第11章建筑日照

1第五章建筑日照

1.日照的作用與建筑物對日照的要求

日照的作用：首先，建筑物具有適宜的日照有著重要的衛(wèi)生意義；其次，陽光中含有大量紅外線和可見光，若冬季能直射入室內(nèi)，所產(chǎn)生的熱效應(yīng)能提高室內(nèi)溫度，有良好的取暖和干燥作用；此外，日照對建筑物造型藝術(shù)有不可替代的作用與影響，直射陽光不僅能增強(qiáng)建筑物的立體感，不同角度變化的陰影使建筑物更具藝術(shù)風(fēng)采。

過量的日照，特別是在我國南方炎熱地區(qū)的夏季，容易造成室內(nèi)過熱，惡化室內(nèi)熱環(huán)境；若陽光直射到工作面上，可能產(chǎn)生眩光，不僅會影響視力、降低工作效率，甚至造成嚴(yán)重事故；此外，直射陽光對許多物品有褪色、變質(zhì)等損壞作用，有時還有導(dǎo)致爆炸的危險。

對日照的要求：通過必要的建筑措施爭取日照或者避免日照。22.建筑日照設(shè)計的任務(wù)根據(jù)建筑物的不同使用要求，采取相應(yīng)的技術(shù)措施，使房間內(nèi)部獲得適當(dāng)?shù)亩乐惯^量的日照。

3

陽光直射地球的范圍43.地球繞太陽運行的規(guī)律

地球?qū)儆谔栂档囊粋€行星，除繞地軸自轉(zhuǎn)外，還繞太陽公轉(zhuǎn)。自轉(zhuǎn)一周為一天，公轉(zhuǎn)一周為一年。地球公轉(zhuǎn)的軌道平面稱為黃道面。地球在自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)的運動中，其地軸始終與黃道面保持66°33‘的夾角。這樣，太陽光線直射在地球南、北緯度23o27’之間的范圍內(nèi)，并且年復(fù)一年、周而復(fù)始地變動著，從而形成了地球上春、夏、秋、冬四季的更替。

通過地心并與地軸垂直的平面與地球表面相交而成的圓，即是地球的赤道，太陽光線與地球赤道面所夾的圓心角，即所謂太陽赤緯角。赤緯角從赤道面起算，向北為正，向南為負(fù)。顯然，赤緯角變化于±23o27'范圍內(nèi)。

夏至

6、21

小滿

5、21大暑

7、21

立夏

5、7立秋8、8

谷雨

4、21處暑

8、21春分

3、21（22）秋分

9、22（23）

雨水2、21霜降

10、21

立春2、4立冬11、7

大寒

1、27

小雪

11、21

冬至

12、22（23）6

春分時，陽光直射地球赤道，赤緯角為0o，陽光正好切過兩極，因此，南北半球晝夜等長。

夏至日，陽光直射北緯23o27‘，且切過北極圈，即北緯66o33’線，這時的赤緯角為23o27‘。赤緯亦可看作是陽光直射的地理緯度。在北半球從夏至到秋分為夏季，北極圈內(nèi)都在向陽的一側(cè)，故為“永晝”；南極圈內(nèi)卻在背陽的一側(cè)，故為“長夜”；北半球晝長夜短，南半球則晝短夜長。

夏至以后，太陽不再向北移動，而是逐日南移返回赤道，所以北緯23o27’處稱為北回歸線。當(dāng)陽光又直射到地球赤道時，赤緯角為0o，稱為秋分。這時，南北半球晝夜又是等長。

陽光繼續(xù)向南半球移動，達(dá)南緯23o27‘時，即赤緯角為-23o27’，稱為冬至。此時，陽光切過南極圈，南極圈內(nèi)為“永晝”，北極圈內(nèi)背陽為“長夜”；南半球晝長夜短，北半球則晝短夜長。

冬至以后，陽光又向北移動返回赤道，當(dāng)回到赤道時，又是春分。如此周期性變化，年復(fù)一年。7

地球在繞太陽公轉(zhuǎn)的行程中，太陽赤緯角的變化反映了地球的不同季節(jié)。或者說，地球上的季節(jié)可用太陽赤緯角代表。全年主要季節(jié)的太陽赤緯角占值列于表。

8。

太陽高度角是指太陽直射光線與地平面間的夾角。

太陽方位角是指太陽直射光線在地平面上的投影線與地平面正南向所夾的角，通常以南點S為0o，向西為正值，向東為負(fù)值。

9

(1)春分日和秋分日，太陽從正東方升起，12時到達(dá)子午線，方位正南，然后從正西日投，且晝夜時段平分；

(2)夏至日，太陽從東北方升起，繞過東南向，12時到達(dá)子午線上，方位正南，然后經(jīng)西南向到西北向日沒。在一年之中的晝間時段最長、夜間時段最短；正午太陽高度角最大；

(3)冬至日，太陽從東南方升起，12時到達(dá)子午線，方位正南，然后在西南向日沒，且在一年之中晝間時段最短、夜間時段最長；就正午而言，一年中該日的太陽高度角最小。10太陽高度角和太陽方位角的計算：

特殊時刻的太陽高度角和太陽方位角：

（1）日出、日落時刻（hs=0)：（2）正午時刻（As=0)：115.地方時與標(biāo)準(zhǔn)時

一天時間的測定，是以地球自轉(zhuǎn)為依據(jù)的。日照設(shè)計所用的時間，均為當(dāng)?shù)仄骄枙r，它與日常鐘表所指示的標(biāo)準(zhǔn)時之間往往有一差值，故需加以換算。

所謂平均太陽時，是以太陽通過該地子午線為正午12h來計算一天的時間。這樣，經(jīng)度不同的地方，正午時間都不同，使用很不方便。因此規(guī)定在一定經(jīng)度范圍內(nèi)統(tǒng)一使用一種標(biāo)準(zhǔn)時，在該范圍內(nèi)同一時刻的鐘點均相同。

經(jīng)國際協(xié)議，以本初子午線處的平均太陽時為世界時間的標(biāo)準(zhǔn)，叫“世界時”。將整個地球按地理經(jīng)度劃分為24個時區(qū)，每個時區(qū)包含地理經(jīng)度15o。以本初子午線東西各7.5o為零時區(qū)，向東分12個時區(qū)，向西亦分12個時區(qū)。每個時區(qū)都按它的中央子午線的平均太陽時為計時標(biāo)準(zhǔn)，稱為該時區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)時，相鄰兩個時區(qū)的時差為1h。12

我國地域遼闊，從東五時區(qū)到東九時區(qū)，橫跨5個時區(qū)。為了方便起見，統(tǒng)一采用東八時區(qū)的時間，即以東經(jīng)120o的平均太陽時為全國標(biāo)準(zhǔn)時，稱為“北京時間”。北京時間和世界時相差8h，即北京時間等于世界時加上8h。

根據(jù)天文學(xué)有關(guān)公式，地方平均太陽時與標(biāo)準(zhǔn)時之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系為:

T0=Tm+4(L0-Lm)+Ep

式中

T0-----標(biāo)準(zhǔn)時間(h：min)；

Tm----地方平均太陽時(h：min)；

L0-----標(biāo)準(zhǔn)時間子午線的經(jīng)度(deg)；

Lm----當(dāng)?shù)貢r間子午線的經(jīng)度(deg)；

Ep----均時差(min)。

Ep是一個修正系數(shù)，這是因為地球繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道是一個橢圓，且地軸傾斜于黃道面，致使一年中太陽時的量值不斷變化，故需加以修正。Ep值的變化范圍是從-16min到+14min之間。考慮到日照設(shè)計中所用的時間不需要那樣精確，Ep值一般可忽略不計，而近似地按下式換算：

T0=Tm+4(L0-Lm)

136.棒影日照圖的原理及應(yīng)用

在建筑設(shè)計和城鄉(xiāng)規(guī)劃中都包含了多種建筑日照問題，而在設(shè)計中采用的方法也有很多種，并且各具特色。在這些方法之中，棒影日照圖法比較簡單、直觀，用途廣泛且使用方便。因此，特就此法的原理和應(yīng)用作一介紹。14

棒影日照圖的原理與繪制

太陽相對于地球的位置不斷變化。怎樣才能把這種情況與地球表面的建筑物聯(lián)系起來呢?棒影日照圖是以地面上某點的棒及其影的關(guān)系來描述太陽運行的規(guī)律，也就是以棒在直射陽光下產(chǎn)生的棒影端點移動的軌跡，采代表太陽運行的軌跡。

旋轉(zhuǎn)180°后的棒影圖棒影日照圖制作步驟15棒影日照圖應(yīng)用舉例

建筑物的高度、形體各不一樣，鄰近建筑物的情況也各不相同，甚至相差懸殊，但都可以簡化，把它們看成由一系列直立于地面的不同高度的棒所圍合而成。因此，可利用棒影日照圖解決有關(guān)建筑日照的問題。

(1)求建筑物的陰影區(qū)

在設(shè)計某建筑物或規(guī)劃建筑群時，以居住區(qū)為例，往往并不是孤立的一幢建筑物，而是在其周邊已有或?qū)⒂衅渌ㄖ锵噜彙Ｌ貏e是近些年隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城鎮(zhèn)建筑出現(xiàn)了高密度、高層化的趨勢，建筑物互相遮擋問題日漸突出。因此，在設(shè)計時也應(yīng)掌握建筑物陰影的變化。

(2)求建筑物室內(nèi)日照面積

太陽直射光可以通過采光口照在室內(nèi)的墻面和地面上。為了了解室內(nèi)的日照時間、日照面積與變化范圍，對于設(shè)計窗口的位置、形式及尺寸以及進(jìn)行室內(nèi)設(shè)計、防止眩光等都有直接的關(guān)系。16(3)求建筑物的日照時間

(4)建筑朝向與間距

[例]：若兩幢房屋朝向正南，為保證后幢房屋在正午前后有3h日照(從上午10:30至13:30)，房屋的間距應(yīng)為33．95m。若以同樣的間距，將朝向改為南偏東15o時，則可看出，從上午11h許直到日落，均有連續(xù)的日照。由此可見，合理選擇間距和朝向，對日照狀況有重大影響。換言之，為滿足同樣的日照要求，通過合理調(diào)整朝向，能夠縮小房屋間距從而節(jié)約建筑用地。

177.窗口建筑遮陽

在我國南方炎熱地區(qū)，日照時間長，太陽輻射強(qiáng)烈，建筑物的某些部位或構(gòu)件如窗口、外廊、櫥窗、中庭屋頂與玻璃幕墻等需要調(diào)節(jié)太陽直射輻射，以揚其利而避其害。當(dāng)然，最常見與最具代表性的仍然是窗口遮陽，因此，特以窗口為例說明建筑遮陽設(shè)計的原理與方法。

遮陽的基本方式（a）水平式；（b）垂直式；（c）綜合式；（d）擋板式18

遮陽形式及適用朝向

(1)水平式遮陽

如圖(a)所示。這種形式能夠有效地遮擋太陽高度角較大，從窗口前上方投射下來的直射陽光。就我國地域而言，在北回歸線以北地區(qū)，它適用于南向附近窗口；而在北回歸線以南地區(qū)，它既可用于南向窗口，也可用于北向窗口。

(2)垂直式遮陽

如圖(b)所示。這種形式能夠有效地遮擋太陽高度角較小從窗側(cè)向斜射過來的直射陽光。故主要適用于北向、東北向和西北向附近的窗口。

(3)綜合式遮陽

這種遮陽形式是由水平式遮陽形式與垂直式遮陽形式綜合而成。其基本形式如圖(c)所示。它能夠有效地遮擋從窗前側(cè)向斜射下來的、中等大小太陽高度角的直射陽光。故它主要適用于東南向或西南向附近窗口，且適應(yīng)范圍較大。

(4)擋板式遮陽

基本形式如圖(d)所示。這種形式能夠有效地遮擋從窗口正前方射來、太陽高度角較小的直射陽光。因此，這種遮陽形式主要適用于東向、西向附近窗口。19值得注意的是：以上基本形式的適用朝向并不是絕對的，在設(shè)計中還必須根據(jù)建筑要求、構(gòu)造方式與經(jīng)濟(jì)條件進(jìn)行比較后再選定。

永久性的就是在窗口設(shè)置各種形式的遮陽板。

臨時性的可在窗口設(shè)置輕便的布簾、竹簾、軟百葉、布篷等。

在永久性遮陽設(shè)施中，又可分為固定式與活動式兩種。

活動式遮陽可視一年中季節(jié)的變換、一天中時間的變化和天氣的陰晴情況等因素進(jìn)行調(diào)節(jié)；在寒冷季節(jié)為爭取日照，還可以拆除。因此，靈活性大，使用合理，近年來在建筑中應(yīng)用日趨廣泛。

有些建筑，特別是低層建筑，可以依建筑與環(huán)境的條件，利用綠化遮陽。既有利于建筑與環(huán)境的綠化與美化，也是一種經(jīng)濟(jì)、有效的技術(shù)措施。此外，結(jié)合建筑構(gòu)件的處理進(jìn)行遮陽也是常見的措施，如加大挑檐、設(shè)置百葉挑檐、外廊、凹廊及旋窗等。但其構(gòu)造應(yīng)合理，并同樣應(yīng)滿足遮陽要求。20

遮陽板尺寸計算1)水平式遮陽

A.水平板的挑出長度L-的計算

B.水平板端翼挑出長度D的計算水平式遮陽尺寸計算21

2)垂直式遮陽

3)綜合式遮陽

首先分別計算出垂直板和水平板的挑出長度，然后按構(gòu)造要求來確定遮陽板的挑出長度4)擋板式遮陽

擋板式遮陽的構(gòu)造有兩個基本部分，即水平板的挑出長度L-和擋板的高度H'。根據(jù)窗戶的實際狀況首先決定水平挑出的長度L-，然后根據(jù)公式確定擋板高度H'。22

遮陽設(shè)施對室內(nèi)環(huán)境的影響

窗口設(shè)置遮陽構(gòu)件之后，對室內(nèi)物理環(huán)境因素將產(chǎn)生一定的影響。

A.

對太陽輻射熱的阻擋

遮陽設(shè)置盡管形式有所不同，但經(jīng)合理設(shè)計的遮陽構(gòu)件對遮擋太陽輻射熱的效果是很顯著的。遮陽設(shè)施對太陽輻射熱的影響23

B.

對室內(nèi)氣溫的影響

遮陽設(shè)施對室內(nèi)空氣溫度的影響如圖1．5—26所示。由圖可見，閉窗時，遮陽對防止室沮上升的作用較明顯。有無遮陽、室溫最大差值達(dá)2℃，平均差值為1．4℃。而且有遮陽時，房間溫度波幅較小，出現(xiàn)高溫的時間也較晚。開窗時，室溫最大差值為1．2℃，平均差值為1．0℃，這在炎熱的夏季仍具有一定的意義。

遮陽對室內(nèi)氣溫的影響（a）開窗（b）閉窗24C.

對室內(nèi)采光的影響

遮陽設(shè)施依據(jù)其形式、構(gòu)造、色彩的不同，擋光作用亦有程度上的差異，從而不同程度地影響室內(nèi)照度。據(jù)觀測，一般室內(nèi)照度約降低53%-73%。但遮陽設(shè)施也能阻擋直射陽光，使室內(nèi)照度的分布均勻，并防止發(fā)生眩光，有助于視覺的正常工作。

D.

對室內(nèi)通風(fēng)的影響

遮陽設(shè)施對室內(nèi)通風(fēng)有一定的阻擋作用，使室內(nèi)風(fēng)速有所降低。實測資料表明，有遮陽的房間，室內(nèi)風(fēng)速約減弱22%—47%，并隨遮陽的形式與構(gòu)造而有所不同。25

遮陽設(shè)施構(gòu)造設(shè)計要點

遮陽設(shè)施的使用效果除與遮陽形式有關(guān)外，還與構(gòu)造處理、安裝位置、材料與顏色等因素有很大關(guān)系。

A.遮陽的板面組合與構(gòu)造

遮陽板在滿足阻擋直射陽光的前提下，可以有不同的板面組合，以便選擇對采光、通風(fēng)、視野、立面造型和構(gòu)造等要求都更為有利的形式。下圖表示水平式遮陽的不同的板面組合形式。為了減少板底熱空氣向室內(nèi)逸散和對采光、通風(fēng)的影響，通常將遮陽板面全部或部分做成百葉形式；也可中間各層做成百葉。

水平遮陽板的組合形式26頂層做成實體并在前面加吸熱玻璃擋板，如下圖所示。

遮陽板面構(gòu)造形式27

B.

遮陽板的安裝位置

遮陽板的安裝位置對防熱和通風(fēng)的影響很大。例如將板面靠墻面布置時，由受熱表面上升的熱空氣將由室外空氣導(dǎo)人室內(nèi)。這種情況對綜合式更為嚴(yán)重，如圖(d)所示。為了克服這個缺點，板面應(yīng)與墻面有一定的距離部分熱空氣沿墻面排走，如圖(b)所示。同樣，裝在窗口內(nèi)側(cè)的布簾、軟百葉等遮陽設(shè)施，其所吸收的太陽輻射熱，大部分散發(fā)到了室內(nèi)，如圖(c)所示。若裝在外側(cè)，則會有較大的改善，如圖(d)所示。遮陽設(shè)施的安裝位置28C.

材料與顏色

遮陽設(shè)施多懸挑于室外，因此多采用堅固耐久的輕質(zhì)材料。如果是可調(diào)節(jié)的活動形式，還要求輕便、靈活。構(gòu)件外表面的顏色宜淺，以減少對太陽輻射熱的吸收；內(nèi)表面則應(yīng)稍暗，以避免產(chǎn)生眩光，并希望材料的輻射系數(shù)較小。

此外，采用特種玻璃作窗玻璃，也能起到遮陽防熱的作用。左圖表示了幾種不同玻璃的傳熱情況.凈片玻璃窗與熱反射玻璃簾的防熱作用29如在構(gòu)造上加以處理，還可將不同玻璃進(jìn)行組合，如圖所示，使遮陽防熱的效果更佳。不同玻璃傳熱性能比較30

專題：太陽能建筑與建筑節(jié)能被動式太陽能建筑采暖原理示意圖311、太陽能及太陽能建筑太陽能是首選的可持續(xù)能源。具有清潔衛(wèi)生、永久（相對）持續(xù)、覆蓋受益面大、適應(yīng)性強(qiáng)以及安全無污染等特點。我國太陽能資源豐富，但各地有差異。中等級以上地區(qū)主要分布在我國中北部，而這些地區(qū)恰好是需保溫節(jié)能且其他能源資源相對貧乏地區(qū)。太陽能熱能等級全年日照時數(shù)全年總輻射能（萬kcal/㎡)分布地區(qū)太陽能資源一3200～3300160～200寧夏北、甘肅北、新疆東南、青海西、西藏西最富區(qū)二3000～3200140～160冀西北、晉北、內(nèi)蒙及寧夏南、甘肅中、青海東、西藏南、新疆南富區(qū)三2200～3000120～140魯、豫、冀東南、晉南、新疆北、吉林、遼寧、云南、陜北、甘肅東南、粵南中等四1400～2200100～120湘、桂、贛、浙、鄂、閩北、粵北、陜南、黑龍江較差五1000～140080～100川、黔差32

太陽能建筑（1）主動式太陽能建筑

在利用太陽能的同時，靠機(jī)械動力驅(qū)動，一定程度上也耗能。（2）被動式太陽能建筑將建筑物自身或某一部分、構(gòu)件作為太陽能的集熱、蓄熱及散熱“設(shè)備”，而進(jìn)行太陽能與建筑用能的熱運轉(zhuǎn)形式。

A

直接受益型被動式太陽能建筑原理：通過建筑洞口的合理設(shè)計，讓太陽能（陽光）直接進(jìn)入建筑室內(nèi)空間，通過對流、輻射的方式與室內(nèi)進(jìn)行熱交換，達(dá)到用能并節(jié)能目的。集熱器蓄熱器用戶管道泵、風(fēng)機(jī)泵、風(fēng)機(jī)33存在的問題：室內(nèi)獲得的熱量可能會“入不符出”對玻璃有很強(qiáng)的選擇性；室內(nèi)熱穩(wěn)定性差。提高熱特性途徑：增加玻璃層（單—雙）；提高氣密性；選擇蓄熱系數(shù)大的材料，提高熱穩(wěn)定性。冬季、夏季hs不同優(yōu)點：構(gòu)造簡單；室內(nèi)升溫快；建筑藝術(shù)處理靈活。34B集熱墻被動式太陽能建筑

1956年法國太陽能lab主任(Trombe)特朗伯教授首先提出。在直接受益式太陽能窗后面筑起一道重型結(jié)構(gòu)墻，如圖所示：

集熱墻雙層玻璃、間層10cm集熱墻太陽能建筑

最早的集熱墻采用50㎝厚砼制成。目前集熱墻在材料選用上有較大變化，如：磚、石墻；水墻；相變蓄熱材料墻（清華大學(xué)）等。35

特朗伯墻太陽能建筑工作原理（冬季）太陽光照射后，利用空氣間層的“溫室效應(yīng)”和集熱墻的吸熱、蓄熱特性，間層中的空氣被加熱上浮，通過上氣口進(jìn)入室內(nèi)，同室內(nèi)較低的空氣進(jìn)行熱交換后，通過下氣口再進(jìn)入間層被加熱。如此循環(huán)，使室內(nèi)升溫，達(dá)到建筑運行節(jié)能目的。集熱墻外側(cè)一般涂黑？集熱墻選擇重質(zhì)材料？集熱墻在夏季的工作原理？36特朗伯集熱墻在應(yīng)用推廣中存在的問題自重大，對房屋結(jié)構(gòu)抗震不利；建筑立面藝術(shù)處理難度大，矛盾較多；構(gòu)造復(fù)雜，使用不便；得熱效率不高等。

C

關(guān)于：“水墻”利用水的比熱容大（c=1kcal/kg·C，常見建筑材料的比熱容=1/5C水)的特點，吸收、蓄存熱量。相比較而言，水的比重較小，可減輕自重。國外有試點工程（美國），我國研究和應(yīng)用較少。37D附加日光間式被動太陽能建筑在建筑的適當(dāng)位置或利用建筑的走廊（南外廊）、封閉陽臺、門廳等輔助房間，通過合理設(shè)計使其成為太陽能暖房，達(dá)到與室內(nèi)熱交換的目的。這種形式國內(nèi)外都有研究和應(yīng)用，其效果較好。利于建筑造型的藝術(shù)處理；房屋的利用率提高；熱損失減少。日光間日光間38

E

被動式太陽能建筑

在太陽能資源較為豐富的地區(qū)，利用太陽能改善室內(nèi)熱環(huán)境不僅可行而且這種能源用之不竭，又不污染環(huán)境。

實踐證明，如設(shè)計合理、使用得當(dāng)，能取得較好的效果。目前，國內(nèi)多采用被動式太陽能采暖方案：當(dāng)太陽輻射熱透過日光室玻璃照射到墻面上時，墻面吸收熱能，溫度升高，并通過對流方式將熱量傳給日光室內(nèi)的空氣，使之溫度升高，由上部開口流入室內(nèi)；室內(nèi)的低溫空氣由下部開口流進(jìn)日光室，不斷循環(huán)流動的空氣提高了室內(nèi)氣溫，從而改善了室內(nèi)熱環(huán)境。39

注意問題:(A)日光室的朝向應(yīng)選擇當(dāng)?shù)厝照諘r間長、太陽輻射強(qiáng)烈的方位，一般以東南、南、西南向為宜；

(B)日光室的玻璃應(yīng)選擇熱光比大的玻璃，并應(yīng)有較大的面積。這是因為玻璃是短波熱射線的透射體，而又是長波熱射線的非透射體，能阻擋日光室的熱量輻射外逸；

(C)墻面對太陽輻射熱的吸收至關(guān)重要，表面一定要用對太陽輻射熱吸收系數(shù)大的材料；

(D)上下通風(fēng)口尺寸應(yīng)適當(dāng)，過大、過小都會影響采暖效果；

(E)在使用上，當(dāng)夜晚或無日輻射的時候，如日光室的氣溫低于室內(nèi)氣溫，應(yīng)關(guān)閉上、下通風(fēng)口，避免室內(nèi)熱量的損失。

除利用太陽能采暖之外，在建筑上還可設(shè)法利用太陽能使建筑物的各部分產(chǎn)生較大的溫差，以加強(qiáng)室內(nèi)通風(fēng)，也能取得較好的效果。402、建筑節(jié)能現(xiàn)狀

（1）我國建筑能耗現(xiàn)狀建筑能耗包括建筑采暖、制冷、照明、熱水使用等方面。從建筑的全壽命周期來看，能耗有建造和運行兩方面。

A.耗量大年能耗折算超過2億噸標(biāo)準(zhǔn)煤；

B.水平低單位建筑能耗是美國的3.2倍、日本的3.4倍、印度的1.52倍。

C.負(fù)效應(yīng)多…

（

2）我國的能源政策

“節(jié)約與開發(fā)并重，近期把節(jié)約放在首位”41

（3）建筑高能耗的原因

A.建筑節(jié)能技術(shù)水平低；

B.建筑節(jié)能的法律、法規(guī)制度建立晚，標(biāo)準(zhǔn)不高；

C.國民節(jié)能意識差等。目前處于建筑高能耗階段，建筑節(jié)能任務(wù)很重。高能耗建筑節(jié)能建筑零能耗建筑（自運行）

建筑節(jié)能問題成為當(dāng)前建筑領(lǐng)域的重要研究課題，是因為：生態(tài)、環(huán)境、可持續(xù)發(fā)展的需要；推動建筑科學(xué)發(fā)展的動力；具有較多的科技切入點（計算機(jī)技術(shù)、納米技術(shù)、生物技術(shù)等）423、建筑節(jié)能原則1)正確處理節(jié)能目標(biāo)和計劃、局部與整體、階段與長遠(yuǎn)的關(guān)系；2）注重因地制宜、同而有別的方法和措施；3）開發(fā)利用新能源，充分利用太陽能；4）既要做好新建筑的節(jié)能設(shè)計，又要重視已有建筑的節(jié)能改造；5）在最大限度地發(fā)揮建筑節(jié)能效益的同時，提高設(shè)備節(jié)能運行效益；6）重視綜合用能，提高生產(chǎn)、生活殘余能量的利用水平；7）堅持效益為上、效益優(yōu)先的評估體系；8）正確處理節(jié)能與需求的關(guān)系。434、建筑節(jié)能目標(biāo)

《民用建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》JGJ26—95和《民用建筑節(jié)能管理規(guī)定》（2000.10.1),都對我國建筑節(jié)能工作提出了具體要求?！督ㄖ?jié)能“九五”目標(biāo)和2010年規(guī)劃》目標(biāo)：在第一階段節(jié)能30%基礎(chǔ)上，第二階段達(dá)到節(jié)能50%。其中：（1）改善建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計，減少建筑物采暖能耗30%；（2）改善采暖供熱系統(tǒng)，節(jié)約采暖能耗20%（提高鍋爐運行效率

10%，提高管網(wǎng)輸送效率10%）。445、建筑節(jié)能設(shè)計原則（綜合控制原則）建筑規(guī)劃主要內(nèi)容包括建筑選址、朝向、間距、樓宇平面布局、空間構(gòu)成、綠化配置、風(fēng)向以及道路網(wǎng)絡(luò)等設(shè)計元素。建筑初步設(shè)計主要包括對建筑的體形、體量等內(nèi)容的合理選擇。技術(shù)和施工圖設(shè)計構(gòu)造做法、材料選擇以及采暖、通風(fēng)、照明、電氣等方面的選擇與設(shè)計。施工工藝和水平對建筑的整體節(jié)能效果也有較大影響。456、建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)(要求)《民用建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》JGJ26—95中規(guī)定:

（1）建筑熱工設(shè)計建筑物朝向宜采用南北向或接近南北向，主要房間避開冬季主導(dǎo)風(fēng)向。建筑物體型系數(shù)宜控制在0.3以下；若體型系數(shù)大于0.3，屋頂和外墻應(yīng)加強(qiáng)保溫，其傳熱系數(shù)應(yīng)符合要求。采暖居住建筑的樓梯間和外廊應(yīng)設(shè)置門窗。在采暖期室外平均溫度在-0.6℃～-6.0℃的地區(qū),樓梯間不采暖時，樓梯間隔墻和戶門應(yīng)采取保溫措施；在采暖期室外平均溫度-6.0℃的地區(qū)，樓梯間應(yīng)采暖，入口處應(yīng)設(shè)置門斗等避風(fēng)措施。46不同地區(qū)建筑各部分圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)應(yīng)符合規(guī)定的限值。

不同地區(qū)采暖居住建筑各部分圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)限值(W/㎡·k)采暖期室外平均溫度(℃)代表城市屋頂外墻不采暖樓梯間地板地面S≤0.3S≥0.3S≤0.3S≥0.3隔墻戶門接觸室外空氣不采暖地下室上部周邊地面非周邊地面2.0～1.0鄭州洛陽…0.80.61.41.11.82.70.60.650.520.30.9～0.0安陽…0.80.61.21.01.82.70.60.650.520.3……47采用氣密窗或窗戶加設(shè)密封條時，房間應(yīng)設(shè)置換氣調(diào)節(jié)裝置。圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱橋部位應(yīng)加強(qiáng)保溫措施，保證圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面不結(jié)露。采暖期室外平均溫度低于-5.0℃的地區(qū)，外墻在室外地坪以下的垂直墻面、周邊直接接觸土壤的地面應(yīng)加強(qiáng)保溫措施。其傳熱系數(shù)不應(yīng)超過規(guī)定值。在外墻周邊內(nèi)側(cè)2米范圍內(nèi)，地面的傳熱系數(shù)不應(yīng)超過0.30(W/㎡·k)。（2）采暖設(shè)計

《民用建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》JGJ26—95對“供熱系統(tǒng)設(shè)計和供熱管網(wǎng)敷設(shè)與保溫設(shè)計”都有所規(guī)定。（略）487、建筑節(jié)能的建筑學(xué)措施節(jié)能對建筑的本質(zhì)性要求：從營建角度營建一定體量的建筑，當(dāng)所用材料最少時需有較小的外表面積。從運行角度一定體量的建筑，當(dāng)建筑與室外有較少的熱交換（耗能最少）時需有較小的圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面積。所以，當(dāng)建筑的體量、圍體熱阻一定時，建筑的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)須有較小的表面積。（1）節(jié)能體型建筑體型系數(shù)S：建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面積∑F與之所包圍的體積V

之比。49

S

=∑F/

V

容易證明，當(dāng)V一定時球形∑F最?。徽襟w∑F次之；長方體…所以，建筑的體型越規(guī)則，節(jié)能效果越好。體型系數(shù)S≤0.3的建筑稱為節(jié)能建筑。定向體形系數(shù)Sd：考慮到太陽輻射在不同季節(jié)對圍護(hù)結(jié)構(gòu)的不同影響（冬季正效應(yīng)；夏季負(fù)效應(yīng)），建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)不同立面的面積也不相等。建筑某一立面面積F與建筑體積V之比稱為定向體形系數(shù)。

Sd=F/V

由于冬夏季節(jié)對建筑的要求不同，對建筑的定向體形系數(shù)有相對不同的要求。冬季太陽能采暖建筑，南向體型系數(shù)要求相對較大；夏季防熱建筑，南向體型系數(shù)則要求較小。50

（2）節(jié)能平面不同平面形狀及其節(jié)能分析：零星