第8章 建筑遮陽及自然通風(fēng)技術(shù)

1、建筑節(jié)能技術(shù)建筑節(jié)能技術(shù) 建筑節(jié)能的國內(nèi)外現(xiàn)狀建筑節(jié)能的國內(nèi)外現(xiàn)狀 建筑節(jié)能基本原理建筑節(jié)能基本原理 建筑節(jié)能基本方法建筑節(jié)能基本方法 建筑設(shè)計(jì)與建筑節(jié)能建筑設(shè)計(jì)與建筑節(jié)能 建筑能耗模擬及節(jié)能檢測(cè)技術(shù)建筑能耗模擬及節(jié)能檢測(cè)技術(shù)基本內(nèi)容：基本內(nèi)容：章章8 建筑遮陽與自然通風(fēng)技術(shù)建筑遮陽與自然通風(fēng)技術(shù)建筑遮陽概念建筑遮陽概念建筑遮陽形式建筑遮陽形式建筑遮陽效果建筑遮陽效果建筑遮陽的適用性建筑遮陽的適用性房間自然通風(fēng)房間自然通風(fēng)8.1 建筑遮陽概念建筑遮陽概念建筑遮陽是為了避免陽光直射室內(nèi)，防止建筑建筑遮陽是為了避免陽光直射室內(nèi)，防止建筑物的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)被陽光過分加熱，從而防止局物的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)被陽光過

2、分加熱，從而防止局部過熱和眩光的產(chǎn)生，以及保護(hù)室內(nèi)各種物品部過熱和眩光的產(chǎn)生，以及保護(hù)室內(nèi)各種物品而采取的一種必要的措施。而采取的一種必要的措施。 8.1 建筑遮陽概念建筑遮陽概念控制房間太陽輻射得熱量的途徑控制房間太陽輻射得熱量的途徑窗戶的朝向與大小窗戶的朝向與大小建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料選擇建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料選擇建筑遮陽技術(shù)建筑遮陽技術(shù) 8.1 建筑遮陽概念建筑遮陽概念建筑遮陽的作用建筑遮陽的作用有效防止太陽輻射進(jìn)入室內(nèi)有效防止太陽輻射進(jìn)入室內(nèi)避免二次輻射和對(duì)流方式加大室內(nèi)熱負(fù)荷避免二次輻射和對(duì)流方式加大室內(nèi)熱負(fù)荷有效防止炫目，改善室內(nèi)光環(huán)境有效防止炫目，改善室內(nèi)光環(huán)境防止陽光直射，尤其是紫外線的損

3、害防止陽光直射，尤其是紫外線的損害 窗口遮陽窗口遮陽固定式固定式活動(dòng)式活動(dòng)式按照遮陽構(gòu)件能否隨季節(jié)與時(shí)間的變換進(jìn)行角度和尺按照遮陽構(gòu)件能否隨季節(jié)與時(shí)間的變換進(jìn)行角度和尺寸的調(diào)節(jié)，甚至在冬季便于拆卸的性能，進(jìn)行劃分寸的調(diào)節(jié)，甚至在冬季便于拆卸的性能，進(jìn)行劃分窗口遮陽窗口遮陽固定式固定式圖8-1 固定式遮陽1 圖8-1 固定式遮陽2 特點(diǎn)：簡(jiǎn)單、成本低、圍護(hù)方便，特點(diǎn)：簡(jiǎn)單、成本低、圍護(hù)方便，但遮陽效果不好，采光、視線通但遮陽效果不好，采光、視線通風(fēng)不靈活。風(fēng)不靈活。窗口遮陽窗口遮陽活動(dòng)式活動(dòng)式圖8-3 手動(dòng)式遮陽 特點(diǎn)：簡(jiǎn)單、成本低，但需要人特點(diǎn)：簡(jiǎn)單、成本低，但需要人員不斷調(diào)節(jié)員不斷調(diào)節(jié)窗口遮

4、陽窗口遮陽活動(dòng)式活動(dòng)式圖8-4 自控式遮陽 特點(diǎn)：根據(jù)室外日照自動(dòng)調(diào)節(jié)遮陽板角度甚至遮陽收特點(diǎn)：根據(jù)室外日照自動(dòng)調(diào)節(jié)遮陽板角度甚至遮陽收縮；缺點(diǎn)是造價(jià)高，維修不便。常用于公共建筑縮；缺點(diǎn)是造價(jià)高，維修不便。常用于公共建筑窗口遮陽窗口遮陽形式形式圖圖8-5 窗口遮陽形式窗口遮陽形式窗口遮陽窗口遮陽w水平式水平式 能有效遮擋高度角大、從窗戶上方照射下來的陽能有效遮擋高度角大、從窗戶上方照射下來的陽光，適用于南向或接近南向的窗口等光，適用于南向或接近南向的窗口等 2. 垂直式垂直式 能有效遮擋高度角較小、從窗側(cè)面斜射的陽光，能有效遮擋高度角較小、從窗側(cè)面斜射的陽光，適用于東北、西北及北向附近窗戶等適

5、用于東北、西北及北向附近窗戶等 窗口遮陽窗口遮陽3. 綜合式綜合式 能有效遮擋中等高度角大、從窗前斜射下來的陽能有效遮擋中等高度角大、從窗前斜射下來的陽光，適用于東南或西南附近的窗口光，適用于東南或西南附近的窗口4. 擋板式擋板式 能有效遮擋高度角較低、正射的陽光，適用于東能有效遮擋高度角較低、正射的陽光，適用于東西向及附近窗戶西向及附近窗戶5. 百葉窗式百葉窗式 適用于大部分朝向且效率高適用于大部分朝向且效率高屋頂遮陽屋頂遮陽(固定固定)必要性必要性圖圖8-8 北京地區(qū)全年太陽輻射總量圖北京地區(qū)全年太陽輻射總量圖 圖圖8-9 廣州地區(qū)主要朝向的太陽輻射強(qiáng)度圖廣州地區(qū)主要朝向的太陽輻射強(qiáng)度圖

6、可削減屋頂熱負(fù)荷可削減屋頂熱負(fù)荷70% 減小屋頂日溫波幅，防熱裂減小屋頂日溫波幅，防熱裂 熱帶、亞熱帶效果更明顯熱帶、亞熱帶效果更明顯屋頂遮陽屋頂遮陽(固定固定)實(shí)例實(shí)例圖圖8-10華南理工大學(xué)逸夫人文館屋頂構(gòu)架遮陽設(shè)計(jì)華南理工大學(xué)逸夫人文館屋頂構(gòu)架遮陽設(shè)計(jì) 冬季透過冬季透過80%太陽直射輻射太陽直射輻射 夏季遮擋夏季遮擋85%太陽直射輻射太陽直射輻射屋頂遮陽屋頂遮陽(固定固定)實(shí)例實(shí)例圖圖8-11華南理工大學(xué)逸夫人文館屋頂構(gòu)架遮陽華南理工大學(xué)逸夫人文館屋頂構(gòu)架遮陽墻面遮陽墻面遮陽(固定固定)必要性必要性 圖圖8-9 廣州地區(qū)主要朝向的太陽輻射強(qiáng)度圖廣州地區(qū)主要朝向的太陽輻射強(qiáng)度圖需綜合遮陽隔

7、熱效需綜合遮陽隔熱效果和建筑藝術(shù)效果果和建筑藝術(shù)效果墻面遮陽墻面遮陽(固定固定)墻面整體遮陽墻面整體遮陽圖圖8-12 可調(diào)節(jié)遮陽板一可調(diào)節(jié)遮陽板一圖圖8-13 北歐五國駐德國使館中心北歐五國駐德國使館中心墻面遮陽墻面遮陽(固定固定)墻面整體遮陽墻面整體遮陽圖圖8-14 東西防曬墻東西防曬墻圖圖8-15 清華大學(xué)設(shè)計(jì)中心清華大學(xué)設(shè)計(jì)中心墻面遮陽墻面遮陽(固定固定)墻面綠化遮陽墻面綠化遮陽圖圖8-16 綠化遮陽示例綠化遮陽示例 40%對(duì)流擴(kuò)散對(duì)流擴(kuò)散 42%蒸騰擴(kuò)散蒸騰擴(kuò)散 其余長(zhǎng)波輻射其余長(zhǎng)波輻射墻面遮陽墻面遮陽(固定固定)墻面綠化遮陽墻面綠化遮陽圖圖8-16 綠化遮陽示例綠化遮陽示例注意問題：

8、注意問題： 選擇物種選擇物種 攀爬固定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)攀爬固定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 防止蟲害防止蟲害入口遮陽入口遮陽附加構(gòu)件遮陽附加構(gòu)件遮陽建筑自身構(gòu)件建筑自身構(gòu)件圖圖8-17 附加構(gòu)件遮陽防雨附加構(gòu)件遮陽防雨 圖圖10-18 “騎樓騎樓”建筑建筑8.3 建筑遮陽效果建筑遮陽效果遮陽的降溫效果遮陽的降溫效果 圖圖10-19 遮陽對(duì)室內(nèi)溫度的影響遮陽對(duì)室內(nèi)溫度的影響 室溫波幅減小室溫波幅減小 峰值溫度延遲峰值溫度延遲8.3 建筑遮陽效果建筑遮陽效果遮陽的節(jié)能效果遮陽的節(jié)能效果 有效阻擋太陽輻射進(jìn)入室內(nèi)有效阻擋太陽輻射進(jìn)入室內(nèi) 將直射陽光轉(zhuǎn)化為柔和漫射光將直射陽光轉(zhuǎn)化為柔和漫射光遮陽節(jié)能率遮陽節(jié)能率20%左右左右遮陽

9、的節(jié)能效果遮陽的節(jié)能效果遮陽系數(shù)遮陽系數(shù)圖圖8-20 廣州地區(qū)主要朝向遮陽效果廣州地區(qū)主要朝向遮陽效果(a)西向擋板式西向擋板式(b)西南向結(jié)合式西南向結(jié)合式(c)南向水平式南向水平式(b)北向垂直式北向垂直式遮陽的調(diào)光效果遮陽的調(diào)光效果阻擋直射陽光，或轉(zhuǎn)化為柔和漫射光，避免炫阻擋直射陽光，或轉(zhuǎn)化為柔和漫射光，避免炫目直射，減少日間人工照明能耗目直射，減少日間人工照明能耗 降低了室內(nèi)照度水平降低了室內(nèi)照度水平8.3 建筑遮陽效果建筑遮陽效果室內(nèi)照度降低約室內(nèi)照度降低約53%-73%遮陽對(duì)通風(fēng)的影響遮陽對(duì)通風(fēng)的影響阻擋通風(fēng)，使風(fēng)速下降阻擋通風(fēng)，使風(fēng)速下降導(dǎo)風(fēng)作用導(dǎo)風(fēng)作用8.3 建筑遮陽效果建筑遮

10、陽效果圖圖8-21 遮陽板參數(shù)的導(dǎo)風(fēng)作用遮陽板參數(shù)的導(dǎo)風(fēng)作用 總體原則總體原則嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)，遮陽不能阻擋冬季太陽能利用嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)，遮陽不能阻擋冬季太陽能利用(可拆除可拆除)夏熱冬冷和暖和地區(qū)，對(duì)冬季影響小些夏熱冬冷和暖和地區(qū)，對(duì)冬季影響小些(活動(dòng)式活動(dòng)式)夏熱冬暖地區(qū)，遮陽不考慮冬季對(duì)太陽輻射的夏熱冬暖地區(qū)，遮陽不考慮冬季對(duì)太陽輻射的遮擋遮擋( (可固定式遮陽可固定式遮陽) )8.4 遮陽技術(shù)的適用性遮陽技術(shù)的適用性不同建筑方位遮陽需求排序不同建筑方位遮陽需求排序水平屋頂水平屋頂西向西向西南向西南向東向東向東南向東南向南向南向西北向、東北向、北向西北向、東北向、北向8.4 遮陽技術(shù)的適用

11、性遮陽技術(shù)的適用性不同建筑方位遮陽形式選擇不同建筑方位遮陽形式選擇南向：水平固定遮陽南向：水平固定遮陽東、西向：活動(dòng)式垂直遮陽東、西向：活動(dòng)式垂直遮陽( (或擋板式或擋板式) )東南、西南向：綜合式遮陽東南、西南向：綜合式遮陽東北、西北向：垂直遮陽板東北、西北向：垂直遮陽板北向：不遮陽北向：不遮陽屋頂：因地制宜設(shè)計(jì)遮擋構(gòu)件屋頂：因地制宜設(shè)計(jì)遮擋構(gòu)件8.4 遮陽技術(shù)的適用性遮陽技術(shù)的適用性百葉式遮陽的適應(yīng)范圍非常廣，合理設(shè)置其葉百葉式遮陽的適應(yīng)范圍非常廣，合理設(shè)置其葉片傾斜角度和間距，室外或玻璃夾層間的遮陽片傾斜角度和間距，室外或玻璃夾層間的遮陽可以適應(yīng)大部分的朝向。但應(yīng)同時(shí)注意綜合考可以適應(yīng)大

12、部分的朝向。但應(yīng)同時(shí)注意綜合考慮其他因素，如視線和通風(fēng)的要求。慮其他因素，如視線和通風(fēng)的要求。 8.4 遮陽技術(shù)的適用性遮陽技術(shù)的適用性自然通風(fēng)的概念自然通風(fēng)的概念 建筑自然通風(fēng)是由于建筑物的開口處（門、窗等）建筑自然通風(fēng)是由于建筑物的開口處（門、窗等）存在壓力差而產(chǎn)生的空氣流動(dòng)。存在壓力差而產(chǎn)生的空氣流動(dòng)。風(fēng)壓通風(fēng)風(fēng)壓通風(fēng)熱壓通風(fēng)熱壓通風(fēng) 8.5 房間自然通風(fēng)房間自然通風(fēng)風(fēng)壓通風(fēng)風(fēng)壓通風(fēng) 8.5 房間自然通風(fēng)房間自然通風(fēng)gvKpe22影響風(fēng)壓通風(fēng)的因素影響風(fēng)壓通風(fēng)的因素 空氣溫度空氣溫度 相對(duì)濕度相對(duì)濕度 空氣流速空氣流速 開口面積開口面積 開口位置開口位置 風(fēng)向風(fēng)向 開口夾角開口夾角 熱壓

13、通風(fēng)熱壓通風(fēng)(煙囪效應(yīng)煙囪效應(yīng)) 8.5 房間自然通風(fēng)房間自然通風(fēng)原理：利用室內(nèi)外溫差所致的空氣密度差原理：利用室內(nèi)外溫差所致的空氣密度差和進(jìn)出風(fēng)口的高度差實(shí)現(xiàn)通風(fēng)和進(jìn)出風(fēng)口的高度差實(shí)現(xiàn)通風(fēng)iehP影響熱壓通風(fēng)的因素影響熱壓通風(fēng)的因素 室內(nèi)外空氣溫度室內(nèi)外空氣溫度 風(fēng)口大小風(fēng)口大小 空氣密度差空氣密度差自然通風(fēng)的降溫效果自然通風(fēng)的降溫效果 直接的生理作用直接的生理作用- -舒適自然通風(fēng)舒適自然通風(fēng) 自然通風(fēng)自然通風(fēng)+ +機(jī)械通風(fēng)機(jī)械通風(fēng)+ +空氣調(diào)節(jié)空氣調(diào)節(jié) 間接作用間接作用- -夜間通風(fēng)夜間通風(fēng)8.5 房間自然通風(fēng)房間自然通風(fēng)自然通風(fēng)的設(shè)計(jì)方法自然通風(fēng)的設(shè)計(jì)方法 主導(dǎo)風(fēng)向原則主導(dǎo)風(fēng)向原則 房

14、屋縱軸盡量垂直于建筑所在地區(qū)的夏季主導(dǎo)風(fēng)向房屋縱軸盡量垂直于建筑所在地區(qū)的夏季主導(dǎo)風(fēng)向 窗的可開啟面積比例窗的可開啟面積比例 開口寬為開間寬的開口寬為開間寬的1/31/32/3,2/3,開口大小為地板面積的開口大小為地板面積的15% 15% 25%25%時(shí)，效果最佳。時(shí)，效果最佳。 開口面積不宜過大，否則將增大夏季太陽輻射和冬季開口面積不宜過大，否則將增大夏季太陽輻射和冬季熱損失熱損失8.5 房間自然通風(fēng)房間自然通風(fēng)自然通風(fēng)的設(shè)計(jì)方法自然通風(fēng)的設(shè)計(jì)方法窗的可開啟面積比例窗的可開啟面積比例1.1.外窗的可開啟面積不應(yīng)小于窗面積的30%2.2.屋頂透明部分的面積不應(yīng)大于屋頂總面積的屋頂透明部分的面積不應(yīng)大于屋頂總面積的20%20%3.3.建筑每個(gè)朝向的窗墻面積比均不應(yīng)大于建筑每個(gè)朝向的窗墻面積比均不應(yīng)大于0.7,0.7,當(dāng)窗墻當(dāng)窗墻面積比小于面積比小于0.40.4時(shí)，玻璃的可見光透射比不應(yīng)小于時(shí)，玻璃的可見光透射比不應(yīng)小于0.40.4。 8.5 房間自然通風(fēng)房間自然通風(fēng)公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)自然通風(fēng)的設(shè)計(jì)方法自然通風(fēng)的設(shè)計(jì)方法窗的可開啟面積比例窗的可開啟面積比例1.1.各朝向的窗墻面積比，北向不應(yīng)大于各朝向的窗墻面積比，北向不應(yīng)大于0.450.45，東、西向不，東、西向不應(yīng)大于應(yīng)大于