深圳市居住建筑夏季降温方式实测与分析

1、深圳市居住建筑夏季降温方式实测与分析摘要根据深圳市建筑节能标准编制进度要求，于xx夏 季对深圳市居住建筑围护结构的热工性能作了实测。目的 是掌握深圳市住宅因围护结构传热引起的建筑能耗的实际 情况，找出围护结构内表面温度的变化规律及影响深圳市 建筑能耗的关键因素。根据已获的实测数据，从深圳市居 住建筑夏季降温方式的选择做分析讨论。关键词自然通风壁内表面温度空气温度热惰性遮阳1 实测的基础资料 实测地点：深圳市南山区麒麟花园e栋建筑资料、热工措施：点式建筑，共17层，体形系数为。实测住户位于二楼, 该户未装修，三房两厅两卫。建筑面积2,使用面积m2。层 高。短肢剪力墙结构，非剪力墙部分为黏土砖，地

2、层架空。 1. 3热工措施： 外窗：单层塑钢玻璃窗。外门（入户门）：防火防盗门。（各房间内门未安装） 楼板：现浇楼板。2本次实测采取了以下四种方案：（1） 2 4小时持续自 然通风降温方案（2）间歇自然通风降温方案（3）间歇空 调降温方案（4） 24小时持续空调降温方案。根据实测方 案，对不同的房间采取了不同的措施，进行现场实验。现 抽取符合深圳市民生活习惯且易行的夏季降温方式作讨论。 2. 124小时持续自然通风2. 1. 124小时持续自然通风降温无遮阳的情况：a. 在持续自然通风且外窗无垂直遮阳的情况下，室内 温度变化趋势与室外温度变化趋势相同。室外温度在6： 0 0降到最低值，16：

3、00达到最高值。各个房间室内温度几 乎与室外温度同时达到最低值或最高值。在白天，室内空 气温度随着室外高温空气的进入而上升，但由于房间围护 结构的蓄冷能力，室内墙体各表面温度低于室内气温，从 空气中吸热，抑制了室内气温的上升，使室内气温你于室 外最高气温。c。而外窗不可开启部分的内表面温度比室 内温度偏高，由此可见白天室内空气的得热主要来自于与 室外热空气的直接对流换热和少量的外窗的温差传热。夜 间，室外空气下降时室内空气也随之下降，但高于室外最 低气温°c。此时室内各表面温度均高于室内气温，室内 各表面向室内释放白天吸收的热量，造成室内气温高于室 外。b. 所不同的是，在几个所测试

4、的房间中，卧室1与卧 室2均在12： 0018： 00室内气温低于室外气温，在其他 时间则高于室外气温；而客厅则在8 : 0020： 00室内气 温低于室外气温，其他时间室内温度主于室外气温，与两 个卧室相比，客厅温度更接近室外温度，这是因为客厅处 窗其实为推拉玻璃门，开启面积大，进风量大，室内外空 气交换速度大。而卧室1与卧室2由于室内外空气交换不 太充分，使得夜间各房间表面放出的热量未及时被带走， 因此导致室内气温高于室外气温1°c左右且随室外气温的上 升而不断上升，而室外气温接近中午即12： 00左右才能达 到并逐渐超过室内气温，而在偏傍晚时，室内气温又不能 即使随着室外气温的

5、下降而下降，所以卧室1与卧室2的 室内气温仅在12： 0 018： 00这一很短的时段低于室外气 温。从以上的分析比较可得：(1) 24小时持续通风条件下影响室内温度的主要因素 为房间围护结构的蓄冷能力，即热惰性指标。因为通过实 测发现在白天室内各内表面温度(包括外墙内表面温度) 低于室内气温，即墙内表面与室内空气之间的对流换热热 流的方向是从空气指向墙的，使得墙内表面温度不断升 高，墙与空气间的热通量不断减小，经过一段时间后墙内 表面温度才超过室内气温，如果墙体热惰性指标大，有极 大的蓄冷能力，它可使其内表面长时间处于吸热状态，抑 制室内气温上升；在夜间其表面温度虽高于室内气温，但 加强房间

6、通风状况，充足的通风量可抑制室内气温。(2) 影响室内气温的另一因素为房间的朝向与开窗面 积，因为其决定了通风量。持续通风时不同遮阳情况下室内各温度特征值表1房间客厅卧室1卧室1温度(°c)无遮阳百叶外遮阳 无遮阳百叶外遮阳布窗帘内遮阳无遮阳百叶外遮阳布窗帘 内遮阳室外气温最高值最低值平均值室内气温最高值最低 值平均值客厅：在有遮阳的情况下，在白天外墙内表面温度明 显低于室内温度，而外窗内表面温度也比室内温度低而逐 渐趋于一致。另外从表中可以看到，无遮阳工况下测试的 室外温度比有遮阳的时高。c,平均气温高。c；无遮阳比有 遮阳时室内最高温度高。c,平均高。c。可见百叶窗帘进行 活动外

7、遮阳起到了一定遮阳效果但由于已有阳台的遮阳作 用而使得遮阳效果不明显。卧室1与卧室2：采用遮阳后，并未起到降温隔热的效 果。尤其是卧室2还出现了全天气温高于室外气温的情况, 分析室内空气流动的情况发现，卧室2的进风并不是直接 从室外进入，而是由其他房间进入，空气在流动过程中温 度会有升高，遮阳的阻挡作用使热空气不能顺畅排向室外, 在室内滞留，造成了室内气温偏高。从以上分析可得，在深圳，开窗自然通风时，采用布 窗帘，百叶等轻质活动遮阳效果并不显著，主要原因是：(1) 深圳市室外风大，常把遮阳吹开，未起到应有的 遮阳作用。(2) 在某些情况下，遮阳成了室内外空气交换的阻碍, 使得热空气不能顺畅排邮

8、，在夜间，如遮阳仍在窗口，阻 碍了室外冷空气的进入，影响了夜间降温通风量。(3) 遮阳同时将自己吸收的太阳辐射热以对流形式传 给进风气流，引起室温上升。因此若采用持续通风且加遮阳措施来降温，应使遮阳 不被风吹起且不影响室内通风，遮阳应采用反射率大而吸 收率小的材料。固定式遮阳还要考虑春秋冬三季的室内日 照，采光，不可能同时达到满意的效果。因此在持续通风 的情况下建议只在太阳辐射强的时段使用遮阳。2. 2间歇自然通风：间歇自然通风时：8： 0019 : 00关外窗，其余时间 则打开外窗。白天特别是午后室外气温高于室内气温时， 限制通风避免热空气进入，抑制室内空气温度上升，减少 室内蓄热；夜间和清

9、晨，室外气温低于室内时，打开窗户, 利用自然通风消除室内蓄热，降低室温。采用间歇自然通风方案，关窗的阶段，室内气温先上 升。c,以后几乎就不再变化，待开窗后随室外温度的下 降而下降。关窗后，进入室内的热空气量少，室内温度的 上升主要靠外围护结构的传热，而围护结构的蓄热作用， 使通过围护结构的传热有延迟的衰减，又因房间内表面湿 度低于室内温度，不断吸热，这样避免了室内温度的突变, 而且可以在较长的时间里保持稳定，而且白天室内最高气 温比室外低。c。夜间室内各表面放热，使室内最低温度 比室外最低温度高。c,从而使全天室内温度的日较差低 于室外日较差°c o在无遮阳时，在关窗的时段各时刻房

10、间内各表面（包 括外墙内表面）温度均低于室内气温，而外窗内表面温度 则明显高于室内气温，由此可得，在间歇通风关窗时段室 内空气的得热主要来源之一是外窗的温差传热。而且经外 窗进入室内的太阳能辐射热，使室内各表面得热也间接影 响室内气温。所以对于间歇提高外窗的热工性能和作好外 窗的遮阳是关键。间歇自然通风时不同遮阳情况下客厅室内外温度特征 值表2温度（°c）无遮阳布窗帘内遮阳双层窗帘内遮阳百 叶外遮阳室外气温最高值最低值平均值室内温度最高值最 低值平均值从上表的数据可以发现，采用内遮阳效果并不 明显。而采用百叶外遮阳效果相对较好，但室外气温最高 值比采用外遮阳时高°c,平均温

11、度高。c；室内温度最高值 比采用外遮阳时高。c,平均高。c。可见采用百叶外遮阳效 果并不理想。因此间歇通风降低白天室内温度的关键是提 高外窗的热工性能。可选择采用传热系数较小的双层玻璃 或中空玻璃。另外比较表1与表2的数据可以得出，在相近的室外 温度条件下，采用自然通风的降温方案可使室温比持续自 然通风时低1°c左右。这是因为间歇自然通风是在室内气温 低于室外气温时才开窗，避免了热空气流入，直接与室内 空气进行热交换而使室内湿度迅速升高。但是，关闭外门 窗后，室内空气流通差，加之空气湿度大室内舒适性远低 于持续自然通风的情况。对照实测时所记录的室内热环境 参数与人员热感受表可发现：不

12、通风、不空调时，室内干 球温度±°c,人闷热难眠，而室内干球温度在。c时人仍能 感受到热，但尚能忍受入睡。而自然通风时人在室内干球 温度n°c时，才能感到闷热难眠；在。c,感到热但尚能 忍受入睡；在室干球温度小于。c时，人感到舒适易睡。所 以在室内干球温度不算太高时宜采用自然通风降温。通常 室外温度低于30°c,相对湿度不超过80%时可利用通风降 温。2. 3间歇空调测试的房间为客厅，采用的是制冷量为5000w的海尔 变频空调，测试方案为：0： 308： 40自然通风；8： 10 19： 00关窗并拉下外遮阳；190： 3 0空调送风，空调温 度设定为2

13、6°co 19： 00以前室内温度变化情况与间歇通风 时一样，19： 00以后空调开始运行后，室内温度下降较快, 当达到设定值后趋于稳定。在空调运行时段室内各表面温 度均高于室内空气温度。空调在运行中提供的冷量主要消 除围护结构的传热，其他房间带入的热空气和人员、设备 的散热。客厅空调的耗电量见表3,平均每小时为。表3时间1 8:3020:302 2:300:30室外温度(°c)室内温度(°c) 27耗电量(kw h)本次测试期间，阴、晴、雨天相 间。测试的天气状况具有代表性。其中最高时刻温度为。c, 日平均最高温度为。c。而大多数日子的各时刻温度低于 30°c,只须在14： 00左右室外气温偏高。因此大多数情况 下可采用自然通风来降温。而在少数高温天气可釆用空调 的降温方式。当然不同的住户的热感受和对舒适性的要求 不同，因此也不同。但通过对深圳市不同地区不同建筑的 住户做分户问卷调查发现，普遍住户的夏季高温晴天的降 温方式为：客厅与次卧采用持续自然通风，在14： 0016： 00太阳辐射强的时段采用遮阳，主卧采有间歇空调，空调 时间由天气状况决定；而对于白天无人的住户客厅与次卧 采和间歇通风的降温方式，主卧采用间歇空调。通过以上 的分析可知这样的夏季降温方式是合理