建筑熱環(huán)境與建筑節(jié)能課件

建筑熱環(huán)境與

建筑節(jié)能課程的目的和任務(wù)本課程的目的是探討外部熱環(huán)境的特性、室內(nèi)熱環(huán)境的形成原因與特性，以及人對(duì)環(huán)境的要求，是一門反映人－建筑－自然環(huán)境三者之間關(guān)系的科學(xué)。通過學(xué)習(xí)這門科學(xué)，我們要完成這樣的任務(wù)：了解人和生產(chǎn)過程需要什么樣的室內(nèi)、外熱環(huán)境；了解室內(nèi)、外熱環(huán)境形成特征和影響因素；掌握改變或控制這些室內(nèi)、外熱環(huán)境的基本原理與方法。通過本課程學(xué)習(xí)使學(xué)生了解圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱基礎(chǔ)知識(shí)，以及如何合理地解決房屋的保溫、防熱、防潮及節(jié)能設(shè)計(jì)等問題，理解并掌握建筑熱工、建筑節(jié)能及室內(nèi)熱環(huán)境設(shè)計(jì)所必需的技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)。第三部分建筑熱環(huán)境設(shè)計(jì)本講主要內(nèi)容建筑保溫設(shè)計(jì):建筑保溫綜合處理原則，外墻和屋頂?shù)谋卦O(shè)計(jì)，外窗、外門和地面保溫設(shè)計(jì)，特殊部位保溫設(shè)計(jì)，被動(dòng)式太陽能利用設(shè)計(jì)初步建筑隔熱設(shè)計(jì):建筑防熱綜合途徑，建筑防熱控制指標(biāo)，屋頂和外墻的隔熱設(shè)計(jì)，自然通風(fēng)，窗口遮陽建筑隔熱設(shè)計(jì),建筑日照設(shè)計(jì),日照基本原理,棒影圖的應(yīng)用.本講總結(jié)推薦課外閱讀書目、資料回顧第一部分基礎(chǔ)知識(shí)

第一章緒論建筑熱環(huán)境分類建筑熱工學(xué)的任務(wù)建筑熱工學(xué)基本內(nèi)容第二章建筑熱工學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)建筑中的幾中傳熱現(xiàn)象建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱基本方式濕空氣的物理性質(zhì)室內(nèi)熱環(huán)境及其評(píng)價(jià)室外熱環(huán)境因素

回顧第二部分建筑傳熱、傳濕原理

第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱原理及計(jì)算

穩(wěn)定傳熱一維穩(wěn)定傳熱特征平壁內(nèi)的導(dǎo)熱過程平壁的穩(wěn)定傳熱過程封閉空氣間層的熱阻平壁內(nèi)部溫度的計(jì)算

周期性不穩(wěn)定傳熱諧波熱作用諧波熱作用下的傳熱特征諧波熱作用下材料和圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱特性指標(biāo)諧波熱作用下平壁的傳熱計(jì)算溫度波在平壁內(nèi)的衰減和延遲計(jì)算

回顧第二部分建筑傳熱、傳濕原理

第五章外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的濕狀況

材料的吸濕外圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的水分轉(zhuǎn)移圍護(hù)結(jié)構(gòu)的蒸汽滲透內(nèi)部冷凝的檢驗(yàn)防止和控制冷凝的措施防止和控制表面冷凝防止和控制內(nèi)部冷凝建筑熱環(huán)境在建筑學(xué)教學(xué)計(jì)劃中的定位分析參考資料建筑保溫設(shè)計(jì)建筑保溫設(shè)計(jì)綜合處理的基本原則外墻和屋頂?shù)谋卦O(shè)計(jì)外窗、外門和地面的保溫設(shè)計(jì)特殊部位保溫設(shè)計(jì)被動(dòng)式利用太陽能設(shè)計(jì)初步保溫設(shè)計(jì)綜合處理的基本原則充分利用可再生能源防止冷風(fēng)的不利影響選擇合理的建筑體形與平面形式使房間具有良好的熱特性與合理的供熱系統(tǒng)外墻和屋頂?shù)谋卦O(shè)計(jì)外墻和屋頂是建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的主體部分，對(duì)其保溫能力的要求，取決于房間的使用性質(zhì)及技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件。一般從下面幾個(gè)方面來考慮：保證內(nèi)表面不結(jié)露，即內(nèi)表面溫度不得低于室內(nèi)空氣的露點(diǎn)溫度；對(duì)于大量的民用建筑，不僅要保證內(nèi)表面不結(jié)露，還需滿足一定的熱舒適條件，限制內(nèi)表面溫度，以免產(chǎn)生過強(qiáng)的冷輻射效應(yīng)；從節(jié)能要求考慮，熱損失應(yīng)盡可能的??；應(yīng)具有一定的熱穩(wěn)定性。最小傳熱阻按我國現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范，保溫設(shè)計(jì)是取陰寒天氣作為設(shè)計(jì)計(jì)算基準(zhǔn)條件。以下是我國國家標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定的設(shè)計(jì)方法---最小熱阻法。以上參數(shù)的確定原則和選用方法為：冬季室內(nèi)計(jì)算溫度titi值因房間使用性質(zhì)不同而有不同的規(guī)定值。

對(duì)于一般居住建筑取18℃；對(duì)于高級(jí)居住建筑、醫(yī)療和福利建筑、托幼建筑等，取20℃

。冬季室外計(jì)算溫度te

te值的選取較為復(fù)雜一些，它的取值大小與所設(shè)計(jì)的外墻或屋頂?shù)臒岫栊灾笜?biāo)值大小有關(guān)。一般說來，熱惰性指標(biāo)值大，te取值較高，相反亦然。我國規(guī)范對(duì)te的選取作了具體規(guī)定，見表3--1室內(nèi)空氣與外墻（或屋頂）內(nèi)表面之間的允許溫［Δt］允許溫差［Δt］，根據(jù)房間性質(zhì)及結(jié)構(gòu)，按表3-2取值。溫差修正系數(shù)n內(nèi)表面換熱阻Ri，按第二章表2-2取值。

按上述步驟，在取得各參數(shù)值后，便可求得Ro.min

。應(yīng)當(dāng)注意，求得這個(gè)最小傳熱組，并不意味著外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)有熱阻一定要?jiǎng)偤玫扔谧钚鳠嶙?，它只是起碼的標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)際熱阻應(yīng)高于或等于它，但不得低于它。

Ro≥Ro.min

此外，在實(shí)際設(shè)計(jì)當(dāng)中，當(dāng)居住建筑、醫(yī)院、幼兒園、辦公樓、學(xué)校和門診部等建筑物的外墻為輕質(zhì)材料時(shí)，外墻的最小傳熱阻應(yīng)在前述計(jì)算求得Ro.min的基礎(chǔ)上進(jìn)行附加，其附加值應(yīng)按表3-4的規(guī)定采用。絕熱材料

所謂絕熱材料是指那些絕熱性能比較高，也就是導(dǎo)熱系數(shù)比較小的材料。通常把導(dǎo)熱系數(shù)λ<0.25，并能用于絕熱工程的稱為絕熱材料把用于控制室內(nèi)熱量外流的叫保溫材料。防止熱量進(jìn)入室內(nèi)的叫隔熱材料。影響材料導(dǎo)熱系數(shù)λ的因素：1.密度；2.濕度；3.溫度

絕熱材料的選擇（按熱物理性能、強(qiáng)度、耐久性、耐火性及耐侵蝕性等，滿足要求）

三、選擇保溫構(gòu)造方案（一）保溫構(gòu)造的種類1.單設(shè)保溫層（見圖3-6）2.封閉空氣間層保溫（一般空氣間層厚4-5cm）3.保溫與承重相結(jié)合（見圖3-7）4.混合型構(gòu)造（見圖3-8）選擇保溫構(gòu)造方案保溫構(gòu)造的種類單設(shè)保溫層（見圖3-6）（一般空氣間層厚4-5cm)D保溫與承重相結(jié)合（見圖3-7）

d混合型構(gòu)造（見圖3-8）單設(shè)保溫層復(fù)合結(jié)構(gòu)的形式及持點(diǎn)內(nèi)保溫和外保溫外保溫的優(yōu)點(diǎn)主要有：保護(hù)墻或屋頂，降低溫度應(yīng)力起伏，提高結(jié)構(gòu)的耐久性;有利于房間熱穩(wěn)定性；防止內(nèi)部產(chǎn)生水蒸汽凝結(jié)；消除熱橋；有利于舊房節(jié)能改造；節(jié)約使用空間.

防水層不設(shè)在保溫層上邊，而是倒過來設(shè)在保溫層底下,這種方法，在國外叫作"Upsidedown"構(gòu)造方法;簡稱USD構(gòu)法。外窗、外門和地面的保溫設(shè)計(jì)

對(duì)一棟建筑物來說，外窗戶、外門和地面在外圍護(hù)結(jié)構(gòu)總面積中占有相當(dāng)?shù)谋壤?，一般?0-60%之間。從冬季失熱量來看，外窗、外門及地面的失熱量要大于外墻和屋頂?shù)氖崆?，?-5是西安建筑科技大學(xué)一棟住宅樓外圍護(hù)結(jié)構(gòu)各部分耗熱量分布。窗戶的保溫設(shè)計(jì)控制窗墻面積比（表3-6）按我國設(shè)計(jì)規(guī)范，窗墻面積比=窗戶洞口面積/外墻面積（開間*層高）提高氣密性，減少冷風(fēng)滲透我國的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，在窗兩側(cè)空氣壓差為10Pa的條件.單位時(shí)間內(nèi)每米縫長的空氣滲透量q1的允許標(biāo)準(zhǔn)如下：在低層和多層建筑中應(yīng)不大于4.0m3/（m.h）在中、高層建筑中應(yīng)不大于2.5m3/（m.h）窗縫的處理提高窗戶的保溫能力改善窗框保溫性能改善窗玻璃部分的保溫能力合理選擇窗戶類型外門保溫設(shè)計(jì)

這里的外門包括戶門（不采暖樓梯間）、單元門（采暖樓梯間）陽臺(tái)門下部以及與室外空氣直接接觸的其他各式各樣的門。門的熱阻一般比窗戶的熱阻大，而比外墻和屋頂?shù)臒嶙栊?，因而也是建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫的薄弱環(huán)節(jié)，見表3-8地板的保溫設(shè)計(jì)人體足部與地板直接接觸傳熱地板面層材料的密度、比熱容和導(dǎo)熱系數(shù)值的大小是決定地面的熱工指標(biāo)吸熱指數(shù)的重要參數(shù)。B是與傳熱阻R不同的另一個(gè)熱工指標(biāo)。B越大，則從人腳吸取的熱量越多越快。根據(jù)B值，我國將地面劃分為三類（表3-9）。

試驗(yàn)研究證明，地面對(duì)人體熱舒適及健康影響最大的是厚度約3---4mm的面層材料。沿底層外墻周邊局部的保溫處理我國規(guī)范規(guī)定，對(duì)于嚴(yán)寒地區(qū)采暖建筑的底層地面，當(dāng)建筑物周邊無采暖管溝時(shí)，在外墻內(nèi)側(cè)0.5—1.0m范圍內(nèi)應(yīng)鋪設(shè)保溫層，其熱阻不應(yīng)小于外墻的熱阻。特殊部位保溫設(shè)計(jì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)交角處的保溫設(shè)計(jì)

圍護(hù)結(jié)構(gòu)的交角，包括外墻轉(zhuǎn)角、內(nèi)外墻交角、樓板或屋頂與外墻的交角等。第五節(jié)被動(dòng)式利用太陽能設(shè)計(jì)初步太陽能建筑主動(dòng)式運(yùn)行中需要機(jī)械動(dòng)力被動(dòng)式不需要機(jī)械動(dòng)力直接受益式間接受益式集熱墻水墻附加日光間第五節(jié)被動(dòng)式利用太陽能設(shè)計(jì)初步

英國倫敦連排住宅原型第五節(jié)被動(dòng)式利用太陽能設(shè)計(jì)初步第五節(jié)被動(dòng)式利用太陽能設(shè)計(jì)初步第五節(jié)被動(dòng)式利用太陽能設(shè)計(jì)初步建筑防潮設(shè)計(jì)51第一節(jié)基本知識(shí)材料的吸濕:把一塊干的材料試件置于濕空氣之中，材料試件會(huì)從空氣中逐步吸收水蒸汽而受潮，這種現(xiàn)象稱為材料的吸濕。平衡濕度:材料的溫度與周圍空氣溫度一致(熱平衡)，試件重量不再發(fā)生變化(濕平衡)，這時(shí)的材料濕度稱為平衡濕度.如圖4-1所示.

最大吸濕濕度:100%條件下的平衡濕度叫做最大吸濕濕度。52第一節(jié)基本知識(shí)圖中的ω100、ω80、ω60、…等等,分別表示在相對(duì)濕度為100%、80%、60%……等條件下的平衡濕度.等溫吸濕曲線的形狀呈"S"形，顯示材料的吸濕機(jī)理分種狀態(tài)，(1)在低濕度時(shí)為單分子吸濕;(2)在中等濕度時(shí)為多分子吸濕(3)在高濕度時(shí)為毛細(xì)吸濕。表4-1列舉了若千種材料在0-20?C時(shí)不同相對(duì)濕度下的平衡濕度的平均值。材料的吸濕濕度在相對(duì)濕度相同的條件下，隨溫度的降低而增加。53第一節(jié)基本知識(shí)圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的水分遷移當(dāng)材料內(nèi)部存在壓力差（分壓力或總壓力）、濕度（材料含濕量）差和溫度差時(shí)，均能引起材料內(nèi)部所含水分遷移。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的蒸汽滲透當(dāng)室內(nèi)外空氣的水蒸汽含量不等時(shí)，在外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的兩側(cè)就存在著水蒸汽分壓力差，水蒸汽分子將從壓力較高的一側(cè)通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)向低的一側(cè)滲透擴(kuò)散。54第一節(jié)基本知識(shí)穩(wěn)態(tài)下純蒸汽滲透過程的計(jì)算與穩(wěn)定傳熱的計(jì)算方法是完全相似的。55第一節(jié)基本知識(shí)類似內(nèi)部溫度的計(jì)算56第一節(jié)基本知識(shí)內(nèi)部冷凝的檢驗(yàn)（內(nèi)部冷凝，危害最大）為判別圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)部是否會(huì)出現(xiàn)冷凝現(xiàn)象，可按以下步驟進(jìn)行。（1）根據(jù)室內(nèi)外空氣的溫濕度（t和

），確定水蒸汽分壓力Pi和Pe，然后按（4-3）式計(jì)算圍護(hù)結(jié)構(gòu)各層的水蒸汽分壓力，并作出“P”分布線。（2）據(jù)室內(nèi)外空氣溫度ti和te，確定Ps。（附錄2）（3）據(jù)“P”線和“Ps”線相交與否來判定內(nèi)部是否會(huì)冷凝現(xiàn)象。57第一節(jié)基本知識(shí)58第一節(jié)基本知識(shí)59第一節(jié)基本知識(shí)60第一節(jié)基本知識(shí)61第二節(jié)防止和控制冷凝的措施

一、防止和控制表面冷凝（1）正常濕度的房間：滿足最小傳熱阻的要求。（2）高濕房間：防水層、SWA的高吸水性的樹脂，其吸濕能力可達(dá)600g/m2(lmm厚涂層)。

二、防止和控制內(nèi)部冷凝（一）合理布置材料層的位置，難進(jìn)易出（二）設(shè)置隔汽層（三）設(shè)置通風(fēng)間層或泄汽溝道62第二節(jié)防止和控制冷凝的措施合理布置材料層的相對(duì)位置-----進(jìn)難出易在同一氣象條件下，使用相同的材料，由于材料層次布置的不同，一種構(gòu)造方案可能不會(huì)出現(xiàn)內(nèi)部冷凝，另一種方案則可能出現(xiàn)。如圖4-8所示。63第二節(jié)防止和控制冷凝的措施設(shè)置隔汽層---保溫層蒸汽流入的一側(cè)64第二節(jié)防止和控制冷凝的措施設(shè)置通風(fēng)間層或泄汽溝道---外側(cè)65第二節(jié)防止和控制冷凝的措施冷側(cè)設(shè)置密閉空氣層：在冷側(cè)設(shè)一空氣層，可使處于較高溫度側(cè)的保溫層經(jīng)常干燥，這個(gè)空氣層叫做引濕空氣層，這個(gè)空氣層的作用稱做收汗效應(yīng)圖4-13為瑞典一建筑實(shí)例，其墻體外表面為玻璃板，原來在玻璃板與其內(nèi)部保溫層之間有小間隙，墻體內(nèi)部無冷凝;改建后玻璃板緊貼保溫層，原起到泄汽溝道作用的小間隙消失，一年后保溫材料內(nèi)冷凝嚴(yán)重，體積含濕量高達(dá)50%。66第二節(jié)防止和控制冷凝的措施67TheEnd!68

建筑防熱

heatinsulationinbuilding第一節(jié)熱氣候特征與防熱途徑熱氣候特征與我國炎熱地區(qū)范圍干熱和濕熱(見下表)第一節(jié)熱氣候特征與防熱途徑熱氣候特征與建筑設(shè)計(jì)原則（表5-2）第一節(jié)熱氣候特征與防熱途徑室內(nèi)過熱的原因和防熱的途徑室內(nèi)過熱的原因太陽輻射和室外氣溫共作用直直射進(jìn)室的太陽輻射自然通風(fēng)過程中帶進(jìn)或帶出的熱量室內(nèi)生產(chǎn)或生活過程中產(chǎn)生的途熱，包括人體散熱第一節(jié)熱氣候特征與防熱途徑防熱的途徑減弱室外的熱作用外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱自然通風(fēng)遮陽第一節(jié)熱氣候特征與防熱途徑利用自然能綠化噴淋第二節(jié)建筑防熱設(shè)計(jì)控制指標(biāo)室外綜合溫度太陽輻射熱的作用室外空氣的傳熱結(jié)構(gòu)外表面的有效長波輻射的自然散熱作用第二節(jié)建筑防熱設(shè)計(jì)控制指標(biāo)第二節(jié)建筑防熱設(shè)計(jì)控制指標(biāo)第二節(jié)建筑防熱設(shè)計(jì)控制指標(biāo)第二節(jié)建筑防熱設(shè)計(jì)控制指標(biāo)隔熱設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

按照《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50176-93）要求，自然通風(fēng)房屋的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)滿足如下的隔熱控制指標(biāo)：θi,max≤te,max第三節(jié)屋頂與外墻的隔熱設(shè)計(jì)外圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱設(shè)計(jì)的原則隔熱的重點(diǎn)在屋頂，其次是西墻與東墻降低室外綜合溫度（淺色、遮陽）在外圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)部設(shè)置通風(fēng)間層合理選擇外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱能力，主要根據(jù)地區(qū)氣候特點(diǎn)，房屋的使用性質(zhì)和結(jié)構(gòu)在房屋中的部位來考慮第三節(jié)屋頂與外墻的隔熱設(shè)計(jì)利用水的蒸發(fā)和植被降溫屋頂和東、西墻應(yīng)當(dāng)進(jìn)行隔熱計(jì)算充分利用自然能源空調(diào)建筑Ko符合《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ19規(guī)定的要求第三節(jié)屋頂與外墻的隔熱設(shè)計(jì)屋頂和外墻的隔熱設(shè)計(jì)屋頂隔熱自然通風(fēng)實(shí)體材料層和帶有封閉空氣層的隔熱屋頂通風(fēng)屋頂閣樓屋頂遮陽綠化.土.石噴淋.蓄水第三節(jié)屋頂與外墻的隔熱設(shè)計(jì)第三節(jié)屋頂與外墻的隔熱設(shè)計(jì)第三節(jié)屋頂與外墻的隔熱設(shè)計(jì)第三節(jié)屋頂與外墻的隔熱設(shè)計(jì)第三節(jié)屋頂與外墻的隔熱設(shè)計(jì)第三節(jié)屋頂與外墻的隔熱設(shè)計(jì)第三節(jié)屋頂與外墻的隔熱設(shè)計(jì)第四節(jié)窗口遮陽遮陽的目的與要求目的：避直射光室內(nèi)過熱、眩光、紫外線要求：夏天防止日照，冬天不影響必需的房間日照晴天遮擋直射陽光，陰天保證房間日照減少遮陽構(gòu)造的擋風(fēng)作用，最好還能起導(dǎo)風(fēng)入室的作用能兼作防雨構(gòu)件，并避免雨天影響通風(fēng)不阻擋從窗口向外眺望的視野構(gòu)造簡單，經(jīng)濟(jì)耐久必須注意與建筑造型處理的協(xié)調(diào)統(tǒng)一第四節(jié)窗口遮陽遮陽的形式及其效果遮陽的形式水平式遮陽（南向、北回歸線以南—北向窗）垂直式遮陽（東北、北、西北)總綜合式遮陽（東南、西南）擋板式遮陽（東、西）第四節(jié)窗口遮陽遮陽的效果窗口設(shè)置遮陽之后，對(duì)遮擋太陽輻射熱量和在閉窗情況下降低室內(nèi)氣溫，效果都較為顯著。但是對(duì)房間的采光和通風(fēng)，卻有不利的影響。遮陽對(duì)太陽輻射熱量的阻擋遮陽對(duì)室內(nèi)氣溫的影響遮陽對(duì)房間采光的影響遮陽對(duì)房間通風(fēng)的影響第四節(jié)窗口遮陽遮陽形式的選擇與構(gòu)造設(shè)計(jì)遮陽形式的選擇遮陽的構(gòu)造設(shè)計(jì)遮陽的板面組合與構(gòu)造遮陽板的安裝位置材料與顏色活動(dòng)遮陽第五節(jié)房間的自然通風(fēng)有空氣的壓力差形成通風(fēng)造成空氣壓力差的原因有二:熱壓;風(fēng)壓.第五節(jié)房間的自然通風(fēng)風(fēng)壓作用是風(fēng)作用在建筑物上產(chǎn)生的風(fēng)壓差。第五節(jié)房間的自然通風(fēng)房間要取得良好自然通風(fēng)，最好是穿堂入室直吹室內(nèi)。假設(shè)有一夾角α（圖5-32）。第五節(jié)房間的自然通風(fēng)建筑朝向、間距與建筑群的布局（一）建筑朝向選擇夏季主導(dǎo)風(fēng)原則：首先要爭取房間自然通風(fēng)，同時(shí)亦綜合考慮防止太陽輻射以及防止夏季暴雨的襲擊等。第五節(jié)房間的自然通風(fēng)房屋的間距與建筑群布局三、房間開口和通風(fēng)措施房間開口的位置和面積第五節(jié)房間的自然通風(fēng)第五節(jié)房間的自然通風(fēng)門窗裝置和通風(fēng)構(gòu)造第五節(jié)房間的自然通風(fēng)利用綠化改變氣流狀況第五節(jié)房間的自然通風(fēng)建筑平面布置與剖面處理基本原則建筑布局采用交錯(cuò)排列或前低后高，或前后逐層加高的布置正確選擇平面的組合形式；在屋頂，有利導(dǎo)風(fēng)、透風(fēng)利用天井、樓梯間引導(dǎo)氣流，組織自然通風(fēng)開口位置的布置應(yīng)使室內(nèi)流場分布均勻改進(jìn)門窗及其他構(gòu)造，使其有利于導(dǎo)風(fēng)、排風(fēng)和調(diào)節(jié)風(fēng)量、風(fēng)速等第五節(jié)房間的自然通風(fēng)小結(jié)：1.自然通風(fēng)的組織（風(fēng)壓、熱壓）、原理。2.建筑朝向、間距與建筑群的布局。3.房間的開口和通風(fēng)措施。4.建筑平面布置與剖面處理基本原則。擴(kuò)展知識(shí)點(diǎn)：1.建筑設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用，剖面、平面、群體布局、高層等。2.建筑與自然通風(fēng)結(jié)合考慮設(shè)計(jì)，技術(shù)設(shè)計(jì)理念。第六節(jié)自然能源利用與防熱降溫在建筑防熱設(shè)計(jì)中可利用的自然能源大致有以下：太陽輻射能有效長波輻射能夜間對(duì)流水的蒸發(fā)能地冷能第七節(jié)空調(diào)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)合理確定空調(diào)建筑的室內(nèi)熱環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)合理設(shè)計(jì)建筑平面與體形改善和強(qiáng)化圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能窗戶隔熱和遮陽外氣空凋第八節(jié)夏季結(jié)露及其防止方法夏季結(jié)露及其危害夏季結(jié)露的成因夏季結(jié)露的防止方法

1.架空層防結(jié)露2.空氣層防結(jié)露

3.材料層防結(jié)露4.呼吸防結(jié)露

5.密閉防結(jié)露6.通風(fēng)防結(jié)露

7.空調(diào)防結(jié)露

建筑日照設(shè)計(jì)designofdaylightinbuilding114第一節(jié)日照的基本原理日照的作用與建筑對(duì)日照的要求日照:就是物體表面被太陽光直接照射的現(xiàn)象.日照時(shí)數(shù):是表示太陽照射的時(shí)數(shù).日照率:是以實(shí)際日照時(shí)數(shù)與同時(shí)間內(nèi)(如年、月、日等)的最大可照時(shí)數(shù)的百分比。日照的作用:促進(jìn)生物機(jī)體的新陳代謝;防病;殺菌;供熱;立體.建筑對(duì)日照的要求：是根據(jù)建筑的不同使用性質(zhì)而定.2h;3h

115第一節(jié)日照的基本原理地球繞太陽運(yùn)行的規(guī)律公轉(zhuǎn):地球按一定的軌道繞太陽的運(yùn)動(dòng).黃道面:地球公轉(zhuǎn)軌道.由于地軸是傾斜的，它與黃道面約成66。33'的交角.太陽赤緯角δ:太陽光線與地球赤道面所夾的圓心角來表示.116第一節(jié)日照的基本原理時(shí)角Ω:地球自轉(zhuǎn)一周為360o，因而每小時(shí)的時(shí)角為15o.即時(shí)角Ω=15t,t表示時(shí)數(shù).117第一節(jié)日照的基本原理太陽高度角和方位角的確定太陽光線與地平面間的夾角hs稱為太陽高度角.太陽光線在地平面上的投射線與地平面正南線所夾的角As稱為太陽方位角。118第一節(jié)日照的基本原理太陽高度角的計(jì)算119第一節(jié)日照的基本原理120第一節(jié)日照的基本原理地方時(shí)與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)121第二節(jié)棒影圖的原理及其應(yīng)用棒影日照?qǐng)D的基本原理及制作設(shè)在地面上0點(diǎn)立一任意高度H的垂直棒，在已知某時(shí)刻的太陽方位角和高度角的情況下，太陽照射棒的頂端a在地面上的投影為a’，則棒影oa‘的長度H’=H·ctghs，這是棒與影的基本關(guān)系

[見圖6-3(a)]。122第二節(jié)棒影圖的原理及其應(yīng)用由于建筑物高度有不同，根據(jù)上述棒與影的關(guān)系式，當(dāng)ctghs，不變時(shí)，H’

與H成正比例變化。若把H作為一個(gè)單位高度，則可求出其單位影長H’。若棒高由H增加到

2H，則影長亦增加到2H‘，等等[見圖6-3(b)]。123第二節(jié)棒影圖的原理及其應(yīng)用已知春分、秋分目的太陽高度角和方位角，可給出其棒影軌跡圖(圖6-4)。

124第二節(jié)棒影圖的原理及其應(yīng)用棒影日照?qǐng)D的制作步驟，以廣州地區(qū)(北緯23?8‘)冬至日為例來說明，其步驟如下:

1·由計(jì)算法或圖解法求出廣州冬至日各時(shí)刻的方位角和高度角，并據(jù)此求出影長及方位角。假定棒高lcm，其計(jì)算結(jié)果見表6-2。125第二節(jié)棒影圖的原理及其應(yīng)用如圖6-5所示，在圖上作水平線和垂直線交于0，在水平線上按1:100比例以lcm代表lm的高度。截取若干段(也可以其他比例代表棒高的實(shí)長)。由0點(diǎn)按各時(shí)刻方位角作射線(用量角器量出)，并標(biāo)明射線的鐘點(diǎn)數(shù)。再按Hctghs值在相應(yīng)的方位角線上截取若干段影長，即有l(wèi)cm棒高的日照?qǐng)D后，也可根據(jù)棒長加倍，影長隨之加倍的關(guān)系，將影長沿方位射線截取而獲得棒高為2cm、3cm等的影長，依此類推，并在圖上標(biāo)明1，2，3……等標(biāo)記。然后把各射線同一棒高的影長各點(diǎn)連接，即成棒影日照?qǐng)D。126第二節(jié)棒影圖的原理及其應(yīng)用棒影日照?qǐng)D上應(yīng)注明緯度、季節(jié)日期、比列及指北方向等。按上述制作方法，可制作不同緯度地區(qū)在不同季節(jié)的棒影日照?qǐng)D。北緯40?和北緯23?地區(qū)的夏至。冬至、春分、秋分的棒影日照見附錄3.127第二節(jié)棒影圖的原理及其應(yīng)用用棒影日照?qǐng)D求解日照問題建筑建筑物陰影區(qū)和日照區(qū)的確定建筑陰影區(qū)試求北緯40?地區(qū)一幢20m高，平面呈U形，開口部分朝北的平屋頂建筑物(見圖6-6)，在夏至上午10點(diǎn)，在周圍地面上的陰影區(qū)。128第二節(jié)棒影圖的原理及其應(yīng)用室內(nèi)日照區(qū)的確定利用棒影日照?qǐng)D也可以求出采光口在室內(nèi)地面或墻面上的投影即室內(nèi)日照區(qū)。了解室內(nèi)日照面積與變化范圍，對(duì)室內(nèi)地面、墻面等接收太陽輻射所得的熱量計(jì)算，窗口的形式與尺寸及室內(nèi)的日照深度等，均有莫大的關(guān)系.129第二節(jié)棒影圖的原理及其應(yīng)用首先將繪于透明紙上的平屋頂房屋的平面圖覆蓋于棒影圖上，使平面上欲求之A點(diǎn)與棒圖上的O點(diǎn)重合，并使兩圖的指北針方向一致。平面圖的比例最好與棒影比例一致，較為簡單。但亦可以隨意，當(dāng)比例不同時(shí)，要注意在棒影圖上影長的折算。例如選用1:100時(shí)，棒高1cm代表1m;選用1:500時(shí)，棒高1cm代表5m，余類推。如平面圖上A為房屋右翼北向屋檐的一端，高度為20m。則它在這一時(shí)刻之影就應(yīng)該落在10點(diǎn)這根射線的4cm點(diǎn)A'處(建筑圖比例為1:500，故棒高4cm代表2Om)，連接AA'線即為建筑物過A處外墻角的影。130第二節(jié)棒影圖的原理及其應(yīng)用確定建筑物日照時(shí)間和遮陽尺寸為了求解這一類問題，不能直接利用上述解陰影區(qū)日照區(qū)所用的棒影圖，需要把它的指北向改為指南向，然后應(yīng)用。如圖6-8

表示旋轉(zhuǎn)180?后的棒影圖。

131第二節(jié)棒影圖的原理及其應(yīng)用旋轉(zhuǎn)180?就意味著將某一高度的棒放在相應(yīng)的棒影軌跡Oˊ上，則其棒的端點(diǎn)A的影恰好落在0點(diǎn)上。如果將棒立于連線OOˊ之上任一位置，則0點(diǎn)就受到遮擋，即0點(diǎn)無日照，如果將棒立于連線ooˊ以外時(shí)，棒端點(diǎn)A的影就達(dá)不到0點(diǎn)，則0點(diǎn)受即OA有日照。132第二節(jié)棒影圖的原理及其應(yīng)用日照時(shí)間的計(jì)算例如：求廣州冬至日正南向底層房間窗口P點(diǎn)的日照時(shí)間，窗臺(tái)高1m，房間外圍房屋見圖6-9。圖中B1幢房屋高9m，B2高3m，B3高6m。由于減去1m窗臺(tái)高，故B1相對(duì)高8m，B2相對(duì)高2m，B3相對(duì)高5m。133第二節(jié)棒影圖的原理及其應(yīng)用將棒影圖O與P點(diǎn)重合，使圖的SN旋轉(zhuǎn)180?，并使與建筑朝向相重合。由圖內(nèi)找出5個(gè)單位影長的軌跡線，則B3平面圖上的

C‘D’與軌跡相交，這是有無照射的分界點(diǎn)。而平面上的ABC‘D’均在軌跡線范圍內(nèi)，故這些點(diǎn)均對(duì)P點(diǎn)有遮擋，由時(shí)間線查出10

點(diǎn)10分之前遮擋P點(diǎn)。134第二節(jié)棒影圖的原理及其應(yīng)用建筑朝向與間距的選擇圖6-10中前幢房屋

(相對(duì))高度為15m，位于北緯40?地區(qū)，已知冬至日后幢房屋所需日照時(shí)數(shù)為正午前后3h，確定前后房屋的間距和朝向.135第二節(jié)棒影圖的原理及其應(yīng)用若兩幢房屋朝向正南，如圖中A(實(shí)踐)布置。假設(shè)1個(gè)單位棒高代表10m，即H=10m，則前幢房屋相當(dāng)于1.5個(gè)單位棒高，因而討論這一問題時(shí)，必須利用棒影圖中的1.5個(gè)單位影長曲線。根據(jù)圖6-8原理。為保證后幢房屋正午前后有3h日照，即從10點(diǎn)30分到13點(diǎn)30分，前幢不得遮擋后幢，則前幢房屋北墻外皮，必須位于1.5個(gè)單位影長曲線與10點(diǎn)30分、13點(diǎn)30分兩條射線(虛線)之二交點(diǎn)的聯(lián)結(jié)線上。確定了北墻皮的位置以后，即可從圖中12點(diǎn)鐘時(shí)間線上量出前后房屋之間距D為1.7H′。由于北緯40?地區(qū)冬至正午時(shí)，單位影長等于單位棒高的2倍，故