建筑材料與構(gòu)造講義（六課時(shí)）完美版

建筑材料與構(gòu)造認(rèn)知框架傳熱與熱物性室內(nèi)環(huán)境室外氣候外墻、屋頂與外窗非穩(wěn)態(tài)傳熱回顧與小結(jié)參考教材第1~35，42~49，59~62，72~76，96~101，125~141頁，附錄1和4認(rèn)知框架傳熱與熱物性室內(nèi)環(huán)境室外氣候外墻、屋頂與外窗非穩(wěn)態(tài)傳熱回顧與小結(jié)傳熱與熱物性日常生活中的傳熱現(xiàn)象？與傳熱有關(guān)的屬性有哪些？建筑中有哪些傳熱發(fā)生？這些傳熱會(huì)帶來什么影響？參考教材第1~13，17~19，21~24頁，附錄1和4參考《傳熱學(xué)》、《建筑材料》導(dǎo)熱導(dǎo)熱（熱傳導(dǎo)）靜止物體相接觸，因溫差作用而產(chǎn)生傳熱微觀：電子遷移、晶格振動(dòng)、分子碰撞導(dǎo)熱熱流，W/m2導(dǎo)熱系數(shù)（熱導(dǎo)率），W/(m·K)：1m長的材料在1K（1℃）溫差作用下通過導(dǎo)熱傳遞的熱流量，衡量建筑材料導(dǎo)熱能力的重要指標(biāo)導(dǎo)熱熱阻，(m2·K)/W：，表示厚度為，導(dǎo)熱系數(shù)為的材料阻擋導(dǎo)熱的能力，熱阻越大，阻力越大廣東省既有建筑外墻紅磚>50％其次為灰砂磚和加氣混凝土屋頂鋼混為主細(xì)石混凝土和珍珠巖隔熱外窗鋁合金框>80％，其次木窗和鋼窗普通平板玻璃>80％，其次吸熱（深色）玻璃調(diào)研樣本：542棟住宅，273棟公共建筑（辦公、酒店等）取自：廣東省建設(shè)廳建筑節(jié)能現(xiàn)狀調(diào)查小組，廣東省建筑節(jié)能現(xiàn)狀調(diào)查報(bào)告，廣東建材，2008，1：6-19調(diào)研樣本：2008~2011年備案，201棟住宅取自：李志紅，廣州市居住建筑節(jié)能65%技術(shù)體系研究，華南理工大學(xué)，2013，碩士論文廣州市新建建筑廣州市新建建筑調(diào)研樣本：2008~2011年備案，201棟住宅取自：李志紅，廣州市居住建筑節(jié)能65%技術(shù)體系研究，華南理工大學(xué)，2013，碩士論文調(diào)研樣本：2008~2011年備案，201棟住宅取自：李志紅，廣州市居住建筑節(jié)能65%技術(shù)體系研究，華南理工大學(xué)，2013，碩士論文廣州市新建建筑粘土磚（紅磚）砌體導(dǎo)熱系數(shù)0.76W/(m·K)秦磚漢瓦粘土焙燒禁實(shí)限粘180240370灰砂磚砌體導(dǎo)熱系數(shù)1.1W/(m·K)石灰與砂蒸壓替代紅磚再生復(fù)合磚180240370多孔鋼筋混凝土導(dǎo)熱系數(shù)1.74W/(m·K)水泥、砂、石拌合硬化密度2500kg/m3100200混凝土空心砌塊導(dǎo)熱系數(shù)0.76W/(m·K)單排雙排多排質(zhì)輕易砌高強(qiáng)390×190×190陶粒混凝土空心砌塊導(dǎo)熱系數(shù)0.45W/(m·K)單排雙排多排外表堅(jiān)硬，內(nèi)部多孔390×190×190輕質(zhì)省工省料加氣混凝土導(dǎo)熱系數(shù)0.19~0.22W/(m·K)水泥、石灰、砂發(fā)氣蒸壓質(zhì)輕易砌不承重390×190×190密度500~700kg/m3砂漿水泥砂漿導(dǎo)熱系數(shù)0.93W/(m·K)水泥或石灰與砂拌合石灰砂漿導(dǎo)熱系數(shù)0.81W/(m·K)石灰水泥砂漿0.87W/(m·K)窗框鋁合金導(dǎo)熱系數(shù)162W/(m·K)PVC塑料導(dǎo)熱系數(shù)0.1~0.8W/(m·K)木材導(dǎo)熱系數(shù)0.1~0.4W/(m·K)鋼導(dǎo)熱系數(shù)58W/(m·K)玻璃導(dǎo)熱系數(shù)0.76W/(m·K)石英砂熱熔普通平板玻璃中空玻璃絕熱材料聚苯板EPS導(dǎo)熱系數(shù)0.042W/(m·K)有機(jī)絕熱材料擠塑板XPS導(dǎo)熱系數(shù)0.037W/(m·K)聚氨酯PUF導(dǎo)熱系數(shù)0.033W/(m·K)易腐可燃絕熱材料?；⒅椤⑴蛎浾渲閹r，導(dǎo)熱系數(shù)0.04~0.1W/(m·K)無機(jī)絕熱材料玻璃棉、礦棉，導(dǎo)熱系數(shù)0.05W/(m·K)不易腐不可燃保溫砂漿砂漿原料與保溫顆粒拌合聚苯顆粒保溫砂漿導(dǎo)熱系數(shù)0.06W/(m·K)?；⒅楸厣皾{導(dǎo)熱系數(shù)0.074W/(m·K)導(dǎo)熱系數(shù)表材料導(dǎo)熱系數(shù)（W/(m·K)）當(dāng)量鋼混厚度倍數(shù)聚氨酯0.03353擠塑板0.03747聚苯板0.04241聚苯顆粒保溫砂漿0.0629?；⒅楸厣皾{0.07424木材0.117PVC0.117加氣混凝土0.29陶粒混凝土空心砌塊0.454混凝土空心砌塊0.762玻璃0.762紅磚砌體0.762水泥砂漿0.932灰砂磚砌體1.12鋼筋混凝土1.741鋁合金1620.01材料復(fù)合材料導(dǎo)熱系數(shù)（W/(m·K)）鋼筋混凝土1.74雙排孔混凝土空心砌塊0.76材料導(dǎo)熱系數(shù)（W/(m·K)）實(shí)心粘土磚0.76空心粘土磚0.58靜止的空氣物性導(dǎo)熱系數(shù)0.029W/(m·K)小于常見建材做法挖洞、鉆孔功能孔隙和空心率越大，復(fù)合空氣越多熱阻越大，復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)越小材料導(dǎo)熱系數(shù)（W/(m·K)）鋼筋混凝土1.74加氣混凝土0.22材料導(dǎo)熱系數(shù)（W/(m·K)）聚苯板0.042擠塑板0.037靜止的空氣物性導(dǎo)熱系數(shù)0.029W/(m·K)小于常見建材做法發(fā)氣、吹泡功能氣孔和氣泡越密，復(fù)合空氣越多熱阻越大，復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)越小空氣與密度特征1孔隙和氣泡小而閉合，空氣靜止密度減小，熱阻增大，導(dǎo)熱系數(shù)減小特征2孔隙和氣泡大而開放，空氣流動(dòng)密度減小，熱阻減小，導(dǎo)熱系數(shù)增大特征3最佳密度~最低導(dǎo)熱系數(shù)最佳密度聚氨酯密度導(dǎo)熱系數(shù)水物性導(dǎo)熱系數(shù)0.58W/(m·K)大于靜止的空氣現(xiàn)象雨水、淋水問題吸水越多，水所占孔隙越多熱阻越小，復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)越大材料吸水率加氣混凝土65%實(shí)心紅磚25%灰砂磚20%聚苯板6%擠塑板1%加氣混凝土對流對流流體流動(dòng)時(shí)，因與不同溫度流體摻混而傳遞熱量對流熱流，W質(zhì)量流量，kg/s：比熱，kJ/(kg·℃)：1kg物質(zhì)溫度升高或降低1℃所吸收或放出的熱量，衡量物質(zhì)儲(chǔ)存熱能的能力，比熱越大，儲(chǔ)存熱能的能力越強(qiáng)流態(tài)對流換熱流動(dòng)的流體與固體表面接觸時(shí)，同時(shí)發(fā)生導(dǎo)熱和對流的傳熱過程對流換熱熱流，W/m2對流換熱系數(shù)，W/(m2·K)：流體與固體在1℃溫差時(shí)單位接觸面上的對流換熱量，表征流體與固體表面間對流換熱的能力對流換熱熱阻，(m2·K)/W：邊界層20~30mm主流區(qū)層流導(dǎo)熱湍流對流流體物性物性空氣水導(dǎo)熱系數(shù)（W/m·K)0.0290.58密度（kg/m3)1.291000比熱（kJ/kg·℃）14.2對流換熱系數(shù)（W/m2·K)5~100200~15000導(dǎo)熱系數(shù)越大，層流的導(dǎo)熱熱阻越小，導(dǎo)熱熱流越多密度和比熱越大，湍流的對流熱流越多廣州東站（天河飄絹）室內(nèi)側(cè)4.4夜日室內(nèi)側(cè)3.6室外側(cè)10室外側(cè)8.6室內(nèi)側(cè)2.3室外側(cè)11受迫對流室外來風(fēng)或風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)隨風(fēng)速增大而加強(qiáng)對流換熱系數(shù)10~100

W/(m2·K)自然對流溫差驅(qū)動(dòng)（熱輕冷重）隨溫差增大而加強(qiáng)對流換熱系數(shù)5~25W/(m2·K)流動(dòng)起因外墻屋頂屋頂蠔殼墻粗糙粒徑<層流邊界層粗糙粒徑<湍流邊界層粗糙粒徑>湍流邊界層粗糙粒徑小于邊界層時(shí)：邊界層厚，凹處流動(dòng)不利，對流弱粗糙粒徑大于邊界層時(shí)：邊界層薄，凹處引起渦流，流動(dòng)改善，對流強(qiáng)法國圖盧茲民居廣州新圖書館株式會(huì)社日建設(shè)計(jì)和廣州市設(shè)計(jì)院聯(lián)合設(shè)計(jì)熱輻射熱輻射溫度高于絕對零度（-273℃）的物體不停向外發(fā)射熱輻射熱能→電磁能物質(zhì)內(nèi)部的電子因熱而振動(dòng)，產(chǎn)生電磁場，向外發(fā)射電磁波不需媒介，可在真空中傳播熱射線0.1~100μm可見光0.38~0.76μm太陽輻射

0.2~2μm（短波輻射）常溫物體3~100μm（長波輻射）輻射換熱兩表面間相互輻射產(chǎn)生的凈換熱輻射換熱熱流，W/m2輻射換熱系數(shù)，W/(m2·K)：表征兩表面間輻射換熱的能力輻射換熱熱阻，(m2·K)/W：凈換熱分解1給2的能量：

①表面1發(fā)射總能量②落到表面2③被表面2吸收2給1的能量：①表面2發(fā)射總能量②落到表面1③被表面1吸收1與2間的輻射換熱=1給2的能量

–

2給1的能量發(fā)射輻射與發(fā)射率輻射力（W/m2）1m2表面1s內(nèi)向外發(fā)射的輻射總能量黑體輻射力：灰體輻射力：發(fā)射率??灰、黑體輻射力之比表征常見物體發(fā)射熱輻射能力的強(qiáng)弱表面發(fā)射率白體0表面拋光的鋁表面0.04失去光澤的銅表面0.75紅磚0.93混凝土0.85-0.95玻璃0.93白色油漆0.92黑色噴漆0.95黑體1點(diǎn)熱源之發(fā)射向四周均勻發(fā)出能量能量守恒：發(fā)射總能量=發(fā)射到r1球面總能量=發(fā)射到r2球面總能量單位面積能量~距離平方反比面熱源之發(fā)射向半球空間不均勻發(fā)出能量，法線最強(qiáng)，平行最弱，即正比于法線夾角余弦能量守恒：發(fā)射總能量=發(fā)射到r1半球面總能量=發(fā)射到r2半球面總能量單位面積能量與夾角余弦成正比，與距離平方成反比角系數(shù)規(guī)律距離平方反比距離縮小一半，角系數(shù)提高4倍應(yīng)用傳統(tǒng)民居大凈高電熱扇的使用角系數(shù)1→2：表面1發(fā)射的總能量中落到表面2的比例規(guī)律與法線夾角余弦成正比平移后，夾角變大，角系數(shù)減小應(yīng)用正對變斜對吸收輻射與發(fā)射率能量守恒：入射=吸收+反射+透射吸收率+反射率+透射率=1善發(fā)射者善吸收：發(fā)射率=吸收率（長波輻射）黑白表面短波長波表面吸收率（長波）吸收率（短波）白體00表面拋光的鋁表面0.040.15失去光澤的銅表面0.750.65紅磚0.930.75混凝土0.85-0.950.65~0.80普通玻璃0.930.12白色油漆0.920.12黑色噴漆0.950.96黑體11輻射換熱兩表面間相互輻射產(chǎn)生的凈換熱與兩表面的發(fā)射率和角系數(shù)成正比輻射換熱黑體全部吸收灰體單次吸收灰體多次反射、吸收…………T1T2T2T1T2T1外飾面設(shè)計(jì)表面發(fā)射率白體0表面拋光的鋁表面0.04失去光澤的銅表面0.75紅磚0.93混凝土0.85-0.95玻璃0.93白色油漆0.92黑色噴漆0.95黑體1圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱導(dǎo)熱（熱傳導(dǎo)）靜止物體相接觸，因溫差作用而產(chǎn)生傳熱微觀：電子遷移、晶格振動(dòng)、分子碰撞導(dǎo)熱熱流，W/m2導(dǎo)熱系數(shù)（熱導(dǎo)率），W/(m·K)：1m長的材料在1K（1℃）溫差作用下通過導(dǎo)熱傳遞的熱流量，衡量建筑材料導(dǎo)熱能力的重要指標(biāo)導(dǎo)熱熱阻，(m2·K)/W：，表示厚度為，導(dǎo)熱系數(shù)為的材料阻擋導(dǎo)熱的能力，熱阻越大，阻力越大對流換熱流動(dòng)的流體與固體表面接觸時(shí)，同時(shí)發(fā)生導(dǎo)熱和對流的傳熱過程對流換熱熱流，W/m2對流換熱系數(shù)，W/(m2·K)：流體與固體在1℃溫差時(shí)單位接觸面上的對流換熱量，表征流體與固體表面間對流換熱的能力對流換熱熱阻，(m2·K)/W：邊界層20~30mm主流區(qū)層流導(dǎo)熱湍流對流輻射換熱兩表面間相互輻射產(chǎn)生的凈換熱輻射換熱熱流，W/m2輻射換熱系數(shù)，W/(m2·K)：表征兩表面間輻射換熱的能力輻射換熱熱阻，(m2·K)/W：外表面吸熱假定室外環(huán)境各表面平均溫度與室外空氣溫度相等對流換熱與輻射換熱并聯(lián)內(nèi)部材料導(dǎo)熱內(nèi)表面放熱假定室內(nèi)環(huán)境各表面平均溫度與室內(nèi)空氣溫度相等對流換熱與輻射換熱并聯(lián)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱室外氣候室內(nèi)環(huán)境傳熱阻，(m2·K)/W：傳熱系數(shù)，W/(m2·K)：，衡量建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)（外墻、屋頂、外窗）所有方式傳熱總能力的熱工指標(biāo)課下練習(xí)理解概念：導(dǎo)熱、對流、對流換熱、輻射換熱、熱阻、圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱、傳熱系數(shù)熟悉熱物性：導(dǎo)熱系數(shù)、比熱、對流換熱系數(shù)、輻射換熱系數(shù)、發(fā)射率、角系數(shù)、吸收率思考：三種傳熱方式的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)？常見建筑表皮有哪些種？各有怎樣的熱物性？新出現(xiàn)的建筑材料（膜、金屬板）傳熱性能如何？傳統(tǒng)木構(gòu)建筑……預(yù)習(xí)：我們?nèi)绾胃兄苓叚h(huán)境？發(fā)生在我們身上的傳熱現(xiàn)象有哪些？認(rèn)知框架傳熱與熱物性室內(nèi)環(huán)境室外氣候外墻、屋頂與外窗非穩(wěn)態(tài)傳熱回顧與小結(jié)室內(nèi)環(huán)境你對建筑熱環(huán)境有怎樣的要求？你如何感知室內(nèi)熱環(huán)境？人體散熱跟哪些因素有關(guān)？參考教材第42~49頁參考《建筑環(huán)境學(xué)》心理反應(yīng)與需求熱感覺很熱熱暖稍暖中性稍涼涼冷很冷+4+3+2+10-1-2-3-4+1+2+3+4舒適稍有不適不舒適很不舒適熱舒適——頭暈、呼吸困難——持續(xù)出汗——開始細(xì)微出汗——有熱感，但未出汗——不熱也不冷——有冷感，但無明顯不適——有加衣服的愿望——偶發(fā)性打哆嗦，冷戰(zhàn)——肢體末梢感覺過冷，甚至產(chǎn)生痛覺物理→生理→心理人體傳熱-物理建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱室外氣候室內(nèi)環(huán)境傳熱阻，(m2·K)/W：傳熱系數(shù)，W/(m2·K)：，衡量建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)（外墻、屋頂、外窗）所有方式傳熱總能力的熱工指標(biāo)人體傳熱身體體內(nèi)環(huán)境室內(nèi)環(huán)境皮膚對流換熱皮膚與周圍氣流接觸時(shí)，同時(shí)發(fā)生導(dǎo)熱和對流的傳熱過程驅(qū)動(dòng)力與空氣溫度有關(guān)換熱系數(shù)與風(fēng)速成正比層流導(dǎo)熱湍流對流身體皮膚輻射換熱皮膚與周圍環(huán)境各表面間相互輻射產(chǎn)生凈換熱驅(qū)動(dòng)力與各表面溫度有關(guān)換熱系數(shù)與身體與各表面的角系數(shù)和發(fā)射率成正比發(fā)射率：白人0.95，黑人0.95，中間色服裝0.9白色油漆0.92，黑色油漆0.95身體周邊人與房間的角系數(shù)按角系數(shù)加權(quán)房間各表面溫度表征房間向人體總輻射的強(qiáng)弱平均輻射溫度驅(qū)動(dòng)力與平均輻射溫度有關(guān)換熱系數(shù)與發(fā)射率成正比平均輻射溫度Thermalcomforttool網(wǎng)頁版：/comforttool/平均輻射溫度美國加州大學(xué)伯克利分校建筑環(huán)境中心編制快速計(jì)算房間角系數(shù)和平均輻射溫度與美國ASHRAE熱舒適標(biāo)準(zhǔn)銜接皮膚導(dǎo)熱皮膚與服裝接觸時(shí)因溫差作用而產(chǎn)生傳熱0.4clo0.5clo1.0clo服裝熱阻，clo1clo

=

0.155

(m2·K)/W身體衣服=

270mm厚鋼筋混凝土著裝部分人體換熱熱量先由皮膚傳至服裝，再向體外環(huán)境傳遞的過程身體衣服驅(qū)動(dòng)力與空氣溫度、平均輻射溫度有關(guān)換熱系數(shù)與服裝熱阻成反比，與風(fēng)速和發(fā)射率成正比服裝熱阻與對流、輻射熱阻串聯(lián)人體呼吸換熱因吸入和呼出空氣的溫、濕度不同而傳遞熱量驅(qū)動(dòng)力與空氣溫、濕度有關(guān)換熱系數(shù)與呼吸量成正比呼吸氣流的質(zhì)量流量，kg/s含濕量，kg/kg干空氣：1kg干空氣中所含水蒸汽的質(zhì)量相對濕度，%：含濕量與同溫下飽和濕空氣含濕量之比氣化潛熱，2500kJ/kg水蒸汽：1kg水變成水蒸汽所吸收的熱量（相變）人體蒸發(fā)換熱濕皮膚與周圍氣流接觸時(shí)同時(shí)發(fā)生擴(kuò)散和蒸發(fā)的過程擴(kuò)散：蒸發(fā)：飽和蒸發(fā)不飽和擴(kuò)散對流擴(kuò)散系數(shù)，s-1：與對流換熱系數(shù)成正比蒸發(fā)換熱熱阻，(m2·K)/W身體驅(qū)動(dòng)力與空氣濕度有關(guān)換熱系數(shù)與風(fēng)速成正比人體總蒸發(fā)換熱量與皮膚濕潤度成正比體外傳熱傳熱驅(qū)動(dòng)力換熱系數(shù)對流換熱空氣溫度服裝熱阻、風(fēng)速輻射換熱平均輻射溫度服裝熱阻呼吸換熱空氣溫度、空氣濕度——蒸發(fā)換熱空氣濕度風(fēng)速環(huán)境因素

人的因素體核皮膚身體由內(nèi)而外同時(shí)發(fā)生導(dǎo)熱和對流的過程身體傳熱皮膚血流驅(qū)動(dòng)力為體核與皮膚溫差換熱系數(shù)與皮膚血流量成正比組織導(dǎo)熱：血液對流：總傳熱：體內(nèi)產(chǎn)熱因新陳代謝不斷產(chǎn)生熱量新陳代謝率：與活動(dòng)量有關(guān)1met=58W/m21.2

2.0

4.0

met120

200

400

W100

170

340大卡/小時(shí)成年人體表面積1.8m2

1大卡=103卡=4200J人體熱平衡-恒溫動(dòng)物體核皮膚皮膚血流體外環(huán)境對流，輻射呼吸，蒸發(fā)產(chǎn)熱量=體核向皮膚傳熱量=皮膚向環(huán)境傳熱量活動(dòng)量皮膚血流量服裝熱阻空氣溫度空氣濕度風(fēng)速平均輻射溫度人體生理熱調(diào)節(jié)-生理人體生理熱調(diào)節(jié)人體熱平衡-中性體核皮膚皮膚血流體外環(huán)境26℃對流，輻射呼吸，蒸發(fā)感覺中性（舒適）→皮膚血流量正常產(chǎn)熱量=體核向皮膚傳熱量=皮膚向環(huán)境傳熱量3.1℃7.7℃36.8℃33.7℃人體熱平衡-暖體核36.8℃皮膚皮膚血流體外環(huán)境28℃對流，輻射呼吸，蒸發(fā)感覺暖→皮膚毛細(xì)血管擴(kuò)張、出汗產(chǎn)熱量=體核向皮膚傳熱量=皮膚向環(huán)境傳熱量2.8℃6.0℃皮膚溫度升高毛細(xì)血管擴(kuò)張，增大體內(nèi)環(huán)境向皮膚的換熱系數(shù)出汗增多，增大皮膚向體外環(huán)境的換熱系數(shù)34.0℃人體熱平衡-涼體核36.8℃皮膚皮膚血流體外環(huán)境24℃對流，輻射呼吸，蒸發(fā)感覺涼→皮膚毛細(xì)血管收縮、寒顫產(chǎn)熱量=體核向皮膚傳熱量=皮膚向環(huán)境傳熱量3.4℃9.4℃皮膚溫度降低毛細(xì)血管收縮，減小體內(nèi)環(huán)境向皮膚的換熱系數(shù)產(chǎn)熱增加，增加體核向皮膚、皮膚向環(huán)境的傳熱量33.4℃熱感覺與熱舒適-心理PMV模型丹麥學(xué)者P.O.Fanger：《熱舒適》（1970）1396名美國和丹麥人，嚴(yán)格受控的實(shí)驗(yàn)室，多種溫濕度組合心理問卷投票+統(tǒng)計(jì)回歸以人體傳熱和生理學(xué)為基礎(chǔ)熱感覺（熱舒適）與生理熱調(diào)節(jié)負(fù)荷相關(guān)PMV空氣溫度、空氣濕度風(fēng)速、平均輻射溫度著裝活動(dòng)量預(yù)測平均投票：熱感覺參考ISO7730ErgonomicsofthermalenvironmentPMV風(fēng)速<0.2m/s1.2met熱舒適區(qū)預(yù)測平均投票：熱感覺操作溫度（℃）含濕量相對濕度PPD10%25%稍涼稍暖暖涼預(yù)測不滿意率：熱舒適網(wǎng)頁版：/comforttool/Thermalcomforttool美國加州大學(xué)伯克利分校建筑環(huán)境中心編制快速計(jì)算PMV、PPD與美國ASHRAE熱舒適標(biāo)準(zhǔn)銜接Thermalcomforttool美國加州大學(xué)伯克利分校建筑環(huán)境中心編制快速計(jì)算PMV、PPD與美國ASHRAE熱舒適標(biāo)準(zhǔn)銜接1.7clo2.5met50%，0.1m/s中性溫度4oC0.8clo2.2met50%，0.1m/s中性溫度15oC0.5clo1.2met50%，0.1m/s中性溫度25oC現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)參考標(biāo)準(zhǔn)夏季（0.5clo）舒適溫度范圍24~27℃冬季（1.0clo）舒適溫度范圍20~25℃前提條件：50%、0.2m/s、1.2met操作溫度（℃）含濕量熱舒適區(qū)風(fēng)速<0.2m/s1.2met相對濕度GB/T5701《室內(nèi)熱環(huán)境條件》參考標(biāo)準(zhǔn)舒適性空調(diào)的室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)GB50736《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》參考標(biāo)準(zhǔn)供暖的室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度：嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)18~24℃夏熱冬冷地區(qū)16~22℃南方人比北方人耐冷北京18℃，上海16℃GB50736《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》參考標(biāo)準(zhǔn)夏季室內(nèi)設(shè)計(jì)計(jì)算溫度：26℃冬季室內(nèi)設(shè)計(jì)計(jì)算溫度：16℃根據(jù)人的熱舒適要求而定，作為節(jié)能設(shè)計(jì)計(jì)算的依據(jù)在保證環(huán)境質(zhì)量的前提下實(shí)現(xiàn)節(jié)能JGJ75《夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》課下練習(xí)理解概念：熱感覺、熱舒適、人體傳熱、人體熱平衡、蒸發(fā)散熱、平均輻射溫度理解人體生理熱調(diào)節(jié)與熱感覺的關(guān)系熟悉PMV模型和室內(nèi)熱環(huán)境相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)思考：濕熱和干熱兩種地區(qū)，人們散熱的方法有什么區(qū)別？為什么？印度夏季十分炎熱，氣溫常超過人體皮溫，這時(shí)吹風(fēng)扇還有用嗎？衣服面料常見有哪幾種？傳熱和散濕方面各有什么不同？優(yōu)衣庫研發(fā)的空氣感內(nèi)衣（AIRism），據(jù)說出汗也干爽，怎么做到的？能增加蒸發(fā)散熱量嗎？預(yù)習(xí)：氣候適應(yīng)性建筑是一種重要設(shè)計(jì)方向，其中的氣候具體指什么？從建筑設(shè)計(jì)角度看，廣州氣候有哪些主要關(guān)注點(diǎn)？作業(yè)題目：室內(nèi)熱環(huán)境測試與分析目標(biāo)：使用儀器測試室內(nèi)熱環(huán)境參數(shù)并調(diào)研人體熱反應(yīng)，對比分析不同建筑的室內(nèi)熱環(huán)境情況作用：用科學(xué)方法剖析建筑案例，體會(huì)研究過程，掌握一手?jǐn)?shù)據(jù)內(nèi)容：①學(xué)會(huì)熱指數(shù)儀的操作方法，編寫熱舒適調(diào)查問卷；②確定10個(gè)以上房間，摸清房間的設(shè)計(jì)情況（朝向、遮陽、通風(fēng)等）；③分早、中、晚不同時(shí)間，開展以上房間的測試和調(diào)研，詳細(xì)記錄數(shù)據(jù)；④對比分析不同房間、不同時(shí)刻的數(shù)據(jù)，指出熱環(huán)境主要差別；⑤依據(jù)自己的知識和經(jīng)驗(yàn)，推斷造成以上差別的原因；⑥形成最終報(bào)告和原始數(shù)據(jù)表。作業(yè)要點(diǎn)：①在人體旁0.3m范圍內(nèi)，分0.1m、0.7m、1.1m三個(gè)高度測試；②每個(gè)高度測試至少持續(xù)3min以上，取T、RH、Tr、Va平均值（AVG）；③調(diào)查問卷至少包括熱感覺投票和熱舒適投票，其他不限；④熱環(huán)境測試和問卷調(diào)研應(yīng)同時(shí)進(jìn)行；⑤選擇的房間要有代表性、可比性；⑥報(bào)告至少包括以下內(nèi)容：房間情況、測試方法和時(shí)間，數(shù)據(jù)對比分析，原因分析每班4組，1周后交到：zhangyuf@作業(yè)點(diǎn)評與答疑，記入平時(shí)成績認(rèn)知框架傳熱與熱物性室內(nèi)環(huán)境室外氣候外墻、屋頂與外窗非穩(wěn)態(tài)傳熱回顧與小結(jié)室外氣候室外氣候如何形成，不同地區(qū)有什么特點(diǎn)？建筑設(shè)計(jì)關(guān)心哪些氣候要素？氣候適應(yīng)性建筑是怎樣的建筑？如何設(shè)計(jì)？參考教材第50~64，72~76，附錄5、6氣候大氣多年的平均狀態(tài)日照、氣溫、濕度、風(fēng)、降水、氣壓形成因素：太陽輻射（緯度）洋流（海洋）地形（山地盆地）廣東省中國氣象科學(xué)共享服務(wù)網(wǎng)氣象統(tǒng)計(jì)資料http://年日照時(shí)數(shù)年太陽輻射總量中國氣象科學(xué)共享服務(wù)網(wǎng)氣象統(tǒng)計(jì)資料http://年平均氣溫中國氣象科學(xué)共享服務(wù)網(wǎng)氣象統(tǒng)計(jì)資料http://七月平均氣溫中國氣象科學(xué)共享服務(wù)網(wǎng)氣象統(tǒng)計(jì)資料http://一月平均氣溫中國氣象科學(xué)共享服務(wù)網(wǎng)氣象統(tǒng)計(jì)資料http://年平均風(fēng)速風(fēng)資源分布季節(jié)變化區(qū)主導(dǎo)風(fēng)向區(qū)（全年西風(fēng)）主導(dǎo)風(fēng)向區(qū)（冬季西風(fēng)，夏季東風(fēng)）主導(dǎo)風(fēng)向區(qū)（全年西南風(fēng)）無主導(dǎo)風(fēng)向區(qū)準(zhǔn)靜風(fēng)區(qū)年平均風(fēng)向中國氣象科學(xué)共享服務(wù)網(wǎng)氣象統(tǒng)計(jì)資料http://年降水量中國氣象科學(xué)共享服務(wù)網(wǎng)氣象統(tǒng)計(jì)資料http://年平均相對濕度建筑氣候與建筑密切相關(guān)的氣候要素建筑氣候區(qū)劃：面向整個(gè)建筑行業(yè)，指標(biāo)以溫濕度為主，降水量為輔建筑熱工設(shè)計(jì)分區(qū)：面向建筑熱工設(shè)計(jì)，以氣溫為指標(biāo)建筑氣候氣溫日照風(fēng)降水與濕度建筑熱工設(shè)計(jì)分區(qū)嚴(yán)寒寒冷夏熱冬冷夏熱冬暖溫和廣州建筑熱工設(shè)計(jì)分區(qū)分區(qū)名稱一月平均氣溫七月平均氣溫冬季保溫設(shè)計(jì)要求夏季防熱設(shè)計(jì)要求嚴(yán)寒地區(qū)≤-10℃——充分滿足不考慮寒冷地區(qū)-10~0℃——滿足兼顧夏熱冬冷地區(qū)0~10℃25~30℃兼顧滿足夏熱冬暖地區(qū)>10℃25~29℃不考慮充分滿足溫和地區(qū)0~13℃18~25℃不考慮部分考慮廣州建筑氣候

——從氣候到設(shè)計(jì)建筑用典型氣象年統(tǒng)計(jì)近30年重要?dú)夂蛑笜?biāo)的平均特征挑選與平均特征相近的年月拼接而成取自：中國氣象局氣象信息中心氣象資料室，清華大學(xué)建筑技術(shù)科學(xué)系（著），中國建筑熱環(huán)境分析專用氣象數(shù)據(jù)集，中國建筑工業(yè)出版社，2005廣州月均氣溫最熱7月，月均溫29℃；最冷1月，月均溫14℃（年較差15℃）過熱5~9月，過冷1月、2月和12月，適中3~4月和10~11月建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱室外氣候室內(nèi)環(huán)境傳熱阻，(m2·K)/W：傳熱系數(shù)，W/(m2·K)：，衡量建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)（外墻、屋頂、外窗）所有方式傳熱總能力的熱工指標(biāo)廣州日均氣溫過熱128天（35%），過冷75天（21%），適中162天（44%）兼顧夏季防熱和冬季保溫？廣州小時(shí)氣溫7月標(biāo)準(zhǔn)日：最低26℃，最高32℃，平均29℃1月標(biāo)準(zhǔn)日：最低11℃，最高17℃，平均14℃張晴原等（著），中國建筑用標(biāo)準(zhǔn)氣象數(shù)據(jù)庫，機(jī)械工業(yè)出版社，2004外表面吸熱假定室外環(huán)境各表面平均溫度與室外空氣溫度相等對流換熱與輻射換熱并聯(lián)外表面吸熱考慮太陽輻射室外綜合溫度，℃：等效溫度，將室外氣溫（環(huán)境輻射）和太陽輻射的共同作用等效為室外綜合溫度的作用假定室外環(huán)境各表面平均溫度與室外空氣溫度相等對流換熱與輻射換熱并聯(lián)與氣溫和太陽輻射照度成正比與外表面太陽輻射吸收率和換熱熱阻成正比黑白表面短波長波表面吸收率（長波）吸收率（短波）白體00表面拋光的鋁表面0.040.15失去光澤的銅表面0.750.65紅磚0.930.75混凝土0.85-0.950.65~0.80普通玻璃0.930.12白色油漆0.920.12黑色噴漆0.950.96黑體11廣州室外綜合溫度以水平面為例，=0.7室外氣溫：27~36℃，平均31℃室外綜合溫度：27~68℃，平均41℃建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱室外氣候室內(nèi)環(huán)境傳熱阻，(m2·K)/W：傳熱系數(shù)，W/(m2·K)：，衡量建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)（外墻、屋頂、外窗）所有方式傳熱總能力的熱工指標(biāo)廣州室外綜合溫度過熱211天（58%），過冷31天（9%），適中123天（33%）充分滿足夏季防熱，可不考慮冬季保溫Climate

consultantUCLA

Department

of

Architecture

and

Urban

DesignFree,easy-to-use,graphic-basedDisplaysclimatedataindozensofwaysUsefultoarchitects,builders,contractors,andhomeowners/climate-consultant/建筑熱工設(shè)計(jì)要求

——從定性到定量熱環(huán)境設(shè)計(jì)目標(biāo)室內(nèi)熱環(huán)境處于舒適范圍工況自然調(diào)節(jié)，由熱平衡形成室內(nèi)環(huán)境關(guān)系室內(nèi)氣溫為各圍護(hù)結(jié)構(gòu)的室外綜合溫度按其傳熱系數(shù)與面積乘積的加權(quán)平均設(shè)計(jì)①降低室外綜合溫度；②減小圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)氣候建筑人廣州熱環(huán)境設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB50176-1993《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》目標(biāo)保證自然通風(fēng)條件下的室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量規(guī)定在房間自然通風(fēng)情況下，建筑物的屋頂和東、西外墻內(nèi)表面最高溫度≤35.6℃26℃節(jié)能設(shè)計(jì)目標(biāo)建筑（空調(diào)）能耗較低工況開啟空調(diào)，室溫26℃，傳入室內(nèi)的熱量形成空調(diào)能耗關(guān)系空調(diào)能耗與各圍護(hù)結(jié)構(gòu)總傳熱量成正比設(shè)計(jì)①降低室外綜合溫度；②減小圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)氣候建筑人廣州節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB50189-2005《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》JGJ75-2012《夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》目標(biāo)與1980年代建筑相比，節(jié)能50%規(guī)定外墻傳熱系數(shù)≤1.5W/(m2·K)屋頂傳熱系數(shù)≤0.9W/(m2·K)公共建筑外墻傳熱系數(shù)限值單位：W/m2·K夏熱冬暖地區(qū)夏熱冬冷地區(qū)寒冷地區(qū)嚴(yán)寒地區(qū)外墻節(jié)能設(shè)計(jì)要求熱工分區(qū)一月平均氣溫冬季采暖溫差（18℃）七月平均氣溫夏季空調(diào)溫差（26℃）傳熱系數(shù)限值（W/m2·K）嚴(yán)寒地區(qū)≤-10℃≥28℃————0.4~0.5寒冷地區(qū)-10~0℃18~28℃————0.5~0.6夏熱冬冷地區(qū)0~10℃8~18℃25~30℃-1~4℃（2～7℃）1夏熱冬暖地區(qū)>10℃——25~29℃-1～3℃（2～6℃）1.5取廣州和上海七月平均太陽輻射照度計(jì)算得到（=0.7)夏熱冬暖地區(qū)夏熱冬冷地區(qū)寒冷地區(qū)嚴(yán)寒地區(qū)屋頂節(jié)能設(shè)計(jì)要求熱工分區(qū)一月平均氣溫冬季采暖溫差（18℃）七月平均氣溫夏季空調(diào)溫差（26℃）傳熱系數(shù)限值（W/m2·K）嚴(yán)寒地區(qū)≤-10℃≥28℃————0.3~0.45寒冷地區(qū)-10~0℃18~28℃————0.45~0.55夏熱冬冷地區(qū)0~10℃8~18℃25~30℃-1~4℃（5～10℃）0.7夏熱冬暖地區(qū)>10℃——25~29℃-1～3℃（5～9℃）0.9取廣州和上海七月平均太陽輻射照度計(jì)算得到（=0.7)公共建筑屋頂傳熱系數(shù)限值單位：W/m2·K北方南方嚴(yán)實(shí)墩厚、立面平整、封閉低矮峻峭屋面、通透輕巧、底部架空課下練習(xí)理解概念：建筑氣候、室外綜合溫度、熱工設(shè)計(jì)分區(qū)、熱環(huán)境設(shè)計(jì)、節(jié)能設(shè)計(jì)熟悉我國各氣候要素分布圖和各熱工設(shè)計(jì)分區(qū)設(shè)計(jì)要求思考：由南到北，除了墻越做越厚，建筑還有哪些變化？呼應(yīng)了怎樣的氣候參數(shù)？為什么說節(jié)能和綠色建筑在呼喚氣候適應(yīng)性設(shè)計(jì)？回顧下地理學(xué)知識，我國各地氣候不同是怎么形成的？這對做好建筑設(shè)計(jì)有哪些啟發(fā)？預(yù)習(xí)：廣州有哪些常見外墻構(gòu)造？哪些適應(yīng)氣候，哪些不適應(yīng)？認(rèn)知框架傳熱與熱物性室內(nèi)環(huán)境室外氣候外墻、屋頂與外窗非穩(wěn)態(tài)傳熱回顧與小結(jié)外墻構(gòu)造熱工設(shè)計(jì)外墻的構(gòu)造形式有哪些？墻一般作多厚？分哪幾層？如何從傳熱角度作外墻的構(gòu)造選型與設(shè)計(jì)？參考教材第138~141，96~99，16~21頁，附錄1參考《建筑防熱》廣州節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB50189-2005《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》JGJ75-2012《夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》目標(biāo)與1980年代建筑相比，節(jié)能50%規(guī)定外墻傳熱系數(shù)≤1.5W/(m2·K)屋頂傳熱系數(shù)≤0.9W/(m2·K)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱室外氣候室內(nèi)環(huán)境傳熱阻，(m2·K)/W：傳熱系數(shù)，W/(m2·K)：，衡量建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)（外墻、屋頂、外窗）所有方式傳熱總能力的熱工指標(biāo)計(jì)算與設(shè)計(jì)已知：鋼筋混凝土（2500kg/m3）導(dǎo)熱系數(shù)1.74W/(m·K)，水泥砂漿導(dǎo)熱系數(shù)0.93W/(m·K)，墻體內(nèi)表面換熱阻0.11(m2·K)/W，墻體外表面換熱阻0.05(m2·K)/W。求：200mm厚鋼混墻（內(nèi)外抹灰25mm）的傳熱系數(shù)？如滿足廣州節(jié)能設(shè)計(jì)要求，需要增加多少熱阻？解：R=0.05+0.025/0.93+0.2/1.74+0.025/0.93+0.11

=0.33(m2·K)/W

K=1/0.33=3W/(m2·K)

△R

=

1/1.5-0.33

=

0.34(m2·K)/W建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱室外氣候室內(nèi)環(huán)境傳熱阻，(m2·K)/W：傳熱系數(shù)，W/(m2·K)：，衡量建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)（外墻、屋頂、外窗）所有方式傳熱總能力的熱工指標(biāo)注：以上墻體均內(nèi)外抹灰（水泥砂漿）25mm厚①選擇主體材料外墻傳熱阻(m2·K)/W傳熱系數(shù)W/(m2·K)鋼混墻200厚0.333灰砂磚180厚0.382.7雙排孔混凝土空心砌塊190厚0.641.6加氣混凝土190厚1.210.8防熱原理主體材料導(dǎo)熱系數(shù)越小、材料越厚，導(dǎo)熱熱阻越大設(shè)計(jì)要點(diǎn)填充墻選用加氣混凝土②復(fù)合隔熱材料防熱原理復(fù)合材料導(dǎo)熱系數(shù)越小、材料越厚，導(dǎo)熱熱阻越大設(shè)計(jì)要點(diǎn)鋼混剪力墻可在內(nèi)或外復(fù)合20厚聚苯板計(jì)算注意事項(xiàng)：考慮聚苯板在實(shí)際施工中擠壓變形，導(dǎo)熱系數(shù)有所提高，計(jì)算時(shí)應(yīng)乘修正系數(shù)1.2②復(fù)合隔熱材料JGJ144-2004《外墻外保溫工程技術(shù)規(guī)程》②復(fù)合隔熱材料JGJ144-2004

《外墻外保溫工程技術(shù)規(guī)程》JGJ/T261-2011《外墻內(nèi)保溫工程技術(shù)規(guī)程》②復(fù)合隔熱材料熱橋傳熱少主體材料溫度變化幅度小，溫度應(yīng)力小，耐久性強(qiáng)內(nèi)表面材料厚重，熱穩(wěn)定好（住宅，辦公）熱橋傳熱多主體材料溫度變化幅度大，溫度應(yīng)力大，耐久性弱內(nèi)表面材料輕薄，靈活性好（體育館、會(huì)議室）內(nèi)保溫外保溫廣州新建住宅：外保溫57%內(nèi)保溫37%室內(nèi)室外室內(nèi)內(nèi)保溫外保溫?zé)針騻鳠醿?nèi)保溫外保溫溫度應(yīng)力1.74W/(m·K)0.05W/(m·K)0.33W/(m·K)2.2W/(m2·K)0.3W/(m2·K)2.7W/(m2·K)1.3W/(m2·K)1.74W/(m·K)0.029W/(m·K)0.33W/(m·K)1.74W/(m·K)0.2W/(m·K)③復(fù)合輕墻板空氣與密度特征1孔隙和氣泡小而閉合，空氣靜止密度減小，熱阻增大，導(dǎo)熱系數(shù)減小特征2孔隙和氣泡大而開放，空氣流動(dòng)密度減小，熱阻減小，導(dǎo)熱系數(shù)增大特征3最佳密度~最低導(dǎo)熱系數(shù)最佳密度聚氨酯密度導(dǎo)熱系數(shù)（參考教材第25~27頁）特征1封閉空間間層特征1厚度小于20mm空間受限，空氣靜止傳熱以導(dǎo)熱為主，熱阻隨厚度增大而線性增加特征2厚度大于20mm空間擴(kuò)大，空氣流動(dòng)傳熱以對流換熱為主，熱阻隨厚度增加的趨勢減緩特征2（參考教材第25~27頁）封閉空間間層防熱原理導(dǎo)熱與輻射熱阻并聯(lián)導(dǎo)熱熱阻大于輻射熱阻增加總熱阻的有效方式為增大輻射熱阻性能單面鋁箔，熱阻增1倍雙面鋁箔，熱阻增2倍設(shè)計(jì)要點(diǎn)200厚鋼混墻復(fù)合15厚雙面鋁箔或30厚單面鋁箔封閉空氣間層外表面吸熱考慮太陽輻射室外綜合溫度，℃：等效溫度，將室外氣溫（環(huán)境輻射）和太陽輻射的共同作用等效為室外綜合溫度的作用與氣溫和太陽輻射照度成正比假定室外環(huán)境各表面平均溫度與室外空氣溫度相等對流換熱與輻射換熱并聯(lián)④淺色外飾面表面吸收率（短波）白體0普通玻璃0.12白色油漆0.12表面拋光的鋁表面0.15失去光澤的銅表面0.65紅磚0.75混凝土0.65~0.80黑色噴漆0.96黑體1防熱原理外表面太陽輻射吸收率越小，室外綜合溫度越低，室內(nèi)外溫差越小，傳熱越少設(shè)計(jì)要點(diǎn)外飾面選用太陽輻射吸收率<0.6的淺色瓷磚或涂料當(dāng)量附加熱阻外墻表面太陽輻射吸收率當(dāng)量附加熱阻(m2·K)/W（0.4，0.6）0.15<0.40.20調(diào)研樣本：2008~2011年備案，201棟住宅取自：李志紅，廣州市居住建筑節(jié)能65%技術(shù)體系研究，華南理工大學(xué)，2013，碩士學(xué)位論文等效與當(dāng)量當(dāng)量熱阻熱流等效當(dāng)量附加熱阻原理分析當(dāng)量附加熱阻與表面太陽輻射吸收率成反比與室內(nèi)外空氣溫差成反比，與入射太陽輻射照度成正比與外表面吸熱熱阻、內(nèi)部導(dǎo)熱熱阻和內(nèi)表面放熱熱阻成正比設(shè)計(jì)應(yīng)用外飾面的太陽輻射吸收率越小，當(dāng)量附加熱阻越大，總熱阻越大當(dāng)量附加熱阻還與室外氣候、室內(nèi)環(huán)境和構(gòu)造熱阻有關(guān)當(dāng)量附加熱阻推薦值均在限定的條件下成立同時(shí)與表面物性和氣象參數(shù)有關(guān)參考：朱穎心“中國綠色建筑發(fā)展方向的思考”演講稿袁鑌，適用有效經(jīng)濟(jì)—山東交通學(xué)院圖書館生態(tài)設(shè)計(jì)策略回顧，城市建筑，2007⑤外墻遮陽山東交通學(xué)院圖書館第二屆全國綠色建筑創(chuàng)新獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)通風(fēng)遮陽墻⑤外墻遮陽⑤外墻遮陽防熱原理入射=反射+吸收，吸收=對流+輻射僅部分熱量作用于墻體外表面熱量越少，外墻室外綜合溫度越低技術(shù)要點(diǎn)減小遮陽構(gòu)件的太陽輻射吸收率以減少吸收增強(qiáng)間層的通風(fēng)以增強(qiáng)對流減少構(gòu)件蓄熱以促進(jìn)夜晚的散熱設(shè)計(jì)要點(diǎn)選淺色、輕質(zhì)遮陽構(gòu)件構(gòu)件與墻體留充足間隙（500）底部架空，上部開敞中間花格鏤空當(dāng)量附加熱阻0.3(m2·K)/W⑥外墻綠化防熱原理吸收=光合+蒸騰+對流+導(dǎo)熱導(dǎo)熱越少，室外綜合溫度越低設(shè)計(jì)要點(diǎn)選葉片密集、光合、蒸騰作用強(qiáng)烈的植物大面積覆蓋當(dāng)量附加熱阻0.3(m2·K)/W上海世博會(huì)法國館新加坡Parkroyal花園酒店法國圖盧茲花園住宅墻體構(gòu)造熱工設(shè)計(jì)小結(jié)直接可用①選擇主體材料②復(fù)合隔熱材料③復(fù)合輕墻板靈活選用④淺色外飾面⑤外墻遮陽⑥外墻綠化①②③④⑤⑥調(diào)研樣本：2008~2011年備案，201棟住宅取自：李志紅，廣州市居住建筑節(jié)能65%技術(shù)體系研究，華南理工大學(xué)，2013，碩士論文廣州市新建建筑缺乏多樣化的適應(yīng)氣候構(gòu)造設(shè)計(jì)構(gòu)造再設(shè)計(jì)構(gòu)造再設(shè)計(jì)用更少綠化實(shí)現(xiàn)夏季有效遮陽兼顧冬季日照取暖除光合蒸發(fā)作用外，通過通風(fēng)對流進(jìn)一步減少傳入室內(nèi)的熱量增加綠化的光合蒸騰租用有利于夜晚向天空散熱有利于冬季吸收陽光根據(jù)陽光軌跡設(shè)計(jì)遮陽板尺寸和間距構(gòu)造再設(shè)計(jì)蠔殼墻粗糙粒徑<層流邊界層粗糙粒徑<湍流邊界層粗糙粒徑>湍流邊界層粗糙粒徑小于邊界層時(shí)：邊界層厚，凹處流動(dòng)不利，對流弱粗糙粒徑大于邊界層時(shí)：邊界層薄，凹處引起渦流，流動(dòng)改善，對流強(qiáng)法國圖盧茲民居廣州新圖書館株式會(huì)社日建設(shè)計(jì)和廣州市設(shè)計(jì)院聯(lián)合設(shè)計(jì)蠔殼墻課下練習(xí)掌握應(yīng)用傳熱學(xué)知識做外墻熱工設(shè)計(jì)的方法和思路熟悉南方建筑外墻防熱設(shè)計(jì)的要點(diǎn)和作法體會(huì)構(gòu)造設(shè)計(jì)的綜合性思考：更多案例（生活、建筑作品集）？更多構(gòu)造設(shè)計(jì)？如何從廣州→南方→北方→世界？你做設(shè)計(jì)是否考慮過外墻的構(gòu)造和表皮設(shè)計(jì)？是否合理？怎么把所學(xué)結(jié)合進(jìn)設(shè)計(jì)中？預(yù)習(xí)：外墻防熱設(shè)計(jì)作法可以用到屋頂嗎？對外窗有什么熱工設(shè)計(jì)要求？怎么做？屋頂構(gòu)造熱工設(shè)計(jì)屋頂?shù)臉?gòu)造形式有哪些？屋頂一般作多厚？分哪幾層？如何從傳熱角度作屋頂?shù)臉?gòu)造選型與設(shè)計(jì)？參考教材第132~138，100~101，16~21頁，附錄1參考《建筑防熱》廣州節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB50189-2005《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》JGJ75-2012《夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》目標(biāo)與1980年代建筑相比，節(jié)能50%規(guī)定外墻傳熱系數(shù)≤1.5W/(m2·K)屋頂傳熱系數(shù)≤0.9W/(m2·K)計(jì)算與設(shè)計(jì)已知：屋頂內(nèi)表面換熱阻0.11(m2·K)/W，墻體外表面換熱阻0.05(m2·K)/W。求：100mm厚鋼混屋頂?shù)膫鳠嵯禂?shù)？如滿足廣州節(jié)能設(shè)計(jì)要求，需要增加多少熱阻？解：R=0.05+0.04/1.74+0.01/0.81+0.08/0.84+0.1/1.74+0.11

=0.35(m2·K)/W

K=1/0.35=2.87W/(m2·K)

△R

=

1/0.9-0.35

=

0.76(m2·K)/W構(gòu)造層厚度（mm）導(dǎo)熱系數(shù)（W/(m·K)）混凝土防水層401.74白灰砂漿隔離層100.81水泥陶粒找坡層800.84鋼筋混凝土屋面板1001.74①復(fù)合隔熱材料防熱原理復(fù)合材料導(dǎo)熱系數(shù)越小、材料越厚，導(dǎo)熱熱阻越大設(shè)計(jì)要點(diǎn)鋼混屋頂復(fù)合40厚聚苯板做隔熱層計(jì)算注意事項(xiàng)：考慮聚苯板在實(shí)際施工中擠壓變形，導(dǎo)熱系數(shù)有所提高，計(jì)算時(shí)應(yīng)乘修正系數(shù)1.2①復(fù)合隔熱材料防水層隔熱層防水層置于內(nèi)，溫度應(yīng)力小，壽命長使用吸濕性低、耐候性強(qiáng)的憎水絕熱材料作隔熱層構(gòu)造層少，施工簡單參考規(guī)程：JGJ230-2010倒置式屋面工程技術(shù)規(guī)程倒置式隔熱屋頂普通隔熱屋頂防水層置于外，冷熱變化劇烈，溫度應(yīng)力大，壽命短濕作業(yè)施工易使隔熱層含水，構(gòu)造完成后水分不易排出隔熱材料吸水，導(dǎo)熱系數(shù)降低隔熱層②復(fù)合輕質(zhì)屋頂發(fā)泡水泥屋面板發(fā)泡水泥百度百科現(xiàn)澆混凝土柱體空心樓板現(xiàn)澆混凝土盒狀空心樓板屋頂隔熱磚室內(nèi)側(cè)4.4夜日室內(nèi)側(cè)3.6室外側(cè)10室外側(cè)8.6室內(nèi)側(cè)2.3室外側(cè)11受迫對流室外來風(fēng)或風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)隨風(fēng)速增大而加強(qiáng)對流換熱系數(shù)10~100

W/(m2·K)自然對流溫差驅(qū)動(dòng)（熱輕冷重）隨溫差增大而加強(qiáng)對流換熱系數(shù)5~25W/(m2·K)流動(dòng)起因外墻屋頂屋頂封閉空間間層特征1空氣流動(dòng)由弱到強(qiáng)：熱流向下之水平間層<垂直間層<熱流向上之水平間層特征2熱阻由大到?。簾崃飨蛳轮介g層>垂直間層>熱流向上之水平間層（參考教材第25~27頁）封閉空間間層（參考教材第25~27頁）防熱原理導(dǎo)熱與輻射熱阻并聯(lián)導(dǎo)熱熱阻大于輻射熱阻增加總熱阻的有效方式為增大輻射熱阻性能單面鋁箔，熱阻增1倍雙面鋁箔，熱阻增2倍設(shè)計(jì)要點(diǎn)100厚鋼混屋頂復(fù)合50厚雙面鋁箔封閉空氣間層③淺色外飾面表面吸收率（短波）白體0普通玻璃0.12白色油漆0.12表面拋光的鋁表面0.15失去光澤的銅表面0.65紅磚0.75混凝土0.65~0.80黑色噴漆0.96黑體1防熱原理外表面太陽輻射吸收率越小，室外綜合溫度越低，室內(nèi)外溫差越小，傳熱越少設(shè)計(jì)要點(diǎn)外飾面選用太陽輻射吸收率<0.6的淺色瓷磚或涂料當(dāng)量附加熱阻0.15~0.2(m2·K)/W廣州南站廣州大學(xué)建筑群華工逸夫人文館RoofRoof住宅ECIL總部大樓④屋頂遮陽防熱原理入射=反射+吸收，吸收=對流+輻射僅部分熱量作用于屋頂外表面熱量越少，屋頂室外綜合溫度越低技術(shù)要點(diǎn)減小遮陽構(gòu)件的太陽輻射吸收率以減少吸收增強(qiáng)間層的通風(fēng)以增強(qiáng)對流減少構(gòu)件蓄熱以促進(jìn)夜晚的散熱設(shè)計(jì)要點(diǎn)選淺色、輕質(zhì)遮陽構(gòu)件構(gòu)件與屋頂留充足間隙（200mm）開口朝向主導(dǎo)風(fēng)向，間層不留雜物構(gòu)件內(nèi)側(cè)貼鋁箔當(dāng)量附加熱阻0.3(m2·K)/W通風(fēng)屋頂實(shí)砌屋頂通風(fēng)屋頂：屋面內(nèi)表面溫度，t：室內(nèi)溫度通風(fēng)屋頂比實(shí)砌屋頂：日均內(nèi)表面溫度低5℃，室內(nèi)氣溫低1.6℃最大值延后3小時(shí)白天隔熱好（升溫慢、少），夜晚幫助散熱（低于室溫）中山大學(xué)通風(fēng)屋頂中山醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)科樓大階磚通風(fēng)屋頂纖維水泥架空板凳某工地板房加州科學(xué)院加州科學(xué)院新加坡南洋理工大學(xué)藝術(shù)學(xué)院華南理工大學(xué)松花江路歷史建筑更新改造屋頂花園⑤屋頂綠化當(dāng)量附加熱阻0.9(m2·K)/W防熱原理吸收=光合+蒸騰+對流+導(dǎo)熱導(dǎo)熱越少，室外綜合溫度越低設(shè)計(jì)要點(diǎn)選葉片密集、光合、蒸騰作用強(qiáng)烈的植物大面積覆蓋簡單式：地被植物（土厚100~200mm）、低矮灌木（土厚300~600mm）花園式：喬木+灌木（土厚600~900mm）兩道或兩道以上防水，上道防水材料應(yīng)耐根穿刺（如鉛錫銻合金、改性瀝青、聚氯乙烯防水卷材）按生長10年作結(jié)構(gòu)荷載計(jì)算參考規(guī)程：JGJ155-2007種植屋面工程技術(shù)規(guī)程種植屋頂200mm以上⑥蓄水屋頂防熱原理水的蒸發(fā)作用降低室外綜合溫度水的蓄熱作用降低室外綜合溫度最大值設(shè)計(jì)要點(diǎn)水深≥200mm水面設(shè)浮生植物或淺色漂浮物當(dāng)量附加熱阻0.4

(m2·K)/W屋頂泳池新加坡濱海灣金沙酒店無邊泳池屋頂構(gòu)造熱工設(shè)計(jì)小結(jié)直接可用①復(fù)合隔熱材料②復(fù)合輕墻板⑥屋頂綠化靈活選用③淺色外飾面④屋頂遮陽⑤蓄水屋頂①②③④⑤⑥廣州市新建建筑調(diào)研樣本：2008~2011年備案，201棟住宅取自：李志紅，廣州市居住建筑節(jié)能65%技術(shù)體系研究，華南理工大學(xué)，2013，碩士論文缺乏多樣化的適應(yīng)氣候構(gòu)造設(shè)計(jì)通風(fēng)屋頂再設(shè)計(jì)通風(fēng)屋頂再設(shè)計(jì)通風(fēng)設(shè)計(jì)：漸變式開口，夏季引風(fēng)導(dǎo)風(fēng)，促進(jìn)對流散熱，冬季擋風(fēng)，減少散熱遮陽設(shè)計(jì)：同時(shí)考慮夏、冬季太陽高度角的不同，實(shí)現(xiàn)屋面夏遮冬透的效果通風(fēng)屋頂再設(shè)計(jì)1*5=5？外窗構(gòu)造熱工設(shè)計(jì)外窗窗框有哪些種？玻璃有哪些種？如何從傳熱角度作外窗的構(gòu)造選型與設(shè)計(jì)？參考教材第100頁參考《建筑防熱》JGJ75-2012《夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》外窗的加權(quán)平均綜合遮陽系數(shù)平均窗地（或窗墻）面積比≤0.250.25<平均窗地（或窗墻）面積比≤0.300.30<平均窗地（或窗墻）面積比≤0.350.35<平均窗地（或窗墻）面積比≤0.400.40<平均窗地（或窗墻）面積比≤0.45≤0.8≤0.7≤0.6≤0.5≤0.4南區(qū)居住建筑外窗節(jié)能設(shè)計(jì)要求外窗傳熱系數(shù)不作規(guī)定廣州節(jié)能設(shè)計(jì)GB50189-2005《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》廣州節(jié)能設(shè)計(jì)12340夏熱冬暖地區(qū)夏熱冬冷地區(qū)寒冷地區(qū)嚴(yán)寒地區(qū)外窗節(jié)能設(shè)計(jì)要求公共建筑傳熱系數(shù)限值單位：W/m2·K以窗墻面積比0.3~0.4為例夏熱冬暖地區(qū)夏熱冬冷地區(qū)寒冷地區(qū)嚴(yán)寒地區(qū)外窗夏熱冬暖地區(qū)夏熱冬冷地區(qū)寒冷地區(qū)嚴(yán)寒地區(qū)外墻屋頂注：外墻傳熱系數(shù)1.5W/(m2·K)，外窗（鋁合金普通白玻）傳熱系數(shù)6.0W/(m2·K)，遮陽系數(shù)0.8外窗傳熱中，主要是太陽輻射傳熱，溫差傳熱部分相對較小傳熱系數(shù)要求寬松，而遮陽性能要求嚴(yán)格外窗節(jié)能設(shè)計(jì)要求玻璃普通鋁合金窗框斷熱鋁合金窗框PVC塑料窗框普通平板玻璃6.05.54.7吸熱型玻璃6.05.54.7反射型玻璃5.55.04.5Low-E玻璃5.04.54.5中空玻璃4.03.5~3.03.0~2.5Low-E中空玻璃3.53.0~2.02.5~2.0單位（W/(m2·K)）外窗傳熱系數(shù)窗框鋁合金導(dǎo)熱系數(shù)162W/(m·K)PVC塑料導(dǎo)熱系數(shù)0.1~0.8W/(m·K)木材導(dǎo)熱系數(shù)0.1~0.4W/(m·K)鋼導(dǎo)熱系數(shù)58W/(m·K)穿條式：開齒、穿條、滾壓，將條形隔熱材料穿人鋁合金型材澆注式：把液態(tài)隔熱材料注人鋁合金型材澆注槽內(nèi)，固化后，切斷金屬連接GB5237.6-2004鋁合金建筑型材第6部分隔熱型材斷熱鋁合金防熱原理參考材料復(fù)合玻璃導(dǎo)熱系數(shù)0.76W/(m·K)石英砂熱熔普通平板玻璃中空玻璃兩片或多片玻璃均勻間隔密封，3+6+3、3+9+3（2m2）~12+20+12（16m2）內(nèi)充氣體及其導(dǎo)熱系數(shù)（W/(m·K)）：空氣0.029、氬氣0.016、氪氣0.009、真空0（需加支撐物）參考標(biāo)準(zhǔn)：GBT11944-2002中空玻璃JGJ113-2009建筑玻璃應(yīng)用技術(shù)技程防熱原理參考封閉空氣間層中空玻璃Low-E玻璃透射：7%反射：57%吸收：36%吸收后再輻射：4%傳入室內(nèi)：11%10073632457玻璃室內(nèi)側(cè)發(fā)射率＜0.15調(diào)研樣本：2008~2011年備案，201棟住宅取自：李志紅，廣州市居住建筑節(jié)能65%技術(shù)體系研究，華南理工大學(xué)，2013，碩士論文廣州市新建建筑構(gòu)造夏季白天夏季夜晚（過渡季）內(nèi)置遮陽百葉（拋光金屬，高反射率、低發(fā)射率）蓄熱墻（深色，厚重）內(nèi)外均設(shè)進(jìn)出風(fēng)口降下遮陽百葉開啟外側(cè)進(jìn)出風(fēng)口遮陽、熱壓通風(fēng)散熱拉回遮陽百葉開啟內(nèi)外側(cè)進(jìn)出風(fēng)口夜間自然通風(fēng)、蓄積冷量呼吸蓄熱式玻璃幕墻外呼吸構(gòu)造冬季白天冬季夜晚拉回遮陽百葉開啟內(nèi)側(cè)進(jìn)出風(fēng)口透陽、熱壓通風(fēng)傳熱進(jìn)室內(nèi)，蓄積熱量降下遮陽百葉關(guān)閉內(nèi)外側(cè)進(jìn)出風(fēng)口阻擋蓄熱墻向室外的長波熱輻射內(nèi)置遮陽百葉（拋光金屬，高反射率、低發(fā)射率）蓄熱墻（深色，厚重）內(nèi)外均設(shè)進(jìn)出風(fēng)口呼吸蓄熱式玻璃幕墻內(nèi)呼吸廣州東站（天河飄絹）流體物性物性空氣水導(dǎo)熱系數(shù)（W/m·K)0.0290.58密度（kg/m3)1.291000比熱（kJ/kg·℃）14.2對流換熱系數(shù)（W/m2·K)5~100200~15000導(dǎo)熱系數(shù)越大，層流的導(dǎo)熱熱阻越小，導(dǎo)熱熱流越多密度和比熱越大，湍流的對流熱流越多設(shè)計(jì)要點(diǎn)：內(nèi)側(cè)采用噴砂吸熱玻璃，增加水流與玻璃間的摩擦，由此增大水與玻璃對流換熱，加速帶有玻璃的吸熱量；引水排水裝置設(shè)計(jì)。問題：吸熱玻璃在減少太陽輻射透射時(shí)大量吸熱，造成玻璃溫升，如散熱不暢，會(huì)造成室內(nèi)二次傳熱。技術(shù)著眼點(diǎn)：水的對流換熱系數(shù)>>空氣中空流水玻璃課下練習(xí)掌握應(yīng)用傳熱學(xué)知識做屋頂、外窗熱工設(shè)計(jì)的方法和思路熟悉南方建筑屋頂、外窗防熱設(shè)計(jì)的要點(diǎn)和作法體會(huì)構(gòu)造設(shè)計(jì)的綜合性思考：更多案例（生活、建筑作品集）？更多構(gòu)造設(shè)計(jì)？如何從廣州→南方→北方→世界？你做設(shè)計(jì)是否考慮過屋頂、外窗的構(gòu)造和表皮設(shè)計(jì)？是否合理？怎么把所學(xué)結(jié)合進(jìn)設(shè)計(jì)中？預(yù)習(xí)：想要室外的熱量少經(jīng)過外墻進(jìn)入室內(nèi)，除了加厚增大熱阻外，還有什么辦法？每天的室外氣溫在波動(dòng)，這對外墻傳熱有什么影響？怎么利用這種特征做好外墻設(shè)計(jì)？作業(yè)題目：圍護(hù)結(jié)構(gòu)防熱設(shè)計(jì)目標(biāo)：應(yīng)用建筑熱工學(xué)方法和思路，做外墻和屋頂?shù)姆罒嵩O(shè)計(jì)作用：學(xué)用結(jié)合，有的放矢，鍛煉傳熱分析和防熱設(shè)計(jì)能力內(nèi)容：①針對某一客運(yùn)站方案，依防熱原理，分別獨(dú)立設(shè)計(jì)3種外墻和3種屋頂防熱構(gòu)造；②從防熱效果、外立面設(shè)計(jì)、力學(xué)、防水和全生命周期等方面綜合評價(jià)設(shè)計(jì)方案；③給出最終的優(yōu)選方案，形成最終報(bào)告。作業(yè)要點(diǎn)：①所有設(shè)計(jì)應(yīng)嚴(yán)格符合防熱原理和氣候適應(yīng)性；②設(shè)計(jì)應(yīng)推陳出新，力求新穎和獨(dú)創(chuàng)性；③繼承和發(fā)揚(yáng)傳統(tǒng)材料和構(gòu)造；④調(diào)研和選用新興材料和技術(shù)；⑤所有設(shè)計(jì)應(yīng)給出詳細(xì)的構(gòu)造設(shè)計(jì)示意圖；⑥給出主要材料的熱物性參數(shù)。每班4組，1周后交到：zhangyuf@作業(yè)點(diǎn)評與答疑，記入平時(shí)成績認(rèn)知框架傳熱與熱物性室內(nèi)環(huán)境室外氣候外墻、屋頂與外窗非穩(wěn)態(tài)傳熱回顧與小結(jié)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱室外氣候室內(nèi)環(huán)境傳熱阻，(m2·K)/W：傳熱系數(shù)，W/(m2·K)：，衡量建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)（外墻、屋頂、外窗）所有方式傳熱總能力的熱工指標(biāo)溫度瞬變溫度瞬變之溫度表現(xiàn)從外而內(nèi)溫度依次升高各處溫度升高到新的穩(wěn)定狀態(tài)需要不同時(shí)間各處溫度隨室外氣溫變化而變化的快慢不同溫度瞬變之熱流表現(xiàn)外表面吸熱熱流突然升高，而后逐漸降低內(nèi)表面放熱熱流緩慢升高達(dá)到新的穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，內(nèi)外表面熱流再次相等溫度瞬變之變化機(jī)理外表面吸熱=蓄熱+內(nèi)部傳熱

蓄熱使得，由此造成，從而形成內(nèi)部傳熱的增量如此層層接力，最終使得，灰色部分為達(dá)到新平衡前構(gòu)造的總蓄熱量溫度瞬變之表面溫度蓄熱，，相同蓄熱引起的單位時(shí)間溫升越小，溫升越慢內(nèi)部傳熱，相同溫差形成的內(nèi)部傳熱越多，蓄熱越少，溫升越慢蓄熱系數(shù)表征材料表面抵抗溫度變化能力，W/(m2·K)，，，，則，抵抗力越強(qiáng)，材料表面溫升越慢建筑材料蓄熱系數(shù)（W/(m2·K)）大理石23.27鋼筋混凝土17.2灰沙磚12.72水泥砂漿11.37石灰砂漿10.07粘土多孔磚7.92加氣混凝土3.59軟木板1.95聚苯乙烯泡沫塑料板0.36秋冬季節(jié)，赤腳在大理石地板和松木地板上走，感覺有什么不同，為什么？會(huì)議室：使用時(shí)，希望房間表面溫度能在短時(shí)間內(nèi)隨空調(diào)升降溫，那么，應(yīng)選用蓄熱系數(shù)（大？小）的材料做表面飾面？溫度瞬變之內(nèi)部溫度蓄熱，，相同蓄熱引起的單位時(shí)間溫升越小，溫升越慢內(nèi)部傳熱，相同溫差形成的內(nèi)部傳熱越少，溫升越慢熱惰性指標(biāo)表征材料內(nèi)部抵抗溫度變化的能力，，，，則，抵抗力越強(qiáng)，材料內(nèi)部溫升越慢構(gòu)造，構(gòu)造

，構(gòu)造內(nèi)表面溫升越慢建筑結(jié)構(gòu)熱惰性指標(biāo)覆土種植屋面4.22加氣混凝土190外墻3.65蓄水鋼筋混凝土100屋面3.1陶?；炷量招钠鰤K190外墻2.99鋼筋混凝土100屋面2.9灰沙磚180外墻2.63鋼筋混凝土200外墻2.53混凝土空心砌塊190外墻2.45聚苯夾芯板100輕質(zhì)墻0.86重質(zhì)輕質(zhì)2.5溫度周期性波動(dòng)廣州小時(shí)氣溫7月標(biāo)準(zhǔn)日：最小26℃，最大32℃，平均29℃1月標(biāo)準(zhǔn)日：最小11℃，最大17℃，平均14℃張晴原等（著），中國建筑用標(biāo)準(zhǔn)氣象數(shù)據(jù)庫，機(jī)械工業(yè)出版社，2004波動(dòng)的離散與疊加連續(xù)變化~離散為多個(gè)階躍變化變化之結(jié)果~各階躍波作用的疊加周期性波動(dòng)之輕質(zhì)結(jié)構(gòu)可短時(shí)穩(wěn)定，近似穩(wěn)態(tài)傳熱內(nèi)表面溫度緊隨室外氣溫變化（無延遲）溫度波幅衰減（，衰減越大）等周期衰減周期性波動(dòng)之重質(zhì)結(jié)構(gòu)短時(shí)不穩(wěn)定，非穩(wěn)態(tài)傳熱內(nèi)表面溫度變化落后于室外氣溫變化（延遲）溫度波幅衰減（，，衰減越大）等周期延遲衰減應(yīng)用廣州熱環(huán)境設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB50176-1993《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》目標(biāo)保證自然通風(fēng)條件下的室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量規(guī)定在房間自然通風(fēng)情況下，建筑物的屋頂和東、西外墻內(nèi)表面最高溫度≤35.6℃周期性波動(dòng)傳熱系數(shù)越小，熱惰性指標(biāo)越大，內(nèi)表面最高溫度越低廣州節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB50189-2005《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》JGJ75-2012《夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》目標(biāo)與1980年代建筑相比，節(jié)能50%規(guī)定外墻傳熱系數(shù)≤1.5W/(m2·K)屋頂傳熱系數(shù)≤0.9W/(m2·K)周期性波動(dòng)輕質(zhì)：日間傳熱，向室內(nèi)側(cè)重質(zhì)：夜間傳熱，同時(shí)向室內(nèi)和室外側(cè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用JGJ75《夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》建筑結(jié)構(gòu)熱惰性指標(biāo)覆土種植屋面4.22加氣混凝土190外墻3.65蓄水鋼筋混凝土100屋面3.1陶?；炷量招钠鰤K190外墻2.99鋼筋混凝土100屋面2.9灰沙磚180外墻2.63鋼筋混凝土200外墻2.53混凝土空心砌塊190外墻2.45聚苯夾芯板100輕質(zhì)墻0.86重質(zhì)輕質(zhì)2.5外墻D外墻傳熱系數(shù)KD≥3.02.0<K≤2.5D≥2.81.5<K≤2.0D≥2.50.7<K≤1.5D<2.5K≤0.7屋頂D屋頂傳熱系數(shù)KD≥2.50.4<K≤0.9D<2.5K≤0.4⑤外墻遮陽防熱原理入射=反射+吸收，吸收=對流+輻射僅部分輻射作用于墻體外表面輻射越少，外墻室外綜合溫度越低技術(shù)要點(diǎn)減小遮陽構(gòu)件的太陽輻射吸收率以減少吸收增強(qiáng)間層的通風(fēng)以增加對流減少構(gòu)件蓄熱以促進(jìn)夜晚的散熱設(shè)計(jì)要點(diǎn)選淺色、輕質(zhì)遮陽構(gòu)件構(gòu)件與墻體留充足間隙（500）底部架空，上部開敞中間花格鏤空當(dāng)量附加熱阻0.3(m2·K)/W④屋頂遮陽防熱原理入射=反射+吸收，吸收=對流+輻射僅部分輻射作用于屋頂外表面輻射越少，屋頂室外綜合溫度越低技術(shù)要點(diǎn)減小遮陽構(gòu)件的太陽輻射吸收率以減少吸收增強(qiáng)間層的通風(fēng)以增加對流減少構(gòu)件蓄熱以促進(jìn)夜晚的散熱設(shè)計(jì)要點(diǎn)選淺色、輕質(zhì)遮陽構(gòu)件構(gòu)件與屋頂留充足間隙（200）開口朝向主導(dǎo)風(fēng)向，間層不留雜物構(gòu)件內(nèi)側(cè)貼鋁箔當(dāng)量附加熱阻0.3(m2·K)/W大氣長波輻射現(xiàn)象公式地表向外太空（0K）發(fā)出長波輻射大氣層（H2O、CO2和O3等）吸收和反射部分輻射，比例為視大氣為輻射換熱對象，其等效溫度為天空有效溫度（大氣長波輻射溫度）天空有效溫度7月30日：最小6℃，最大20℃，平均11℃（相差19℃）1月1日：最小-3℃，最大10℃，平均2℃（相差10℃）周期性波動(dòng)熱惰性指標(biāo)越小，夜間散熱越快夜間夜間課下練習(xí)理解概念：蓄熱、衰減、延遲、重質(zhì)構(gòu)造、輕質(zhì)構(gòu)造、大氣長波輻射、天空有效溫度掌握熱物性：蓄熱系數(shù)、熱惰性指標(biāo)思考：做熱工設(shè)計(jì)，什么情況用穩(wěn)態(tài)傳熱的思路，什么情況用非穩(wěn)態(tài)傳熱的思路？二者矛盾還是互補(bǔ)？舉一些在非穩(wěn)態(tài)傳熱方面明顯不同的案例，分析他們的傳熱特點(diǎn)和合理性。預(yù)習(xí)：回顧下外墻和屋頂遮陽的作用，類推外窗遮陽的作用。想做好廣州建筑的西向外窗遮陽，如何著手？認(rèn)知框架傳熱與熱物性室內(nèi)環(huán)境室外氣候外墻、屋頂與外窗非穩(wěn)態(tài)傳熱回顧與小結(jié)認(rèn)知框架傳熱與熱物性——分析方法室內(nèi)環(huán)境室外氣候外墻、屋頂與外窗——解決問題回顧與小結(jié)提出問題人·建筑·氣候建筑熱工設(shè)計(jì)的主視角參考標(biāo)準(zhǔn)夏季（0.5clo）舒適溫度范圍24~27℃冬季（1.0clo）舒適溫度范圍20~25℃前提條件：50%、0.2m/s、1.2met操作溫度（℃）含濕量熱舒適區(qū)風(fēng)速<0.2m/s1.2met相對濕度GB/T5701-2008《室內(nèi)熱環(huán)境條件》廣州室外綜合溫度過熱211天（58%），過冷31天（9%），適中123天（33%）充分滿足夏季防熱，可不考慮冬季保溫公共建筑外墻傳熱系數(shù)限值單位：W/m2·K夏熱冬暖地區(qū)夏熱冬冷地區(qū)寒冷地區(qū)嚴(yán)寒地區(qū)外墻節(jié)能設(shè)計(jì)要求熱工分區(qū)一月平均氣溫冬季采暖溫差（18℃）七月平均氣溫夏季空調(diào)溫差（26℃）傳熱系數(shù)限值（W/m2·K）嚴(yán)寒地區(qū)≤-10℃≥28℃————0.4~0.5寒冷地區(qū)-10~0℃18~28℃————0.5~0.6夏熱冬冷地區(qū)0~10℃8~18℃25~30℃-1~4℃（2～7℃）1夏熱冬暖地區(qū)>10℃——25~29℃-1～3℃（2～6℃）1.5取廣州和上海七月平均太陽輻射照度計(jì)算得到（=0.7)溫差驅(qū)動(dòng)傳熱的主動(dòng)力導(dǎo)熱（熱傳導(dǎo)）靜止物體相接觸，因溫差作用而產(chǎn)生傳熱微觀：電子遷移、晶格振動(dòng)、分子碰撞導(dǎo)熱熱流，W/m2導(dǎo)熱系數(shù)（熱導(dǎo)率），W/(m·K)：1m長的材料在1K（1℃）溫差作用下通過導(dǎo)熱傳遞的熱流量，衡量建筑材料導(dǎo)熱能力的重要指標(biāo)導(dǎo)熱熱阻，(m2·K)/W：，表示厚度為，導(dǎo)熱系數(shù)為的材料阻擋導(dǎo)熱的能力，熱阻越大，阻力越大對流換熱流動(dòng)的流體與固體表面接觸時(shí)，同時(shí)發(fā)生導(dǎo)熱和對流的傳熱過程對流換熱熱流，W/m2對流換熱系數(shù)，W/(m2·K)：流體與固體在1℃溫差時(shí)單位接觸面上的對流換熱量，表征流體與固體表面間對流換熱的能力對流換熱熱阻，(m2·K)/W：邊界層20~30mm主流區(qū)層流導(dǎo)熱湍流對流輻射換熱兩表面間相互輻射產(chǎn)生的凈換熱輻射換熱熱流