，相对湿度最高值一般出现于在黎明前后，夏季在4：00－5：00，虽然此时空气中的水蒸气含量少，但温度低，故相对湿度大；最低值出现于在午后，一般在13：00—15：00，此时虽空气含水蒸气多（因蒸发较盛），但温度已达最高，故相对温度最低，见图3所示。

因受海洋影响，我国南方大部分地区相对湿度在一年之内以夏季为最大，秋季最小。华南地区和东南沿海一带在3－5月温度还不高，又因春季海洋气团侵入，故相对湿度较大，所以南方地区在春夏之交气候较潮湿，室内地面常产生泛潮、结露现象。

降水是指从大地蒸发出来的大量水蒸气进入大气层后，经过凝结又以液态或固态的形式降到地面。雨、雪和冰雹等都属于降水现象。降水性质包括降水量、降水时间和降水强度等。降水量是指降落到地面的雨、雪和冰雹等融化后，未经蒸发或渗透流失而积累在水平面上的水层厚度，以mm为单位。降水时间是指一次降水过程从开始到结束持续的时间，用h，min来表示。降水强度是单位时间内的降水量。