建筑热工学课件

1、建筑热工学1一造成室内过热的主要原因一造成室内过热的主要原因 41 夏季室内过热的原因及防热途径夏季室内过热的原因及防热途径第第4章章 建筑防热建筑防热p103建筑热工学2二建筑防热的基本途径二建筑防热的基本途径 建筑热工学31减弱室外热作用（朝向、绿化等）减弱室外热作用（朝向、绿化等）2窗口遮阳窗口遮阳3围护结构的隔热与散热围护结构的隔热与散热4自然通风自然通风5尽量减少室内余热尽量减少室内余热 综合考虑各项措施综合考虑各项措施建筑热工学4屋顶、东、西外墙屋顶、东、西外墙 i imaxmaxtte emaxmax i imaxmax围护结构内表面最高温度（围护结构内表面最高温度（） t te

2、 emaxmax夏季室外计算温度最高值（夏季室外计算温度最高值（）42 围护结构隔热设计围护结构隔热设计一隔热设计标准一隔热设计标准建筑热工学5esesaitt定义：定义： 将太阳辐射和室外气温对外围护结构的作用将太阳辐射和室外气温对外围护结构的作用综合成的一个室外气象参数综合成的一个室外气象参数二室外综合温度二室外综合温度建筑热工学6tsa室外综合温度室外综合温度te室外气温室外气温i太阳辐射强度太阳辐射强度w/m2e外表面热转移系数外表面热转移系数w/m2ks围护结构外表面对太阳辐射热的围护结构外表面对太阳辐射热的 吸收系数吸收系数p89表表41 p p106106表表4242建筑热工学7

3、p p106106表表4242建筑热工学8essitts“等效温度等效温度”或或“当量温度当量温度” 建筑热工学9p106建筑热工学10特点：特点：1 1有平均值、最大值有平均值、最大值2 2综合温度的值随朝向不同而不同综合温度的值随朝向不同而不同3 3综合温度的值随着外表面状况而变化综合温度的值随着外表面状况而变化 （材料、光洁、颜色）（材料、光洁、颜色）建筑热工学11p106图图4-4建筑热工学12 计算计算综合温度平均值综合温度平均值 esesaitteti日平均太阳辐射强度w/m2室外日平均温度建筑热工学13综合温度最大值综合温度最大值 sasasaattmax,asa综合温度波动振幅

4、综合温度波动振幅asa=(ate+ats)ate室外气温的振幅室外气温的振幅ats太阳辐射当量温度振幅太阳辐射当量温度振幅estsiia)(max建筑热工学14修正系数修正系数p91表表42 p p107107表表4343p p107107表表4343建筑热工学15例例p9241 p10842已知已知eti（）te，max（）ate（）imax(w/m2)(w/m2)sew/（m2k）32737915（h）52651（16h）1536050190ittesesa7 .36iiaests1 .13)(max52. 2tetsaaasa=(ate+ats)=18.1attsasasa8 .54ma

5、x,=0.99建筑热工学16haaaessttttesa72.1512 . 51 .131 .1315max,maxhaaaesettttssa72.152 . 51 .132 . 516maxmax建筑热工学17三围护结构的隔热措施三围护结构的隔热措施围护结构接受太阳辐射后的传热过程围护结构接受太阳辐射后的传热过程 建筑热工学18u通过围护结构表面的处理，降低室外热通过围护结构表面的处理，降低室外热 作用，减少围护结构表面接受的热量；作用，减少围护结构表面接受的热量；u通过增强围护结构本身的隔热能力，减通过增强围护结构本身的隔热能力，减 少透过围护结构的热量。少透过围护结构的热量。隔热途径隔

6、热途径建筑热工学19隔热措施隔热措施1外表面浅色处理外表面浅色处理 s值小，降低室外综合温度值小，降低室外综合温度建筑热工学20钢筋混凝土槽瓦用石灰水喷白前后的温度钢筋混凝土槽瓦用石灰水喷白前后的温度 屋面材料屋面材料项目项目槽瓦（喷白前）槽瓦（喷白前）槽瓦（喷白后）槽瓦（喷白后）外表面最高温度外表面最高温度67.139.4外表面平均温度外表面平均温度42.832.5内表面最高温度内表面最高温度64.439.0内表面平均温度内表面平均温度42.232.3室外最高气温室外最高气温36.836.8室外平均气温室外平均气温31.832.5建筑热工学21（1 1）卷材上撒白石子）卷材上撒白石子表面温度

7、降低表面温度降低保护防水层保护防水层卷材不易老化和起鼓卷材不易老化和起鼓耐久性好耐久性好材料来源较广材料来源较广造价约比绿豆沙增加造价约比绿豆沙增加0.50.5元元/m/m2 2建筑热工学22（2 2）在钢筋混凝土板上抹无水石膏或半水石膏薄层）在钢筋混凝土板上抹无水石膏或半水石膏薄层 （3 35mm5mm厚）厚）实测结果：屋顶外表面温度几乎接近室外气温实测结果：屋顶外表面温度几乎接近室外气温 内表面温度接近室内气温内表面温度接近室内气温 速凝材料，大面积施工不易控制速凝材料，大面积施工不易控制涂层与混凝土板面的粘结不牢固，易起皮涂层与混凝土板面的粘结不牢固，易起皮建筑热工学23（3 3）石灰水

8、喷白加皂矾防水剂罩面）石灰水喷白加皂矾防水剂罩面 皂矾防水剂喷涂皂矾防水剂喷涂2 23 3遍遍 耐久性、防水性增强耐久性、防水性增强建筑热工学24（4 4）铝箔油毡）铝箔油毡可以使用在坡度较大的屋面上可以使用在坡度较大的屋面上不堵塞天沟、雨水斗不堵塞天沟、雨水斗隔热效果与白石子相近隔热效果与白石子相近建筑热工学25将进入围护结构内的热量蓄存起来，减少向室将进入围护结构内的热量蓄存起来，减少向室内传递的热量和降低内表面温度内传递的热量和降低内表面温度2 2增大热阻与热惰性增大热阻与热惰性5cm厚的灰色混凝土板附加隔热层时的降温效果厚的灰色混凝土板附加隔热层时的降温效果膨胀聚苯乙烯隔热层厚膨胀聚苯

9、乙烯隔热层厚（cm）055隔热层置于内侧时降温隔热层置于内侧时降温（）32133隔热层置于外侧时降温隔热层置于外侧时降温（）75155建筑热工学26面层遮阳，基层免受直接太阳辐射，流动的面层遮阳，基层免受直接太阳辐射，流动的空气带走一部分热量，余下的才传入室内空气带走一部分热量，余下的才传入室内3 3通风隔热屋顶（双层结构）通风隔热屋顶（双层结构）p112图图46建筑热工学27p112图图45建筑热工学28建筑热工学29建筑热工学30建筑热工学31 通风屋顶通风屋顶内表面平均温度内表面平均温度 低低5内表面最高温度内表面最高温度 低低8.3室内平均温度室内平均温度 低低1.6建筑热工学32间层

10、高度间层高度20cm20cm 夏热冬暖地区，轻薄的基层夏热冬暖地区，轻薄的基层 夏热冬冷地区，基层较厚（热阻满足冬季保温要求）夏热冬冷地区，基层较厚（热阻满足冬季保温要求） 间层高度不宜大于间层高度不宜大于15cm15cm条式支承（单向通风）：条式支承（单向通风）： 6060蹲式支承（双向通风）：蹲式支承（双向通风）：60609090提高间层内的气流速度和通风量提高间层内的气流速度和通风量 （缩短行程、有利进排风）（缩短行程、有利进排风） （通风屋脊、排气小楼、利用走道或楼梯间进气、（通风屋脊、排气小楼、利用走道或楼梯间进气、 兜风屋面）兜风屋面）建筑热工学33建筑热工学34利用水分的蒸发散热

11、和水的蓄热隔热利用水分的蒸发散热和水的蓄热隔热4 4蓄水屋面蓄水屋面水层深度以水层深度以5cm5cm左右为宜左右为宜建筑热工学35 在水层中培在水层中培植水生植物，可植水生植物，可以进一步提高蓄以进一步提高蓄水屋面的隔热效水屋面的隔热效果果5 5种植屋面种植屋面能保证房间空气新鲜洁净能保证房间空气新鲜洁净加强人体的蒸发散热加强人体的蒸发散热一自然通风原理一自然通风原理1热压通风热压通风 p=h（ei）式中式中p热压热压kg/m2h进排风口中心线间的垂直距离进排风口中心线间的垂直距离mi、e室内外空气密度室内外空气密度kg/m3p122图图4162风压通风（穿堂风）风压通风（穿堂风）p121图图

12、415气流路线流过人的活动区域气流路线流过人的活动区域有必要的风速（有必要的风速（0.3m/s）二对自然通风的要求二对自然通风的要求u与风向的关系与风向的关系 三自然通风的组织三自然通风的组织1建筑朝向建筑朝向自然通风、防止太阳辐射、防止暴风雨袭击自然通风、防止太阳辐射、防止暴风雨袭击p123图图417长方形建筑物在不同风向下于迎风面和背风长方形建筑物在不同风向下于迎风面和背风面上平均空气动力系数变化情况面上平均空气动力系数变化情况使主要房间的窗口使主要房间的窗口面对当地夏季的主面对当地夏季的主导风向（南、偏南导风向（南、偏南或东南）或东南） 是否正对夏季主导风向，影响室内风速是否正对夏季主导

13、风向，影响室内风速u与室内风速的关系与室内风速的关系建筑物后部涡流区的影响建筑物后部涡流区的影响u与占地面积的关系与占地面积的关系p104表表45风向投射角风向投射角（）室内风速降低值（室内风速降低值（%）屋后漩涡区深度屋后漩涡区深度003.75h30133h45301.5h60501.5hp123表表482建筑群的布局建筑群的布局 p124图图419建筑物的高度、长度和深度对自然通风的影响建筑物的高度、长度和深度对自然通风的影响 使气流穿过室内人们经常活动的范围使气流穿过室内人们经常活动的范围尽量避免厨房和卫生间的气流进入主要房间尽量避免厨房和卫生间的气流进入主要房间让热、污的空气迅速排出让

14、热、污的空气迅速排出3通风口的位置及大小通风口的位置及大小开口位置对气流路径的影响开口位置对气流路径的影响p127图图426开口大小的影响开口大小的影响 风风 向向窗窗 宽宽1/32/33/3垂直吹向窗户垂直吹向窗户121316从正面斜吹从正面斜吹121523从背面斜吹从背面斜吹141717在无穿堂风的室内，窗户尺寸对室内平均在无穿堂风的室内，窗户尺寸对室内平均气流速度的影响气流速度的影响（为室外风速的百分数）（为室外风速的百分数）增大窗户尺寸，平均速度相应提高增大窗户尺寸，平均速度相应提高进风口与出风口的宽度对室内平均气流速度及最大气流速度的影响进风口与出风口的宽度对室内平均气流速度及最大气流速度的影响（为室外风速的百分数）（为室外风速的百分数） 风风向向出风口出风口尺寸尺寸进风口尺寸进风口尺寸1/32/33/3平均平均最大最大平均平均最大最大平均平均最大最大垂垂直直1/3366