建筑物理知识点-第10讲隔热与通风

第10讲隔热与通风本讲重点内容热气候的特点及传统建筑形式室内过热与防热途径建筑隔热设计与计算围护结构隔热措施建筑通风1建筑热工与节能星期六热气候特征与防热途径热气候的特征干热和湿热干热气候：温度高、湿度小，我国地区湿热气候：温度高、湿度大，我国南方大部分地区气候参数热气候类型气候参数热气候类型湿热干热湿热干热日最高温度℃34~3938~40以上年降水量mm900~1700<250温度日振幅℃5~77~10风和风热风相对湿度%75~9510~552建筑热工与节能星期六热气候特征与防热途径>>热气候的特征热气候的特征湿热地区的热气候特征温

而且

间城市最热月平均气温（℃）最热月平均相对湿度（％）一年内气温高于35℃的天数温（℃）27.685437重庆28.673254428.8792342.5长沙29.3753042.7合肥28.38116422881214328.2831640杭州28.6802240.2建筑热工与节能3星期六热气候特征与防热途径>>热气候的特征>>传统建筑形式热气候的特征湿热地区和干热地区传统建筑形式湿热地区干热地区群体布置争取通风良好的朝向，布局开敞布局较密形成阴影巷道；建筑密集便于相互遮挡建筑平面外部开敞，设置凉台，设外廊或底层 ，进深较大。外部封闭，内开敞，多设天井，庭院绿化建筑措施屋顶坡度较大以利排水；出檐较远以利遮阳、遮雨；底层利防潮平顶为夜间凉台；墙体厚重利隔热，开窗小；风塔建筑形式开敞、通透厚重密实、外闭内敞可利用的技术遮阳、通风、绿化、地冷遮阳、 蒸发冷却、夜间辐射、夜间通风、绿化、地冷建筑热工与节能4星期六热气候特征与防热途径>>防热途径防热途径夏季室内过热的原因室外热空气经窗户流入室内；辐射通过窗户传入室内；辐射经邻近建筑、地面反射的围护结构的传热；室内余热建筑防热的途径减弱室外的热作用；窗口遮阳；建筑围护结构的隔热与散热；合理组织自然通风；尽量减少室内余热5建筑热工与节能星期六围护结构隔热设计>>设计标准内表面隔热设计标准《民用建筑热工设计规范》要求房间在自然通风条件下，建筑物的屋顶和东、西最高温度不得高于室外计算温度的最高值，即:这一规定为建筑围护结构隔热的最低要求；对于空调建筑而言，建筑围护结构的热阻R0和热惰性指标D为基本的性能指标i.max

te.max6建筑热工与节能星期六星期六7围护结构隔热设计>>室外综合温度辐射这两种热作用室外综合温度综合了室外气温和计算公式t

sa

=t

e

+

s

α

eρ

I建筑围护结构各朝向由于辐射不同，综合温度也会不同，屋顶最大，西、东墙次之；外表面的材料对综合温度影响很大，浅色表面的综合温度低于深色表面夏季室外综合温度的组成1—室外综合温度；2—室外空气温度3—

辐射当量温度星期六建筑热工与节能8围护结构受热作用及室外综合温度的概念101114p.39R0Ritsa

ti

i

tip.39p.4018围护结构隔热设计>>隔热措施>>屋顶围护结构隔热措施屋顶的隔热措施降低 辐射当量温度提高屋顶实体材料的总衰减倍数通风空气间层屋顶蓄水屋顶植被屋顶19建筑热工与节能星期六围护结构隔热设计>>隔热措施>>屋顶围护结构隔热措施屋顶的隔热措施降低 辐射当量温度20建筑热工与节能星期六围护结构隔热设计>>隔热措施>>屋顶围护结构隔热措施屋顶的隔热措施提高屋顶实体材料的总衰减倍数护面层护面层护面层外保温层外保温层封闭空气间层封闭空气间层钢筋混凝土结构层钢筋混凝土结构层钢筋混凝土结构层封闭空气间层内保温层内粉刷层内护面石膏板内护面石膏板(a)(b)(c)21建筑热工与节能星期六围护结构隔热设计>>隔热措施>>屋顶围护结构隔热措施屋顶的隔热措施通风空气间层屋顶22建筑热工与节能星期六23建筑热工与节能星期六24围护结构隔热设计>>隔热措施>>屋顶围护结构隔热措施屋顶的隔热措施通风空气间层屋顶2围护结构隔热设计>>隔热措施>>屋顶围护结构隔热措施屋顶的隔热措施蓄水屋顶植被屋顶2629日星期六杨的屋顶住宅设计的某办公楼的屋顶某建筑屋顶花园实例屋顶花园基本构造系统27建筑热工与节能星期六几种屋面隔热效果（实测）(a)—普通空心板屋顶；(b)—通风平屋顶；(c)—有兜风檐口的通风屋顶；(d)—植被屋顶28建筑热工与节能星期六围护结构隔热设计>>隔热措施>>屋顶围护结构隔热措施屋顶的隔热措施围护结构隔热设计>>隔热措施>>墙体围护结构隔热措施墙体的隔热措施实体材料复合构造绿化通风间层蒸发冷却土壤供冷30建筑热工与节能星期六轻质复合墙板构造(a)

1-石膏板；2-矿棉板；3-石膏板；4-空气间层；5-石棉水泥板；(b)1-钢筋混凝土；2-轻质矿物工业废料；3-钢筋混凝土；(c)1-内粉刷层；2-空心砖；3-轻质混凝土；4-外饰面层实体材料和复合构造降温31建筑热工与节能星期六外墙绿化方式(a)藤类直接攀爬在墙上；(b)藤类攀爬在墙前构架上；(c)墙前花盆种植垂吊植物绿化降温32建筑热工与节能星期六绿化降温33建筑热工与节能星期六34建筑热工与节能星期六35建筑热工与节能星期六杨 （TR

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Tower」环保节能未来36杨（TR

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Tower环保节能未来37双层皮－通风隔热通风间层降温38建筑热工与节能星期六蒸发降温39建筑热工与节能星期六蒸发降温40建筑热工与节能星期六蒸发降温41建筑热工与节能星期六蒸发降温42建筑热工与节能星期六蒸发降温43建筑热工与节能星期六蒸发降温水幕墙－蒸发降温44建筑热工与节能星期六土壤冷却降温45建筑热工与节能星期六2土壤冷却降温嘉义二二八纪念馆德国的福斯汽车城46201星期六建筑热工与节能47皮亚诺设计的火山君（位于意大利的小城Nola

）大阪体育馆利用顶部开口组织自然气流大阪体育馆与自然环境的融合土壤冷却降温地源热泵实验系统能地源复合热源热泵循环水泵埋地换热器循环水泵联箱蓄热水源热泵机组联箱房间热力系统星期六建筑热工与节能50房间的自然通风>>通风的作用通风的作用及自然通风的成因通风的作用生理健康的要求：健康通风舒适通风可增加

蒸发散热量，提高舒适度；可加强室内外空气交换，带走室内的热量通风的方式自然通风机械通风自然通风的成因风压作用热压作用星期六建筑热工与节能5房间的自然通风>>自然通风的成因通风的作用及自然通风的成因热压作用（烟囱效应）P

=gH

(ρe

-ρi

)

0.043H

(ti

-te

)风压作用P

=

1

Kρ

v22e压力单位应为帕（斯卡），单位符号为Pa，1

Pa=1N/m2。g为N/kg或m/s^2房间的自然通风>>自然通风的组织自然通风的组织建筑朝向、间距以及建筑群的布局风向透射角的选择建筑长度、高度以及深度的影响长度越长，背后的漩涡区越大；高度越高，背后的漩涡区越大；深度越大，背后的漩涡区越小间距的要求建筑群布局的影响星期六建筑热工与节能52不同体形建筑形成的旋涡区建筑热工与节能53星期六54房间的自然通风>>自然通风的组织自然通风的组织(a)在建筑周边空气流动状况建筑背后的旋涡区；(b)气流经过几幢同样高的房屋后再遇到 建筑的情况，在建筑背后出现了与原有方向相反的气流和旋涡区55建筑热工与节能星期六低层与

建筑物之间的相互作用建筑物拐角处及其下方开口处的气流狭管效应产生的风槽56建筑热工与节能星期六房间的自然通风>>自然通风的组织自然通风的组织建筑的平面布置与剖面设计房间布局调整主要房间应布置在迎风侧，辅助房间布置在下风侧开口位置及面积尽量使室内气流流经人的活动区域；进出气口相对位置以贯通为最好；室内气流速度以0.3~1.5m/s为宜，应保证一定的开口面积；尽量避免单侧通风；平开窗优于推拉窗设置导风装置利用周围环境及绿化改变气流状况竖向通风组织57建筑热工与节能星期六房间的自然通风>>自然通风的组织自然通风的组织房间的开口和通风构造措施开口位置和面积一般开口宽度为开间宽度的1/3~2/3；开口面积约为地板面积的15%~25%时，通风效率最佳；一般为保证室内气流的速度，应加大出气口的面积；开口位置对房间流场及流速的影响非常大通风构造措施建筑构件的利用；窗户形式；专门的导风装置58建筑热工与节能星期六59CFD模拟住宅单元室内气流状况实例(a)利用挡风板组织正负压；(c)

利用错开平面组合及绿化(b)利用建筑和附加导流板利用建筑

引导气流不同开口方式的室内气流运动状况60建筑热工与节能星期六(a)单侧通风(b)穿堂风开设低窗使经61建筑热工与节能星期六进、出风口大小对室内风速影响62建筑热工与节能星期六窗的不同开启方式对通风的影响63能导风板设置方式对室内气流影响64建筑热工与节能星期六绿化的导风作用65建筑热工与节能星期六自然通风实例图2-45海德拉巴住宅和捕风窗6667捕风塔住宅风井捕风塔住宅剖面图69查尔斯设计