建筑熱工第四章

建筑熱工第四章第1頁/共30頁04四月20232第四章建筑防熱4.1熱氣候特征與防熱途徑熱氣候的特征干熱和濕熱干熱氣候：溫度高、濕度小，我國新疆地區(qū)濕熱氣候：溫度高、濕度大，我國南方大部分地區(qū)氣候參數(shù)熱氣候類型氣候參數(shù)熱氣候類型濕熱干熱濕熱干熱日最高溫度℃34~3938~40以上年降水量mm900~1700<250溫度日振幅℃5~77~10風(fēng)和風(fēng)熱風(fēng)相對濕度%75~9510~55第2頁/共30頁04四月20233第四章建筑防熱4.1熱氣候特征與防熱途徑>>熱氣候的特征熱氣候的特征濕熱地區(qū)的熱氣候特征氣溫高而且持續(xù)時間長;太陽輻射強(qiáng)度大，水平的太陽輻射強(qiáng)度最高達(dá)930~1045W/m2;相對濕度大，年降水量大；季風(fēng)旺盛。多為東南和南風(fēng)，風(fēng)速一般在1.5~3.7m/s。白天高于夜間。除沿海地區(qū)外，夜間的靜風(fēng)率高夏熱冬冷地區(qū)部分城市夏季氣候狀況第3頁/共30頁04四月20234第四章建筑防熱4.1熱氣候特征與防熱途徑>>熱氣候的特征>>傳統(tǒng)建筑形式熱氣候的特征濕熱地區(qū)和干熱地區(qū)傳統(tǒng)建筑形式濕熱地區(qū)干熱地區(qū)群體布置爭取通風(fēng)良好的朝向，布局開敞布局較密形成陰影巷道；建筑密集便于相互遮擋建筑平面外部開敞，設(shè)置涼臺，設(shè)外廊或底層架空，進(jìn)深較大。外部封閉，內(nèi)開敞，多設(shè)天井，庭院綠化建筑措施屋頂坡度較大以利排水；出檐較遠(yuǎn)以利遮陽、遮雨；底層架空以利防潮平頂為夜間涼臺；墻體厚重利隔熱，開窗??；風(fēng)塔建筑形式開敞、通透厚重密實、外閉內(nèi)敞可利用的技術(shù)遮陽、夜間通風(fēng)、綠化、地冷被動蒸發(fā)冷卻、夜間輻射、夜間通風(fēng)、綠化、地冷第4頁/共30頁04四月20235第四章建筑防熱4.1熱氣候特征與防熱途徑>>防熱途徑防熱途徑夏季室內(nèi)過熱的原因室外熱空氣經(jīng)窗戶流入室內(nèi)；太陽輻射通過窗戶傳入室內(nèi)；經(jīng)鄰近建筑、地面反射的太陽輻射；圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱；室內(nèi)余熱建筑防熱的途徑減弱室外的熱作用；窗口遮陽；建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱與散熱；合理組織自然通風(fēng)；盡量減少室內(nèi)余熱第5頁/共30頁04四月20236第四章建筑防熱4.2圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱設(shè)計>>設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)隔熱設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范》GB50176-93要求房間在自然通風(fēng)條件下，建筑物的屋頂和東、西墻面內(nèi)表面最高溫度不得高于室外計算溫度的最高值，即式中imax——圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面最高溫度，℃；

temax——夏季室外計算溫度最高值，℃。這一規(guī)定為建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱的最低要求；對于空調(diào)建筑而言，建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱阻R0和熱惰性指標(biāo)D為基本的性能指標(biāo)第6頁/共30頁04四月20237第四章建筑防熱4.2圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱設(shè)計>>室外綜合溫度室外綜合溫度綜合了室外氣溫和太陽輻射這兩種熱作用計算公式建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)各朝向由于太陽輻射不同，綜合溫度也會不同，屋頂最大，西、東墻次之；外表面的材料對綜合溫度影響很大，淺色表面的綜合溫度低于深色表面式中tsa——室外綜合溫度，℃。te——室外空氣溫度，℃；I——太陽輻射照度，W/m2；s——圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面的太陽輻射吸收系數(shù)，其值取決于表面材料的材質(zhì)、粗糙度及顏色e——外表面換熱系數(shù)，取19.0W/(m2K)；太陽輻射熱的“等效溫度”或者“當(dāng)量溫度”第7頁/共30頁04四月20238第四章建筑防熱4.2圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱設(shè)計>>室外綜合溫度室外綜合溫度綜合溫度的平均值平均值的計算：第8頁/共30頁04四月20239第四章建筑防熱4.2圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱設(shè)計>>隔熱措施>>屋頂圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱措施屋頂?shù)母魺岽胧┙档吞栞椛洚?dāng)量溫度提高屋頂實體材料的總衰減倍數(shù)通風(fēng)空氣間層屋頂蓄水屋頂植被屋頂?shù)?頁/共30頁04四月202310第四章建筑防熱4.2圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱設(shè)計>>隔熱措施>>屋頂圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱措施屋頂?shù)母魺岽胧┙档吞栞椛洚?dāng)量溫度第10頁/共30頁04四月202311第四章建筑防熱4.2圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱設(shè)計>>隔熱措施>>屋頂圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱措施屋頂?shù)母魺岽胧┰龃笪蓓敓嶙枧c熱惰性第11頁/共30頁04四月202312第四章建筑防熱4.2圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱設(shè)計>>隔熱措施>>屋頂圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱措施屋頂?shù)母魺岽胧┩L(fēng)空氣間層屋頂?shù)?2頁/共30頁04四月202313第四章建筑防熱4.2圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱設(shè)計>>隔熱措施>>屋頂圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱措施屋頂?shù)母魺岽胧┩L(fēng)空氣間層屋頂?shù)?3頁/共30頁04四月202314第四章建筑防熱4.2圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱設(shè)計>>隔熱措施>>屋頂圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱措施屋頂?shù)母魺岽胧┬钏蓓斨脖晃蓓數(shù)?4頁/共30頁04四月202315第四章建筑防熱4.2圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱設(shè)計>>隔熱措施>>屋頂圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱措施屋頂?shù)母魺岽胧嶓w材料層和封閉空氣間層屋頂通風(fēng)空氣間層屋頂閣樓屋頂蓄水屋頂植被屋頂?shù)?5頁/共30頁04四月202316第四章建筑防熱4.2圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱設(shè)計>>隔熱措施>>墻體圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱措施墻體的隔熱措施實體材料復(fù)合構(gòu)造外保溫構(gòu)造優(yōu)于內(nèi)保溫構(gòu)造墻面綠化通風(fēng)間層第16頁/共30頁04四月202317第四章建筑防熱4.2圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱設(shè)計>>隔熱措施>>墻體不同的材料布置順序?qū)w隔熱的影響第17頁/共30頁04四月202318第四章建筑防熱4.3房間的自然通風(fēng)>>通風(fēng)的作用通風(fēng)的作用及自然通風(fēng)的成因通風(fēng)的作用人體生理健康的要求：健康通風(fēng)舒適通風(fēng)可增加人體蒸發(fā)散熱量，提高舒適度；可加強(qiáng)室內(nèi)外空氣交換，帶走室內(nèi)的熱量通風(fēng)的方式自然通風(fēng)機(jī)械通風(fēng)自然通風(fēng)的成因風(fēng)壓作用熱壓作用第18頁/共30頁04四月202319第四章建筑防熱4.3房間的自然通風(fēng)>>自然通風(fēng)的成因通風(fēng)的作用及自然通風(fēng)的成因熱壓作用（煙囪效應(yīng)）第19頁/共30頁04四月202320第四章建筑防熱4.3房間的自然通風(fēng)>>自然通風(fēng)的成因通風(fēng)的作用及自然通風(fēng)的成因風(fēng)壓作用第20頁/共30頁04四月202321第四章建筑防熱4.3房間的自然通風(fēng)>>自然通風(fēng)的組織自然通風(fēng)的組織建筑朝向、間距以及建筑群的布局風(fēng)向透射角的選擇建筑長度、高度以及深度的影響長度越長，背后的漩渦區(qū)越大；高度越高，背后的漩渦區(qū)越大；深度越大，背后的漩渦區(qū)越小間距的要求建筑群布局的影響第21頁/共30頁04四月202322第22頁/共30頁04四月202323第四章建筑防熱4.3房間的自然通風(fēng)>>自然通風(fēng)的組織自然通風(fēng)的組織第23頁/共30頁04四月202324第四章建筑防熱4.3房間的自然通風(fēng)>>自然通風(fēng)的組織自然通風(fēng)的組織建筑的平面布置與剖面設(shè)計房間布局調(diào)整主要房間應(yīng)布置在迎風(fēng)側(cè)，輔助房間布置在下風(fēng)側(cè)開口位置及面積盡量使室內(nèi)氣流流經(jīng)人的活動區(qū)域；進(jìn)出氣口相對位置以貫通為最好；室內(nèi)氣流速度以0.3~1.5m/s為宜，應(yīng)保證一定的開口面積；盡量避免單側(cè)通風(fēng)；平開窗優(yōu)于推拉窗設(shè)置導(dǎo)風(fēng)裝置利用周圍環(huán)境及綠化改變氣流狀況豎向通風(fēng)組織第24頁/共30頁04四月202325第四章建筑防熱4.3房間的自然通風(fēng)>>自然通風(fēng)的組織自然通風(fēng)的組織房間的開口和通風(fēng)構(gòu)造措施開口位置和面積一般開口寬度為開間寬度的1/3~2/3；開口面積約為地板面積的15%~25%時，通風(fēng)效率最佳；一般為保證室內(nèi)氣流的速度，應(yīng)加大出氣口的面積；開口位置對房間流場及流速的影響非常大通風(fēng)構(gòu)造措施建筑構(gòu)件的利用；窗戶形式；專門的導(dǎo)風(fēng)裝置第25頁/共30頁04四月202326第四章建筑防熱4.4建筑遮陽>>建筑遮陽的作用和形式建筑遮陽的作用和形式建筑遮陽的作用建筑遮陽的形式固定遮陽主要形式：水平遮陽、垂直遮陽、綜合遮陽及擋板遮陽各式遮陽板的效果及影響遮陽系數(shù)；對室內(nèi)氣溫的影響：氣溫有所下降；對通風(fēng)的影響：風(fēng)速減弱22%~47%；對采光的影響：可避免眩光，照度降低53%~73%建筑其它構(gòu)件的利用挑檐、長廊、旋窗等第26頁/共30頁04四月202327第四章建筑防熱4.4建筑遮陽>>可調(diào)遮陽建筑遮陽的作用和形式可調(diào)遮陽第27頁/共30頁04四月2023