1建筑热工学印象与希望

1、建筑物理（热工学）建筑物理（热工学）美美热、声、光热、声、光人、资源、环境、能源人、资源、环境、能源人对建筑热环境的需求人对建筑热环境的需求很热很热头晕、呼吸困难头晕、呼吸困难热热 持续出汗持续出汗暖暖 开始细微出汗开始细微出汗微暖微暖有热感，但未出汗有热感，但未出汗中性中性不热也不冷不热也不冷微凉微凉有冷感，但无明显不适有冷感，但无明显不适凉凉 有加衣服的愿望有加衣服的愿望冷冷 偶发性打哆嗦，冷战偶发性打哆嗦，冷战很冷很冷肢体末梢感觉过冷，甚至产生痛肢体末梢感觉过冷，甚至产生痛觉觉建筑如何满足人的需求建筑如何满足人的需求建筑材料与构造建筑材料与构造粘（黏）土砖粘（黏）土砖以粘土为主要原料，经

2、采土、调制、制坯、焙烧、冷却而成。以粘土为主要原料，经采土、调制、制坯、焙烧、冷却而成。春秋战国时期陆续创制了方形和长形砖，秦汉时期制砖的技术和生产春秋战国时期陆续创制了方形和长形砖，秦汉时期制砖的技术和生产规模、质量和花式品种都有显著发展，世称规模、质量和花式品种都有显著发展，世称“秦砖汉瓦秦砖汉瓦”。具有较高的强度和热工、防火、抗冻性能，砌体导热系数具有较高的强度和热工、防火、抗冻性能，砌体导热系数0.76W/(m0.76W/(mK)K) 。普通砖尺寸：普通砖尺寸：240mm240mm115mm115mm53mm53mm毁田取土、烧制耗能高，禁实限粘毁田取土、烧制耗能高，禁实限粘节地、节材

3、、节能、环保节地、节材、节能、环保混凝土混凝土由水泥、水和粗骨料（石）、细骨料（砂）按适当比例配合，伴至均匀，由水泥、水和粗骨料（石）、细骨料（砂）按适当比例配合，伴至均匀，浇筑成型，经硬化而成。碎石和山砂颗粒富有棱角，表面粗糙，与水泥粘浇筑成型，经硬化而成。碎石和山砂颗粒富有棱角，表面粗糙，与水泥粘结性好，但和易性较差；卵石和河砂、海砂颗粒近圆形，表面光滑，和易结性好，但和易性较差；卵石和河砂、海砂颗粒近圆形，表面光滑，和易性好，但强度较低。性好，但强度较低。抗压强度大，经久耐用，可浇筑成不同形状和大小，可做成装配式预制构抗压强度大，经久耐用，可浇筑成不同形状和大小，可做成装配式预制构件，热

4、膨胀系数与钢筋相近，相互粘结力强，二者结合坚固耐久，抗震性件，热膨胀系数与钢筋相近，相互粘结力强，二者结合坚固耐久，抗震性能良好。普通钢筋混凝土导热系数能良好。普通钢筋混凝土导热系数1.74W/(m1.74W/(mK)K) 。分为轻混凝土（分为轻混凝土（1900kg/m2700kg/m2700kg/m3 3） 。加气混凝土加气混凝土由硅质材料（砂、粉煤灰、高炉煤渣等）、钙质材料（水泥、石灰）由硅质材料（砂、粉煤灰、高炉煤渣等）、钙质材料（水泥、石灰）和发气剂（常用铝粉，与料浆中的碱性成分发生化学反应产生氢气，和发气剂（常用铝粉，与料浆中的碱性成分发生化学反应产生氢气，致使料浆发气膨胀形成均匀细

5、小气孔）等原料，加水拌匀，经蒸压养致使料浆发气膨胀形成均匀细小气孔）等原料，加水拌匀，经蒸压养护而成。护而成。属于自保温墙体（不通过内、外保温技术，其自身的热工指标达到现属于自保温墙体（不通过内、外保温技术，其自身的热工指标达到现行国家和地方节能建筑标准要求的墙体结构）。密度行国家和地方节能建筑标准要求的墙体结构）。密度400400800kg/m800kg/m3 3，导热系数，导热系数0.10.10.3W/(m0.3W/(mK)K) 。不适用于：承重墙，浸水、高温、酸碱、冻融。不适用于：承重墙，浸水、高温、酸碱、冻融。200200厚钢混外抹厚钢混外抹25mm25mm灰，内贴苯板灰，内贴苯板20

6、种植屋面种植屋面玻璃遮阳玻璃遮阳普通玻璃普通玻璃反射玻璃反射玻璃吸热玻璃吸热玻璃建筑如何满足人的需求建筑如何满足人的需求建筑遮阳建筑遮阳可调垂直百叶遮阳可调垂直百叶遮阳条缝型水平遮阳条缝型水平遮阳屋顶遮阳屋顶遮阳杨经文（马来西亚）杨经文（马来西亚）以研究适合热带气候条以研究适合热带气候条件下的生态建筑而著称。件下的生态建筑而著称。不仅通过遮阳改善不仅通过遮阳改善了室内热环境和光了室内热环境和光环境，还借此创造环境，还借此创造出适宜的室外活动出适宜的室外活动空间，并在建筑造空间，并在建筑造型上呈现鲜明特色。型上呈现鲜明特色。建筑如何满足人的需求建筑如何满足人的需求建筑通风建筑通风新卡里多尼亚让新

7、卡里多尼亚让- -玛丽吉芭欧玛丽吉芭欧文化中心（皮亚诺）文化中心（皮亚诺）德国科学园德国科学园（Kiessier）德国科学园德国科学园（Kiessier）风水：背山面水，负阴抱阳风水：背山面水，负阴抱阳31313434号楼建筑群号楼建筑群建筑与气候的交互和适应建筑与气候的交互和适应严寒地区严寒地区寒冷地区寒冷地区夏热冬冷地区夏热冬冷地区温和地区温和地区寒冷地区寒冷地区严寒地区严寒地区寒冷地区寒冷地区严寒地区严寒地区建筑热工设计分区建筑热工设计分区建筑热工设计分区及设计要求建筑热工设计分区及设计要求-10 0+102100.51.5寒冷地区，体形系数寒冷地区，体形系数0.30.3夏热冬暖地区夏热

8、冬暖地区夏热冬冷地区夏热冬冷地区严寒地区严寒地区A A区，体形系数（区，体形系数（0.30.3，0.40.4）严寒地区严寒地区A A区，体形系数区，体形系数0.30.3严寒地区严寒地区B B区，体形系数（区，体形系数（0.30.3，0.40.4）严寒地区严寒地区B B区，体形系数区，体形系数0.30.3寒冷地区，体形系数（寒冷地区，体形系数（0.30.3，0.40.4）公共建筑节能设计标准公共建筑节能设计标准（GB 50189-2005 GB 50189-2005 ）各分区外墙传热系数限值各分区外墙传热系数限值全国各地区外墙传热系数节能要求全国各地区外墙传热系数节能要求风玫瑰图风玫瑰图广州地区

9、夏季主导风向为东南风，出现频率为广州地区夏季主导风向为东南风，出现频率为1616。广州广州长沙长沙我国风向分区图我国风向分区图季节变化区季节变化区主导风向区主导风向区全年西风全年西风主导风向区主导风向区冬季西风冬季西风夏季东风夏季东风主导风向区主导风向区全年西南风全年西南风无主导无主导风向区风向区准静风区准静风区广州广州掌握手绘掌握手绘严寒地区严寒地区寒冷地区寒冷地区夏热冬冷地区夏热冬冷地区温和地区温和地区寒冷地区寒冷地区严寒地区严寒地区寒冷地区寒冷地区严寒地区严寒地区当建筑师当建筑师“遭遇遭遇”建筑技术建筑技术如何学习应对？如何学习应对？李保峰：许多建筑系学生毕业后便忘了数理化，一涉及到李保

10、峰：许多建筑系学生毕业后便忘了数理化，一涉及到建筑的生态技术领域，往往感到知识不够。您被公认为德国建建筑的生态技术领域，往往感到知识不够。您被公认为德国建筑界中为数不多的具有科学家头脑的建筑师之一，您认为一个筑界中为数不多的具有科学家头脑的建筑师之一，您认为一个关注生态的建筑师，其科学知识应该掌握到什么程度？关注生态的建筑师，其科学知识应该掌握到什么程度？托马斯托马斯 赫尔佐格教授（德国）：建筑师要掌握的知识太赫尔佐格教授（德国）：建筑师要掌握的知识太多，我们不可能样样精通，但概念理解非常重要，否则我们无多，我们不可能样样精通，但概念理解非常重要，否则我们无法在前期构思时提出具有生态意义的想法

11、，也难以与其他专业法在前期构思时提出具有生态意义的想法，也难以与其他专业人员沟通。我们无法想像，外科医生在不了解循环系统的情况人员沟通。我们无法想像，外科医生在不了解循环系统的情况下会盲目地为病人做手术。下会盲目地为病人做手术。建筑师相当于一个乐队指挥而非演建筑师相当于一个乐队指挥而非演奏员，他不必具备高超的演奏技巧，但他必须了解每种乐器的奏员，他不必具备高超的演奏技巧，但他必须了解每种乐器的性能以充分发挥其潜力。性能以充分发挥其潜力。我本人并不精通那些物理或力学计算，我本人并不精通那些物理或力学计算，但我喜欢从整体上去把握它们之间的关系。但我喜欢从整体上去把握它们之间的关系。为什么为什么太阳

12、辐射的热量如何太阳辐射的热量如何到达建筑室内？到达建筑室内？如何做如何做基本原则基本原则太阳在天空中的位置太阳在天空中的位置评价评价设计设计大师作品、传统民居大师作品、传统民居身边建筑身边建筑手法经验的不断积累手法经验的不断积累合理的创新合理的创新建筑遮阳课建筑遮阳课程教学思路程教学思路建筑围护结构传热建筑围护结构传热传热阻传热阻：R R0 0 = =R Ri i +R+R +R+Re e，所有阻力之和；，所有阻力之和；传热系数传热系数：K=1/RK=1/R0 0，衡量建筑围护结构（墙体、屋面、，衡量建筑围护结构（墙体、屋面、门窗）传热能力的重要指标。门窗）传热能力的重要指标。tiie23te

13、q1q2q3qiqeRiReRteti新型节能措施新型节能措施产热量产热量 = = 对流散热量对流散热量+ +辐射散热量辐射散热量+ +蒸发散热量蒸发散热量+ +呼吸散热量呼吸散热量M=M=C+R+E+ResC+R+E+Res人体热平衡人体热平衡环境空气环境空气辐射散热辐射散热R R对流散热对流散热C C环境表环境表面温度面温度皮肤蒸皮肤蒸发散热发散热E E呼吸散热呼吸散热ResRes人体人体产热产热MM人体人体皮肤皮肤汗液汗液衣服衣服暴露在外的暴露在外的皮肤皮肤太阳辐射到达建筑外表面（参见太阳辐射到达建筑外表面（参见P427）上午上午8点点下午下午4点点中午中午12点点液体的能量方程液体的能

14、量方程表示压力做功所能提供给单位重量流体的能表示压力做功所能提供给单位重量流体的能量，称为量，称为单位压能、压强水头单位压能、压强水头；常数guZp22pZ表示单位重量流体的位置势能，称为表示单位重量流体的位置势能，称为单位位单位位能、位置水头能、位置水头；gu22表示单位重量流体的动能，称为表示单位重量流体的动能，称为单位动能、单位动能、流速水头流速水头；液体流动过程中总能量或总水头（以上各项之和）液体流动过程中总能量或总水头（以上各项之和）保持不变。保持不变。如何进行自然通风设计？如何进行自然通风设计？4 4、遮阳的设计手法、遮阳的设计手法掌握手绘掌握手绘1.5通风模式二 通风分析1.热压

15、通风原理示意图 白天 晚上夏季通风分析涡流区风向冬季通风分析涡流区风向2.3会所设计 健身房凸出，为下面遮阳，这里利用了建筑自遮阳的原理。 健身房采用了大面积的新型有色玻璃，吸收热能的同时，给室内提供了宽阔的视野。 屋顶绿化，属于建筑防热中的植被物屋面隔热内容。 室内采光使用局部的屋顶天窗，利用屋顶格栅遮阳。设计作业中遮阳处理设计作业中遮阳处理 1 2 3 41 2 3 4 5 65 61 1 2 3 2 34 4 5 61.1. 墙体遮阳构件；墙体遮阳构件；2.2. 水平百叶遮阳；水平百叶遮阳；3.3. 屋顶遮阳；屋顶遮阳；4.4. 垂直遮阳板；垂直遮阳板；5.5. 垂直立柱；垂直立柱；6.

16、6. 门式花架。门式花架。遮阳的设计遮阳的设计设计作业中遮阳处理设计作业中遮阳处理1 1 2 3 2 34 4 5 62 42 2处水平百叶营处水平百叶营造的室内光影效果。造的室内光影效果。处的遮阳板处的遮阳板营造的室内光影效营造的室内光影效果。果。遮阳的设计遮阳的设计设计作业中遮阳处理设计作业中遮阳处理1 1 2 3 2 34 4 5 65 6处垂直立柱造处垂直立柱造的室内光影效果。的室内光影效果。处的门式花处的门式花架营造的室内光影架营造的室内光影效果。效果。遮阳的设计遮阳的设计透 视效果我之于遮阳 遮阳TO me小先看垂直遮阳与外廊遮阳位置，角度：地点时间：六月份，广州05：0007：0

17、010：00 14：0015：0017：00我之于遮阳 遮阳TO me05：0007：0010：00 14：0015：0017：00自己的评价：水平遮阳发挥了极大的遮阳效果，而巨大的垂直遮板却没有发挥很大的遮阳效果，主要原因是这么大尺度的垂直遮阳板在面南的立面上发挥不了效果遮阳。我之于遮阳 遮阳TO me再看综合遮阳06：0008：0010：0012：0014：0016：00我之于遮阳 遮阳TO me06：0008：0010：0012：0014：0016：00自己的评价：较小尺度的综合遮阳起到了非常好的遮阳，而且充分利用资源，设计非常合理。而且说明，小尺度的综合遮阳适合朝南的立面。我之于遮阳

18、遮阳TO me现实对建筑师的呼唤现实对建筑师的呼唤国家建筑节能形势国家建筑节能形势我国建筑能耗占总能耗比例我国建筑能耗占总能耗比例1919，仅次于工业和交通能耗，仅次于工业和交通能耗，且随着经济的发展有明显的增长趋势。且随着经济的发展有明显的增长趋势。国家建筑节能形势国家建筑节能形势 中华人民共和国节约能源法中华人民共和国节约能源法（全国人民代表大会常务委员全国人民代表大会常务委员会会20072007年修订，建筑节能位于工业节能之后第二位）年修订，建筑节能位于工业节能之后第二位） 节能中长期专项规划节能中长期专项规划（国家发展和改革委员会（国家发展和改革委员会20042004年底制年底制定，建

19、筑节能位列重点节能领域之一，十大重点节能工程定，建筑节能位列重点节能领域之一，十大重点节能工程之一）之一） 民用建筑节能条例民用建筑节能条例、公共机构节能条例公共机构节能条例（20082008年年国务院常务会议通过国务院常务会议通过） 夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准（JGJ 134-JGJ 134-20012001）、夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准（ JGJ 75-2003JGJ 75-2003）、公共建筑节能设计标准公共建筑节能设计标准（GB GB 50189-200550189-2005）、）、绿色建筑评价标准绿色建筑评价

20、标准（ GBT 50378-GBT 50378-2006 2006 ）（住房和城乡建设部组织制定）（住房和城乡建设部组织制定）全球变暖建筑如何应对？全球变暖建筑如何应对？Dubai 1989 Dubai 2005n其实，遮阳所解决的光与热两大类问题，已经有很好的其实，遮阳所解决的光与热两大类问题，已经有很好的技术条件弥补。空调与灯光也能够创造出令人满意的环技术条件弥补。空调与灯光也能够创造出令人满意的环境。因此，我觉得遮阳技术背后，关键的是境。因此，我觉得遮阳技术背后，关键的是建筑节能建筑节能思思想的传递。想的传递。n尤其在住宅设计上，作为与人们日常生活关联最密切的尤其在住宅设计上，作为与人们

21、日常生活关联最密切的建筑物，它在遮阳技术上的不断更新不仅体现着人们追建筑物，它在遮阳技术上的不断更新不仅体现着人们追求更舒适生活的目标，同时更应赋予的，是我们对于与求更舒适生活的目标，同时更应赋予的，是我们对于与自然自然契合的追求、对契合的追求、对资源资源合理利用的信条。合理利用的信条。前言前言建议与希望建议与希望建议建议 为什么（甲方、用户、社会与行业发展趋势）为什么（甲方、用户、社会与行业发展趋势） 原理（科研成果、科普作品、教材）原理（科研成果、科普作品、教材） 怎么做（经验提炼、交流、认知）怎么做（经验提炼、交流、认知） 优秀作品积累（独立思考与判断）优秀作品积累（独立思考与判断） 勇

22、于创作、鲜明风格勇于创作、鲜明风格与现实亲密接触与现实亲密接触 争取机会，全过程参与实际工程的设计工作争取机会，全过程参与实际工程的设计工作 积极了解各有关方的需求和意见积极了解各有关方的需求和意见 尽快定位，明确职业方向与领域，关注领域和行尽快定位，明确职业方向与领域，关注领域和行业内的发展动态与趋势业内的发展动态与趋势 独立思考，形成自我对现实的认识独立思考，形成自我对现实的认识不要把书本还给老师不要把书本还给老师 教材是最值得信赖的科普作品教材是最值得信赖的科普作品 科研文章是最新研究成果，可能带给你新的设计科研文章是最新研究成果，可能带给你新的设计手法与思路手法与思路 基本知识和原理会

23、发展、更新，要做到获取知识基本知识和原理会发展、更新，要做到获取知识方面的方面的“可持续发展可持续发展” 注意摸索阅读和思维方法，争取在最短时间内掌注意摸索阅读和思维方法，争取在最短时间内掌握最有效的信息握最有效的信息 标准是底线，是保证设计合理的最佳助手标准是底线，是保证设计合理的最佳助手实践是检验真理的唯一标准实践是检验真理的唯一标准 勇于创新与尝试勇于创新与尝试 勤动脑、多动手，把了解的知识运用到设计中勤动脑、多动手，把了解的知识运用到设计中 现场参观认识，感受、体会与分析现场参观认识，感受、体会与分析 善于交流，积累间接经验善于交流，积累间接经验融会贯通、灵活应用融会贯通、灵活应用形成

24、技术的感受和思维形成技术的感受和思维养成良好习惯（感受养成良好习惯（感受认知认知独立思考独立思考理性理性评价评价手绘手绘方案方案 ）积累与创造积累与创造设计出优秀的作品！设计出优秀的作品！希望希望教学的可持续发展教学的可持续发展单选题：单选题：你认为对于建筑设计来说：你认为对于建筑设计来说：A.A.立面造型更重要立面造型更重要B.B.使用功能更重要使用功能更重要C.C.立面造型和使用功能同样重要立面造型和使用功能同样重要D.D.依具体工程项目而定依具体工程项目而定0707建学建学0707城规景观城规景观使用功能是建筑使用功能是建筑设计的重要内容，设计的重要内容，了解和掌握相关知了解和掌握相关知识十分必要识十分必要建筑设计工作需建筑设计工作需具体项目具体分析，具体项目具体分析，不能一概而论不能一概而论多选题一：多选题一：你对本课程最感兴趣、最希望了解和学习的是：你对本课程最感兴趣、最希望了解和学习的是：A.A.基本原理和知识基本原理和知识B.B.新型建筑材料和构造新型建筑材料和构造C.C.建筑