建筑电气节能-2规划设计与建筑节能

1、2 规划规划设计与建筑节能（设计与建筑节能（4学时）学时）2.1 概述概述2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施 2.3 建筑节能措施建筑节能措施注：注：建筑节能技术与应用建筑节能技术与应用第第2、3章章 1 建设场地的建设场地的日照日照、风环境风环境和和微气候微气候是影响场地内建筑能耗是影响场地内建筑能耗需求的重要因素。需求的重要因素。 从建筑节能的角度出发，规划设计层面上在从建筑节能的角度出发，规划设计层面上在建设用地选择、建设用地选择、建筑形体和布局、场地外部空间设计建筑形体和布局、场地外部空间设计时，必须考虑这些因素，时，必须考虑这些因素，为建筑单体节能提供优越的基础条件。为建筑单体

2、节能提供优越的基础条件。 由于我国建筑能耗和交通能耗都将逐步提高，由于我国建筑能耗和交通能耗都将逐步提高，节能工作将节能工作将从单体建筑的节能逐步向城市和区域的建筑节能推进从单体建筑的节能逐步向城市和区域的建筑节能推进，从单纯，从单纯的建筑节能向广义的交通和城市形态等领域扩展。的建筑节能向广义的交通和城市形态等领域扩展。 从城市层面看，与建筑节能和交通节能密切相关的城市规从城市层面看，与建筑节能和交通节能密切相关的城市规划与设计具有很大潜力。划与设计具有很大潜力。 对规划设计方案进行对规划设计方案进行基于节能的优化基于节能的优化，以及选择适宜的节，以及选择适宜的节能措施确定整体的节能策略是规划

3、设计层面应该解决的问题。能措施确定整体的节能策略是规划设计层面应该解决的问题。 2 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.1 2.1 概述概述2 规划规划设计与建筑节能设计与建筑节能2.1 概述概述2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施 2.3 建筑节能措施建筑节能措施 3 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施4场地的场地的太阳辐射强度太阳辐射强度、风环境风环境和和地形地貌地形地貌对规划设计尤为重对规划设计尤为重要，也是影响建筑能耗的重要因素。要，也是影响建筑能耗的重要因素。(1) 场地日照条件场地日照条件太阳能的被动式利用对

4、建筑节能意义重大，充分利用好日照太阳能的被动式利用对建筑节能意义重大，充分利用好日照是达到舒适和节能的最经济和环保的方法。是达到舒适和节能的最经济和环保的方法。原则：最大限度地留出太阳通道，通过合理布局最大限度地原则：最大限度地留出太阳通道，通过合理布局最大限度地使建筑单体获得被动利用太阳能的有利条件。使建筑单体获得被动利用太阳能的有利条件。 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施2.2.1 2.2.1 场地选择与规划场地选择与规划5(1) 场地日照条件场地日照条件 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措

5、施规划设计节能措施2.2.1 2.2.1 场地选择与规划场地选择与规划6被动利用太阳能有目的地通过建筑和植物形成阴影区日照条件较好的空间布置主要建筑物减少夏季空调需求最大限度地留出太阳通道太阳能热水和太阳能光电的应用(2) 地形地貌地形地貌我国大部地区，南向或东南、西南坡向的场地通常意味着我国大部地区，南向或东南、西南坡向的场地通常意味着更好的日照、风环境等场地条件，更有利于建筑的节能需求。更好的日照、风环境等场地条件，更有利于建筑的节能需求。而山脊处的场地则意味着冬季风太大，建筑能耗需求的增而山脊处的场地则意味着冬季风太大，建筑能耗需求的增大。大。夏热冬冷地区，夏季尽可能遮阳和促进自然通风；

6、冬季增夏热冬冷地区，夏季尽可能遮阳和促进自然通风；冬季增加日照，减少寒风的影响。加日照，减少寒风的影响。 7 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施2.2.1 2.2.1 场地选择与规划场地选择与规划(2) 地形地貌地形地貌8 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施2.2.1 2.2.1 场地选择与规划场地选择与规划(2) 地形地貌地形地貌坡地或山地坡地或山地9 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施2.2.1 2.2.1 场地选择与

7、规划场地选择与规划可适当提高南坡建筑用地容积率优先选择南向山坡北高南低平行等高线布置东西山坡：建筑垂直等高线布置沿南北向形成阶梯布局建筑体型系数：建筑体型系数：建筑的外表面面积建筑的外表面面积F与其体积与其体积V的比值。的比值。10 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施2.2.2 2.2.2 建筑形体和体型系数建筑形体和体型系数建筑形体简单S值小从降低建筑能耗出发，应尽量减小建筑的体型系数，选择简从降低建筑能耗出发，应尽量减小建筑的体型系数，选择简洁紧凑的建筑形式。洁紧凑的建筑形式。建筑外墙散热面积小可能的冷桥少有利于减少能耗两个相关术语

8、：两个相关术语：冷桥冷桥：在建筑物外围护结构与外界进行热量传导时，由于围护结：在建筑物外围护结构与外界进行热量传导时，由于围护结构中的某些部位的传热系数明显大于其他部位，使得热量集中地构中的某些部位的传热系数明显大于其他部位，使得热量集中地从这些部位快速传递，从而增大了建筑物的空调、采暖负荷及能从这些部位快速传递，从而增大了建筑物的空调、采暖负荷及能耗。耗。 传热系数传热系数：稳定传热条件下，围护结构两侧空气温差为：稳定传热条件下，围护结构两侧空气温差为1度度 (K，)，1s内通过内通过1平方米面积传递的热量，单位是平方米面积传递的热量，单位是W/K 或或W/ 。“冷桥冷桥”现象现象：房屋外墙

9、转角、内外墙交角、楼屋面与外墙搭接房屋外墙转角、内外墙交角、楼屋面与外墙搭接角的区域范围，在室内温度高于室外温度时候，产生水雾吸附于角的区域范围，在室内温度高于室外温度时候，产生水雾吸附于墙面的现象称为，大多出现在冬季。钢筋混凝土结构的房屋墙面的现象称为，大多出现在冬季。钢筋混凝土结构的房屋“冷冷桥桥”现象多发生于柱子和梁处；而砖混结构的房屋多发生于圈梁现象多发生于柱子和梁处；而砖混结构的房屋多发生于圈梁处，继而出现渗水、墙皮脱落、发霉等现象。处，继而出现渗水、墙皮脱落、发霉等现象。11 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施2.2.2 2

10、.2.2 建筑形体和体型系数建筑形体和体型系数12 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施2.2.2 2.2.2 建筑形体和体型系数建筑形体和体型系数在夏热冬冷地区，建筑体型系数不宜超过在夏热冬冷地区，建筑体型系数不宜超过0.35，否则必须加，否则必须加强维护结构的保温或减小窗墙比。强维护结构的保温或减小窗墙比。13 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施2.2.2 2.2.2 建筑形体和体型系数建筑形体和体型系数体型系数在体型系数在0.7以上的以上的独立建筑比体型系数独立建筑比体型系数

11、0.25左右的多层建筑耗能需求左右的多层建筑耗能需求要高出要高出50%或更多。或更多。体型系数由体型系数由0.4减减到到0.3，围护结构热，围护结构热损失降低损失降低25%。建筑朝向对建筑物的能耗需求的影响主要通过日照和通风建筑朝向对建筑物的能耗需求的影响主要通过日照和通风两个因素产生。两个因素产生。 在冬季增加太阳辐射得热；在冬季增加太阳辐射得热； 在夏季减少太阳辐射得热；在夏季减少太阳辐射得热； 与当地夏季的主导风向一致，利于建筑的自然通风。与当地夏季的主导风向一致，利于建筑的自然通风。14 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施2.2

12、.3 2.2.3 朝向朝向(1) 朝向与太阳辐射朝向与太阳辐射太阳辐射太阳辐射15 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施2.2.3 2.2.3 朝向朝向(1) 朝向与太阳辐射朝向与太阳辐射太阳辐射太阳辐射16 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施2.2.3 2.2.3 朝向朝向大气层外大气层外经过大气层经过大气层落在地球上的落在地球上的直射辐射：可见+近红外散射辐射：可见+近红外17 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施2.2.

13、3 2.2.3 朝向朝向东立面：早晨直接照射；东立面：早晨直接照射；南立面：上午至下午直南立面：上午至下午直接照射，夏季比冬季照接照射，夏季比冬季照射少；射少；西立面：下午至傍晚直西立面：下午至傍晚直接照射；接照射；北立面：夏季，直接照北立面：夏季，直接照射很短时间，主要为漫射很短时间，主要为漫射光。射光。(1) 朝向与太阳辐射朝向与太阳辐射(1) 朝向与太阳辐射朝向与太阳辐射太阳辐射能与太阳高度角太阳辐射能与太阳高度角18 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施2.2.3 2.2.3 朝向朝向19 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑

14、节能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施2.2.3 2.2.3 朝向朝向(1) 朝向与太阳辐射朝向与太阳辐射(1) 朝向与太阳辐射朝向与太阳辐射建筑物上的太阳辐射强度取决于一天中的时刻、季节以及朝建筑物上的太阳辐射强度取决于一天中的时刻、季节以及朝向。一般而言，在北半球地区，建筑物南立面比较有利于获向。一般而言，在北半球地区，建筑物南立面比较有利于获得太阳能。得太阳能。小结：就日照而言，我国大多数地区建筑南北朝向布局最有小结：就日照而言，我国大多数地区建筑南北朝向布局最有利于建筑节能。利于建筑节能。20 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措施规

15、划设计节能措施2.2.3 2.2.3 朝向朝向(2) 朝向与风环境朝向与风环境区域的风环境通过对建筑的外墙热交换和自然通风产生作用，区域的风环境通过对建筑的外墙热交换和自然通风产生作用，从而影响建筑的冬季采暖和夏季制冷能耗。从而影响建筑的冬季采暖和夏季制冷能耗。风是由气压差和温度差引起的空气流动风是由气压差和温度差引起的空气流动，构成了城市的风环，构成了城市的风环境。境。在夏季气候炎热地区，特别是我国南方地区，良好的自然通在夏季气候炎热地区，特别是我国南方地区，良好的自然通风是减少建筑制冷需求的最经济的方法。风是减少建筑制冷需求的最经济的方法。 21 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节

16、能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施2.2.3 2.2.3 朝向朝向(2) 朝向与风环境朝向与风环境风向玫瑰图风向玫瑰图22 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施2.2.3 2.2.3 朝向朝向风向玫瑰图又称风频图，最风向玫瑰图又称风频图，最常见的风玫瑰图是一个圆，常见的风玫瑰图是一个圆，圆上引出圆上引出8条或条或16条放射线，条放射线，它们代表不同的方向，在各它们代表不同的方向，在各方向线上按各方向风的出现方向线上按各方向风的出现频率，截取相应的长度，将频率，截取相应的长度，将相邻方向线上的截点用直线相邻方向线上的截点用直

17、线联结的闭合折线图形。联结的闭合折线图形。(2) 朝向与风环境朝向与风环境 在在冬季寒冷地区冬季寒冷地区，建筑的能耗建筑的能耗与建筑外墙的热损失有密与建筑外墙的热损失有密切关系：切关系：与围护结构的传热系数和建筑表面热交换系数有关与围护结构的传热系数和建筑表面热交换系数有关。研究表明，研究表明，热交换系数与平均风速有很强的关系热交换系数与平均风速有很强的关系，风速越大，风速越大，建筑因热表面交换产生的损热失也越大。建筑因热表面交换产生的损热失也越大。 在在夏季炎热地区夏季炎热地区，特别是我国南方地区，特别是我国南方地区，良好的自然通良好的自然通风风是是减少建筑制冷需求减少建筑制冷需求的最经济的

18、方法。的最经济的方法。 23 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施2.2.3 2.2.3 朝向朝向24 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施2.2.3 2.2.3 朝向朝向风对建筑的影响风对建筑的影响区域的风速和风向区域的风速和风向是影响建筑自然通风的关键因素。是影响建筑自然通风的关键因素。例如：风速在建筑边沿、建筑背面的例如：风速在建筑边沿、建筑背面的“风影区风影区”和建筑开和建筑开口处最大。口处最大。(2) 朝向与风环境朝向与风环境25 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节

19、能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施2.2.3 2.2.3 朝向朝向风对建筑的影响风对建筑的影响区域的风速和风向区域的风速和风向是影响建筑自然通风的关键因素。是影响建筑自然通风的关键因素。例如：风速在建筑边沿、建筑背面的例如：风速在建筑边沿、建筑背面的“风影区风影区”和建筑开口处和建筑开口处最大。最大。(2) 朝向与风环境朝向与风环境26 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施2.2.3 2.2.3 朝向朝向(2) 朝向与风环境朝向与风环境27 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设

20、计节能措施2.2.3 2.2.3 朝向朝向(2) 朝向与风环境朝向与风环境28 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施2.2.3 2.2.3 朝向朝向理论上讲：建筑物与风向垂直可以理论上讲：建筑物与风向垂直可以获得最好的风压通风。获得最好的风压通风。但是背风面，但是背风面，会因为风影的形成使得风速显著下会因为风影的形成使得风速显著下降，从而影响通风。除非，建筑间降，从而影响通风。除非，建筑间距为距为5-7倍建筑高度。倍建筑高度。所以：建筑物错开呈锯齿排列。所以：建筑物错开呈锯齿排列。中国大部，夏季南风为主，冬季北中国大部，夏季南风为主，冬季

21、北风为主，建筑群朝向与夏季城市盛风为主，建筑群朝向与夏季城市盛行风向的角度控制在行风向的角度控制在0-60 之间。之间。(2) 朝向与风环境朝向与风环境 小结：小结： 我国大部分地区受大陆性季风气候影响，夏季南风为主，我国大部分地区受大陆性季风气候影响，夏季南风为主，冬季北风盛行。冬季北风盛行。 在区域建筑群体布局上，位于南侧的建筑宜保持一定的开在区域建筑群体布局上，位于南侧的建筑宜保持一定的开敞性，建筑密度宜相对稀疏，以便留有风口形成穿堂风，导敞性，建筑密度宜相对稀疏，以便留有风口形成穿堂风，导入夏季东南风；而北部建筑要尽量封闭，以阻挡冬季北向寒入夏季东南风；而北部建筑要尽量封闭，以阻挡冬季

22、北向寒风风。29 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施2.2.3 2.2.3 朝向朝向(2) 朝向与风环境朝向与风环境微气候：微气候：定义为由细小下垫面构造特性所决定的发生在地表定义为由细小下垫面构造特性所决定的发生在地表（一般指土壤表面）（一般指土壤表面）1.5 2.0 m大气层中的气候特点和气候变大气层中的气候特点和气候变化，它对人的活动影响最大。化，它对人的活动影响最大。30 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施2.2.4 2.2.4 微气候微气候(1) 风风31 2 2 规划

23、设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施2.2.4 2.2.4 微气候微气候风对建筑的影响风对建筑的影响32 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施2.2.4 2.2.4 微气候微气候(1) 风风33 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施2.2.4 2.2.4 微气候微气候(2) 空气温度的局部效应空气温度的局部效应热岛效应热岛效应城市因大量的人工发热、建筑物和道路等高蓄热体及绿城市因大量的人工发热、建筑物和道路等高蓄热体及绿地减少等因素，造成城

24、市地减少等因素，造成城市“高温化高温化”。城市中的气温明城市中的气温明显高于外围郊区的现象。在近地面温度图上，郊区气温显高于外围郊区的现象。在近地面温度图上，郊区气温变化很小，而城区则是一个高温区，就象突出海面的岛变化很小，而城区则是一个高温区，就象突出海面的岛屿，由于这种岛屿代表高温的城市区域，所以就被形象屿，由于这种岛屿代表高温的城市区域，所以就被形象地称为城市热岛。地称为城市热岛。34 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施2.2.4 2.2.4 微气候微气候(2) 空气温度的局部效应空气温度的局部效应热岛效应成因热岛效应成因下垫层下

25、垫层粗糙粗糙，对对风的阻力增大风的阻力增大，风速减低，风速减低，热量不易散热量不易散失失。城区大量的建筑物和道路构成以砖石、水泥和沥青等材城区大量的建筑物和道路构成以砖石、水泥和沥青等材料为主的下垫层料为主的下垫层(大气底部与地表的接触面大气底部与地表的接触面)：这些材料：这些材料热容量、导热率比郊区自然界的下垫层要大得多，而对热容量、导热率比郊区自然界的下垫层要大得多，而对太阳光的反射率低、吸收率大；太阳光的反射率低、吸收率大；因此在白天，城市下垫因此在白天，城市下垫层表面温度远远高于气温，其中沥青路面和屋顶温度可层表面温度远远高于气温，其中沥青路面和屋顶温度可高出气温高出气温817;在夜间

26、城市下垫面层主要通过辐射在夜间城市下垫面层主要通过辐射,使近地面大气层温度上升。使近地面大气层温度上升。35 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施2.2.4 2.2.4 微气候微气候(2) 空气温度的局部效应空气温度的局部效应热岛效应成因热岛效应成因不同下垫面反射和吸收比36 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施2.2.4 2.2.4 微气候微气候(2) 空气温度的局部效应空气温度的局部效应局部热岛效应局部热岛效应37 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划

27、设计节能措施规划设计节能措施2.2.4 2.2.4 微气候微气候(2) 空气温度的局部效应空气温度的局部效应热岛效应热岛效应38 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施2.2.4 2.2.4 微气候微气候(2) 空气温度的局部效应空气温度的局部效应热岛效应与逆温层热岛效应与逆温层39 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施2.2.4 2.2.4 微气候微气候(2) 空气温度的局部效应空气温度的局部效应热岛效应模拟热岛效应模拟城市热岛强度以热岛中心与同时同高度城市热岛强度以热岛中心与同时同

28、高度(距地距地1.5m)近郊近郊气温差表示。气温差表示。40 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施2.2.4 2.2.4 微气候微气候(2) 空气温度的局部效应空气温度的局部效应热岛效应成因热岛效应成因41 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施2.2.4 2.2.4 微气候微气候(3) 植物配置植物配置植物配置风环境：北侧栽植高度和排列合适的树木可以阻挡西北寒风；热环境：反射20%太阳辐射，通过光合作用吸收35%辐射热；遮阳；墙壁和屋顶的绿化42 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与

29、建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施2.2.4 2.2.4 微气候微气候(3) 植物配置植物配置43 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施2.2.4 2.2.4 微气候微气候(3) 植物配置植物配置44 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施2.2.4 2.2.4 微气候微气候(4) 水循环水循环区域的夏季降温和缓解热岛效应：区域的夏季降温和缓解热岛效应：水体蒸发吸收部分热量；水体蒸发吸收部分热量； 水体有一定的热稳定性，昼夜水体与周围区域空气水体有一定的热稳定性，

30、昼夜水体与周围区域空气温差的波动，导致温差的波动，导致2者之间产生热风压。者之间产生热风压。45 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施2.2.4 2.2.4 微气候微气候(4) 水循环水循环46 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施2.2.4 2.2.4 微气候微气候小结：小结：47 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施2.2.5 2.2.5 日照模拟日照模拟工具：天正建筑，工具：天正建筑，Ecotect48 2 2 规划设计与

31、建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施2.2.5 2.2.5 日照模拟日照模拟49 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施2.2.5 2.2.5 日照模拟日照模拟依据：城市居住区规划设计规范依据：城市居住区规划设计规范50 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施2.2.6 2.2.6 风环境模拟风环境模拟工具：工具：CFD 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施2.2.7 2.2.7 本节小结本节小

32、结使建筑在冬季最大限度地利用自然能采暖，多获得热量和减少热使建筑在冬季最大限度地利用自然能采暖，多获得热量和减少热损失，夏季最大限度地减少得热和利用自然条件来冷却降温。损失，夏季最大限度地减少得热和利用自然条件来冷却降温。建筑所处位置的地形地貌，如是否位于平地或坡地、山谷或山顶、建筑所处位置的地形地貌，如是否位于平地或坡地、山谷或山顶、江河或湖泊水系：江河或湖泊水系：江河湖泊丰富的地区，因地表水陆分布、地势起伏、表面覆盖江河湖泊丰富的地区，因地表水陆分布、地势起伏、表面覆盖制植被等不同，在白天太阳辐射作用下和地表辐射的影响，产生制植被等不同，在白天太阳辐射作用下和地表辐射的影响，产生水陆风而形

33、成气流运动，充分利用水陆风以取得穿堂风的效果，水陆风而形成气流运动，充分利用水陆风以取得穿堂风的效果，对于改善夏季热环境，节约空调能耗是非常有利的；对于改善夏季热环境，节约空调能耗是非常有利的；不宜在山谷、洼地、沟底等凹形地域。这主要是考虑冬季气流不宜在山谷、洼地、沟底等凹形地域。这主要是考虑冬季气流在凹形地里形成对建筑物的在凹形地里形成对建筑物的“霜洞霜洞”效应，位于凹地的底层或半效应，位于凹地的底层或半地下室层面的建筑若保持所需的室内温度所耗的能量将会增加。地下室层面的建筑若保持所需的室内温度所耗的能量将会增加。51(1) 建筑选址建筑选址 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.

34、2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施2.2.7 2.2.7 本节小结本节小结52(1) 建筑选址建筑选址霜洞：在某个范围内，温度变化霜洞：在某个范围内，温度变化出现局地倒置现象。例如：当空出现局地倒置现象。例如：当空气、流入山谷、洼地、沟底时，气、流入山谷、洼地、沟底时，没有风力扰动，空气就会如池水没有风力扰动，空气就会如池水一样积聚在一起，造成气温低于一样积聚在一起，造成气温低于地面上的空气温度。受地面反射地面上的空气温度。受地面反射率、夜间辐射、气流、遮阳等影率、夜间辐射、气流、遮阳等影响，离建筑物越远，温度越低，响，离建筑物越远，温度越低，相对湿度越高。相对湿度越高。 2 2 规

35、划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施2.2.7 2.2.7 本节小结本节小结53(2) 建筑布局建筑布局影响影响建筑规划设计组团布局的主要气候现象有：日照、风向、影响影响建筑规划设计组团布局的主要气候现象有：日照、风向、气温、雨雪等。气温、雨雪等。充分利用和争取日照、避免季风的干扰、组织内部气流，利用建充分利用和争取日照、避免季风的干扰、组织内部气流，利用建筑的外界面，形成对冬季恶劣环境气候条件的有利防护，改善建筑的外界面，形成对冬季恶劣环境气候条件的有利防护，改善建筑的日照和风环境，做到节能。筑的日照和风环境，做到节能。在居住建筑中应从以下几个方

36、面争取最佳日照：居住建筑的基地在居住建筑中应从以下几个方面争取最佳日照：居住建筑的基地应选择在向阳、避风的地段上；注意选择建筑的最佳朝向；选择应选择在向阳、避风的地段上；注意选择建筑的最佳朝向；选择满足日照条件、不受周围其他建筑严重遮挡的基地；利用住宅建满足日照条件、不受周围其他建筑严重遮挡的基地；利用住宅建筑楼群合理布局争取日照。筑楼群合理布局争取日照。住宅组团中各住宅的形状、布局、走向都会产生不同的风影区，住宅组团中各住宅的形状、布局、走向都会产生不同的风影区，随着纬度的增加，建筑身后的风影区的范围也增大。所以在规划随着纬度的增加，建筑身后的风影区的范围也增大。所以在规划布局时，注意从各种

37、布局处理中争取最好的日照。布局时，注意从各种布局处理中争取最好的日照。 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施2.2.7 2.2.7 本节小结本节小结54(2) 建筑布局建筑布局 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施2.2.7 2.2.7 本节小结本节小结55(2) 建筑布局建筑布局 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施2.2.7 2.2.7 本节小结本节小结56(2) 建筑布局建筑布局 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节

38、能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施2.2.7 2.2.7 本节小结本节小结(2) 建筑布局建筑布局57 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施2.2.7 2.2.7 本节小结本节小结58(2) 建筑布局建筑布局 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施2.2.7 2.2.7 本节小结本节小结59(2) 建筑布局建筑布局 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施 2.2.7 2.2.7 本节小结本节小结60(2) 建筑布局建

39、筑布局(3) 场地外空间设计场地外空间设计通过场地内通过场地内植物配置植物配置、生态水循环生态水循环等改善建筑周围的微气候等改善建筑周围的微气候来改善室内热环境，有效提高建筑的舒适度，避免通过技术来改善室内热环境，有效提高建筑的舒适度，避免通过技术手段提高舒适度而产生的能源消耗。因此，区域微气候的改手段提高舒适度而产生的能源消耗。因此，区域微气候的改善对建筑节能意义重大。善对建筑节能意义重大。61 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施 2.2.7 2.2.7 本节小结本节小结2 规划规划设计与建筑节能设计与建筑节能2.1 概述概述2.2

40、规划设计节能措施规划设计节能措施 2.3 建筑节能措施建筑节能措施 62自然通风自然通风是保证室内空气品质和改善室内热环境的重要手段。在是保证室内空气品质和改善室内热环境的重要手段。在建筑设计中，合理布置室内空间，加强通风与导风，被动式降温建筑设计中，合理布置室内空间，加强通风与导风，被动式降温对改善室内热环境，节约能源作用明显。对改善室内热环境，节约能源作用明显。建筑通风一般可分为建筑通风一般可分为热压通风热压通风和和风压通风风压通风。热压通风热压通风其原理为热空气上升，从建筑上部风口排出，室外新鲜其原理为热空气上升，从建筑上部风口排出，室外新鲜冷空气从建筑底部吸入，冷空气从建筑底部吸入，室

41、内外空气温差室内外空气温差越大，进出风口高度差越大，进出风口高度差越大，则热压作用越强。越大，则热压作用越强。风压通风风压通风是利用是利用建筑物的迎风面和背风面所产生的压力差建筑物的迎风面和背风面所产生的压力差所实现所实现的通风，要求建筑应面向夏季的主导风向，房屋的进深要较浅，的通风，要求建筑应面向夏季的主导风向，房屋的进深要较浅，以便形成穿堂风。以便形成穿堂风。 63 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.3 2.3 建筑节能措施建筑节能措施2.3.1 2.3.1 自然通风自然通风(1) 健康通风与通风降温健康通风与通风降温按空气的流动动力分：按空气的流动动力分：机械通风机械通风和

42、和自然通风自然通风；64 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.3 2.3 建筑节能措施建筑节能措施2.3.1 2.3.1 自然通风自然通风健康通风健康通风通风通风作用作用通风降温满足室内空气品质和消防要求室内气温及内表面温度下降首先满足舒适性通风降温舒适性通风降温（全天候降温）（全天候降温）夜间通风降温(1) 健康通风与通风降温健康通风与通风降温65 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.3 2.3 建筑节能措施建筑节能措施2.3.1 2.3.1 自然通风自然通风 (2) 自然通风的主要方式自然通风的主要方式建筑物的自然通风是由于开口处（门、窗、过道）存在着空气建筑物的自

43、然通风是由于开口处（门、窗、过道）存在着空气压力差而产生的空气流动。压力差而产生的空气流动。产生压力差的原因有产生压力差的原因有风压作用风压作用和和热压作用热压作用。66 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.3 2.3 建筑节能措施建筑节能措施2.3.1 2.3.1 自然通风自然通风67 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.3 2.3 建筑节能措施建筑节能措施2.3.1 2.3.1 自然通风自然通风 风压作用下的自然通风风压作用下的自然通风68 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.3 2.3 建筑节能措施建筑节能措施2.3.1 2.3.1 自然通风自然通风

44、热压作用下的自然通风热压作用下的自然通风(3) 建筑自然通风设计建筑自然通风设计 自然通风设计在建筑单体的设计中主要是通风口及其与自然通风设计在建筑单体的设计中主要是通风口及其与空间组合关系的设计。良好的室内通风应使空气流畅、分布空间组合关系的设计。良好的室内通风应使空气流畅、分布均匀，并使风流经尽量大的区域，增加风的覆盖面。均匀，并使风流经尽量大的区域，增加风的覆盖面。 门窗位置、大小对室内通风的影响门窗位置、大小对室内通风的影响69 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.3 2.3 建筑节能措施建筑节能措施2.3.1 2.3.1 自然通风自然通风(3) 建筑自然通风设计建筑自然通

45、风设计 门窗位置、大小对室内通风的影响门窗位置、大小对室内通风的影响70 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.3 2.3 建筑节能措施建筑节能措施2.3.1 2.3.1 自然通风自然通风 门窗开启方式对室内通风的影响门窗开启方式对室内通风的影响 71 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.3 2.3 建筑节能措施建筑节能措施2.3.1 2.3.1 自然通风自然通风 门窗开启方式对室内通风的影响门窗开启方式对室内通风的影响 在考虑门窗的密闭性、防水性、开闭方便的同时，可以利用开启在考虑门窗的密闭性、防水性、开闭方便的同时，可以利用开启方式来改善室内通风质量。方式来改善室内通

46、风质量。72 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.3 2.3 建筑节能措施建筑节能措施2.3.1 2.3.1 自然通风自然通风(4) 被动式通风降温被动式通风降温73 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.3 2.3 建筑节能措施建筑节能措施2.3.1 2.3.1 自然通风自然通风定义：定义：将太阳光引入室内，以满足正常工作及生活的需求。将太阳光引入室内，以满足正常工作及生活的需求。内容：内容：自然采光标准，采光口设计，现代窗系统设计。自然采光标准，采光口设计，现代窗系统设计。基本依据：室外全阴天基本依据：室外全阴天结合我国各地光气候分区，合理确定采光设计标准、采光口的结

47、合我国各地光气候分区，合理确定采光设计标准、采光口的形式与面积，利用现代窗系统技术等，在节约能源的同时有利形式与面积，利用现代窗系统技术等，在节约能源的同时有利于改善室内光环境。于改善室内光环境。74 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.3 2.3 建筑节能措施建筑节能措施2.3.2 2.3.2 自然采光自然采光(1) 光气候与光气候分区光气候与光气候分区 在天然采光的房间里，室内光环境是随着室外天气的变化在天然采光的房间里，室内光环境是随着室外天气的变化而改变的。而改变的。 所谓光气候是由太阳直射光、天空扩散光和地面反射光形所谓光气候是由太阳直射光、天空扩散光和地面反射光形成的天

48、然光平均状况。成的天然光平均状况。 天然光的组合和影响因素天然光的组合和影响因素太阳直射光太阳直射光：照度大，并具有一定方向，形成阴影；：照度大，并具有一定方向，形成阴影；天空扩散光天空扩散光：照度低，没有一定方向，不能形成阴影；：照度低，没有一定方向，不能形成阴影； 光气候分区光气候分区 采光标准将全国划分为采光标准将全国划分为个光气候分区。个光气候分区。75 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.3 2.3 建筑节能措施建筑节能措施2.3.2 2.3.2 自然采光自然采光76 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.3 2.3 建筑节能措施建筑节能措施2.3.2 2.3.

49、2 自然采光自然采光77 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.3 2.3 建筑节能措施建筑节能措施2.3.2 2.3.2 自然采光自然采光(2) 采光标准与采光设计采光标准与采光设计 采光系数标准值采光系数标准值78 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.3 2.3 建筑节能措施建筑节能措施2.3.2 2.3.2 自然采光自然采光（2）采光标准与采光设计）采光标准与采光设计 采光系数标准值采光系数标准值79 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.3 2.3 建筑节能措施建筑节能措施2.3.2 2.3.2 自然采光自然采光(2) 采光标准与采光设计采光标准与采光设

50、计 采光系数标准值采光系数标准值视觉工作视觉工作分为分为级，各等级视觉工作要求的天然光照级，各等级视觉工作要求的天然光照度最低值分别为度最低值分别为250、150、100、50、25lx。人们把室内完全利用天然光进行工作时的室外天然光最低人们把室内完全利用天然光进行工作时的室外天然光最低照度称为照度称为临界照度临界照度，也就是室内开始需要采用人工照明时的，也就是室内开始需要采用人工照明时的室外照度值。我国的采光标准规定临界照度值为室外照度值。我国的采光标准规定临界照度值为5000lx。根。根据这个值，可将室内天然光照度换算成采光系数。据这个值，可将室内天然光照度换算成采光系数。80 2 2 规

51、划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.3 2.3 建筑节能措施建筑节能措施2.3.2 2.3.2 自然采光自然采光（2）采光标准与采光设计）采光标准与采光设计 采光系数标准值采光系数标准值81 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.3 2.3 建筑节能措施建筑节能措施2.3.2 2.3.2 自然采光自然采光(2) 采光标准与采光设计采光标准与采光设计 采光系数标准值采光系数标准值采光系数标准值适用于采光系数标准值适用于类光气候区，其它地区应按照所处类光气候区，其它地区应按照所处不同的光气候区，选择相应的光气候系数。不同的光气候区，选择相应的光气候系数。82 2 2 规划设计与建筑节能

52、规划设计与建筑节能2.3 2.3 建筑节能措施建筑节能措施2.3.2 2.3.2 自然采光自然采光(2) 采光标准与采光设计采光标准与采光设计 采光系数标准值采光系数标准值83 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.3 2.3 建筑节能措施建筑节能措施2.3.2 2.3.2 自然采光自然采光（2）采光标准与采光设计）采光标准与采光设计 采光系数标准值采光系数标准值84 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.3 2.3 建筑节能措施建筑节能措施2.3.2 2.3.2 自然采光自然采光（2）采光标准与采光设计）采光标准与采光设计 采光系数标准值采光系数标准值85 2 2 规划设

53、计与建筑节能规划设计与建筑节能2.3 2.3 建筑节能措施建筑节能措施2.3.2 2.3.2 自然采光自然采光 采光质量采光质量 房间内的自然采光条件的光环境质量评价主要包括：房间内的自然采光条件的光环境质量评价主要包括：采光均采光均匀度；防止眩光；合适的光反射比；防止紫外线的进入匀度；防止眩光；合适的光反射比；防止紫外线的进入。86 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.3 2.3 建筑节能措施建筑节能措施2.3.2 2.3.2 自然采光自然采光办公、图书馆、学校等建筑的房间办公、图书馆、学校等建筑的房间(4) 现代窗系统现代窗系统 作用：作用： 使室内空间有较高的照度水平；使室内

54、空间有较高的照度水平； 光分布均匀；光分布均匀； 通过控制直射阳光减少眩光和冷负荷，但不减少进入室内通过控制直射阳光减少眩光和冷负荷，但不减少进入室内的自然光。的自然光。形式：形式： 挡光板挡光板 百叶窗系统百叶窗系统 棱镜玻璃系统棱镜玻璃系统 阳光导向玻璃系统阳光导向玻璃系统 87 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.3 2.3 建筑节能措施建筑节能措施2.3.2 2.3.2 自然采光自然采光88 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.3 2.3 建筑节能措施建筑节能措施2.3.2 2.3.2 自然采光自然采光89 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.3 2

55、.3 建筑节能措施建筑节能措施2.3.2 2.3.2 自然采光自然采光90 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.3 2.3 建筑节能措施建筑节能措施2.3.2 2.3.2 自然采光自然采光(5) CIE天空模型天空模型太阳高度角：对于地球上的某个地点，太阳太阳高度角：对于地球上的某个地点，太阳高度是指太阳光的入射方向和地平面之间的高度是指太阳光的入射方向和地平面之间的夹角，专业上讲太阳高度角是指某地太阳光夹角，专业上讲太阳高度角是指某地太阳光线与该地作垂直于地心的地表切线的夹角。线与该地作垂直于地心的地表切线的夹角。91 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.3 2.3

56、建筑节能措施建筑节能措施2.3.2 2.3.2 自然采光自然采光(5) CIE天空模型天空模型92 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.3 2.3 建筑节能措施建筑节能措施2.3.2 2.3.2 自然采光自然采光(5) CIE天空模型天空模型93 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.3 2.3 建筑节能措施建筑节能措施2.3.2 2.3.2 自然采光自然采光(5) CIE天空模型天空模型94 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.3 2.3 建筑节能措施建筑节能措施2.3.2 2.3.2 自然采光自然采光(5) CIE天空模型天空模型 CIE标准全阴天模型标准

57、全阴天模型95 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.3 2.3 建筑节能措施建筑节能措施2.3.2 2.3.2 自然采光自然采光(5) CIE天空模型天空模型 CIE标准全晴天模型标准全晴天模型建筑围护结构由包围空间将室内与室外隔开的结构材料和建筑围护结构由包围空间将室内与室外隔开的结构材料和表面装饰材料构成，包括墙、窗户、门、屋顶和地面。表面装饰材料构成，包括墙、窗户、门、屋顶和地面。在建筑节能设计中，在建筑节能设计中，提高围护结构的保温隔热性能提高围护结构的保温隔热性能是降低是降低建筑能耗的关键。建筑能耗的关键。常用的节能措施主要包括：常用的节能措施主要包括： 合理的窗墙比；合

58、理的窗墙比； 外墙保温技术；外墙保温技术； 屋顶保温隔热技术；屋顶保温隔热技术； 节能门窗技术；节能门窗技术； 可呼吸式双层幕墙等。可呼吸式双层幕墙等。96 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.3 2.3 建筑节能措施建筑节能措施2.3.3 2.3.3 围护结构节能技术围护结构节能技术(1) 窗墙比窗墙比定义：定义：单一朝向外窗（门）面积和墙面积（含窗面积）的比单一朝向外窗（门）面积和墙面积（含窗面积）的比值。值。要求：要求：在在民用建筑热工设计规范民用建筑热工设计规范(GB50176-1993)中规定：中规定：居住建筑各朝向的窗墙比，北向不大于居住建筑各朝向的窗墙比，北向不大于0

59、.25；东、西向不大；东、西向不大于于0.30；南向不大于；南向不大于0.35。97 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.3 2.3 建筑节能措施建筑节能措施2.3.3 2.3.3 围护结构节能技术围护结构节能技术(2) (2) 外墙保温技术外墙保温技术 外墙外保温外墙外保温98 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.3 2.3 建筑节能措施建筑节能措施2.3.3 2.3.3 围护结构节能技术围护结构节能技术优点：优点：有效避免热桥（冷桥）；有效避免热桥（冷桥）；有利于改善室内热环境；有利于改善室内热环境；保护建筑主体，延长建筑寿命；保护建筑主体，延长建筑寿命；增加室内使

60、用面积。增加室内使用面积。缺点：缺点：要求外保温结构体系及其装饰层要求外保温结构体系及其装饰层有很高的附着性和稳定性，否则坠有很高的附着性和稳定性，否则坠落伤人。落伤人。(2) (2) 外墙保温技术外墙保温技术 外墙内保温外墙内保温99 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.3 2.3 建筑节能措施建筑节能措施2.3.3 2.3.3 围护结构节能技术围护结构节能技术优点：优点：施工方便。施工方便。缺点：缺点：由于结构热（冷）桥的存在，墙由于结构热（冷）桥的存在，墙体内外侧局部温差大，墙体内结露；体内外侧局部温差大，墙体内结露；反复的形变应力，内外保温隔热反复的形变应力，内外保温隔热体