建筑物理課件5.

1、2022-5-26第五章建筑防熱第五章建筑防熱1河北工程大學(xué)建筑學(xué)院孫鳳明2022-5-26第五章建筑防熱第五章建筑防熱22022-5-26第五章建筑防熱第五章建筑防熱3第一節(jié)第一節(jié) 夏季室外熱作用的特點及室夏季室外熱作用的特點及室外綜合溫度外綜合溫度 一、室外熱作用一、室外熱作用 夏季，對建筑防熱來說最不利的情況是在晴夏季，對建筑防熱來說最不利的情況是在晴天，太陽輻射強度很大。白天，在強烈陽光照射下，天，太陽輻射強度很大。白天，在強烈陽光照射下，圍護結(jié)構(gòu)外表面的溫度大大高于室內(nèi)的空氣溫度，圍護結(jié)構(gòu)外表面的溫度大大高于室內(nèi)的空氣溫度，熱量從圍護結(jié)構(gòu)外表面向室內(nèi)傳遞。夜間，圍護結(jié)熱量從圍護結(jié)構(gòu)外

2、表面向室內(nèi)傳遞。夜間，圍護結(jié)構(gòu)外表面的溫度迅速降低，由于受向天空長波輻射構(gòu)外表面的溫度迅速降低，由于受向天空長波輻射的影響，外表面溫度甚至可低于室外空氣溫度。對的影響，外表面溫度甚至可低于室外空氣溫度。對多數(shù)無空調(diào)的建筑來說，在夜間，熱量是從室內(nèi)向多數(shù)無空調(diào)的建筑來說，在夜間，熱量是從室內(nèi)向室外傳遞，因此夏季圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)的傳熱是以室外傳遞，因此夏季圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)的傳熱是以2424小時小時為一周期的波動熱作用。圖為一周期的波動熱作用。圖5 5l l為北京地區(qū)某建筑為北京地區(qū)某建筑屋頂夏季在綜合溫度作用下的外表面和內(nèi)表面的溫屋頂夏季在綜合溫度作用下的外表面和內(nèi)表面的溫度實測資料。度實測資料。2022-5

3、-26第五章建筑防熱第五章建筑防熱4 圖圖5 51 1 在太陽輻射熱作用下某建筑的屋頂溫度實測結(jié)果在太陽輻射熱作用下某建筑的屋頂溫度實測結(jié)果 根據(jù)夏季熱作用的特點，圍護結(jié)構(gòu)的傳熱效應(yīng)按周根據(jù)夏季熱作用的特點，圍護結(jié)構(gòu)的傳熱效應(yīng)按周期性不穩(wěn)定傳熱來計算，評價圍護結(jié)構(gòu)防熱優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)期性不穩(wěn)定傳熱來計算，評價圍護結(jié)構(gòu)防熱優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)也主要是其抵抗波動熱作用的能力。也主要是其抵抗波動熱作用的能力。2022-5-26第五章第五章 建筑防熱建筑防熱5二、室外綜合溫度二、室外綜合溫度 室外綜合溫度是將室外氣溫和太陽輻射對圍護結(jié)構(gòu)室外綜合溫度是將室外氣溫和太陽輻射對圍護結(jié)構(gòu)的熱作用所產(chǎn)生的當(dāng)量溫度綜合成的一個室

4、外氣象參的熱作用所產(chǎn)生的當(dāng)量溫度綜合成的一個室外氣象參數(shù)，以數(shù)，以t tsasa表示。其計算式為表示。其計算式為: : tsatesI/e （51）式中：式中：tsa室外綜合溫度，室外綜合溫度，； te室外空氣溫度，室外空氣溫度， s圍護結(jié)構(gòu)外表面對太陽輻射的吸收系數(shù)，圍護結(jié)構(gòu)外表面對太陽輻射的吸收系數(shù)，其值可查表其值可查表51； I太陽輻射照度，太陽輻射照度，w/m2； e外表面換熱系數(shù)，外表面換熱系數(shù)，w/m2 k 。（夏季的外。（夏季的外墻和屋頂取墻和屋頂取19.0w/m2 k 。）。）2022-5-26第五章建筑防熱第五章建筑防熱6表51 太陽輻射吸收系數(shù)s值摘自摘自民用建筑熱工設(shè)計規(guī)

5、范民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范（GB50176-93） 在式（在式（51）中的）中的sI/e 稱為太陽輻射的稱為太陽輻射的“當(dāng)量溫當(dāng)量溫度度”，或，或“等效溫度等效溫度”，以，以teq表示：表示：即，即， teq sI/e （52）2022-5-26第五章第五章 建筑防熱建筑防熱7 圖圖5 52 2為綜合溫度的組成，它是根據(jù)實為綜合溫度的組成，它是根據(jù)實測的室外空氣溫度和一屋頂外表面的日輻射測的室外空氣溫度和一屋頂外表面的日輻射照度按式（照度按式（5 51 1）逐日計算得出的。綜合溫）逐日計算得出的。綜合溫度隨圍護結(jié)構(gòu)的朝向及外表面對日輻射的吸度隨圍護結(jié)構(gòu)的朝向及外表面對日輻射的吸收率不同而有很大變化

6、。圖收率不同而有很大變化。圖5 53 3表示不同朝表示不同朝向?qū)κ彝饩C合溫度的影響。由于各朝向表面向?qū)κ彝饩C合溫度的影響。由于各朝向表面所接受的太陽輻射照度有很大差異，對同樣所接受的太陽輻射照度有很大差異，對同樣作法的外墻，東西向的室外綜合溫度最高值作法的外墻，東西向的室外綜合溫度最高值可以比南向墻的綜合溫度最高值大很多?？梢员饶舷驂Φ木C合溫度最高值大很多。2022-5-26第五章第五章 建筑防熱建筑防熱8圖圖 52 室外綜合溫度組成室外綜合溫度組成 圖圖 53 夏季各朝向室外夏季各朝向室外 1.室外綜合溫度；室外綜合溫度； 綜合溫度舉例（在北緯綜合溫度舉例（在北緯30） 2.太陽輻射等效溫度

7、；太陽輻射等效溫度； 3.室外空氣溫度室外空氣溫度2022-5-26第五章第五章 建筑防熱建筑防熱9 綜合溫度是以一日為周期波動的，式（51）僅給出了一般表達式，為了進行隔熱計算，還必須確定綜合溫度的最大值、晝夜平均值和晝夜溫度波動振幅。 1.1.綜合溫度平均值（綜合溫度平均值（t tsasa）按下式計算）按下式計算 tsa tesI/ e （5-3）式中te室外日平均氣溫，； I 日平均太陽輻射照度，wm2。我國主要城市夏季的日平均輻射照度值，按民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范（GB5017693）采用 2.2.綜合溫度最大值按下式計算綜合溫度最大值按下式計算 tsa maxtsaAt sa （54）式

8、中：tsa max綜合溫度最大值，； tsa綜合溫度平均值，； At sa綜合溫度波動振幅，即綜合溫度最大值與平均值之差。 。2022-5-26第五章第五章 建筑防熱建筑防熱10其中，綜合溫度波動振幅At sa受室外空氣溫度振幅和日輻射等效溫度振幅的共同影響，其表達式為： At sa=(Ate+At eq) （55）式中：Ate室外氣溫振幅，； At eq太陽輻射等效溫度振幅，其表達式為： At eq(Imax-I) s/ e Imax,I分別為日輻射照度最大值及平均值，wm2，可查規(guī)范（GB5017693）； 時差修正系數(shù)?？紤]到室外氣溫最大值te max與日輻射等效溫度最大值teq max

9、出現(xiàn)的時間不一致，故兩者的振幅不能取簡單的代數(shù)和，應(yīng)乘以修正系數(shù)。值可根據(jù)At eq與Ate的比值，和Ie max與tmax出現(xiàn)的時間差，查表52而近似求得。2022-5-26第五章建筑防熱第五章建筑防熱11表表 52 時差（相位差）修正系數(shù)時差（相位差）修正系數(shù)值值2022-5-26第五章建筑防熱第五章建筑防熱12 3.綜合溫度最大值的出現(xiàn)時間綜合溫度最大值的出現(xiàn)時間tsa max,可近似地按振幅大小及時間差，由下式計算 （57）式中：tsa max綜合溫度最大值的出現(xiàn)時間，h； te max室外空氣溫度最大值的出現(xiàn)時間，h； 等效溫度最大值出現(xiàn)時間與室外空氣溫度出現(xiàn)最大值的時間差，h。te

10、qteteqtetsaAAAmaxmax2022-5-26第五章第五章 建筑防熱建筑防熱13 【例5一1】計算北京某一建筑的平屋頂在夏季某日的室外綜合溫度平均值和最高值。已知其為油氈屋面。日輻射吸收系數(shù)s值為0.9。當(dāng)日的室外氣溫平均為26.1 ；最高值為30.8，出現(xiàn)在15時。水平面太陽輻射照度平均值為162.6Wm2；最高值為661Wm2；出現(xiàn)在12時。 【解】計算綜合溫度平均值tsa ：按公式（53）： tsa 26.1+(0.9162.6)/1933.8 計算綜合溫度振幅At sa： 等效溫度振幅At eq：用公式 At eq (Imax-I)s/e (661-162.6)*0.9/1

11、923.6 室外空氣溫度振幅Ate： Ate30.8-26.14.7 2022-5-26第五章第五章 建筑防熱建筑防熱14綜合溫度振幅At sa： At eqAte23.64.75.02以及 Imax與te max出現(xiàn)的時間差為15123小時，查表 52，得時差修正系數(shù)0.95 At sa(Ate+At eq) (4.7+23.6)0.9526.89 綜合溫度最高值tsa max及出現(xiàn)時間tsa max按式（54） tsa maxtsa+At sa33.8+26.8960.69按式（57）tsa max1523.6*3/(4.7+23.6)17.5時，即在17時30分。 得：綜合溫度平均值為3

12、3.8，最高值為60.69，出現(xiàn)在17時30分左右。2022-5-26第五章建筑防熱第五章建筑防熱15第二節(jié)第二節(jié) 圍護結(jié)構(gòu)夏季隔熱評價方法圍護結(jié)構(gòu)夏季隔熱評價方法根據(jù)夏季熱作用的特點，衡量圍護結(jié)構(gòu)的隔熱優(yōu)劣，主要采用的指標(biāo)是圍護結(jié)構(gòu)對圍護結(jié)構(gòu)對周期性熱作用的衰減倍數(shù)和延遲時間周期性熱作用的衰減倍數(shù)和延遲時間，以及由此而得出在具體氣象情況下的內(nèi)表明內(nèi)表明最高溫度最高溫度?，F(xiàn)分述如下。2022-5-26第五章建筑防熱第五章建筑防熱16一、圍護結(jié)構(gòu)衰減倍數(shù)一、圍護結(jié)構(gòu)衰減倍數(shù) 圍護結(jié)構(gòu)在室外綜合溫度波的作用下，溫度波沿厚度方向逐漸衰減，振幅越來越小，室外綜合溫度振幅At sa與圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面的溫度

13、振幅Ai的比值，稱為該圍護結(jié)構(gòu)的衰減倍數(shù)o 即 o At sa/Ai （58）式中： o圍護結(jié)構(gòu)衰減倍數(shù)，無量綱； At sa綜合溫度波動振幅，； Ai內(nèi)表面溫度波動振幅，。 顯然，在同樣的綜合溫度作用下，衰減倍數(shù)越大的圍護結(jié)構(gòu)其內(nèi)表面的溫度波動振幅就越??；因而內(nèi)表面的最高溫度也就愈低，即隔熱性能愈好。衰減倍數(shù)值則可根據(jù)圍護結(jié)構(gòu)采用的構(gòu)造和各層材料特性按下式計算：2022-5-26第五章建筑防熱第五章建筑防熱17 圖 54 圍護結(jié)構(gòu)衰減倍數(shù)計算式中：e-自然對數(shù)的底，e2.71828 ； D-圍護結(jié)構(gòu)的總熱惰性指標(biāo)，等于各材料層熱惰性指標(biāo)之和： DD1+D2+DnR1S1+R2S2+RnSn

14、； eennnnniDoYYSYSYSYSYSSe1221111129.0（59）2022-5-26第五章建筑防熱第五章建筑防熱18S1, S2, Sn-各層材料的蓄熱系數(shù)，w/(m2 k)；Y1,Y2,Yn-各層材料的外表面蓄熱系數(shù)，其計算 方法參見本書第一章，w/(m2 k) 。二、圍護結(jié)構(gòu)的延遲時間二、圍護結(jié)構(gòu)的延遲時間 延遲時間指溫度波通過圍護結(jié)構(gòu)的相位延遲，即內(nèi)表面的最高溫度出現(xiàn)時間與室外綜合溫度最大值的出現(xiàn)時間之差，以小時表示（圖55）。2022-5-26第五章建筑防熱第五章建筑防熱19 圖55 溫度波的衰減和延遲 對一般實體結(jié)構(gòu)的延遲時間（o）可按下式計算: o= (5-10)2

15、25 .40151eeeiiYYarctgYarctgD2022-5-26第五章第五章 建筑防熱建筑防熱20式中； o圍護結(jié)構(gòu)的延遲時間（h)； Ye一圍護結(jié)構(gòu)外表面的蓄熱系數(shù)，即圖54中最外層外表面的蓄熱系數(shù)，在這里YeYn按第1章中公式計算； Yi圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面的蓄熱系數(shù)，即圖54中第一層（最內(nèi)一層）內(nèi)表面的蓄熱系數(shù)； 單位換算值，以1小時為15度，將度換算為小時； 40.5單位換算，即將弧度換算成度數(shù)，一弧度等于57.3度，則 arctg以度計的反三角函數(shù)。151度；DD5 .403 .5722022-5-26第五章第五章 建筑防熱建筑防熱21【例52】北京某建筑西墻的構(gòu)造如圖56，試求

16、其衰減倍數(shù)o、延遲時間o ?！窘狻浚?）計算各層熱阻R和熱惰性指標(biāo)D：材料層dRSD=R S鋼筋混凝土0.051.740.028717.20.49巖棉板0.080.0641.250.931.163鋼筋混凝土0.051.740.028717.20.49得： D2.143（2）計算各材料層外表面的蓄熱系數(shù)Y： （a）圍護結(jié)構(gòu)各層的外表面蓄熱系數(shù)（溫度波由外向內(nèi)時）：D11 Y2=S2=0.93 Y1 Y2 Y3=YeYi=Y1 Y2 Y3室內(nèi) 1 2 3 室外 50 80 50 圖圖 56 1. 1. 鋼筋混凝土；鋼筋混凝土； 2. 2. 巖棉板；巖棉板； 3. 3. 鋼筋混凝土鋼筋混凝土2022

17、-5-26第五章第五章 建筑防熱建筑防熱22 D31 Y2=S2=0.93 故可以直接計算第一層的Yi D11 Y1=9.18 Yi=Y1=9.18 (3) 計算對室外綜合溫度波的衰減倍數(shù)o：(i取8.7, e取19) o=27.58倍 (4)計算對室外綜合溫度波的延遲時間o ： o5.28小時2022-5-26第五章第五章 建筑防熱建筑防熱23三、內(nèi)表面最高溫度三、內(nèi)表面最高溫度 一般建筑圍護結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面最高溫度既受室外綜合溫度及圍護結(jié)構(gòu)衰減倍數(shù)的影響，也受室內(nèi)溫度及其波動的影響，圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面最高溫度應(yīng)按下式計算： (5-12) 其中，內(nèi)面平均溫度可按下式計算： (5-13) 式中：ima

18、x內(nèi)表面最高溫度（） ti室內(nèi)計算溫度平均值（）對一般無空調(diào)建筑可取ti=te1.5 te室外計算溫度平均值（），按民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范）（GB5017693）規(guī)定取值。iiotsaiiAAmax)(isaoiiittRRt2022-5-26第五章第五章 建筑防熱建筑防熱24tsa室外綜合溫度平均值（），按式（53）計算。Atsa 室外綜合溫度振幅（），按式（55）計算。Ati室內(nèi)計算溫度振幅（）按室外計算溫度振幅減1.5，即 Ati =Ate1.5 o圍護結(jié)構(gòu)衰減倍數(shù)，按式（59）計算。 o圍護結(jié)構(gòu)延遲時間，(h)，按式（510）計算。 i室內(nèi)空氣溫度波動影響到圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度波動的衰減倍

19、數(shù)，按下式計算: （514） Yi內(nèi)表面蓄熱系數(shù)，W/(m2K)，按（5-11）式計算 i內(nèi)表面換熱系數(shù)，W/(m2K)按前面表取值； i室內(nèi)最高溫度出現(xiàn)時間與圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面最高溫度出現(xiàn)時間之差，(h），即室內(nèi)溫度影響到內(nèi)表面的延遲時間，按下式計算：iiiiY95. 02022-5-26第五章第五章 建筑防熱建筑防熱25 時差修正系數(shù)。 值根據(jù)由室外綜合溫度波動引起的內(nèi)表面最高溫度出現(xiàn)時間與由室內(nèi)空氣溫度波動引起的內(nèi)表面最高溫度出現(xiàn)時間的時間差，和二者引起的內(nèi)表面溫度振幅（即Atsa/ o，和Ai/2）的比值查表52可得。 在以上計算中對一般無空調(diào)房間，室內(nèi)空氣溫度最大值出現(xiàn)時間（h），通常取

20、16；室外空氣溫度最大值出現(xiàn)時間（h），通常取15；太陽輻射照度最大值出現(xiàn)時間（h），通常?。核郊澳舷?，12；東向，8；西向，16 。 根據(jù)民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范（GB5017693）規(guī)定，在房間為自然通風(fēng)情況下，建筑物的屋頂和東、西外墻的內(nèi)表面最高溫度，應(yīng)低于當(dāng)?shù)厥彝庀募居嬎銣囟鹊淖罡咧担ǎ┘?imaxte max （516）2151iiiiYYarctg（515）2022-5-26第五章第五章 建筑防熱建筑防熱26 te max夏季室外計算溫度最高值，可在民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范（GB5017693）中查出。 【例5一3】按例52所示的西墻構(gòu)造，即已知其傳熱阻為1.46（m2K)W，衰減倍數(shù)為

21、25.94倍，延遲時間為5.15小時（即 5小時9分），求在以下環(huán)境中這一圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面的最高溫度及其出現(xiàn)時間。已知室外綜合溫度平均值tsa=33.85，最高值tsa max50.9，出現(xiàn)在15時41分；室外空氣計算溫度平均值te為30.2，最高值te max36.3，出現(xiàn)在15時。 【解】由于一般無空調(diào)建筑的圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面承受室外綜合溫度和室內(nèi)空氣溫度雙向波動作用的影響，需分別加以計算后綜合得出內(nèi)表面最高溫度。 （1）計算圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面平均溫度i 2022-5-26第五章第五章 建筑防熱建筑防熱27 (a)室內(nèi)空氣平均溫度，根據(jù)民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范，對一般無空調(diào)建筑的室內(nèi)空氣平均溫度按室外空

22、氣平均溫度加1.5計算，得：tite+1.530.2+1.531.7 (b)圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面平均溫度用公式（513）計算 i31.7+0.11(33.85-31.7)/1.4631.86 （2）計算由綜合溫度波動引起的圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度波動振幅Atsao，及引起內(nèi)表面最高溫度出現(xiàn)時間tsai Atsao(50.09-33.85)/25.940.63 tsai15時41分5時9分20時50分 （3）計算由室內(nèi)溫度波動引起圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度波動振幅Ati/i及引起內(nèi)表面最高溫度出現(xiàn)時間， tii2022-5-26第五章第五章 建筑防熱建筑防熱28 (a)室內(nèi)空氣溫度波動影響到內(nèi)表面溫度波動的衰減倍數(shù)

23、i,用公式（514） i=0.95(8.72+9.18)/8.721.95倍 (b)室內(nèi)空氣波動振幅Ati ，對一般無空調(diào)建筑，室內(nèi)空氣溫度波幅完全按室外空氣溫度波幅減1.5計算，得： Ati Ate1.5=(36.3-30.2)-1.5=4.6 (c)內(nèi)表面溫度波動振幅Ati/i Ati/i4.6/1.95=2.36 (d)室內(nèi)溫度波動傳至圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面的延遲時間，按公式(515)小時54. 1272. 818. 918. 91512151arctgYYarctgiiii2022-5-26第五章第五章 建筑防熱建筑防熱29 (e)由室內(nèi)溫度波動引起圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面的最高溫度出現(xiàn)時間。 因為室內(nèi)

24、最高溫度出現(xiàn)時間為16時，則由室內(nèi)溫度波動引起內(nèi)表面最高溫度出現(xiàn)時間tii應(yīng)為 tii16+1.54=17.54時即17時32分 （4）綜合考慮室外綜合溫度及室內(nèi)空氣溫度的波動作用后的圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面最高溫度及其出現(xiàn)時間。 （a）由室外綜合溫度波動引起的圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度波動振幅，Atsa/o，與由室內(nèi)空氣溫度波動引起的內(nèi)表面溫度波動振幅Ai/i，之比為： 2.360.63=3.74 （b）由室外綜合溫度引起圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面出現(xiàn)最高溫度的時間tsai和由室內(nèi)空氣溫度引起圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面出現(xiàn)最高溫度的時間tii之差（）為： tsaitii20時50分17時32分 3小時18分即3.3小時2022-5-

25、26第五章第五章 建筑防熱建筑防熱30 （C）用二者的時間差（3.3小時）及振幅比（3.74）查表52(小數(shù)點后用插入法計算）得出： 0.935 （d）按（512）式得圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面最高溫度 imax31.86（0.632.36)0.935 34.66 （e）圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面最高溫度出現(xiàn)時間，參照公式（5一7）考慮時間差和振幅比 i max17.54十0.633.3/(2.36+0.63) 18.29時，即18時17分 得圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面最高溫度為34.66，出現(xiàn)在18時17分。2022-5-26第五章建筑防熱第五章建筑防熱31第三節(jié)第三節(jié) 圍護結(jié)構(gòu)隔熱能力的選圍護結(jié)構(gòu)隔熱能力的選擇和隔熱措施擇和

26、隔熱措施隔熱能力的選擇隔熱能力的選擇外墻和屋頂?shù)母魺岽胧┩鈮臀蓓數(shù)母魺岽胧┎ＡУ母魺岵ＡУ母魺?022-5-26第五章建筑防熱第五章建筑防熱32一、隔熱能力的選擇一、隔熱能力的選擇 圍護結(jié)構(gòu)的隔熱能力的選擇需考慮以下幾方面：圍護結(jié)構(gòu)的隔熱能力的選擇需考慮以下幾方面： 1、建筑類型、建筑類型 對于多數(shù)無空調(diào)的建筑，夏季主要是隔絕太陽對于多數(shù)無空調(diào)的建筑，夏季主要是隔絕太陽輻射熱的影響，使圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度不高于室輻射熱的影響，使圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度不高于室外空氣溫度，并且在夜間降溫后室內(nèi)熱量能盡快外空氣溫度，并且在夜間降溫后室內(nèi)熱量能盡快散發(fā)出去。散發(fā)出去。 對于有空調(diào)的建筑，為了保持室內(nèi)對于有

27、空調(diào)的建筑，為了保持室內(nèi)氣溫穩(wěn)定、減少空氣調(diào)節(jié)的能耗，要求圍護結(jié)構(gòu)氣溫穩(wěn)定、減少空氣調(diào)節(jié)的能耗，要求圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能優(yōu)于一般建筑。的熱工性能優(yōu)于一般建筑。2022-5-26第五章第五章 建筑防熱建筑防熱33 2、氣候特點 干熱地區(qū)干熱地區(qū)，由于日夜溫差大，宜用熱惰性指標(biāo)大的比較厚重的圍護結(jié)構(gòu)，增加對溫度波動的衰減和延遲；在濕在濕熱地區(qū)熱地區(qū)，氣候特點是日夜溫差較小，濕度大，建筑內(nèi)主要靠通風(fēng)降溫，對圍護結(jié)構(gòu)熱惰性指標(biāo)的要求相對較低。 3、建筑使用特點 根據(jù)建筑的功能，對于主要在白天使用的房間（如辦公室），最好將圍護結(jié)構(gòu)的內(nèi)表明出現(xiàn)最高溫度的時間和使用時間錯開。 4、圍護結(jié)構(gòu)朝向 由于建筑的各朝

28、向所受夏季日輻射作用的強度不同，屋頂是隔熱重點，其次是東、西向的墻和窗，再次為南向，最后為北向的墻和窗。2022-5-26第五章建筑防熱第五章建筑防熱34二、外墻和屋頂?shù)母魺岽胧┒?、外墻和屋頂?shù)母魺岽胧? 1、建筑的外表面采用淺色的粉刷或飾面、建筑的外表面采用淺色的粉刷或飾面，以減少，以減少圍護結(jié)構(gòu)的表面對日輻射的吸收率，從而降低圍護結(jié)構(gòu)的表面對日輻射的吸收率，從而降低室外綜合溫度。如屋頂用白色防水涂料或用白室外綜合溫度。如屋頂用白色防水涂料或用白色石子代替黑色石子作為瀝青油氈防水的防護色石子代替黑色石子作為瀝青油氈防水的防護層，便可以大大降低屋頂?shù)耐獗砻鏈囟?。層，便可以大大降低屋頂?shù)耐獗砻鏈?/p>

29、度。 圖圖5 57 7為黑色、淺綠色、白色為黑色、淺綠色、白色3 3種面層在陽種面層在陽光作用下的表面溫度對比。從中可以看出，白光作用下的表面溫度對比。從中可以看出，白色表面的最高溫度可比黑色表面低色表面的最高溫度可比黑色表面低25253030。這樣，對同樣構(gòu)造的圍護結(jié)構(gòu)，只要改變外表這樣，對同樣構(gòu)造的圍護結(jié)構(gòu)，只要改變外表面顏色，便可以取得較好的隔熱效果。所以，面顏色，便可以取得較好的隔熱效果。所以，建筑的外表面宜選擇對日輻射的吸收率（建筑的外表面宜選擇對日輻射的吸收率（s s）小的材料作面層。小的材料作面層。 2022-5-26第五章建筑防熱第五章建筑防熱352022-5-26第五章第五章

30、 建筑防熱建筑防熱36 2.2.用實體隔熱材料或帶有封閉空氣間層的圍護結(jié)構(gòu)。用實體隔熱材料或帶有封閉空氣間層的圍護結(jié)構(gòu)。 應(yīng)用隔熱材料提高圍護結(jié)構(gòu)的熱阻（R）和熱惰性指標(biāo)（D）值，從而加大對波動熱作用的阻尼作用，使圍護結(jié)構(gòu)具有較大的衰減倍數(shù)（0）和延遲時間（0）值，可以降低圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面的平均溫度和最高溫度。如圖58及表53為兩種構(gòu)造的屋頂隔熱實測值，（a）屋頂比(b)屋頂增加了125mm厚的加氣混凝土隔熱層，從而提高了其熱阻和熱惰性指標(biāo)。 圖 582022-5-26第五章建筑防熱第五章建筑防熱37 從實測結(jié)果從實測結(jié)果看出，在同樣的室外綜合溫度作用下，看出，在同樣的室外綜合溫度作用下，(b)

31、屋頂?shù)膬?nèi)表面最高溫度比屋頂?shù)膬?nèi)表面最高溫度比(a)屋頂?shù)臀蓓數(shù)?0，最高溫度的降，最高溫度的降低很明顯。同時，圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面日夜的平均溫度和波低很明顯。同時，圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面日夜的平均溫度和波動振幅也都有所降低，但由于夜間散熱較慢，圍護結(jié)構(gòu)動振幅也都有所降低，但由于夜間散熱較慢，圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面夜間最低溫度與內(nèi)表面夜間最低溫度與(a）屋頂就相差不明顯）屋頂就相差不明顯.這種構(gòu)造這種構(gòu)造對于日夜溫差較大，或夏熱冬冷地區(qū)更為適合。對于日夜溫差較大，或夏熱冬冷地區(qū)更為適合。2022-5-26第五章第五章 建筑防熱建筑防熱38 應(yīng)用帶有封閉空氣間層的圍護結(jié)構(gòu)，如空心大板屋頂，利用封閉空氣間層隔熱，為提高間

32、層隔熱能力，可在間層內(nèi)鋪設(shè)反射系數(shù)大的材料如鋁箔，以減少輻射傳熱量，封閉的鋁箔空氣間層質(zhì)輕且隔熱效果好，對發(fā)展輕型屋頂很有意義。 3.3.在圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)通風(fēng)間層，在圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)通風(fēng)間層，作成通風(fēng)屋頂或通風(fēng)墻，這些間層與室外相通，利用熱壓和風(fēng)壓作用使間層內(nèi)的空氣流動，從而帶走大部分進入間層的輻射熱，減少了通過下層圍護結(jié)構(gòu)向室內(nèi)的傳熱，它可以有效地降低圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面的溫度。這比較適合于濕熱地區(qū)要求圍護結(jié)構(gòu)白天隔熱好而夜間又散熱快的建筑。通風(fēng)屋頂?shù)男问饺鐖D59所示。2022-5-26第五章建筑防熱第五章建筑防熱39圖 59 間層通風(fēng)的組織形式2022-5-26第五章第五章 建筑防熱建筑防熱40 為取

33、得良好的通風(fēng)效果，屋頂風(fēng)道長度不宜超過為取得良好的通風(fēng)效果，屋頂風(fēng)道長度不宜超過10m10m，通風(fēng)間層高度不低于，通風(fēng)間層高度不低于200mm200mm以以200200300mm300mm左右左右為宜為宜；其面層采用不保溫材料，基層則應(yīng)有適當(dāng)?shù)谋馗魺?；其面層采用不保溫材料，基層則應(yīng)有適當(dāng)?shù)谋馗魺釋?。同時，為了加大風(fēng)壓通風(fēng)的效果，應(yīng)盡量使風(fēng)口朝層。同時，為了加大風(fēng)壓通風(fēng)的效果，應(yīng)盡量使風(fēng)口朝向夏季主導(dǎo)風(fēng)向。其檐口形式亦應(yīng)注意有利于將風(fēng)引入向夏季主導(dǎo)風(fēng)向。其檐口形式亦應(yīng)注意有利于將風(fēng)引入通風(fēng)間層。例如圖通風(fēng)間層。例如圖59（a）中的有兜風(fēng)檐口，它的特點）中的有兜風(fēng)檐口，它的特點是在檐口處的屋頂

34、面層挑出以兜住從下而上的氣流導(dǎo)入是在檐口處的屋頂面層挑出以兜住從下而上的氣流導(dǎo)入通風(fēng)間層內(nèi)。為了增加熱壓通風(fēng)效果，還可將出風(fēng)口處通風(fēng)間層內(nèi)。為了增加熱壓通風(fēng)效果，還可將出風(fēng)口處的表面涂黑，提高出風(fēng)口處的空氣溫度，如圖的表面涂黑，提高出風(fēng)口處的空氣溫度，如圖5一一9(C)。 通風(fēng)屋頂?shù)臉?gòu)造舉例如圖通風(fēng)屋頂?shù)臉?gòu)造舉例如圖5 51010。面層材料常用各種。面層材料常用各種預(yù)制薄板，在基層上設(shè)置保溫隔熱和防水層。通風(fēng)間層預(yù)制薄板，在基層上設(shè)置保溫隔熱和防水層。通風(fēng)間層隔熱能力的計算可參見隔熱能力的計算可參見民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范(GB50176-93)(GB50176-93)。202

35、2-5-26第五章建筑防熱第五章建筑防熱41 圖圖 510 幾種通風(fēng)屋頂幾種通風(fēng)屋頂（a)上人屋頂；上人屋頂； (b),(c)不上人屋頂不上人屋頂2022-5-26第五章建筑防熱第五章建筑防熱42 通風(fēng)墻構(gòu)造舉例，如圖511為北京一實驗樓的外墻，其通風(fēng)原理與通風(fēng)屋頂相同。 (a) (b) 圖 511 通風(fēng)墻2022-5-26第五章建筑防熱第五章建筑防熱43 圖512為圖511（a）所示的通風(fēng)復(fù)合輕板外墻與常用的370mm磚墻隔熱性能比較。經(jīng)計算，370mm厚磚墻的熱惰性指標(biāo)約為5.06,而通風(fēng)復(fù)合外墻的熱情性指標(biāo)僅為 1.58，二者相差很多。但經(jīng)過對兩種墻體內(nèi)表面溫度進行24小時連續(xù)測試表明，

36、由于采用了通風(fēng)空氣間層，二者的夏季內(nèi)表面溫度相差卻不大。圖 5122022-5-26第五章第五章 建筑防熱建筑防熱44 4 4利用水的蒸發(fā)和植被對太陽能的轉(zhuǎn)化作用降溫，包利用水的蒸發(fā)和植被對太陽能的轉(zhuǎn)化作用降溫，包括蓄水屋面和植被屋面。括蓄水屋面和植被屋面。 蓄水屋面利用水蒸發(fā)需吸收汽化熱，從而大量消耗達到屋面的太陽輻射熱。其構(gòu)造示意見圖513（a）。在屋頂上作一個鋼筋混凝土水池，蓄水高度一般應(yīng)在300mm以上，以達到隔熱的要求；最好用500600mm的深池蓄水，除隔熱效果較好外，深水池可以盡量減少人工補水的次數(shù)，而主要利用雨水補充。圖 513（a)蓄水屋頂2022-5-26第五章第五章 建筑

37、防熱建筑防熱45 植被屋頂，即在屋頂上種草或其他植物，利用植物葉面的蒸騰和光合作用吸收太陽輻射。其構(gòu)造示意如圖513（b）。兩種屋頂在白天的隔熱效果都很好，但增加了結(jié)構(gòu)的荷載，在構(gòu)造上還必須注意水池的防水能力；并且為了減少夜間向室內(nèi)散熱，基層應(yīng)有一定的保溫隔熱層。圖 513 (b)植被屋頂2022-5-26第五章第五章 建筑防熱建筑防熱46 圖514為幾種屋頂構(gòu)造的隔熱效果實測，測試結(jié)果表明，不設(shè)隔熱層的圓孔板隔熱效果最差。細石混凝土 40油氈防水層水泥砂漿抹面 20空心板 130細石混凝土板40通風(fēng)空氣間層 240油氈防水層水泥砂漿 20空心板 130作法同B但為兜風(fēng)檐口植被蛭石 150水渣

38、 50油氈防水水泥砂漿 20空心板 130 圖 514 幾種屋頂構(gòu)造的隔熱效果A普通圓孔板屋頂 B在圓孔板上加通風(fēng)空氣間層的屋頂C有兜風(fēng)檐口的通風(fēng)屋頂 D植被屋頂2022-5-26第五章建筑防熱第五章建筑防熱47 改善普通玻璃對日輻射的透過、吸收和反射特性以減少進入的日輻射，在近年來有很大進展。隔熱玻璃的品種主要有染色玻璃、吸熱玻璃、反射玻璃以及光化學(xué)玻璃等。 染色玻璃染色玻璃是在玻璃中加進不同的礦物原料，可呈現(xiàn)古銅色、藍綠色、藍灰色等，它與透明玻璃相比可減少眩光和避免過多的日輻射。 吸熱玻璃吸熱玻璃內(nèi)含有較多的氧化亞鐵，對紅外線有高度的吸收特性，且隨著氧化亞鐵的含量不同而有不同的對日輻射透過

39、和吸收系數(shù)。 熱反射玻璃熱反射玻璃是在玻璃的一面鍍或貼有不同顏色的金屬薄膜，可以反射大量的輻射熱。但對可見光的透過率也相對較低，如普通6mm厚玻璃的可見光透過率約為90，而反射玻璃則只有26，可能會使室內(nèi)光線較暗。另外，對日輻射反射太多，會將輻射熱轉(zhuǎn)嫁于鄰近建筑和周圍環(huán)境，若大量使用有可能造成光污染。三、玻璃的隔熱三、玻璃的隔熱2022-5-26第五章第五章 建筑防熱建筑防熱48 光化學(xué)玻璃是一種可隨其所受的日輻射照度而改變對日輻射透過率的玻璃。當(dāng)陽光照射時，光化學(xué)玻璃的顏色變暗，但仍有一定透明度，而在光線變暗時又能恢復(fù)原有透過率。這樣，既阻擋了過多的日輻射，又能在日輻射不強時保持較好的透光率

40、。 幾種玻璃對日輻射的透過特性見圖515。玻璃對不同波長輻射的透過率大致如圖516。 圖515 幾種玻璃的透過特性(a) 普通玻璃； (b) 吸熱玻璃 ； （c) 反射玻璃 2022-5-26第五章建筑防熱第五章建筑防熱49透過率2022-5-26第五章建筑防熱第五章建筑防熱50第四節(jié)第四節(jié) 建筑的自然通風(fēng)建筑的自然通風(fēng) 我國南方沿海地區(qū)大部分屬于濕熱氣候，為了創(chuàng)造良好的室內(nèi)熱環(huán)境，在建筑群和個體設(shè)計中主要應(yīng)注意三個方面，即： 1、有利于通風(fēng)，使室內(nèi)空氣能順暢的流動、有利于通風(fēng)，使室內(nèi)空氣能順暢的流動。良好的通風(fēng)不僅可以供給新鮮空氣和帶走室內(nèi)熱量，在夏季還可以依靠空氣流動以促進人體汗液蒸發(fā)降溫

41、，給人以舒適感。 2 2、盡量減少日輻射對周圍環(huán)境的影響，降低環(huán)境溫、盡量減少日輻射對周圍環(huán)境的影響，降低環(huán)境溫度。度。如建筑外部空間的綠化，以及設(shè)置花架、連廊等，都可以改善小氣候。 3 3、結(jié)合建筑設(shè)計，在窗口以至外墻、屋頂上設(shè)置遮、結(jié)合建筑設(shè)計，在窗口以至外墻、屋頂上設(shè)置遮陽，減小進入室內(nèi)的輻射熱。陽，減小進入室內(nèi)的輻射熱。 本節(jié)將著重介紹組織良好的自然通風(fēng)問題。2022-5-26第五章第五章 建筑防熱建筑防熱51一、組織自然通風(fēng)的原則一、組織自然通風(fēng)的原則 在建筑中自然通風(fēng)的產(chǎn)生是由于建筑開口（門窗等）處存在著空氣壓力差。其中包括熱壓和風(fēng)壓。它們的大小除了受室內(nèi)外溫差和風(fēng)力影響外，與建筑

42、形式和布局都有著密切關(guān)系。 1.熱壓通風(fēng) 熱壓的大小主要由室內(nèi)外溫差和進排氣口高差決定，如圖517。熱壓（Ps）的計算式為： Ps9.81h(ei) （517）式中：Ps熱壓，Pa； e,i室外、室內(nèi)的空氣密 度，kgm3； 圖517 熱壓通風(fēng) h進、排氣口中心線高差，m； 9.81換算系數(shù)，1kg/m21mmH2O9.81Pa2022-5-26第五章第五章 建筑防熱建筑防熱52 顯然，在同樣室內(nèi)外溫差和進排口面積的情況下，如其高差愈大，在單位時間里交換的空氣量也愈多。 2.風(fēng)壓通風(fēng) 風(fēng)壓是當(dāng)風(fēng)吹到建筑物上時，在迎風(fēng)面上，由于空氣流動受阻，速度減弱，使風(fēng)的部分動壓變?yōu)殪o壓，亦即使建筑物迎風(fēng)面上

43、的壓力大于大氣壓。在迎風(fēng)面上形成正壓區(qū)；在建筑的背風(fēng)面、屋頂和兩側(cè)，由于在氣流曲繞過程中形成空氣稀薄現(xiàn)象，在該處壓力小于大氣壓，形成負壓區(qū)，如圖518。如建筑上開有門窗口，氣流就從正壓區(qū)流向室內(nèi)、再從室內(nèi)向外流至負壓區(qū)，形成風(fēng)壓通風(fēng)。風(fēng)壓通風(fēng)的壓力大小，主要取決于風(fēng)速和由建筑各面尺寸及與風(fēng)向間的夾角所決定的空氣動力系數(shù)（K），其計算式為：圖 518 風(fēng)吹到房屋上的氣流狀況2022-5-26第五章第五章 建筑防熱建筑防熱53式中：Pw風(fēng)壓，Pa； V風(fēng)速，m/s； 空氣密度， ； 空氣動力系數(shù)，即某一點上的壓力與風(fēng)的動壓之比，可以是正壓（ 為正值）或負壓（為負值）其數(shù)值在01之間。3/mkg圖5

44、19 正立方體的空氣動力系數(shù) 空氣動力系數(shù)一般有專門的模型實驗決定。圖519即為一實驗結(jié)果。2022-5-26第五章第五章 建筑防熱建筑防熱54二、窗口設(shè)置對室內(nèi)氣流的影響二、窗口設(shè)置對室內(nèi)氣流的影響 1.1.進風(fēng)口和出風(fēng)口的面積比進風(fēng)口和出風(fēng)口的面積比 當(dāng)進風(fēng)口與出風(fēng)口面積不等時，室內(nèi)平均氣流速度只取決于較小的開口尺寸；至于較小的是進風(fēng)口還是出風(fēng)口，則差別不大。但兩者的相對大小對室內(nèi)最大氣流速度和流場分布則有很大影響，多數(shù)情況下最大氣流速度是隨著出風(fēng)口與進風(fēng)口的比值而增加的，室內(nèi)最大氣流速度通常出現(xiàn)在接近進風(fēng)口處。圖520為兩種不同的進、出口面積比時室內(nèi)流場的分布情況。圖520 進、出風(fēng)口面

45、積比與室內(nèi)流場 (a) 進風(fēng)口：出風(fēng)口1：3 (b) 進風(fēng)口：出風(fēng)口3：1Vmax152，平均 V44Vmax67，平均 V422022-5-26第五章建筑防熱第五章建筑防熱552.2.窗口高度窗口高度圖圖 521 窗口高度對室內(nèi)氣流影響窗口高度對室內(nèi)氣流影響 如圖521（a），當(dāng)進、排風(fēng)口都在高處時，在人體高度上不能產(chǎn)生期望的風(fēng)速，而如圖521（b）、（c）用低進風(fēng)口和低出風(fēng)口，或用低進風(fēng)口高出風(fēng)口，氣流可以作用于人體活動范圍，便可起到通風(fēng)散熱作用。如用高進風(fēng)口低出風(fēng)口，如圖521（d）氣流仍在高處，不能吹向人體的高度。由此看出，影響氣流范圍的主要是進風(fēng)口的高度。2022-5-26第五章建筑

46、防熱第五章建筑防熱56 3.3.開口的平面位置開口的平面位置 一般來說進風(fēng)口面積愈大，空氣流動范圍愈均勻；但如開口相距太近，就使氣流導(dǎo)向一側(cè)，室內(nèi)其他地區(qū)會產(chǎn)生渦流現(xiàn)象，如522（b）、（d），對通風(fēng)不利。圖 522 不同的開窗位置對風(fēng)流場影響2022-5-26第五章第五章 建筑防熱建筑防熱57 4.4.利用建筑手法組織通風(fēng)利用建筑手法組織通風(fēng) 當(dāng)室內(nèi)進氣口位置不能正對夏季主導(dǎo)風(fēng)向時，可以利用建筑手法，如設(shè)置擋風(fēng)板或?qū)Я靼?，利用建筑平面的凹凸，或利用綠籬等，如圖523，以組織氣流，調(diào)節(jié)室內(nèi)通風(fēng)。2022-5-26第五章建筑防熱第五章建筑防熱58 三、通風(fēng)與建筑群的布置三、通風(fēng)與建筑群的布置 風(fēng)

47、吹向建筑后，必將在其背面產(chǎn)生渦流區(qū)，渦流區(qū)在地面上的投影又稱風(fēng)影，如圖524在風(fēng)影以內(nèi)，風(fēng)力弱，風(fēng)向不穩(wěn)定，如果一幢房子位于其他建筑的風(fēng)影以內(nèi)，便難以借風(fēng)壓通風(fēng)。因此，在建筑群布局時也需考慮風(fēng)影長度的影響。如圖524（b）將行列式布置改為錯列式布置，便是減少擋風(fēng)的措施之一。 風(fēng)影長度主要受風(fēng)向投射角（見圖525）和建筑物高度的影響。 風(fēng)向投射角對風(fēng)影的影響見表54。2022-5-26第五章第五章 建筑防熱建筑防熱59 圖524 建筑物的風(fēng)影表 54 風(fēng)向投射角與風(fēng)影長度（建筑高度為H） 圖525 風(fēng)投射角(a) 行列式布置(b) 錯列式布置 建筑物 法向 風(fēng)向 2022-5-26第五章第五章

48、建筑防熱建筑防熱60 從表中可看出，在風(fēng)向投射角為0,即風(fēng)從正面吹向建筑時，風(fēng)影長度最大，前、后兩建筑之間為了避免擋風(fēng)所需的間距最大，約為前棟建筑高度的4倍；但若風(fēng)向是斜吹，風(fēng)向投射角為45時，其風(fēng)影長度可大大減小。因此，在建筑群布局時?？梢圆捎眉哟箫L(fēng)向投射角，使后排建筑在風(fēng)影范圍之外，如圖526。但也應(yīng)注意，投射角加大會使室內(nèi)平均風(fēng)速降低。 D DD圖526 加大入射角等于加大了通風(fēng)間距2022-5-26第五章建筑防熱第五章建筑防熱61 圖527為某招待所建筑群的布局，該地的主導(dǎo)風(fēng)向投射角為60。此布局取得了良好的通風(fēng)效果。2022-5-26第五章第五章 建筑防熱建筑防熱62 對高層建筑，由

49、于風(fēng)速隨建筑高度的增加而加大，高處的風(fēng)受建筑阻擋，可在迎風(fēng)面建筑高度的大約23以下部分形成風(fēng)的渦流并對周圍低層建筑的風(fēng)向有較大影響，甚至?xí)纬纱怪毙L(fēng)，使附近煙囪倒流，如圖528。同時，在建筑物側(cè)面和頂部會形成風(fēng)的高速區(qū)。如高層樓下面為開敞式，也會形成高速風(fēng)通道。在考慮周圍環(huán)境時，應(yīng)加以注意。 圖 528 高層建筑的風(fēng)A 旋風(fēng)； B高速風(fēng)2022-5-26第五章建筑防熱第五章建筑防熱63第五節(jié)第五節(jié) 干熱地區(qū)的建筑防熱干熱地區(qū)的建筑防熱 在干熱地區(qū)，氣候特點是相對濕度小，空氣干燥，白天日照強度大、溫度高，夜間溫度又迅速降低。建筑的防熱方式和濕熱地區(qū)有很大不同。主要采用的措施有以下五種： 一、注

50、意遮陽和遮擋風(fēng)沙一、注意遮陽和遮擋風(fēng)沙。在干熱地區(qū)建筑的總體布局上，需考慮建筑之間應(yīng)相互遮擋，以減少強烈的日輻射作用和大風(fēng)的影響。2022-5-26第五章第五章 建筑防熱建筑防熱64二二 、利用綠化、水池，以及亭臺、回廊等，、利用綠化、水池，以及亭臺、回廊等，改善建筑周圍的小氣候環(huán)境；同時造成改善建筑周圍的小氣候環(huán)境；同時造成人工陰影區(qū)，在窗口處設(shè)置遮陽。人工陰影區(qū)，在窗口處設(shè)置遮陽。三、建筑布局緊湊，減少外圍護結(jié)構(gòu)面積三、建筑布局緊湊，減少外圍護結(jié)構(gòu)面積和無組織的通風(fēng)。和無組織的通風(fēng)。四、采用熱惰性指標(biāo)大的厚重圍護結(jié)構(gòu)使四、采用熱惰性指標(biāo)大的厚重圍護結(jié)構(gòu)使其對室外波動熱作用有相對大的衰減倍其

51、對室外波動熱作用有相對大的衰減倍數(shù)和延遲時間（最好在數(shù)和延遲時間（最好在8小時以上），盡小時以上），盡量減少室內(nèi)溫度波動的振幅。量減少室內(nèi)溫度波動的振幅。2022-5-26第五章建筑防熱第五章建筑防熱65五、利用水的蒸發(fā)降溫五、利用水的蒸發(fā)降溫 在水分蒸發(fā)吸熱降低室內(nèi)空氣溫度的同時，還增加了空氣濕度，改變干熱環(huán)境。在干熱地區(qū)民居中常采用這一降溫方式。如圖5一29為阿富汗一清真寺剖面，室外的風(fēng)經(jīng)風(fēng)筒并通過水池和地道降溫加濕后進入室內(nèi)，其降溫效果較好。圖 529 阿富汗小清真寺（利用蒸發(fā)降溫）2022-5-26第五章第五章 建筑防熱建筑防熱66 埃及干熱地區(qū)的民居中可見到如圖530的作法：使室外熱

52、風(fēng)經(jīng)過盛滿水的陶缶（陶缶僅可緩慢滲水）和吸水裝置組成的冷卻井，空氣經(jīng)加濕和水分蒸發(fā)吸熱降溫后再進入室內(nèi)，提供了比較適宜的空氣溫濕度。 在干熱地區(qū)還可以利用前、后庭院的溫差，引導(dǎo)風(fēng)從溫度較低并有水池的庭院穿過房間流向溫度較高的庭院排出，如圖531。圖 530 埃及民居的降溫豎井 圖 531 利用庭院加強蒸發(fā)降溫及通風(fēng)效果2022-5-26第五章建筑防熱第五章建筑防熱67第六節(jié)第六節(jié) 窗口遮陽窗口遮陽 遮陽的作用與效果遮陽的作用與效果 建筑遮陽的基本形式建筑遮陽的基本形式 遮陽構(gòu)件尺寸計算遮陽構(gòu)件尺寸計算 遮陽對建筑隔熱、通風(fēng)、采光的影響遮陽對建筑隔熱、通風(fēng)、采光的影響2022-5-26第五章第五

53、章 建筑防熱建筑防熱68一、遮陽的作用與效果一、遮陽的作用與效果 窗戶對室內(nèi)的熱條件有著極大的影響。在夏季，陽光透過窗戶射入房間，是造成室內(nèi)過熱的主要原因之一。特別是在炎熱地區(qū)，當(dāng)室溫較高時，如果人體再受到陽光的直接照射，將會感到炎熱難受。 在窗口設(shè)置遮陽，可以防止直射陽光透過窗口照射房間而引起室內(nèi)過熱。窗口遮陽是炎熱地區(qū)建筑防熱的主要措施之一。 窗口遮陽后，會有以下作用與效果：1.1.遮陽對太陽輻射熱量的遮擋遮陽對太陽輻射熱量的遮擋 在直射陽光照射時間內(nèi)，透進有遮陽窗口與沒有遮陽窗口的太陽輻射熱量的比值，叫遮陽系數(shù)。遮陽系數(shù)愈小，說明透過窗口的太陽輻射熱量愈少，防熱效果愈好。2022-5-2

54、6第五章建筑防熱第五章建筑防熱69 窗口的遮陽系數(shù)主要取決于遮陽形式、構(gòu)造處理、安裝位置、材料及顏色等因素。在廣州地區(qū)進行實測得到的各主要朝向窗口的遮陽系數(shù)分別為：西向17；西南向41；南向45；北向60。由此可見，遮陽對遮擋太陽輻射熱的效果是相當(dāng)大的，尤其是西向的窗戶。2.2.遮陽對室內(nèi)氣溫的作用遮陽對室內(nèi)氣溫的作用 根據(jù)廣州某西向房間的試驗觀測表明：在閉窗情況下，遮陽對防止室溫上升的作用比較明顯。有、無遮陽，室溫最大差值達2，平均差值達1.4。而且有遮陽時，房間溫度波幅值較小，室溫出現(xiàn)最大值的時間延遲，室內(nèi)溫度場均勻。因此，遮陽對空調(diào)房間可減少冷負荷。在開窗的情況下，室溫最大差值為1.2，

55、平均差值為1，這對炎熱的夏季，也具有一定的意義。2022-5-26第五章第五章 建筑防熱建筑防熱703.3.遮陽對采光的作用遮陽對采光的作用 從天然采光的觀點來看，遮陽設(shè)施會阻擋直射陽光，防止眩光，使室內(nèi)照度分布比較均勻，有助于視覺的正常工作。但是，遮陽設(shè)施有擋光作用，從而會降低室內(nèi)照度，在陰雨天更為不利。據(jù)觀測，設(shè)置遮陽后，室內(nèi)照度一般約降低5373。4.4.遮陽對房間通風(fēng)的影響遮陽對房間通風(fēng)的影響 遮陽設(shè)施對房間的通風(fēng)有一定的阻擋作用，大約會使室內(nèi)風(fēng)速減弱2247，具體視遮陽的構(gòu)造情況而異，因此在構(gòu)造設(shè)計時應(yīng)加以注意。2022-5-26第五章第五章 建筑防熱建筑防熱71二、建筑遮陽的基本形

56、式二、建筑遮陽的基本形式 建筑遮陽類型很多，可以利用建筑的其他構(gòu)件，如挑檐、閣板或各種突出構(gòu)件，也可以專為遮陽目的而設(shè)置。按照構(gòu)件遮擋陽光的特點來區(qū)分，主要有4類： 1.水平式遮陽：能遮擋高度角較大、從窗戶上方照射下來的陽光，適用于南向的窗口和處于北回歸線以南低緯度地區(qū)的北向窗口（圖531（a）。 圖531 遮陽的基本形式（a）水平式； （b）垂直式； （c）綜合式； （d）擋板式2022-5-26第五章第五章 建筑防熱建筑防熱72 2. 2.垂直式遮陽：垂直式遮陽：能遮擋高度角較小、從窗口兩側(cè)斜射過來的陽光，適用于東北、西北向的窗口（圖531(b)）。 3.3.綜合式遮陽綜合式遮陽: :為水

57、平和垂直式遮陽的綜合，能遮擋高度角中等、從窗口上方和兩側(cè)斜射下來的陽光，適用于東南和西南向附近的窗口（圖531（c）。 4.4.擋板式遮陽擋板式遮陽: :能遮擋高度角較小，從街口正面照射來的陽光，適用于東西向的窗口（圖5-31(d)。三、遮陽構(gòu)件尺寸的計算三、遮陽構(gòu)件尺寸的計算 遮陽構(gòu)件的形式和尺寸一般可根據(jù)當(dāng)?shù)匦枵陉柸掌?、時間及窗口朝向用圖表法求得，在建筑日照一章中已經(jīng)介紹。但針對某一時間的窗口遮陽也可按當(dāng)時的太陽高度角和方位角得出準(zhǔn)確尺寸。其計算方法分述如下。2022-5-26第五章第五章 建筑防熱建筑防熱731 1水平遮陽水平遮陽（參見圖5-32(a)） (1）任意朝向水平遮陽板挑出的長

58、度按下式計算： L_ Hctghcos式中：L_水平板排出長度，m； H 水平板下沿至窗臺高度，m； h 太陽高度角，度； 太陽方位角與墻方位角差，度。 A- （2）水平板兩翼挑出的長度按下式計算： D Hctgh sin 式中：D一從窗口到遮陽板側(cè)邊的長度，m 。2022-5-26第五章建筑防熱第五章建筑防熱74圖532 遮陽計算 2022-5-26第五章第五章 建筑防熱建筑防熱752. 2. 垂直式遮陽垂直式遮陽（參見圖（參見圖5 53232（b b） 任意朝向窗口的垂直遮陽板挑出長度按下式計算： LB ctg式中； L垂直板挑出長度，m； B 兩面垂直板間凈距，或垂直板內(nèi)側(cè)至窗口另一邊距

59、離，m。3 3綜合式遮陽綜合式遮陽 任意朝向窗口綜合式遮陽的挑出長度，可先計算出垂直板和水平板兩者的挑出長度，然后根據(jù)兩者的計算數(shù)值按構(gòu)造要求確定出綜合式遮陽板的挑出長度。4 4擋板式遮陽擋板式遮陽（圖（圖5 532(c)32(c)） 任意朝向窗口的擋板式遮陽尺寸計算，可先按照構(gòu)造需要確定擋板面至墻外表面的距離L_。然后按下式求出擋板下端至窗臺的高度H0 。即： H0L_/(ctgh cos）式中：L_水平板挑出長度，m 。 再求出擋板兩翼至窗口邊的距離D，最后確定擋板的尺寸，即為水平板下緣至窗臺高度H減去計算出的H0，便可得擋板的高度。2022-5-26第五章建筑防熱第五章建筑防熱76 【例

60、【例3 3】 設(shè)在青島地區(qū)（北緯設(shè)在青島地區(qū)（北緯36.0636.06）某建）某建筑一朝南窗口如要遮擋大暑日（筑一朝南窗口如要遮擋大暑日（7 7月月2121日）午后日）午后1414時的陽光，求所需的遮陽板挑出長度及其合理時的陽光，求所需的遮陽板挑出長度及其合理形式。已知窗寬形式。已知窗寬1.2m1.2m，窗高，窗高1.6m1.6m，墻厚，墻厚240mm240mm。 【解】【解】計算當(dāng)?shù)赜嬎惝?dāng)?shù)? 7月月2121日下午日下午1414時（時（36.0636.06，2020，3030）的太陽高度角）的太陽高度角和方位角。和方位角。 得：得： 太陽高度角太陽高度角 h h59.3559.35； 太陽方