建筑熱工學(xué)第五章建筑防熱上

第5章建筑防熱5-1室外熱環(huán)境與防熱途徑5-2外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱設(shè)計原則和措施5-3房間的自然通風(fēng)5-4窗口遮陽5-1室外熱環(huán)境與防熱途徑一、室外熱環(huán)境二、防熱途徑三、氣候條件和地理環(huán)境對建筑的影響一、室外熱環(huán)境：構(gòu)成室外熱環(huán)境的主要氣候因素：太陽輻射、溫度、濕度和風(fēng)等。1.太陽輻射:

太陽輻射是房屋外部的主要熱源：

如圖：太陽輻射圖解到達(dá)地面的太陽輻射又可分為：直接輻射和散射輻射。進(jìn)入大氣上界的太陽輻射100被氣體分子與塵埃吸收15云吸收3因散射而反射5云反射21地面反射6總反射：32總吸收：68地面吸收50影響太陽輻射強度的因素：太陽高度角、大氣透明度、地理緯度、云量和海拔高度等。2.風(fēng)風(fēng)：就是大氣的流動。大氣環(huán)流是各地氣候差異的原因。風(fēng)的種類：

季候風(fēng)：由大氣環(huán)流形成的風(fēng)，在一年內(nèi)隨季節(jié)不同而有規(guī)律變換方向。例如：我國氣候特點之一就是季風(fēng)性強。地方風(fēng)：由于地面上水陸分布，地勢起伏，表面覆蓋等地方性條件不同而引起小范圍內(nèi)的大氣環(huán)流。如：水陸風(fēng)，山谷風(fēng)，庭院風(fēng)，巷道風(fēng)，這些都是由于局部受熱不均而引起的，其特點是日夜交替變向。風(fēng)的描述：風(fēng)通常是以水平運動為主的空氣運動。風(fēng)的描述包括風(fēng)向和風(fēng)速。風(fēng)玫瑰圖能直觀反映一個地方的風(fēng)速和風(fēng)向。如下圖。(a)為某地夏季七月的風(fēng)向頻率分布；(b)為各方位的風(fēng)速。3.氣溫:氣溫：指空氣的溫度。一般氣象學(xué)上所指氣溫是距地面高處的空氣溫度。影響氣溫的主要因素：入射到地面上的太陽輻射熱量，地形與地表面的覆蓋以及大氣環(huán)流的熱交換作用等。其中，太陽輻射起決定作用。氣溫變化：四季變化（年變化）、日變化和隨地理緯度的變化。4.空氣濕度:空氣濕度：表示大氣濕潤程度。一般用相對濕度表示。相對濕度的日變化通常與氣溫的日變化相反：如圖5-1我國各地的相對濕度：受海洋氣候影響，南方大部分地區(qū)相對濕度一年內(nèi)夏季最大，秋季最?。蝗A南和東南沿海一帶因春季海洋氣團入侵，且此時溫度還不高，形成較大相對濕度，大約以3-5月為最大，秋季最小，南方地區(qū)在夏季之交氣候潮濕，室內(nèi)地面常出現(xiàn)泛潮現(xiàn)象。5.降水:指從地球表面蒸發(fā)出去的大量水汽進(jìn)入大氣層，經(jīng)凝結(jié)后又降到地面上的液態(tài)或固態(tài)水分。如：雨、雪、冰、雹等。二、防熱途徑：1.室內(nèi)過熱的原因:室內(nèi)過熱的原因：主要是強烈的太陽輻射和較高的室外氣溫，室外風(fēng)速、風(fēng)向，空氣濕度及環(huán)境特點也在某種程度上起作用。夏季室內(nèi)熱量的主要來源：如圖示。

2.防熱途徑:減弱室外熱作用：主要辦法是正確選擇房屋朝向和布局，防止日曬；同時綠化周圍環(huán)境，降低環(huán)境輻射和氣溫，并對熱風(fēng)起冷卻作用；外圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面采用淺色，減少對太陽輻射吸收，從而減少結(jié)構(gòu)的傳熱量。外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱和散熱：對屋面、外墻（特別是西墻）進(jìn)行隔熱處理，減少傳進(jìn)室內(nèi)的熱量，降低圍護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面溫度。房間自然通風(fēng)：自然通風(fēng)是排除房間余熱、改善人體舒適感的主要途徑。房屋朝向要力求接近夏季主導(dǎo)風(fēng)向；選擇合理布局形式，正確設(shè)計房屋的平面和剖面、房間開口的位置和面積，以及采用各種通風(fēng)構(gòu)造設(shè)施，以利房間通風(fēng)散熱。窗口遮陽：主要是阻擋直射陽光從窗口透入，減少對人體的輻射，防止室內(nèi)墻面、地面和家具表面被曬而導(dǎo)致室溫升高。遮陽方式：利用綠化（中樹或攀緣植物）；結(jié)合建筑構(gòu)件處理（入出檐、雨蓬、外廊等）；采用臨時性的布篷和活動的合金百葉；采用專門的遮陽板設(shè)施等。幾種途徑要綜合處理，但主要是屋面、西墻隔熱、窗口防輻射和房間自然通風(fēng)，同時也必須同環(huán)境綠化等一起綜合考慮。三、氣候條件和地理環(huán)境對建筑的影響：無論在房屋布局，細(xì)部處理和建筑形式等方面，都因氣候條件和地理環(huán)境不同而具有不同的手法和地方特點。例1。云南省西雙版納一帶的民居。氣候類型（英）環(huán)境特點設(shè)計要點寒冷地區(qū)寒冷保溫表面積小、窗小、墻保溫（愛斯基摩）溫和地區(qū)夏熱冬寒隔熱保溫通風(fēng)朝陽大玻璃窗夏日遮陽干熱地區(qū)風(fēng)沙暴曬干燥消除溫差內(nèi)院型、設(shè)前廊、厚重墻濕熱地區(qū)潮濕暴曬通風(fēng)冷卻遮陽、穿堂風(fēng)、房間高大例2。干熱地區(qū)的傳統(tǒng)住宅。5-2外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱設(shè)計原則和措施一、外圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱設(shè)計的原則二、外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱措施一、槽外圍蜓護(hù)結(jié)酸構(gòu)隔弊熱設(shè)哄計的興原則纖：1.鹿屋必頂隔窮熱。外蠻圍護(hù)幅結(jié)構(gòu)鑒外表震面受紀(jì)到的肺日曬修時數(shù)腸和太產(chǎn)陽輻創(chuàng)射強高度以款水平網(wǎng)面為探最大洗，東桐西向混其次澆，東甘南和想西南導(dǎo)又次紹之，沿南向燈較小策，北決向最歲小，征所以遭屋頂佛隔熱客極為翁重要劈燕，其陽次是惜西墻折和東增墻。2.啞降什低室喊外綜叨合溫拳度。其厭辦法壩有:器結(jié)構(gòu)疾外表冰面采殃用淺徐色平惡滑的誕粉刷遲和飾拒面材啊料。袖如：戴馬賽封克、中小瓷瞇磚等冒，以致減少晨對太瘦陽輻辣射的檔吸收順。偵在掏屋頂樣或墻振面的表外側(cè)弱設(shè)置展遮陽索設(shè)施翼，可算有效塌降低肺室外民綜合千溫度余。3.假在核外圍哭護(hù)結(jié)抹構(gòu)內(nèi)罷部設(shè)怒置通留風(fēng)間剪層。通風(fēng)斷間層懂與室?guī)X外或瞞室內(nèi)慕相通忌，利翅用風(fēng)既壓和包熱壓堤的作衣用帶在走進(jìn)故入空群氣層長內(nèi)的勺一部屈分熱叛量，修從而宏減少題傳熱終室內(nèi)頃的熱單量。4.稿合紋理選型擇外她圍護(hù)教結(jié)構(gòu)跟的隔身熱能小力。主踏要根繩據(jù)地業(yè)區(qū)氣惡候特囑點，準(zhǔn)房屋睜的使蜜用性斥質(zhì)和墻結(jié)構(gòu)錯在房誼屋中翻的部療位等丹因素帳來選火擇。5.碼利箭用水禿的蒸艱發(fā)和適植被么對太橋陽能軍的轉(zhuǎn)躲化作某用降廁溫。如腰：蓄奏水屋狼頂，布植被鼓屋頂屢。這烤些屋燦頂具斃有很或好的叢隔熱裁能力丑，但鄭也增略加了童結(jié)構(gòu)度的荷技載，調(diào)而且祝如果性蓄水窩屋頂狼防水快處理雹不當(dāng)顆，還討可能悅漏水剛、滲乏水。6.屋頂章和東絡(luò)、西酷外墻戴的內(nèi)撕表面角溫度歐應(yīng)通墾過驗壯算，要求憑內(nèi)表揮面最跪高溫仍度應(yīng)牙低于登當(dāng)?shù)貫⑾募緯菏彝馑接嬎阒葑罡叽藴囟纫恚ＷC慰滿足全隔熱丑設(shè)計暮標(biāo)準(zhǔn)褲。二、夸外圍庭護(hù)結(jié)時構(gòu)隔潛熱措獸施：（一堆）株屋頂冶隔熱（二概）畢通風(fēng)象屋頂（三禮）友閣樓免屋頂（四沃）泄蓄水劇屋頂（五蒸）晉鋪土引（卸或無卷土）觸中指輪屋頂（六拼）碰外墻晝隔熱（一耕）屋容頂隔熔熱：1.泛實致體材掃料層譽屋頂乘隔熱俯：是一牢種從弊提高冠圍護(hù)割結(jié)構(gòu)漂本身破熱阻丘和熱隊惰性雅來提艇高隔閉熱能舅力的喝處理華方法縣。要之注意撇材料著層層俗次的嶄排序綿，因爺排序璃不同嶄也會籃影響用衰減牧度，翁必須宜進(jìn)行卵比較擴選擇凍。如圖復(fù)（a）勾、（癥b）嫂、（勞c）（a）無隔鳥熱層療，熱笛工性援能差煤。（b）加一希層厚虹泡沫異混凝垂土，歲隔熱株效果隸顯著橡。內(nèi)嫌表面鍛比還（a）降低，跳低提。對防紫水層埋要求據(jù)高。（c）加一獵層蓄偶熱系槐數(shù)大從的粘平土方伴磚（批或混敬凝土適板）秋。其婆粘土墊方磚鮮外表閘面比卷陰材屋跟面降愿低左右臥。但自道重大恢，傍立晚蓄像熱層朗蓄存問的熱港量仍頭繼續(xù)剝向室公內(nèi)散朗發(fā)。2.鑼封壘閉空瓣氣間膏層隔狗熱：采用衰空心戀板屋厭面，夢利用尊封閉顫空氣浴間層梢隔熱框，可卻減輕便自重賞，解嫂決隔財熱和皂散熱役矛盾擦。封閉蛇空氣新間層杠內(nèi)傳燭熱方售式主變要是腸輻射依換熱血，可糕在間解層內(nèi)貸鋪設(shè)沸反射滾系數(shù)萄大，陰輻射話系數(shù)員小的舞材料浪，如挽鋁箔魔。如圖形（e）間層畫設(shè)鋁權(quán)箔后緊，結(jié)置構(gòu)內(nèi)歲表面膊溫度涂比（d）降低驢，效熟果較好顯著遞。如圖梯（f）外表亦面鋪背白色四光滑顏的無躬水石撈膏，并結(jié)果貓結(jié)構(gòu)大內(nèi)表擋面溫劇度比結(jié)（d）低抹，比耐（e）低皂，說筍明選岸擇屋雅頂面偏層材碌料和拴顏色松的重物要性穿。（二謝）通食風(fēng)屋叮頂：1.轎通賊風(fēng)屋灘頂隔粗熱性備能及跑其作咸用：我國滴南方宇地區(qū)缸氣候群炎熱吃多雨胳，為騾了隔符熱防破漏，體創(chuàng)造板了雙號層瓦段通風(fēng)膚屋頂氣和大纏階磚咐通風(fēng)寸屋頂崖。如長圖以大達(dá)階磚塘通風(fēng)儲屋頂嶄為例迅。如土圖是繡一個垂對比決性實霞測結(jié)進(jìn)果。2.享通幫風(fēng)屋康頂傳怕熱過洞程與你影響錢隔熱僻的因撞素：通風(fēng)貴屋頂謀是當(dāng)談室外聚空氣波流經(jīng)蝴間層桌時，天帶走裙部分悉從面桿層傳樂下的霉熱量述，從些而減要少透變過基性層傳巧入室京內(nèi)的華熱量段。如敘圖5-蔽4：間層貧通風(fēng)丑量愈燥大，疊帶走饑的熱抵量愈濤多。鉛通風(fēng)淡量大目小與拌空氣耐流動乘的動伸力，芹通風(fēng)傾間層博高度泛和通任風(fēng)間玻層內(nèi)掉的空揀氣阻溪力等含因素涂有關(guān)債。風(fēng)壓濕和熱或壓是臉間層享內(nèi)空安氣流投動的法動力試驗面表明難：在野同樣訴風(fēng)力放作用辰下，唉通風(fēng)互口朝墊向與浙風(fēng)向堵的偏尾角（痛即風(fēng)艷的投種射角嗚）愈鹿小，往間層墾的通信風(fēng)效康果愈銀好，辛故應(yīng)盡穿量使概通風(fēng)麗口面手向夏慚季主府導(dǎo)風(fēng)赴向。由搭于風(fēng)筐壓愈使風(fēng)速除的平崖方成才正比黑，所尺以風(fēng)缸速大將的地怪區(qū)，熱利用冶通風(fēng)損屋頂患效果嘉顯著騙。試驗兇還表蕉明，將間湊層面棉層在蕩檐口盒處適荒當(dāng)向夠外挑政出一怖段，梅能起甩兜風(fēng)巨作用，可幅提高代間層藥的通塊風(fēng)效斷果。熱壓屋的大痰小取進(jìn)決于擦進(jìn)排客氣口皇的溫語差和都高差露，溫還差與抓高差臨愈大衰，熱達(dá)壓愈手大，脊通風(fēng)抱量就呈愈大齡。通風(fēng)耐間層最高度試驗步表明化：間拋層高若度增帆高，儀對加編大通夸風(fēng)量幣有利熔，但峽增高想到一荷定程痰度后駛，其掛效果丑漸趨著緩慢浴。如圖些幾種貴通風(fēng)松屋頂扎在不彈同高畢度的綱空氣枕間層群情況盯下的螞熱工尋效果擾。由圖粘可見捏，間間層高孝度以歡20擱～2姓4cm左右隙為好寶。因呀此，群一般爆情況詞下，倡采用糊矩形蟻截面洋通風(fēng)腿口，流房屋蕩進(jìn)深漸為9演～1千2m的雙貞坡屋每頂或顆平屋敏頂，豆其間歲層高遇度可擴考慮大取2剛0～題24cm先，坡頂剛可用娘其下招限，棗平屋穗頂可漠用其抱上限薪；如枕為拱善形或祝三角波形的炮截面程，其阻間層洞高度陶要酌矩量增泡大，融平均麻高度丈也不輔宜低澆于2后0cm同.通風(fēng)會間層眼內(nèi)的允空氣遇阻力道。室外渣空氣暗流過苗間層樸的阻殼力有摩擦五阻力和局部胸阻力。為降以低摩譽擦阻婦力，鳳間層拴內(nèi)表秧面不需宜過拒分粗鞋糙；為降字低局春部阻拍力，求進(jìn)、燦出風(fēng)蘋口的蒜面積氏與間串層橫泉界面賴的面挎積比衛(wèi)要大范。若茫進(jìn)出件風(fēng)口揮有啟叼閉裝循置，腔應(yīng)盡墳量加悟大其剛開口活面積培，并武注意皂使裝膝置有穿利于密導(dǎo)風(fēng)施，以午減少慣局部獎阻力湊，增欺大通胳風(fēng)量溝。間層適通風(fēng)裕組織著形式蓋和隔蜘熱措嘆施：組織勸方式菜：a.從室培外進(jìn)肅氣（留采用福兜風(fēng)績檐口沒可加究強風(fēng)壓作偉用）必；b.從室椒內(nèi)進(jìn)運氣；c.室內(nèi)垃、室府外同譯時進(jìn)所氣。另外蜜，有萌的為炮提高亞熱壓瞧作用管，在勸水平怒的通老風(fēng)層禍中間墨，增馬設(shè)排司風(fēng)帽錢，造泄成進(jìn)司、出悄風(fēng)口膏的高夢度差走，并淺且在齒帽頂桑的外材表涂偽上黑圣色，滲加強誘吸收墳太陽雖輻射擁，以春提高尼帽內(nèi)讓的氣套溫，廳有利撞于排展風(fēng)。間層于通風(fēng)亡組織濤形式距：隔熱甲措施困舉例編號構(gòu)造間層高度（cm）外表面溫度內(nèi)表面溫度室外氣溫最高（℃）平均（℃）最高（℃）平均（℃）最高出現(xiàn)時間最高（℃）平均（℃）1雙層架空粘土瓦548.331.632.128.814：3033.326.62山型槽板上鋪粘土瓦1552.032.430.027.815：0033.729.43雙層架空水泥瓦954.534.136.430.014：0032.227.14鋼筋混凝土這般下吊木絲板6356.0——32.8——29.1—5鋼筋混凝土板上鋪大階磚2456.036.329.828.820：0035.531.36鋼筋混凝土板上砌1/4磚拱6059.038.433.832.318：0034.931.37鋼筋混凝土板上砌1/4磚拱裝百葉6056.538.334.031.819：0035.531.3（三確）閣耗樓屋冒頂：在提映高閣扇樓屋誘頂隔膛熱能國力的痕措施珠中，銀加強望閣樓紅通風(fēng)無是一外種經(jīng)帆濟而訊有效咱的方嗚法。揉如加忠大通班風(fēng)口明的面轉(zhuǎn)積，宜合理兄布置蓮?fù)L(fēng)更口的棗位置饑等。播通風(fēng)紗口可趙做成捕開閉柿式的篇，夏債季開共啟，坦冬季選關(guān)閉糕；組摟織閣掌樓的把自然緞通風(fēng)廊也應(yīng)端充分覆利用肚風(fēng)壓巖和熱肌壓的遞作用職。閣樓仆通風(fēng)質(zhì)形式貫有：金山墻搭上開中口通瞇風(fēng)，拐從檐棚口下板進(jìn)氣跌有屋以脊排越氣，故在屋慕頂設(shè)姐老虎兩窗通扁風(fēng)等臘。如乘圖5-稈6：水的篇比熱胞大，冊而且辦蒸發(fā)發(fā)也可旋帶走榆大量宗熱量芽，因耳此，瓜利用書水作冬為隔乒熱材來料，享可取尖得很廁好的殖隔熱厚效果攪。重慶噸地區(qū)織對同星樣結(jié)永構(gòu)的秋蓄水謎屋頂蘭（水蠟厚1窯00mm鎮(zhèn)）于不莖蓄水坐屋頂棟實測泰結(jié)果戰(zhàn)表明拜：蓄左水后毫外表魔面溫專度比咸不蓄刑水低戀15效℃，唉內(nèi)表斃面低征8℃閥；蓄組水屋絕頂內(nèi)薯、外慘表面堅溫度騎的振騰幅僅宏為不猶蓄水彎的1社/2本；蓄漆水后累通過碑屋頂倦傳入燙室內(nèi)狼的最疊大熱漢量只嫩是未排蓄水掙時傳閥入的扇1/玻3；使蓄水燃后通者過屋姿頂傳國入室均內(nèi)的兇平均初熱量稼只有復(fù)未蓄華水時晉的1太/3營5。水面哄上敷竄設(shè)鋁稅箔或間其它勞淺色購漂浮肯物，蕩或在博水面妄上種容植漂走浮植欺物水祝浮蓮崗、水管葫蘆派等將爆反射液或吸真收大受量太墻陽輻誼射，絨能取蠢得更適好的盤隔熱糞效果璃。（四頸）蓄鉤水屋頂頂：蓄水劉屋頂凈的水歲層深潮度，撐從白雞天隔比熱和修夜間蛋散熱燒的作兼用綜澤合考晚慮，途宜小勞于5cm而大夠于3cm鵝。水隔遮熱屋舉頂要詳求屋悔頂有青很好預(yù)的防泳水質(zhì)民量，祖否則蹄，易沙發(fā)生另漏水徑現(xiàn)象腹。但陪從另夜外角壓度考板慮，博由于加用水撇隔熱眠后，籠大大占降低贏了結(jié)忙構(gòu)的呆平均幕溫度研和振鼓幅，剛可以便保護(hù)更防水償層，降防止隸發(fā)生攜漏水可現(xiàn)象預(yù)。（五毒）鋪輪土（白或無監(jiān)土）貿(mào)種植鄭屋頂屋：在鋼艙筋混臘凝土悲屋面磨板上勇鋪土死，再店在上碗面種籠植作酸物，稈即為學(xué)鋪土紡種植貨屋頂浮。鋪土表種植天屋頂擇時利哪用植顛物的牧光合止作用瓶，葉穴面的晶蒸騰發(fā)作用延以及蟻對太屠陽輻愿射熱經(jīng)的遮圣擋作敏用，衡來減康少太翠陽輻拍射熱蘿對屋勞面的驕影響喚。此邪外，脆土層含也具纏有一錯定的純蓄熱來能力糾，并絲式能保躍持一客定水太分，頁通過某水的壞蒸發(fā)