建筑熱工第四章

03二月2023建筑物理(熱工、光學(xué)部分）1第四章建筑防熱本章重點(diǎn)內(nèi)容熱氣候的特點(diǎn)及傳統(tǒng)建筑形式室內(nèi)過(guò)熱與防熱途徑建筑隔熱設(shè)計(jì)與計(jì)算圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱措施建筑通風(fēng)建筑遮陽(yáng)冬夏季兼顧的建筑措施03二月2023建筑物理(熱工、光學(xué)部分）2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(guó)新疆地區(qū)濕熱氣候：溫度高、濕度大，我國(guó)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(duì)濕度%75~9510~5503二月2023建筑物理(熱工、光學(xué)部分）3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(shí)間長(zhǎng);太陽(yáng)輻射強(qiáng)度大，水平的太陽(yáng)輻射強(qiáng)度最高達(dá)930~1045W/m2;相對(duì)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03二月2023建筑物理(熱工、光學(xué)部分）4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(zhēng)取通風(fēng)良好的朝向，布局開(kāi)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(kāi)敞，設(shè)置涼臺(tái)，設(shè)外廊或底層架空，進(jìn)深較大。外部封閉，內(nèi)開(kāi)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(yáng)、遮雨；底層架空以利防潮平頂為夜間涼臺(tái)；墻體厚重利隔熱，開(kāi)窗小；風(fēng)塔建筑形式開(kāi)敞、通透厚重密實(shí)、外閉內(nèi)敞可利用的技術(shù)遮陽(yáng)、夜間通風(fēng)、綠化、地冷被動(dòng)蒸發(fā)冷卻、夜間輻射、夜間通風(fēng)、綠化、地冷03二月2023建筑物理(熱工、光學(xué)部分）5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(guò)熱的原因室外熱空氣經(jīng)窗戶流入室內(nèi)；太陽(yáng)輻射通過(guò)窗戶傳入室內(nèi)；經(jīng)鄰近建筑、地面反射的太陽(yáng)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(yáng)；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03二月2023建筑物理(熱工、光學(xué)部分）6第四章建筑防熱4.2圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱設(shè)計(jì)>>設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)隔熱設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑熱工設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)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(duì)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)03二月2023建筑物理(熱工、光學(xué)部分）7第四章建筑防熱4.2圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱設(shè)計(jì)>>室外綜合溫度室外綜合溫度綜合了室外氣溫和太陽(yáng)輻射這兩種熱作用計(jì)算公式建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)各朝向由于太陽(yáng)輻射不同，綜合溫度也會(huì)不同，屋頂最大，西、東墻次之；外表面的材料對(duì)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(yáng)輻射照度，W/m2；s——圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面的太陽(yáng)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(yáng)輻射熱的“等效溫度”或者“當(dāng)量溫度”03二月2023建筑物理(熱工、光學(xué)部分）8第四章建筑防熱4.2圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱設(shè)計(jì)>>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(jì)算：03二月2023建筑物理(熱工、光學(xué)部分）9第四章建筑防熱4.2圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱設(shè)計(jì)>>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?yáng)輻射當(dāng)量溫度提高屋頂實(shí)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03二月2023建筑物理(熱工、光學(xué)部分）10第四章建筑防熱4.2圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱設(shè)計(jì)>>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?yáng)輻射當(dāng)量溫度03二月2023建筑物理(熱工、光學(xué)部分）11第四章建筑防熱4.2圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱設(shè)計(jì)>>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03二月2023建筑物理(熱工、光學(xué)部分）12第四章建筑防熱4.2圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱設(shè)計(jì)>>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03二月2023建筑物理(熱工、光學(xué)部分）13第四章建筑防熱4.2圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱設(shè)計(jì)>>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03二月2023建筑物理(熱工、光學(xué)部分）14第四章建筑防熱4.2圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱設(shè)計(jì)>>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?3二月2023建筑物理(熱工、光學(xué)部分）15第四章建筑防熱4.2圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱設(shè)計(jì)>>隔熱措施>>屋頂圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱措施屋頂?shù)母魺岽胧?shí)體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03二月2023建筑物理(熱工、光學(xué)部分）16第四章建筑防熱4.2圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱設(shè)計(jì)>>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(shí)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03二月2023建筑物理(熱工、光學(xué)部分）17第四章建筑防熱4.2圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱設(shè)計(jì)>>隔熱措施>>墻體不同的材料布置順序?qū)w隔熱的影響03二月2023建筑物理(熱工、光學(xué)部分）18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03二月2023建筑物理(熱工、光學(xué)部分）19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)）03二月2023建筑物理(熱工、光學(xué)部分）20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03二月2023建筑物理(熱工、光學(xué)部分）21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(zhǎng)度、高度以及深度的影響長(zhǎng)度越長(zhǎng)，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03二月2023建筑物理(熱工、光學(xué)部分）2203二月2023建筑物理(熱工、光學(xué)部分）23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03二月2023建筑物理(熱工、光學(xué)部分）24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(jì)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(kāi)口位置及面積盡量使室內(nèi)氣流流經(jīng)人的活動(dòng)區(qū)域；進(jìn)出氣口相對(duì)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(kāi)口面積；盡量避免單側(cè)通風(fēng)；平開(kāi)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03二月2023建筑物理(熱工、光學(xué)部分）25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(kāi)口和通風(fēng)構(gòu)造措施開(kāi)口位置和面積一般開(kāi)口寬度為開(kāi)間寬度的1/3~2/3；開(kāi)口面積約為地板面積的15%~25%時(shí)，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(kāi)口位置對(duì)房間流場(chǎng)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03二月2023建筑物理(熱工、光學(xué)部分）26第四章建筑防熱4.4建筑遮陽(yáng)>>建筑遮陽(yáng)的作用和形式建筑遮陽(yáng)的作用和形式建筑遮陽(yáng)的作用建筑遮陽(yáng)的形式固定遮陽(yáng)主要形式：水平遮陽(yáng)、垂直遮陽(yáng)、綜合遮陽(yáng)及擋板遮陽(yáng)各式遮陽(yáng)板的效果及影響遮陽(yáng)系數(shù)；對(duì)室內(nèi)氣溫的影響：氣溫有所下降；對(duì)通風(fēng)的影響：風(fēng)速減弱22%~47%；對(duì)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(zhǎng)廊、旋窗等03二月2023建筑物理(熱工、光學(xué)部分）27第四章建筑防熱4.4建筑遮陽(yáng)>>可調(diào)遮