建筑物理氣候建筑學(xué)綜合方法

建筑物理氣候建筑學(xué)綜合方法第一頁，共八十二頁，2022年，8月28日各地區(qū)建筑物的形式、風(fēng)格受氣候條件的影響。第二頁，共八十二頁，2022年，8月28日第三頁，共八十二頁，2022年，8月28日第四頁，共八十二頁，2022年，8月28日第五頁，共八十二頁，2022年，8月28日氣候建筑學(xué)—綜合方法第六頁，共八十二頁，2022年，8月28日氣候建筑學(xué)—綜合方法考慮的設(shè)計(jì)順序如下：1.地形：地勢(shì)及斜坡方位；2．植被類型；3．水體；4．街道寬度及方位；5．室外空間及建筑形式；6．地表特征；7．規(guī)劃形式；8．規(guī)劃要素；9．建筑朝向；10．體形系數(shù)(表面積與體積的比率)；11．屋頂形式；12．門窗形式與布置；13．門窗朝向；14．門窗調(diào)節(jié)構(gòu)件；15．室外色彩與紋理；16．屋頂材料；17．墻體；18．室內(nèi)布置及分隔；19．室內(nèi)材料；20．室內(nèi)裝修。第七頁，共八十二頁，2022年，8月28日1.地形層次1地形主要參數(shù)空氣溫度、氣流其他參數(shù)——冷空氣比熱空氣密度大，結(jié)果冷空氣較重，向凹地下沉；熱空氣較輕，向上升騰。該現(xiàn)象也可以用來解釋液體及氣體的對(duì)流。另一方面，氣流也受壓差的影響。氣流通常從正壓區(qū)流向負(fù)壓區(qū)，氣流在流動(dòng)途中如遇到障礙物則會(huì)引起氣流的聚集，從而在迎風(fēng)側(cè)形成正壓區(qū)。同樣在背風(fēng)側(cè)形成負(fù)壓區(qū)，此時(shí)氣流的速度和方向取決于障礙物的形狀及壓差的大小。隨著氣流截面積的減小，空氣速度則會(huì)增大，反之亦然。第八頁，共八十二頁，2022年，8月28日1.地形第九頁，共八十二頁，2022年，8月28日1.地形

炎熱氣候區(qū)位于低凹地帶的建筑，空氣溫度相對(duì)較低。在斜坡建樓，如果方位合適的話，背風(fēng)側(cè)是最好的選擇。這兩種情形會(huì)最大限度地減弱暖風(fēng)。低凹地帶聚集的水體同樣有助于降低地面溫度

第十頁，共八十二頁，2022年，8月28日1.地形寒冷氣候區(qū)，建筑物不僅不能建在低凹地帶，還要避免斜坡上下沉的冷氣流。此外，還可利用植被來避免冷風(fēng)的侵襲

第十一頁，共八十二頁，2022年，8月28日1.地形潮濕氣候區(qū)我們最關(guān)心的問題是加大空氣的流通，由于斜坡頂部的風(fēng)速最大，因此我們將建筑物放在斜坡頂部的迎風(fēng)面。不過，即使在寒冷潮濕的氣候區(qū)，也許我們不得不把樓房建在低凹地帶。，如果是這樣的話，我們可采取其他措施減緩其影響。第十二頁，共八十二頁，2022年，8月28日2.地形方位層次2地形方位主要參數(shù)輻射其他參數(shù)

日照當(dāng)?shù)孛嫫教箷r(shí)地形方位意義不大。但在斜坡上建樓，地形方位會(huì)產(chǎn)生差異，在(遠(yuǎn)離赤道)北緯地區(qū)，南坡的太陽直射輻射最大，而北坡的最小。在南緯地區(qū)，情況正好相反。東西走向的斜坡多半在早晚才會(huì)受到太陽直射。

第十三頁，共八十二頁，2022年，8月28日2.地形方位

炎熱氣候區(qū)，北部斜坡由于太陽直射最少而更為可取。然而，只有在斜坡足夠陡峭，足以遮蔽建筑物時(shí)，上述結(jié)論才能成立。因此，無需考慮斜坡方位，只需將建筑物布置在氣流流動(dòng)最大的地方。第十四頁，共八十二頁，2022年，8月28日2.地形方位干熱氣候區(qū)，在冬天通常是陰涼寒冷的。既有需要降溫的時(shí)期，也有需要保暖的時(shí)期。因此，如果把樓房建在非常陡峭的北部斜坡，將樓房建在斜坡以內(nèi)較為可取。這種做法可使建筑物在冬天較為溫暖，在夏天較為涼爽。不過，我們卻又會(huì)失去享受沐浴陽光的樂趣。我們不但需要考慮可利用的日照總量，也需要考慮樓房所建斜坡的氣流類型。從氣流和太陽輻射方面考慮的建筑物布局不一定會(huì)相同，我們通常從更大的需要出發(fā)去進(jìn)行綜合考慮。第十五頁，共八十二頁，2022年，8月28日3.植被類型層次3植被類型主要參數(shù)氣流、輻射其他參數(shù)

相對(duì)濕度、日照植物、灌木和樹木在光合作用的過程中能吸收太陽輻射，從而使周圍環(huán)境變得涼爽。樹木及綠籬同樣能影響氣流，稠密的植被可有效地阻擋氣流通過。另一方面，精心布置的樹木和綠籬能引導(dǎo)氣流和增加氣流速度。通過種植樹木和綠籬，給氣流留出一條狹窄的“通道”，就可達(dá)到這個(gè)效果。

第十六頁，共八十二頁，2022年，8月28日3.植被類型第十七頁，共八十二頁，2022年，8月28日3.植被類型干熱氣候區(qū)應(yīng)盡可能減少得熱，可用樹木遮擋來自東西方向的陽光，同樣可以有效地阻擋熱風(fēng)侵襲。在干熱地區(qū)栽植落葉喬木很有用處，這些喬木在夏天可提供舒適的遮陽，冬天葉子脫落，太陽可照射進(jìn)室內(nèi)。

寒冷氣侯區(qū)可栽植常綠樹木來阻擋寒風(fēng)，但常綠樹木也會(huì)吸收太陽輻射，從而降低周圍環(huán)境的溫度。

濕熱地區(qū)可利用植被來加大氣流流動(dòng)。但如果不細(xì)心布置的話，植被不會(huì)起到降低氣流速度的作用。其他可能的影響樹木和植被也會(huì)增加空氣的濕度，當(dāng)在干熱及濕熱地區(qū)栽植林木時(shí)，需要考慮這一點(diǎn)。第十八頁，共八十二頁，2022年，8月28日4.水體層次4水體主要參數(shù)輻射、空氣溫度其他參數(shù)

濕度水不僅比熱大，而且蒸發(fā)潛熱也相對(duì)較高。換句話說，水在蒸發(fā)過程中會(huì)吸收大量的熱量，而溫度每升高或降低l攝氏度，也會(huì)吸收或釋放人量的熱量。因此，當(dāng)水因空氣流動(dòng)而蒸發(fā)時(shí)，會(huì)使空氣溫度降低，此即蒸發(fā)降溫。同時(shí)濕度會(huì)在蒸發(fā)降溫過程中增加。比熱：?jiǎn)挝毁|(zhì)量物質(zhì)溫度升高1℃時(shí)所吸收的熱量。蒸發(fā)潛熱：物質(zhì)從液態(tài)到氣態(tài)變化過程中所吸收的熱量。第十九頁，共八十二頁，2022年，8月28日4.水體第二十頁，共八十二頁，2022年，8月28日4.水體如果空氣的相對(duì)濕度很高，蒸發(fā)就會(huì)變慢。水的比熱高，是水泥比熱的兩倍多。這意味著升高相同的溫度，等量的水吸收的熱量是水泥的2倍多。利用水體既可以減少得熱，又可在需要時(shí)利用水體吸收的太陽輻射作為非直接熱源。

第二十一頁，共八十二頁，2022年，8月28日4.水體干熱氣候區(qū)，既可以利用水或水體來減少得熱，又可利用它蒸發(fā)降溫。如果利用風(fēng)和植被，則可以引導(dǎo)涼風(fēng)進(jìn)入室內(nèi)。蓄水屋頂可以減少屋頂?shù)臒嶝?fù)荷。

寒冷氣候區(qū)，只有能夠控制其熱量得失時(shí)，水體才會(huì)有益，這也只有當(dāng)建筑物環(huán)繞水體布置時(shí)，才會(huì)有效果。然而，在寒冷地區(qū)我們也許會(huì)面對(duì)一大片水域，那么最好的選擇就是遠(yuǎn)離它。我們同樣需要去研究風(fēng)的類型，利用樓房位置、植被類型或者二者共同去避開冷風(fēng)。

濕熱地區(qū)最好也要避開水域，因?yàn)榭諝鉂穸鹊脑黾拥窒苏舭l(fā)降溫帶來的那點(diǎn)好處。第二十二頁，共八十二頁，2022年，8月28日5.街道寬度及方位層次5街道寬度及方位主要參數(shù)輻射、日照其他參數(shù)

氣流街道寬度可決定地面(從廣義上說是較低樓層)得到太陽直射的數(shù)量，其方位影響地面一天中得到太陽輻射的時(shí)間，調(diào)整街道寬度和方位可行有效地調(diào)節(jié)太陽輻射。太陽的位置由太陽的高度和方位決定。街寬與樓高之比決定著可遮擋太陽輻射的高度，同樣，街道的方位決定著可遮擋太陽輻射的方位。因此，可充分利用它們來減小或加大得熱。街寬與樓高之比也會(huì)影響其接受到的日照。第二十三頁，共八十二頁，2022年，8月28日5.街道寬度及方位第二十四頁，共八十二頁，2022年，8月28日5.街道寬度及方位干熱氣候區(qū)，主要考慮減少得熱，遮住日光即達(dá)到了目標(biāo)。街道寬度與樓高之比較小能確保狹窄街面不受日曬，從而起到遮擋陽光的作用。南北走向的街道宜狹窄，這樣既可擋住早上的陽光又能遮擋傍晚的夕陽；東西走向的街道，由于能讓不舒適且高度角較低的陽光在早晨和傍晚照射進(jìn)來，故應(yīng)避免。不過，如確實(shí)無法避免，其街道宜窄不宜寬。通過考慮太陽的高度與方位，結(jié)合建筑物的高度，可以確定街道的準(zhǔn)確方位。利用建筑物遮擋住不舒適且高度角較低的太陽照射，將有助于我們確定街道位置第二十五頁，共八十二頁，2022年，8月28日5.街道寬度及方位寒冷氣候區(qū)，寬闊的街道，特別是東西走向的寬闊街道能使建筑物得到來自南向的陽光照射。然而，該地區(qū)的需求不僅是得熱，還要存儲(chǔ)所接收的熱量，故住宅區(qū)應(yīng)當(dāng)布置較密。南北走向的街道應(yīng)當(dāng)狹窄，建筑物宜低不宜高，這樣能最大限度地通過樓頂?shù)脽?，同時(shí)還應(yīng)最大限度地減少熱量損失。（體形系數(shù)）濕熱地區(qū)主要考慮氣流的影響，因此，街道規(guī)劃應(yīng)充分利用自然風(fēng)的運(yùn)動(dòng)。在許多情況下，我們不可能過分地依賴街道布局及寬度。我們可將在本層次上的設(shè)計(jì)考慮適當(dāng)酌減。除了在其他層次上下功夫之外，在本層次上仍然要采取正確的措施。第二十六頁，共八十二頁，2022年，8月28日6.室外空間與建筑形式層次6室外空間與建筑形式主要參數(shù)輻射、氣流其他參數(shù)

——室外空間在白天得熱。如果地面是硬質(zhì)鋪地，建筑物表面顏色很深，那么，大量的太陽輻射會(huì)被反射并被周圍的建筑物吸收；不過，如果地面較軟且是綠色，那么被反射掉的熱量就會(huì)較少。周圍建筑物或樹木的遮蓋在一定程度上能減加。白天，建筑物從太陽和天空吸收輻射，到了晚上，熱量會(huì)再輻射給天空。暴露在室外的建筑物表面越大，熱量損失就越多。因此，不僅僅是屋頂，墻面也會(huì)同樣存在熱量損失。不過，如果建筑物布置較密，所有的墻互相靠近且暴露在室外表面較小，那么，只有屋頂才損失熱量。第二十七頁，共八十二頁，2022年，8月28日6.室外空間與建筑形式室外空間在任何建筑群體中都是建筑形式的有機(jī)組成部分，問題是怎樣布置它們和應(yīng)留出多少空間。畢竟任何建筑群都會(huì)改變其周圍的小氣候，一塊空地特別是較大的空地能使周圍環(huán)境更多地表現(xiàn)出“自然”的氣候。因此，很明顯那么開闊地能使空氣更為流暢。建筑布局也很重要，可以增大、減小風(fēng)速或者改變風(fēng)向。第二十八頁，共八十二頁，2022年，8月28日6.室外空間與建筑形式

干熱氣候區(qū)，建筑規(guī)劃較密，室外空間較小或無室外空間，可以把熱量損失減少到最低的同時(shí)，也減少得熱。當(dāng)建筑物的產(chǎn)熱量很低時(shí)，密集型布局最大限度地減少得熱，因而比較理想，傳統(tǒng)的居住區(qū)通常是這樣規(guī)劃的。不過，在現(xiàn)代都市里，建筑物本身產(chǎn)熱很高，在這種情況下，減少得熱變得重要起來。事實(shí)上，在都市里產(chǎn)生的大量熱量會(huì)導(dǎo)致城市熱島現(xiàn)象的出現(xiàn)。因此，必須優(yōu)化都市開闊空間的大小和范圍。如果空間太大，那么得熱就會(huì)過多；如太小，那夜間散熱又不充分。再者，建筑物表面特征也很重要。地面鋪裝應(yīng)松軟，最好是綠色。建筑物表層反射能力不宜過強(qiáng)。樹木或建筑物的遮擋也會(huì)減少得熱。由于干熱氣候區(qū)也有寒冷季節(jié)，為了獲得冬季日照，應(yīng)栽植落葉型樹木。第二十九頁，共八十二頁，2022年，8月28日6.室外空間與建筑形式寒冷氣候區(qū)，室外空間宜小。建筑物表層裝修宜硬且有較強(qiáng)吸熱能力。密集型布局是最好的選擇。應(yīng)能讓南向的太陽光線照進(jìn)建筑物。如植樹的話，宜選用落葉喬木。潮濕氣候區(qū)，建筑之間不應(yīng)相鄰太近。布置街道和室外空問時(shí)應(yīng)考慮通風(fēng)方式。復(fù)雜建筑群體可利用室外空間和煙囪效應(yīng)以增大空氣流動(dòng)。

其他可能的影響

日照水平會(huì)受規(guī)劃形式的影響，密集型建筑布局會(huì)限制日照范圍，而“空間開闊”的布局能接受更多日光，門窗設(shè)計(jì)也必然會(huì)受到影響。第三十頁，共八十二頁，2022年，8月28日7.地表特征層次7地表特征主要參數(shù)輻射其他參數(shù)

日照入射的太陽輻射會(huì)因地表差異而被吸收、反射或者貯存，并在隨后時(shí)間里再從地面向外輻射出來。換句話說，既可以在白天減少或增加輻射得熱，也可以在夜間增加得熱。材料外表面的顏色和紋理決定其反射性能，顏色越淡，外表越光滑，材料的反射性能越好。顏色越深，表面越粗糙，其反射性能越差。這樣的材料可保存更多熱量，并在隨后時(shí)間里再向外輻射出來。當(dāng)夜間周圍環(huán)境溫度較低時(shí)，再輻射就會(huì)發(fā)生。植被，即樹木、灌木、苗木和草吸收陽光進(jìn)行光合作用，它們能吸收和消耗太陽輻射。在這種情況下，熱輻射既不被反射，也不會(huì)再輻射。第三十一頁，共八十二頁，2022年，8月28日7.地表特征第三十二頁，共八十二頁，2022年，8月28日7.地表特征炎熱氣候區(qū)，地表表面最好為綠色，以便將輻射得熱減至最低。在硬表面和鋪砌表面難以避免的地方，應(yīng)當(dāng)采用粗糙且顏色不深的材料。這能使地表的反射性能不強(qiáng)，吸收性能不高。寒冷氣候區(qū)，可通過反射或貯存熱量來最大限度地得熱，地面宜采用深色而光滑的材料，這樣可增大其吸收或反射性能。潮濕條件下，只有當(dāng)?shù)孛婵梢晕粘睔鈺r(shí)地表特征才有必要考慮。

第三十三頁，共八十二頁，2022年，8月28日8.規(guī)劃形式層次8規(guī)劃形式主要參數(shù)輻射、氣流其他參數(shù)

——建筑物的形式會(huì)影響其周圍或者穿過它的氣流，它可以引導(dǎo)或阻礙自然通風(fēng)。建筑周長(zhǎng)與面積之比是得熱和散熱的重要指標(biāo)，因此，它會(huì)在通風(fēng)、得熱和散熱中起作用。就輻射的增加與損失而言，周長(zhǎng)是個(gè)關(guān)鍵因素。然而，很明顯，大型建筑物比小型建筑物周長(zhǎng)更長(zhǎng)。為了作真實(shí)的比較，我們需要考慮周長(zhǎng)與面積之比，而不僅僅考慮周長(zhǎng)。

周長(zhǎng)與面積之比越大，在白天輻射得熱就越多，夜間熱損失也越大。同樣，周長(zhǎng)與面積之比越小，白天得熱就越少，夜間熱損失也越小。第三十四頁，共八十二頁，2022年，8月28日8.規(guī)劃形式第三十五頁，共八十二頁，2022年，8月28日8.規(guī)劃形式

炎熱氣候區(qū)，周長(zhǎng)與面積之比(p/A)應(yīng)保持最小，這樣輻射得熱最少。通常風(fēng)也是熱的，所以加強(qiáng)通風(fēng)的規(guī)劃形式并非可取。

寒冷氣候區(qū)，周長(zhǎng)與面積之比(p/A)也應(yīng)最小，這樣可保證最小的熱量損失。也可利用日光問等達(dá)到得熱的目的。

濕熱氣候區(qū)，最大限度地增大空氣流動(dòng)是規(guī)劃形式首要關(guān)注的問題。在該氣候區(qū)，盡可能地減?。≒／A）也很有用，因?yàn)樗梢宰畲笙薅鹊販p少得熱。第三十六頁，共八十二頁，2022年，8月28日9.規(guī)劃要素層次9規(guī)劃要素主要參數(shù)輻射、氣流、空氣溫度其他參數(shù)

濕度、日照植被、水體、輻射得熱和氣流的作用在所有的規(guī)劃現(xiàn)場(chǎng)都可以看到，這些要素可以和建筑及建筑群有機(jī)結(jié)合起來，取得更好的生態(tài)效果。正是在這種意義上，我們認(rèn)為它們是設(shè)計(jì)要素。水體和植被通過蒸發(fā)和吸收熱量使一個(gè)地方降溫。水體和溫室同樣有助于空間采暖。在一定情況下，庭院、通風(fēng)塔既可引起熱量損失，也可加強(qiáng)通風(fēng)效果。因此，規(guī)劃要素應(yīng)當(dāng)有助于采暖、降溫甚至通風(fēng)。第三十七頁，共八十二頁，2022年，8月28日9.規(guī)劃要素

水體：如前所述，水體是有效的蒸發(fā)降溫方式。水的高比熱使其吸收較多的輻射，這同樣有助于降溫。另一方面，在寒冷氣候區(qū)，特別在有玻璃環(huán)繞的地方，水體可用作貯熱材料。

植被：眾所周知植被可以吸收輻射，因此可以有效降溫。溫室則恰恰相反，它可以吸收熱量，幫助采暖。

第三十八頁，共八十二頁，2022年，8月28日9.規(guī)劃要素庭院和陽臺(tái)：特別是和窗戶相連的時(shí)候，庭院和陽臺(tái)可以組成有利通風(fēng)的結(jié)構(gòu)在濕熱條件下，空氣流動(dòng)是很有必要的，有遮陽的庭院會(huì)像在炎熱氣候區(qū)有較涼爽的空氣一樣相當(dāng)有效。在夜間，涼爽的空氣常在院中聚集。第三十九頁，共八十二頁，2022年，8月28日9.規(guī)劃要素第四十頁，共八十二頁，2022年，8月28日9.規(guī)劃要素第四十一頁，共八十二頁，2022年，8月28日9.規(guī)劃要素炎熱氣候區(qū)，盡可能地把植物和草木結(jié)合起來的規(guī)劃形式會(huì)讓人很滿意。花園、屋頂花園，窗臺(tái)和遮陽板上的花盆能很好地減少得熱。如再把水體結(jié)合起來，將會(huì)獲得更好的效果。再者，有遮陽的庭院空氣溫度較低。在較涼爽季節(jié)，屋頂花園會(huì)讓人心曠神怡。不過，必須把水排干或者用玻璃圍住。由于有遮陽的庭院在冬天會(huì)讓人不舒服，氣候寒冷的地方應(yīng)避免，也可在樓房頂層裝上可開啟的玻璃，因?yàn)椴Ａ茏柚箾鰵膺M(jìn)入并且增加得熱。不過，固定的玻璃不太合適，因?yàn)橄奶鞎?huì)導(dǎo)致室內(nèi)過熱，讓人不舒服。

第四十二頁，共八十二頁，2022年，8月28日9.規(guī)劃要素

寒冷氣候區(qū)，得熱是主要目標(biāo)，溫室和玻璃罩是非常有效的集熱設(shè)施。在集熱時(shí)不能利用植被，但水體卻很有用處。在潮濕氣候區(qū)，庭院和走廊有助于通風(fēng)。捕風(fēng)器，這種非常有趣的東西也許會(huì)派上用場(chǎng)，但必須小心使用。只有在有強(qiáng)風(fēng)(通常是有方向性的)_和涼風(fēng)時(shí)，捕風(fēng)器才真正有效。在沿海地區(qū)，傍晚的海風(fēng)很強(qiáng)，有方向性且涼爽。在干熱氣候區(qū)沒多大用處，那里的夏天即便是夜晚，風(fēng)也是熱的。

水體和植被因?yàn)闈穸容^大，在溫暖氣候區(qū)讓人感到不舒服．再者，植被和水體會(huì)阻斷日照，或者造成刺眼的眩光。

第四十三頁，共八十二頁，2022年，8月28日10.建筑朝向?qū)哟?0建筑朝向主要參數(shù)輻射、氣流其他參數(shù)

——建筑的朝向決定其接收陽光輻射量的多少。如果考慮氣流類型的話，建筑的朝向能影響自然通風(fēng)量的大小。在北半球，一般認(rèn)為北面接收的太陽直射最少，南面接收的太陽輻射最大。不過，這并不全對(duì)。例如：在北緯28。6月22日太陽基本上在北半球。對(duì)太陽圖的檢測(cè)顯示，只有在離赤道足夠遠(yuǎn)的地方——事實(shí)上在北緯32。以北地區(qū)的北向才會(huì)在夏天接收的太陽輻射較少。第四十四頁，共八十二頁，2022年，8月28日10.建筑朝向第四十五頁，共八十二頁，2022年，8月28日11.體形系數(shù)層次11體形系數(shù)主要參數(shù)輻射其他參數(shù)

——

建筑物表面面積與體積之比(S／v)(周長(zhǎng)與面積之比P／A的三維外推值）——

體形系數(shù)是決定其熱量得失的重要因素。建筑表面面積越大，通過它的熱量得失就越多。所以，小的體形系數(shù)(S／v)意指最小的熱量得失。第四十六頁，共八十二頁，2022年，8月28日11.體形系數(shù)第四十七頁，共八十二頁，2022年，8月28日11.體形系數(shù)干熱氣候區(qū)，應(yīng)盡可能地減小體形系數(shù)S／V，因?yàn)檫@樣可以最大限度地減少得熱；干燥寒冷氣候區(qū)也應(yīng)盡可能地減小S／v(體形系數(shù))來最大限度地減少熱量損失；濕熱氣候區(qū)應(yīng)注意創(chuàng)造通風(fēng)空間，在該地區(qū)沒必要最大限度地減小S／Vo再者，建筑材料應(yīng)當(dāng)是那些不貯熱的。

第四十八頁，共八十二頁，2022年，8月28日12.屋頂形式層次12屋頂形式主要參數(shù)日照、氣流其他參數(shù)

輻射可利用屋頂作為日光進(jìn)入建筑物的輻射源。屋頂形式和出挑部分也會(huì)影響氣流的類型，它們能增大和減小自然通風(fēng)的范圍。通過水平的(無遮擋的)或豎直的(有遮擋的)屋頂光線可獲得采光。在炎熱氣候區(qū)，無遮擋的屋頂光線會(huì)讓人不舒服，因?yàn)樗觿×私ㄖ牡脽帷Ｍㄟ^改變屋頂投影的方向和建筑物的寬度，可以增大或減小迎風(fēng)側(cè)與背風(fēng)側(cè)之問的壓差，這樣可以增大或減小建筑物的自然通風(fēng)效果。第四十九頁，共八十二頁，2022年，8月28日12.屋頂形式第五十頁，共八十二頁，2022年，8月28日12.屋頂形式第五十一頁，共八十二頁，2022年，8月28日12.屋頂形式從各種氣候條件考慮，屋頂都是可利用的加強(qiáng)室內(nèi)采光的一種方式。屋頂采光的特性會(huì)隨著氣候條件變化而改變。炎熱氣候區(qū)，應(yīng)遮擋屋頂光照，防止得熱。寒冷地區(qū)，利用屋頂光照，使它成為熱量的補(bǔ)充來源。炎熱地區(qū)和寒冷地區(qū)一樣，目的是最人限度地限制自然通風(fēng)。為此，建筑物屋頂應(yīng)盡可能采用平屋頂，與氣流同方向建筑物的寬度應(yīng)盡可能地大。濕熱地區(qū)，很希望有自然通風(fēng)。在這種情況下，建筑物長(zhǎng)邊應(yīng)垂直于：氣流流動(dòng)方向。再者，屋檐出挑和屋面斜度應(yīng)盡可能大，這樣可最大限度地增大壓差，并產(chǎn)生大的氣流。第五十二頁，共八十二頁，2022年，8月28日13.門窗形式與布置層次13門窗形式與布置主要參數(shù)輻射、氣流、日照其他參數(shù)

——門窗布局和構(gòu)造牽涉到窗戶的面積、形狀、位置及窗戶的相對(duì)位置，它會(huì)影響室內(nèi)的氣流、日照及眩光等情況；如果沒有遮擋，窗戶面積仍會(huì)影響建筑物的輻射得熱。窗戶面積的大小會(huì)影響氣流和日照效果是可以理解的。畢竟，它直接影響以進(jìn)入建筑物的光和風(fēng)的總量。窗戶的位置(由窗臺(tái)和窗楣位置來界定)同樣影響通風(fēng)效果。這是因?yàn)闇夭顚?dǎo)致空氣上升。因此，較高位置的窗戶有助于氣流流動(dòng)。此即眾所周知的“煙囪效應(yīng)”。由于窗戶的位置影響室內(nèi)光線的反射，也影響室內(nèi)光線的分布，所以同樣大小的窗戶可以使地面、窗戶平面和頂棚的采光情況有所不同。第五十三頁，共八十二頁，2022年，8月28日13.門窗形式與布置第五十四頁，共八十二頁，2022年，8月28日13.門窗形式與布置

干熱氣候區(qū)，通常采用面積小的窗戶，并且要有合適的遮擋。由于位于光照充分的地區(qū)，較小的窗戶即可獲得充分的采光。白天空氣很熱，可以避免讓熱空氣進(jìn)入室內(nèi)；夜間溫度較低，可以采用自然通風(fēng)的方式來降溫。如果出于該目的加大窗戶尺寸，窗戶必須具有有效的遮陽防輻射得熱的能力。作為排熱出口，高窗或通風(fēng)口(氣窗)會(huì)很有效。

濕熱地區(qū)，窗戶面積宜大以便于通風(fēng)。屋檐出挑宜大，以遮擋散射的太陽輻射。窗戶高度應(yīng)高得使良好的氣候分布在人體上方。因此，較低窗臺(tái)也許更可取。

寒冷地區(qū)，窗戶宜大且無遮擋，但密封性要好。這樣既可以加大得熱，又可防止冷風(fēng)滲透。窗戶位置無關(guān)緊要第五十五頁，共八十二頁，2022年，8月28日13.門窗形式與布置干熱、濕熱、寒冷三種情況都可能出現(xiàn)的混合氣候區(qū)，窗戶的遮陽構(gòu)件甚為關(guān)鍵。該構(gòu)件必須具有夏天遮陽，冬天增大得熱的作用。窗戶面積大小應(yīng)由每個(gè)季節(jié)的長(zhǎng)短來決定，如冬天或潮濕季節(jié)長(zhǎng)宜選用大窗戶。第五十六頁，共八十二頁，2022年，8月28日13.門窗形式與布置在決定窗戶位置時(shí)，最好將窗戶交錯(cuò)排列而不是成一條直線排列(除非室內(nèi)的風(fēng)本身具有一定的角度)。窗戶旁不宜安置擋板，防止引起風(fēng)向的突然改變。同樣原因，相鄰墻壁上的窗戶也不要這樣布置。第五十七頁，共八十二頁，2022年，8月28日13.門窗形式與布置第五十八頁，共八十二頁，2022年，8月28日14.門窗朝向?qū)哟?4門窗朝向主要參數(shù)接收的輻射、氣流其他參數(shù)

——人們?cè)诤茉缫郧熬鸵呀鉀Q了關(guān)于太陽幾何學(xué)的方位問題。在建筑物內(nèi)為了獲得良好的氣流分布，風(fēng)向和進(jìn)出風(fēng)口方向不宜相同，這樣會(huì)產(chǎn)生較好的氣流循環(huán)。如果風(fēng)向與進(jìn)出風(fēng)口的方向成一直線，那么氣流僅僅足穿過房間，而不會(huì)循環(huán)。

第五十九頁，共八十二頁，2022年，8月28日14.門窗朝向干熱氣候區(qū)，窗戶宜朝北；在寒冷地區(qū)，窗戶宜朝南。潮濕氣候區(qū)，窗戶的朝向最好在與氣流方向垂直的45。范圍之內(nèi)，進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口不宜布置成直線，以便最大限度增加空氣流動(dòng)。第六十頁，共八十二頁，2022年，8月28日15.門窗調(diào)節(jié)構(gòu)件層次15門窗調(diào)節(jié)構(gòu)件主要參數(shù)輻射、氣流、采光其他參數(shù)

——

玻璃、遮陽板、反光格板、防蟲網(wǎng)及窗戶橫截面都是很重要的調(diào)節(jié)構(gòu)件。它們能吸收和削弱太陽輻射，提高光照水平，防止昆蟲襲擾(還能減緩氣流速度)并且調(diào)節(jié)氣流速度，因此，它們能夠影響和控制室內(nèi)得熱、采光和通風(fēng)。第六十一頁，共八十二頁，2022年，8月28日15.門窗調(diào)節(jié)構(gòu)件

玻璃是吸收太陽輻射最常用的調(diào)節(jié)構(gòu)件。這種被稱作“溫室效應(yīng)”的現(xiàn)象在第l章中已闡明。無論你希望還是不希望，它都是室內(nèi)得熱的主要原因。遮陽板，無論是豎直的還是水平的，都能控制輻射得熱。在炎熱季節(jié)，可以測(cè)出太陽高度和方位，由此通過調(diào)整水平及豎直遮陽板的投射方向，達(dá)到遮擋陽光的目的。同樣，在寒冷季節(jié)它可以讓大量陽光進(jìn)入室內(nèi)。

防蟲網(wǎng)是用來防蟲的構(gòu)件。不過，它們也能減緩室內(nèi)的空氣速度。這里提到它們不是因?yàn)樗鼈兊闹苯佑绊?，而是由于它們的間接影響。

窗戶橫截面：(如前所述，影響氣流速度)增大窗戶橫截面面積會(huì)降低風(fēng)速，反之亦然。空氣速度可以通過調(diào)節(jié)窗戶橫截面而加強(qiáng)或減弱。第六十二頁，共八十二頁，2022年，8月28日15.門窗調(diào)節(jié)構(gòu)件

反光格板是窗戶上的水平投射構(gòu)件。其位置可在玻璃內(nèi)側(cè)、外側(cè)或者部分在內(nèi)側(cè)、部分在外側(cè)。具有較強(qiáng)反射力的上表面可使更多光線照射到房間的后部。它們也可以起到水平遮陽的作用，遮擋豎直方向的太陽照射。

第六十三頁，共八十二頁，2022年，8月28日15.門窗調(diào)節(jié)構(gòu)件第六十四頁，共八十二頁，2022年，8月28日15.門窗調(diào)節(jié)構(gòu)件第六十五頁，共八十二頁，2022年，8月28日15.門窗調(diào)節(jié)構(gòu)件炎熱地區(qū)，如使用玻璃窗，則需設(shè)置遮陽構(gòu)件，沒必要使用反光格板。如果氣候持續(xù)高溫，應(yīng)增大窗戶的內(nèi)側(cè)截面面積以減弱氣流速度。寒冷地區(qū)，應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)玻璃，窗戶遮陽構(gòu)件沒有必要?？紤]到太陽高度角較小，如用反光格板會(huì)很有效。窗戶橫截面亦應(yīng)具備減緩風(fēng)速的能力。濕熱氣候區(qū)，由于太陽輻射向四周大量散射，窗戶遮陽構(gòu)件沒有很大意義。因?yàn)樵谠摎夂驐l件下昆蟲會(huì)大量繁殖，防蟲網(wǎng)最有必要。該氣候區(qū)主要問題是——增大室內(nèi)通風(fēng)，可以通過調(diào)節(jié)窗戶橫截面來解決。第六十六頁，共八十二頁，2022年，8月28日15.門窗調(diào)節(jié)構(gòu)件在許多情況下，我們需要處理混合的氣候情況。那么，我們就需要設(shè)計(jì)出遮陽構(gòu)件在夏天遮陽，但在寒冷時(shí)期，能夠讓光線進(jìn)入室內(nèi)。再者，當(dāng)窗戶橫截面用作遮陽的同時(shí)還要有加強(qiáng)空氣流動(dòng)的作用。如果在窗臺(tái)上放置花盆或者在玻璃上增加小的遮陽板，就能達(dá)到這一效果。第六十七頁，共八十二頁，2022年，8月28日16.墻體層次16墻體主要參數(shù)輻射其他參數(shù)

——對(duì)于墻體而言不僅要考慮材料，還要考慮其他方面的因素。兩層墻體之間設(shè)約5cm厚的空氣層可以減小熱量傳遞。再者，可用溫室效應(yīng)來提高輻射得熱。然而，在一天24小時(shí)的循環(huán)中，輻射得熱僅發(fā)生在日照期間，在其他時(shí)間，盡管不產(chǎn)生輻射熱損失，但由于玻璃的U值很高，它會(huì)產(chǎn)生傳導(dǎo)熱損失，這種情況特別發(fā)生在夜間室外溫度較低的寒冷地區(qū)。因而，玻璃既可起到增溫的作用，在其他時(shí)間，它也會(huì)帶來顯著的熱量損失。第六十八頁，共八十二頁，2022年，8月28日16.墻體第六十九頁，共八十二頁，2022年，8月28日16.墻體特朗伯保溫墻(Trombe-wall)采用一個(gè)5—10cm的空氣層把墻體材料和外部玻璃隔開，玻璃吸收熱量，加熱空氣層中的空氣。在墻的底部和頂部開通風(fēng)口使空氣可以流動(dòng)，于是空氣層中的熱空氣進(jìn)入房問。夜間，墻體又可減少熱量損失。太陽墻(solarwall)是特朗伯保溫墻的改進(jìn)型。除了沒有排氣孔之外，其他各方面都相似。在這種情況下，墻體白天被加熱，并在無日照時(shí)向室內(nèi)輻射出熱量。就效果而言，這兩種墻體在向室內(nèi)傳熱時(shí)的時(shí)間周期有所不同。由于墻體上不設(shè)玻璃窗，所以這兩種墻都不能夠看到室外，這也就是與水墻或透明墻的區(qū)別。

第七十頁，共八十二頁，2022年，8月28日16.墻體

水墻實(shí)質(zhì)上是內(nèi)部裝水的玻璃墻體。如前所述，水的比熱高，是水泥的2倍多，升高相同的溫度，與混凝土墻等厚的水墻吸收的熱量足混凝土墻的2倍。因此，水墻可在較長(zhǎng)時(shí)問里穩(wěn)定地再輻射出熱量。再者，它也可以使室內(nèi)獲得采光。然而，必須在墻內(nèi)安裝阻流片，以最大限度地減少造成熱量損失的對(duì)流運(yùn)動(dòng)。第七十一頁，共八十二頁，2022年，8月28日17.屋頂材料層次17屋頂材料主要參數(shù)接收的輻射其他參數(shù)

——屋頂材料不僅決定熱量傳遞過程所用的時(shí)間，也決定通過屋頂傳人或傳出的熱量總和。質(zhì)量與比熱的乘積稱為蓄熱量(thermalmass)。由于比熱是材料的一種屬性，蓄熱量也取決于材料的質(zhì)量。蓄熱量是材料蓄熱能力的指標(biāo)。通過材料的熱流是由材料的熱導(dǎo)率(conductance)和材料的熱阻決定的。我