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。