建筑物理章二

第十一章建筑防熱11-1室外熱環(huán)境與防熱途徑11-2外圍護結(jié)構(gòu)的隔熱設(shè)計原則和措施11-3房間的自然通風(fēng)11-4窗口遮陽11-1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：太陽輻射圖解到達地面的太陽輻射又可分為：直接輻射和散射輻射。進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11-1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??；華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。外圍護結(jié)構(gòu)的隔熱和散熱：對屋面、外墻（特別是西墻）進行隔熱處理，減少傳進室內(nèi)的熱量，降低圍護結(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。11-2外圍護結(jié)構(gòu)的隔熱設(shè)計原則和措施一、外圍護結(jié)構(gòu)隔熱設(shè)計的原則二、外圍護結(jié)構(gòu)的隔熱措施一、故外圍格護結(jié)仙構(gòu)隔嘆熱設(shè)輛計的濫原則維：1.糧屋內(nèi)頂隔幕熱。外取圍護介結(jié)構(gòu)喇外表巖面受廟到的簽日曬嫂時數(shù)僅和太寶陽輻孫射強峰度以體水平薯面為療最大務(wù)，東死西向折其次鏈，東胖南和隱西南霞又次楊之，悔南向?qū)ぽ^小烏，北富向最世小，執(zhí)所以孔屋頂豪隔熱跌極為扮重要北，其凈次是符西墻黨和東單墻。2.卵降飄低室餃外綜莫合溫始度。其馬辦法元有:仇結(jié)構(gòu)韻外表滿面采臘用淺長色平繩滑的意粉刷袍和飾棟面材輔料。毛如：晌馬賽阻克、吸小瓷賀磚等填，以觸減少錯對太路陽輻鐮射的滴吸收溝。旗在謹(jǐn)屋頂黃或墻浙面的霞外側(cè)愧設(shè)置討遮陽斃設(shè)施露，可絹有效癥降低帝室外恰綜合濁溫度象。3.高在偉外圍雕護結(jié)靠構(gòu)內(nèi)表部設(shè)臨置通椅風(fēng)間捆層。通風(fēng)態(tài)間層芽與室鐵外或斧室內(nèi)尸相通去，利劫用風(fēng)寺壓和眉熱壓息的作蕩用帶讀走進清入空鍛氣層瞇內(nèi)的得一部閘分熱烤量，武從而腔減少茶傳熱兔室內(nèi)諒的熱莖量。4.飲合鵝理選枝擇外畏圍護套結(jié)構(gòu)陪的隔壞熱能茂力。主瞇要根省據(jù)地最區(qū)氣場候特撓點，煮房屋癥的使船用性受質(zhì)和爐結(jié)構(gòu)騎在房槍屋中憑的部句位等趁因素顏來選鍬擇。5.宜利眾用水即的蒸券發(fā)和私植被火對太所陽能蹈的轉(zhuǎn)尾化作投用降求溫。如參：蓄逝水屋筑頂，跨植被閘屋頂鞠。這尼些屋樓頂具棵有很派好的子隔熱擊能力蠻，但窗也增偶加了歇結(jié)構(gòu)港的荷餅載，煙而且僅如果網(wǎng)蓄水梅屋頂孔防水臣處理草不當(dāng)箏，還穴可能飾漏水忙、滲欄水。6.屋頂艙和東然、西病外墻尾的內(nèi)鞏表面示溫度鼠應(yīng)通擠過驗玻算，要求館內(nèi)表瘦面最魯高溫火度應(yīng)領(lǐng)低于塔當(dāng)?shù)責(zé)┫募酒彝饷浻嬎泔曌罡呖鍦囟人?，保證都滿足細隔熱江設(shè)計賺標(biāo)準(zhǔn)決。二、球外圍來護結(jié)娃構(gòu)隔姻熱措搞施：（一岔）宅屋頂騙隔熱（二館）叔通風(fēng)開屋頂（三念）棄閣樓花屋頂（四斯）含蓄水鍬屋頂（五串）肌鋪土熊（咱或無自土）容中指繞屋頂（六今）皆外墻套隔熱（一療）屋師頂隔折熱：1.趕實派體材毀料層共屋頂煤隔熱尸：是一峰種從約提高收圍護弱結(jié)構(gòu)淋本身情熱阻慣和熱執(zhí)惰性墊來提傅高隔臭熱能躺力的鐵處理安方法鄭。要酬注意爭材料睬層層昌次的稠排序賠，因叮排序范不同啄也會屑影響囑衰減答度，止必須毅進行宏比較籠選擇長。如圖起（a）駁、（掌b）蒜、（路c）（a）無隔與熱層某，熱萍工性塑能差族。（b）加一欲層厚撒泡沫憶混凝某土，旁隔熱欄效果鬼顯著違。內(nèi)筑表面迷比爬（a）降低，蘭低姐。對防漸水層煌要求日高。（c）加一低層蓄艷熱系冷數(shù)大范的粘購?fù)练阶４u（驢或混設(shè)凝土菊板）蒜。其餃粘土錯方磚渣外表臣面比卷心材屋閃面降檢低左右攻。但自拜重大邪，傍弓晚蓄沒熱層杯蓄存懂的熱儀量仍逐繼續(xù)磁向室洽內(nèi)散卸發(fā)。2.刷封蓋閉空抄氣間金層隔膝熱：采用低空心斜板屋晚面，濤利用黑封閉羨空氣射間層弊隔熱色，可維減輕鎖自重貓，解鉤決隔霞熱和碎散熱市矛盾狂。封閉倚空氣優(yōu)間層什內(nèi)傳澡熱方收式主棉要是復(fù)輻射醫(yī)換熱待，可只在間宴層內(nèi)腸鋪設(shè)格反射插系數(shù)識大，俗輻射遙系數(shù)劍小的艦材料諸，如聲鋁箔顧。如圖丟（e）間層底設(shè)鋁梳箔后撞，結(jié)玻構(gòu)內(nèi)仍表面脅溫度蹤蝶比（d）降低紋，效限果較呀顯著改。如圖丹（f）外表菌面鋪普白色忍光滑凍的無朽水石耳膏，債結(jié)果當(dāng)結(jié)構(gòu)燙內(nèi)表誤面溫倆度比筋（d）低磚，比抽（e）低閃，說銹明選灣擇屋孔頂面雪層材蝴料和繪顏色叫的重戰(zhàn)要性磨。（二藍）通予風(fēng)屋癢頂：1.逼通稅風(fēng)屋死頂隔串熱性遷能及鳳其作愁用：我國深南方論地區(qū)良氣候縣炎熱竭多雨傾，為版了隔臟熱防恩漏，潔創(chuàng)造紛了雙緣瑞層瓦露通風(fēng)嘴屋頂逼和大暖階磚紋通風(fēng)催屋頂喂。如爹圖以大侮階磚祥通風(fēng)場屋頂裕為例億。如完圖是疤一個弦對比波性實罰測結(jié)原果。2.紛通鈴風(fēng)屋似頂傳暮熱過會程與魔影響隆隔熱狹的因捆素：通風(fēng)摧屋頂尾是當(dāng)哨室外注空氣增流經(jīng)釋間層耗時，拋帶走公部分年從面戀層傳述下的帆熱量萬，從恒而減歌少透兆過基潑層傳授入室憐內(nèi)的鵝熱量率。如悉圖1象1-萌4：間層稱通風(fēng)戰(zhàn)量愈至大，狀帶走曲的熱役量愈吼多。咽通風(fēng)雕量大邪小與?？諝獠牧鲃訋r的動控力，賺通風(fēng)售間層晶高度六和通慚風(fēng)間愚層內(nèi)胖的空英氣阻錄力等蘋因素暮有關(guān)控。風(fēng)壓株和熱灑壓是伴間層翅內(nèi)空腰氣流會動的薪動力試驗尖表明憂：在井同樣肚風(fēng)力射作用毯下，眼通風(fēng)干口朝毒向與削風(fēng)向碰的偏師角（序即風(fēng)艦的投忠射角寫）愈冶小，帝間層勿的通壟風(fēng)效幣果愈衣好，李故應(yīng)盡蹈量使菌通風(fēng)圍口面情向夏箱季主心導(dǎo)風(fēng)密向。由兩于風(fēng)念壓愈旨風(fēng)速鈔的平喪方成從正比急，所傻以風(fēng)礎(chǔ)速大扛的地霞區(qū)，載利用擴通風(fēng)誼屋頂斃效果資顯著鋼。試驗糕還表斗明，將間屋層面歐層在策檐口寺處適根當(dāng)向樓外挑膨出一姐段，獄能起蘇兜風(fēng)股作用，可云提高漫間層粗的通段風(fēng)效局果。熱壓琴的大掃小取慮決于庫進排密氣口返的溫佩差和酷高差賀，溫皂差與席高差商愈大會，熱博壓愈造大，瞞通風(fēng)鉤量就博愈大癢。通風(fēng)票間層月高度試驗咽表明炸：間然層高植度增律高，份對加暴大通綠風(fēng)量羊有利隔，但歡增高產(chǎn)到一抽定程濃度后森，其版效果冤漸趨寸緩慢恩。如圖稿幾種叮通風(fēng)街屋頂侵在不吐同高憤度的矛空氣償間層勿情況剛下的販熱工木效果律。由圖釀可見腐，間趕層高波度以慮20柏～2應(yīng)4cm左右擴為好越。因助此，乞一般存情況薄下，煤采用表矩形學(xué)截面妥通風(fēng)貝口，東房屋室進深鑼為9爺～1歲2m的雙末坡屋灑頂或悲平屋纖頂，榆其間藝層高允度可證考慮說取2宗0～顧24cm臥，坡頂螞可用粗其下告限，勞平屋粉頂可串用其沖上限蹄；如櫻為拱趁形或汪三角母形的手截面啄，其林間層叉高度梢要酌憶量增需大，連平均針高度帆也不挖宜低準(zhǔn)于2草0cm蘋.通風(fēng)到間層且內(nèi)的覽空氣慣阻力衣。室外威空氣攔流過栽間層懼的阻戀力有摩擦腳阻力和局部朵阻力。為降性低摩柴擦阻梯力，位間層沈內(nèi)表錢面不融宜過牙分粗參糙；為降趣低局獵部阻鴨力，賞進、墨出風(fēng)漁口的銹面積持與間物層橫獎界面亡的面蕩積比艷要大俊。若孟進出卻風(fēng)口丙有啟慮閉裝運置，艇應(yīng)盡療量加莊大其確開口胃面積線，并貫注意失使裝毛置有圈利于制導(dǎo)風(fēng)念，以傅減少凝局部帝阻力不，增尾大通就風(fēng)量鞏。間層忠通風(fēng)晨組織彈形式弊和隔抖熱措第施：組織爭方式攀：a.從室菜外進軍氣（蘆采用必兜風(fēng)值檐口敲可加眼強風(fēng)壓作議用）慨；b.從室靈內(nèi)進之氣；c.室內(nèi)首、室加外同谷時進帶氣。另外梳，有春的為拌提高淺熱壓游作用鉤，在座水平擊的通顧風(fēng)層深中間多，增揀設(shè)排刷風(fēng)帽河，造策成進扮、出洞風(fēng)口巾的高瘡度差攤，并隔且在載帽頂患的外漢表涂蚊上黑矮色，耕加強裝吸收桌太陽甘輻射普，以悔提高科帽內(nèi)梢的氣汪溫，插有利暑于排禁風(fēng)。間層優(yōu)通風(fēng)乏組織都形式辦：隔熱罰措施寫舉例編號構(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（三毀）閣搬樓屋援頂：在提飽高閣償樓屋蹤蝶頂隔孩熱能顆力的認措施襖中，院加強滑閣樓電通風(fēng)懼是一寨種經(jīng)橫濟而賣有效船的方鏡法。繼如加信大通姜風(fēng)口沒的面夸積，酸合理嶼布置這通風(fēng)扣口的療位置允等。殿通風(fēng)嘉口可鎖做成互開閉廣式的宵，夏之季開幸啟，初冬季款關(guān)閉翅；組段織閣清樓的礦自然阿通風(fēng)精也應(yīng)贏充分拒利用訂風(fēng)壓意和熱岔壓的塌作用孝。閣樓部通風(fēng)缸形式怖有：特山墻知上開你口通紀(jì)風(fēng)，樣從檐撒口下鞋進氣雙有屋桌脊排聯(lián)氣，廢在屋偽頂設(shè)瞇老虎圾窗通膀風(fēng)等舌。如貝圖1吳1-眾6：水的憶比熱慰大，星而且學(xué)蒸發(fā)尋也可弓帶走北大量溉熱量襪，因鎮(zhèn)此，作利用獄水作加為隔語熱材賤料，信可取踐得很京好的閱隔熱邁效果耗。重慶撥地區(qū)盯對同趕樣結(jié)拆構(gòu)的駱蓄水屬屋頂天（水靈厚1摸00mm刷）于不脹蓄水敬屋頂遺實測延結(jié)果恭表明絡(luò)：蓄任水后剪外表毒面溫畏度比鄭不蓄澇水低役15全℃，豪內(nèi)表期面低悅8℃寧；蓄蠢水屋襪頂內(nèi)第、外棚表面非溫度繳的振趙幅僅勾為不隊蓄水因的1狹/2騾；蓄嗓水后不通過胳屋頂應(yīng)傳入碧室內(nèi)寸的最壯大熱丑量只星是未意蓄水倦時傳勁入的司1/掘3；預(yù)蓄水陰后通凡過屋己頂傳拜入室水內(nèi)的踢平均獻熱量耀只有才未蓄搞水時鴨的1細/3箏5。水面時上敷你設(shè)鋁排箔或蛇其它珍淺色松漂浮丑物，匪或在丈水面去上種衛(wèi)植漂弟浮植務(wù)物水升浮蓮皺、水棵葫蘆達等將冤反射默或吸腫收大蜓量太登陽輻感射，威能取瘦得更我好的抹隔熱臺效果餅。（四煤）蓄謝水屋恨頂：蓄水足屋頂售的水滲層深心度，睛從白帳天隔旁熱和喝夜間票散熱其的作泥用綜刺合考們慮，蠅宜小豈于5cm而大利于3cm較。水隔蟻熱屋豈頂要壞求屋教頂有密很好綿的防外水質(zhì)底量，伍否則扇，易嚴(yán)發(fā)生堡漏水華現(xiàn)象遙。但克從另響外角汁度考道慮，看由于涉用水笛隔熱煮后，趣大大挖降低獅了結(jié)仰構(gòu)的頓平均先溫度題和振穿幅，堂可以落保護創(chuàng)防水鏈層，惕防止派發(fā)生勺漏水載現(xiàn)象沉。（五家）鋪切土（今或無英土）呀種植夜屋頂檢：在鋼框筋混垂凝土授屋面初板上喬鋪土天，再離在上幻玉面種犧植作嶼物，乎即為螺鋪土勢種植令屋頂敗。鋪土舅種植報屋頂站時利弦用植霸物的然光合攀作用分，葉折面的雁蒸騰跪作用碎以及促對太獄陽輻培射熱板的遮香擋作繡用，姜來減郊少太四陽輻汗射熱看對屋廈面的乘影響理。此慘外，鐮土層重也具臟有一閘定的被蓄熱毛能力忍，并透能保謀持一劫定水襪分，著通過茅水的灘