一級建筑師建筑物理與建筑設(shè)備考點復(fù)習(xí)(十八)

　　我國有關(guān)規(guī)范對建筑防熱設(shè)計有如下要求：

　　(1)夏熱冬暖地區(qū)，必須充分滿足夏季防熱要求;

　　(2)夏熱冬冷地區(qū)，必須滿足夏季防熱要求;

　　(3)寒冷地區(qū)的部分地區(qū)，要兼顧夏季防熱。

　　一、建筑防熱設(shè)計基本原則

　　(一)室內(nèi)過熱的原因

　　在南方炎熱地區(qū)的夏天，建筑物在強(qiáng)烈的太陽輻射和氣溫的共同作用下，通過房子的屋面、外墻，把大量的熱量傳進(jìn)室內(nèi)，通過開著的窗戶和門透進(jìn)太陽輻射熱和熱空氣，周圍地面和房屋將太陽輻射反射到建筑的墻面和窗口;此外，室內(nèi)產(chǎn)生的生活的余熱，如電器、照明和人體散發(fā)的熱量和外面?zhèn)鬟M(jìn)來的熱量共同引起室內(nèi)過熱。

　　(二)建筑防熱途徑

　　建筑防熱應(yīng)采取自然通風(fēng)、窗戶遮陽、圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱、環(huán)境綠化等綜合性措施，盡量減少傳人室內(nèi)的熱量并使室內(nèi)的熱量盡快散發(fā)出去，改善室內(nèi)的熱環(huán)境。

　　1.減弱室外的熱作用

　　合理地選擇建筑的朝向和進(jìn)行建筑群布局，防止過度日曬。居住建筑物的朝向宜采用南北向或接近南北向。盡量避免主要房間受到東、西向日曬。同時要綠化周圍環(huán)境，以降低環(huán)境輻射和空氣溫度。對外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的外表面，應(yīng)采用淺顏色以減少對太陽輻射的吸收，降低綜合溫度，從而減少進(jìn)入圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱量。

　　2.外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱和散熱

　　對屋頂及東、西外墻等圍護(hù)結(jié)構(gòu)要進(jìn)行隔熱處理，達(dá)到節(jié)能所要求的熱工指標(biāo)，使內(nèi)表面溫度滿足隔熱設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的要求。白天隔熱好而夜間散熱又快的隔熱形式是最理想的，尤其適合在自然通風(fēng)情況下采用。通風(fēng)屋面和通風(fēng)墻是應(yīng)用廣泛而又有效的隔熱方式。

　　3.良好的自然通風(fēng)

　　自然通風(fēng)是排除室內(nèi)余熱，改善室內(nèi)熱濕環(huán)境的主要途徑之一。組織自然通風(fēng)的措施包括：使房間的進(jìn)風(fēng)口盡量接近夏季主導(dǎo)風(fēng)向;居住區(qū)的總體規(guī)劃和居住建筑的平面、立面設(shè)計及門窗的設(shè)置，應(yīng)有利于自然通風(fēng)，利于室內(nèi)的風(fēng)場分布;設(shè)置通風(fēng)構(gòu)造;利用綠化、地理環(huán)境組織通風(fēng)等。

　　4.遮陽

　　建筑物的向陽面，尤其是東、西向窗戶，宜優(yōu)先采用活動或固定的建筑外遮陽設(shè)施。在屋頂和西墻的外側(cè)設(shè)置遮陽設(shè)施，可以降低它們的室外綜合溫度。在建筑設(shè)計中，宜結(jié)合外廊、陽臺、衫k檐等構(gòu)件達(dá)到遮陽的目的。利用綠化、設(shè)置其他活動的或固定的遮陽設(shè)施也可實現(xiàn)有效的遮陽。

　　5.利用自然能

　　利用自然能主要包括建筑外表面的長波輻射、夜間對流、被動蒸發(fā)冷卻、地冷空調(diào)、太陽能降溫等防用結(jié)合的措施。

　　以上建筑防熱的各種措施，應(yīng)在建筑防熱設(shè)計中綜合使用。最主要的防熱措施是隔熱和自然通風(fēng)，同時輔以窗口遮陽、環(huán)境綠化等手段。

　　二、圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱設(shè)計

　　對于空調(diào)建筑而言，圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱設(shè)計的目的是減少室內(nèi)的冷量傳到室外，降低空調(diào)的能耗和設(shè)備的投資。對于自然通風(fēng)的建筑而言，因為窗和門開敞，室外的氣候直接影響室內(nèi)的熱狀況，更由于沒有機(jī)械制冷設(shè)備，只有通過建筑的隔熱設(shè)計才能改善室內(nèi)熱狀態(tài)。

　　(一)室外綜合溫度

　　夏季圍護(hù)結(jié)構(gòu)外部主要受兩個因素的影響――太陽輻射照度和室外氣溫。引入室外綜合溫度的概念考慮這兩個方面的共同影響。室外綜合溫度是將室外氣溫和太陽輻射對外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的作用綜合而成的一個假想的室外氣象參數(shù)，定義為：

　　(1-42)

　　式中 tsα――室外綜合溫度，℃;

　　te――室外氣溫，℃;

　　ρs――圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面對太陽輻射的吸收率;

　　I――外圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面的太陽輻射照度，W/m2;

　　αe――外表面換熱系數(shù)，W/(m2.K);

　　tlr――外表面有效長波輻射溫度，℃，對于屋面，tlr=3.50oC;對于外墻，tlr=1.8oC。

　　室外綜合溫度也是周期性變化的。它不僅和氣象參數(shù)(室外氣溫、太陽輻射)有關(guān)，還與外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的朝向和外表面材料的性質(zhì)有關(guān)。

　　式(1―42)中的ρsI/αe值叫作太陽輻射的當(dāng)量溫度或等效溫度。氣溫對任何朝向的外墻和屋頂?shù)挠绊懯窍嗤?。但太陽輻射熱的影響就不同了，各朝向的室外綜合溫度大小不同。平屋頂?shù)氖彝饩C合溫度值最大，其次是西墻、東墻。因此，在炎熱的南方，隔熱的重點依次是屋頂、西墻、東墻。

　　(二)隔熱設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

　　1.圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面最高溫度 .

　　在自然通風(fēng)情況下，建筑物的屋頂和東、西向外墻的內(nèi)表面溫度應(yīng)滿足式(1―43)

　　(1-43)

　　要求：式中 θi,max――圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面最高溫度，℃;

　　te,max――夏季室外計算溫度最高值，℃。

　　用于圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱計算的夏季室外計算溫度，是以25年每年最熱一天的平均溫度的累年平均值作為夏季室外計算溫度的平均溫度，以25年相應(yīng)的每年最熱一天的最高溫度的累年平均值作為夏季室外計算溫度的最高溫度，并取二者之差作為夏季室外計算溫度的振幅。

　　2.圍護(hù)結(jié)構(gòu)各部分的傳熱系數(shù)和熱惰性指標(biāo)

　　合理選擇外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱能力，就是選擇圍護(hù)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量、蓄熱系數(shù)及熱惰性等指標(biāo)的大小。對于空調(diào)房屋，因為要求圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱阻大和室內(nèi)溫度波幅小，一般可以采用隔熱材料。而采用自然通風(fēng)的建筑，則應(yīng)根據(jù)建筑功能的不同，合理選擇圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工指標(biāo)，如延遲時間和衰減倍數(shù)等。

　　(1)夏熱冬冷地區(qū)居住建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)各部分的傳熱系數(shù)和熱惰性指標(biāo)應(yīng)符合表1―9的規(guī)定。其中外墻的傳熱系數(shù)應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)性冷橋的影響，取平均傳熱系數(shù)。

　　*當(dāng)屋頂和外墻的K值滿足要求，但D值不滿足要求時，應(yīng)按照《熱工設(shè)計規(guī)范》第5.1.1條來驗算隔熱設(shè)計要求。

　　(2)夏熱冬暖地區(qū)居住建筑屋頂和外墻的傳熱系數(shù)和熱惰性指標(biāo)應(yīng)符合表1―10的規(guī)定。

　　* D<2.5的輕質(zhì)屋頂，還應(yīng)滿足國家標(biāo)準(zhǔn)《熱工設(shè)計規(guī)范》所規(guī)定的隔熱要求。

　　** D<2.5的輕質(zhì)外墻，還應(yīng)滿足國家標(biāo)準(zhǔn)《熱工設(shè)計規(guī)范》所規(guī)定的隔熱要求。

?全國2009年二級建筑師考試報名信息匯總