建筑熱環(huán)境課件

建筑材料的熱工特性

建築材料的熱工特性傳熱學(xué)的基本概念和原理建築材料的熱工特性傳熱學(xué)的基本概念和原理建築中的熱平衡輻射對(duì)流導(dǎo)熱建築中的熱平衡建築中主要是通過(guò)輻射、對(duì)流、傳導(dǎo)3種基本傳熱方式進(jìn)行著室內(nèi)外的熱交換。

建築中的熱平衡建築的得熱和失熱主要包括10個(gè)方面

為取得建築中的熱平衡，讓室內(nèi)處?kù)斗€(wěn)定的適宜溫度中，在室內(nèi)達(dá)到熱舒適環(huán)境後應(yīng)以上各項(xiàng)得熱的總和等於失熱的總和即；1＋2＋3＋4＋5＝6＋7＋8＋9＋10。

建築中的熱平衡熱和溫度

熱是能的一種形式，其量度單位與能相同，採(cǎi)用焦耳（J），它是物質(zhì)分子能的外部表現(xiàn)，如：（1）轉(zhuǎn)移動(dòng)能（kineticenergyoftranslation）（2）旋轉(zhuǎn)動(dòng)能（kineticenergyofrotation）

（3）勢(shì)能（Potentialenergy）

建築中的熱平衡溫度是國(guó)際六基本單位制之一。

華氏溫標(biāo)（Fahrenheit）

（F）攝氏溫標(biāo)（Celsius）（oC）開(kāi)爾文溫標(biāo)（Kelvin）（K）

建築中的熱平衡顯熱和潛熱（

SensibleandLatentHeat）熱流能引起物體溫度變動(dòng)，我們稱(chēng)為顯熱，是可感知或測(cè)知的熱。熱流不引起溫度變動(dòng)，這種熱稱(chēng)為潛熱。

建築中的熱平衡比熱（SpecificHeatCapacity）使

1kg物質(zhì)升高1℃（或

K）所需的熱量。熱容

(HeatCapacity)使一定的物體升高1℃（或

K）所需的熱量。建築中的熱平衡熱轉(zhuǎn)移方式有三：傳導(dǎo)（Conduction），是固體內(nèi)熱轉(zhuǎn)移的主要方式；對(duì)流（Convection），是流體即液體與氣體內(nèi)熱轉(zhuǎn)移主要方式；輻射（Radiation），是自由空間熱轉(zhuǎn)移的主要方式。輻射凡溫度高於絕對(duì)零度的物體，都可以發(fā)射同時(shí)也接受熱輻射。

從理論上說(shuō)，物體熱輻射的電磁波波長(zhǎng)可以包括電磁波的整個(gè)波譜範(fàn)圍，但在一般所遇到的物體的溫度範(fàn)圍內(nèi)，有實(shí)際意義的熱輻射波長(zhǎng)在波譜的0.38～1000μm之間，而且大部分能量位於紅外線區(qū)段的0.76－20μm範(fàn)圍內(nèi)。輻射一個(gè)物體對(duì)外來(lái)的入射輻射可以有反射、吸收和透過(guò)3種情況，它們與入射輻射的比值分別叫作物體對(duì)輻射的反射係數(shù)（又稱(chēng)反射率）γ、吸收係數(shù)（又稱(chēng)吸收率）ρ和透過(guò)係數(shù)τ（又稱(chēng)透過(guò)率），以入射輻射為1，則有如下關(guān)係式：

γ＋ρ＋τ＝1輻射

黑體（ρ＝1

）白體（γ＝1

）透明體（τ＝1

）灰體

輻射黑體輻射

黑體不但能將一切波長(zhǎng)的外來(lái)輻射完全吸收；也能向外發(fā)射一切波長(zhǎng)的輻射。斯蒂芬·波爾茲曼定律

輻射普朗克定律

不同溫度下黑體輻射能按照波長(zhǎng)的分佈

輻射黑體單色輻射力Ebλ的最大值隨著黑體溫度升高而向波長(zhǎng)較短一邊移動(dòng)

輻射黑體溫度愈高，其最大輻射力的波長(zhǎng)愈短。如太陽(yáng)相當(dāng)於溫度為6000K的黑體輻射，其最大輻射力波長(zhǎng)約為0.5μm，而16oC（

289K）左右的常溫物體發(fā)射的最大輻射力波長(zhǎng)約在

10μm左右。

輻射灰體的輻射特性與黑體近似，但在同溫度下其全輻射力低於黑體。灰體的全輻射力計(jì)算式為：

輻射輻射係數(shù)可以表徵物體向外發(fā)射輻射的能力。各種物體（灰體）的輻射係數(shù)均低於黑體，其數(shù)值大小取決於物體表層的化學(xué)性質(zhì)、光潔度、顏色等。輻射

黑度，或稱(chēng)發(fā)射率，是物體輻射係數(shù)與黑體輻射係數(shù)之比。用算式表達(dá)為：輻射在一定溫度下，物體對(duì)輻射熱的吸收係數(shù)（ρn）在數(shù)值上與其黑度ε相等。也就是說(shuō)，物體輻射能力愈大，它對(duì)外來(lái)輻射的吸收能力也愈大；反之，若輻射能力愈小，則吸收能力也愈小。

輻射反射係數(shù)對(duì)於多數(shù)不透明的物體來(lái)說(shuō)，吸收係數(shù)與反射係數(shù)之和為1。吸收係數(shù)愈大，則反射係數(shù)愈小。

輻射不同物體表面的反射係數(shù)隨表面性質(zhì)的不同而對(duì)入射的各種波長(zhǎng)輻射呈現(xiàn)出各自的反射特性。

輻射幾種典型表面對(duì)各種波長(zhǎng)輻射的反射係數(shù)

輻射玻璃的透過(guò)特性

輻射兩表面間在單位時(shí)間裏的輻射換熱量主要取決於表面溫度和兩表面的面積及其相互位置關(guān)係。

角係數(shù)Ψ12＝Q12/Q1Ψ21＝Q21/Q2輻射黑體表面輻射換熱計(jì)算運(yùn)用角係數(shù)可得到單位時(shí)間裏表面F1給表面F2的輻射熱Q12的計(jì)算式

而單位時(shí)間裏表面F2給表面F1的輻射熱為

輻射灰體表面間輻射換熱計(jì)算

對(duì)於任意相對(duì)位置且黑度大於0.8的灰體表面，F(xiàn)1和F2之間在單位時(shí)間的淨(jìng)輻射換熱量Q1－2可表示為：

輻射兩無(wú)限大平行表面的輻射換熱

輻射有遮熱板的空氣間層輻射換熱

輻射如C1＝C2＝C3，即當(dāng)遮熱板的輻射係數(shù)與空氣間層兩壁面的輻射係數(shù)相同時(shí)，則C13＝C32

以其代人上式可得

輻射表面輻射換熱係數(shù)建築圍護(hù)結(jié)構(gòu)的表面（F1）與所處環(huán)境中的其他表面之間的輻射換熱，很難具體詳細(xì)計(jì)算。在工程中一般用以下公式粗略計(jì)算：

輻射

未吸收的能量反射率=———————————

入射能量吸收的能量吸收率=————————————

入射能量反射與吸收（ReflectanceandAbsorptance）輻射

已知物體輻射能發(fā)射率=——————————————

黑體輻射能發(fā)射（Emittance）對(duì)流對(duì)流（Convection）空氣物質(zhì)如果有一部分比周?chē)糠指鼰釙r(shí)，該部分空氣密度將變小，而周?chē)^冷較重的空氣就會(huì)下降並使熱空氣升高，產(chǎn)生上述現(xiàn)象的作用力是重力，其所引起的冷熱空氣的相對(duì)運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為對(duì)流。邊界膜（boundaryfilm）對(duì)流自然對(duì)流與受迫對(duì)流對(duì)流換熱是指流體各微團(tuán)分子作相對(duì)位移而傳送熱量的方式。按促成流體產(chǎn)生對(duì)流的原因，可分為“自然對(duì)流”和“受迫對(duì)流”。對(duì)流自然對(duì)流是由於液體冷熱不同的密度不同引起的流動(dòng)。

受迫對(duì)流是由於外力作用（如風(fēng)吹、泵壓等）而迫使流體產(chǎn)生對(duì)流。

對(duì)流表面對(duì)流換熱

指在空氣溫度與物體表面的溫度不等時(shí)，由於空氣沿壁面流動(dòng)而使表面與空氣之間所產(chǎn)生的熱交換。

對(duì)流對(duì)平壁表面，當(dāng)空氣與表面溫度一定時(shí)，表面對(duì)流換熱量主要取決於其“邊界層”的空氣狀況。

對(duì)流邊界層的溫度分佈對(duì)流表面對(duì)流換熱所交換的熱量一般用下式表示，即：

近似計(jì)算αc＝2．5＋4．2Vαc＝（2．5～60）＋4．2V

導(dǎo)熱導(dǎo)熱是物體不同溫度的各部分直接接觸而發(fā)生的熱傳遞現(xiàn)象。

導(dǎo)熱可產(chǎn)生於液體、氣體、導(dǎo)電固體和非導(dǎo)電固體中。

它是由于溫度不同的質(zhì)點(diǎn)（分子、原子或自由電子）熱運(yùn)動(dòng)而傳送熱量，只要物體內(nèi)有溫差就會(huì)有導(dǎo)熱產(chǎn)生。

導(dǎo)熱按照物體內(nèi)部溫度分佈狀況的不同，可分為一維、二維和三維導(dǎo)熱現(xiàn)象。同時(shí)，根據(jù)熱流及各部分溫度分佈是否隨時(shí)間而改變，又分為穩(wěn)定導(dǎo)熱（傳熱）和不穩(wěn)定導(dǎo)熱（傳熱）

導(dǎo)熱導(dǎo)熱基本方程一個(gè)物體在單位時(shí)間、單位面積上傳遞的熱量與在其法線方向上的溫度變化率呈正比。

導(dǎo)熱一維穩(wěn)定傳熱僅產(chǎn)生於物體只在一個(gè)方向上有溫差，並且溫度和熱流均不隨時(shí)間而變的情況下。一維穩(wěn)定傳熱的計(jì)算式可寫(xiě)成：

導(dǎo)熱一維不穩(wěn)定傳熱現(xiàn)象

按照熱作用的情況又可分單向週期性熱作用和雙向週期性熱作用產(chǎn)生於物體在一個(gè)方向上有溫差，但溫差方向的溫度不是恒定而是隨時(shí)間在變化的情況。導(dǎo)熱在不穩(wěn)定傳熱過(guò)程中，每一個(gè)與熱流方向垂直的截面上，熱流強(qiáng)度都不相等，壁體材料的比熱（c）、密度（β）和導(dǎo)熱係數(shù)（λ）以及熱流波動(dòng)的波幅和週期都影響著壁體內(nèi)溫度升降的速度。導(dǎo)熱單向週期性熱作用的週邊護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度變化情況。導(dǎo)熱導(dǎo)熱係數(shù)（ThermalConductivity）導(dǎo)熱係數(shù)（λ）的物理意義是，在穩(wěn)定傳熱狀態(tài)下當(dāng)材料層厚度為1m、兩表面的溫差為1°C

時(shí)，在1小時(shí)內(nèi)通過(guò)1m截面積的導(dǎo)熱量。

導(dǎo)熱各種物質(zhì)（氣體、液體、固體）的導(dǎo)熱係數(shù)數(shù)值範(fàn)圍和性質(zhì)有所不同，而且一般地說(shuō)，各種物質(zhì)的導(dǎo)熱係數(shù)還分別與當(dāng)時(shí)的壓力、溫度、密度、含濕量有關(guān)。

建築材料的熱工特性保溫和隔熱材料熱阻和熱惰性絕熱材料的種類(lèi)和作用絕熱材料的分類(lèi)、性能和應(yīng)用建築材料的熱工特性絕熱材料性能和衡量指標(biāo)及其影響因素材料的導(dǎo)熱係數(shù)

導(dǎo)熱係數(shù)是評(píng)定材料導(dǎo)熱性能的重要指標(biāo)，絕大多數(shù)建築材料的導(dǎo)熱係數(shù)介於0.023~3.49W/(m·K)之間。導(dǎo)熱係數(shù)越小，說(shuō)明材料越不易導(dǎo)熱。通常把導(dǎo)熱係數(shù)小於0.23W/(m·K)的材料稱(chēng)為絕熱材料。建築材料的熱工特性絕熱（Insulation）

絕熱材料可歸納為三類(lèi)

輕質(zhì)成型材絕熱（Bulkinsulation）空氣層絕熱（

Airspaceinsulation）

反射絕熱（Reflectiveinsulation）建築材料的熱工特性材料層熱阻在建築熱工中，通常把材料厚度與導(dǎo)熱係數(shù)的比值稱(chēng)為材料層的熱阻，它也是材料絕熱性能好壞的評(píng)定指標(biāo)。建築材料的熱工特性影響材料導(dǎo)熱係數(shù)或熱阻的主要因素材料的組成與微觀結(jié)構(gòu)空隙率與孔結(jié)構(gòu)濕度其他影響因素包括溫度及熱流方向建築材料的熱工特性各種建築材料的λ值相差很大，就是同一材料的“λ”值，還要受溫度、濕度和密度等因素的影響

溫度的影響

濕度的影響密度的影響

建築材料的熱工特性絕熱材料的選用主要性能達(dá)到以下指標(biāo)：導(dǎo)熱係數(shù)不宜大於0.23W/(m·K)表觀密度不宜大於600kg/m3抗壓強(qiáng)度不低於0.3MPa耐久性建築材料的熱工特性常用的絕熱材料有機(jī)材料絕熱性能好，耐熱性差，易腐朽。無(wú)機(jī)材料分為纖維材料、粒狀材料和多孔材料。建築材料的熱工特性化學(xué)成分形狀名稱(chēng)導(dǎo)熱係數(shù)（W/(m·K)）應(yīng)用無(wú)機(jī)材料纖維材料礦棉（巖棉、礦渣棉）<0.052填充用料礦棉氈0.048~0.052牆、屋頂保溫冷庫(kù)隔熱礦棉板>0.046冷庫(kù)、建築隔熱玻璃棉>0.035圍護(hù)結(jié)構(gòu)粒狀材料膨脹蛭石0.046~0.070填充牆壁、樓板蛭石製品0.079~0.1磚、板、管?chē)o(hù)結(jié)構(gòu)膨脹珍珠巖0.025~0.048絕熱填充料珍珠巖製品0.058~0.87磚、板、管?chē)o(hù)結(jié)構(gòu)建築材料的熱工特性化學(xué)成分形狀名稱(chēng)導(dǎo)熱係數(shù)（W/(m·K)）應(yīng)用無(wú)機(jī)材料多孔材料泡沫混凝土0.082~0.186圍護(hù)結(jié)構(gòu)加氣混凝土0.093~0.164圍護(hù)結(jié)構(gòu)微孔矽酸鈣0.047管道、圍護(hù)結(jié)構(gòu)泡沫玻璃0.06~0.13冷庫(kù)隔熱建築材料的熱工特性化學(xué)成分形狀名稱(chēng)導(dǎo)熱係數(shù)（W/(m·K)）應(yīng)用有機(jī)材料泡沫塑料聚苯乙烯0.031~0.047屋面、牆面保溫，冷庫(kù)、隔熱、複合板、夾層等硬質(zhì)聚氯乙稀<=0.043硬質(zhì)聚氨酯0.037~0.055脲醛0.028~0.041多孔板軟木板0.052~0.70冷庫(kù)隔熱木絲板0.11~0.26天花板、護(hù)牆板蜂窩板結(jié)構(gòu)、非結(jié)構(gòu)、保溫隔聲建築材料的熱工特性空氣層絕熱（airspaceinsulation）在沒(méi)有對(duì)流的條件下，厚邊界膜具有高熱阻性能。

1.牆面空氣間層

2.窗簾

3.雙層、三層、四層玻璃建築材料的熱工特性反射絕熱材料（reflectiveinsulation）利用磨光金屬表面的高反射性與低發(fā)射性減少熱傳遞。建築用RFL：1.鋁箔做成單層卷材用作屋頂襯墊和牆布。2.用格網(wǎng)將多層鋁箔隔開(kāi)做成多層鋁箔絕熱層，安裝後可得到附加的空氣間層。Theend.Thanks！建築材料的熱工特性建築的體型與圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

圍護(hù)結(jié)構(gòu)（牆、屋頂、門(mén)窗）的作用圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫設(shè)計(jì)原理

建築的體型

與

圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

建築的體型與圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

圍護(hù)結(jié)構(gòu)的作用

圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫設(shè)計(jì)原理

圍護(hù)結(jié)構(gòu)的作用圍護(hù)結(jié)構(gòu)

牆、屋頂、門(mén)窗、地面

圍護(hù)結(jié)構(gòu)的作用

保溫隔熱通風(fēng)

圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫設(shè)計(jì)原理在我國(guó)大約有占全國(guó)總面積60％的地區(qū)冬季室內(nèi)需要供暖。這些地區(qū)的建築在設(shè)計(jì)上既要考慮保證良好的室內(nèi)熱環(huán)境，還要注意節(jié)省採(cǎi)暖的能耗和建造費(fèi)用，即注意建築保溫問(wèn)題。

圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫設(shè)計(jì)原理建築保溫設(shè)計(jì)考慮的不利情況是在冬季陰天。室外為穩(wěn)定低溫，並且晝夜溫度波動(dòng)較小，室內(nèi)是由供暖設(shè)備保持一定溫度，熱量持續(xù)由室內(nèi)流向室外，因此冬季圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳效可以粗略地主要按穩(wěn)定傳熱計(jì)算。

圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫設(shè)計(jì)原理圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱過(guò)程和傳熱量

傳熱的3個(gè)基本過(guò)程及每個(gè)過(guò)程的主要傳熱方式

表面感熱

構(gòu)件傳熱表面散熱

圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫設(shè)計(jì)原理表面感熱

圍護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面主要通過(guò)對(duì)流和輻射方式從室內(nèi)得到熱量,內(nèi)表面單位面積上在單位時(shí)間從室內(nèi)得到的熱量，即到達(dá)圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面的熱流密度可用下式計(jì)算：

圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫設(shè)計(jì)原理內(nèi)表面換熱係數(shù)的定義為：當(dāng)內(nèi)表面與室內(nèi)空氣之間的溫差為

IK（

IC）時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位表面積的傳熱量。內(nèi)表面換熱係數(shù)應(yīng)為內(nèi)表面輻射換熱係數(shù)（

αri）與內(nèi)表面對(duì)流換熱係數(shù)（αci）之和。

αi＝αri＋αci

圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫設(shè)計(jì)原理內(nèi)表面換熱係數(shù)的倒數(shù)稱(chēng)為內(nèi)表面換熱阻（Ri）。即Ri＝1/αi或。αi＝1／R圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫設(shè)計(jì)原理按照穩(wěn)定傳熱計(jì)算，平壁圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)各材料層在單位時(shí)間、單位面積上的傳熱量為

圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫設(shè)計(jì)原理λ1／d1，λ2／d2，λ3／d3，分別代表圍護(hù)結(jié)構(gòu)各材料層的傳熱能力，又稱(chēng)為該材料層的“熱導(dǎo)”。熱導(dǎo)的倒數(shù)稱(chēng)為“構(gòu)件熱阻”

圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫設(shè)計(jì)原理構(gòu)件熱阻（R）表示圍護(hù)結(jié)構(gòu)中備材料層對(duì)熱流的阻擋能力，熱阻愈大則通過(guò)的熱流密度（q）愈小。

圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫設(shè)計(jì)原理多層構(gòu)造的圍護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)為各層材料熱阻之和

圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫設(shè)計(jì)原理表面散熱

表面散熱和表面感熱在傳熱機(jī)理上相同，都是表面與周?chē)h(huán)境和空氣之間通過(guò)輻射和對(duì)流進(jìn)行熱交換

圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫設(shè)計(jì)原理ae——外表面換熱係數(shù)外表面換熱係數(shù)（

αe）的倒數(shù)稱(chēng)為外表面換熱阻

圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫設(shè)計(jì)原理圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱係數(shù)、傳熱阻

一般構(gòu)造的傳熱係數(shù)及傳熱阻計(jì)算穩(wěn)定傳熱條件下，在圍護(hù)結(jié)構(gòu)的3個(gè)傳熱過(guò)程中，其單位時(shí)間、單位面積的傳熱量均相等。

qi=qn=qe=q

圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫設(shè)計(jì)原理qi=qn=qe=q圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫設(shè)計(jì)原理“K”稱(chēng)為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱係數(shù)，它的意義是當(dāng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)兩側(cè)溫度差

1℃（

1K）時(shí)，在單位時(shí)間裏通過(guò)平壁單位面積的傳熱量「W／（m2·K）」。物理量R0為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱阻（過(guò)去稱(chēng)為總熱阻），是傳熱係數(shù)K的倒數(shù)，表示熱量從圍護(hù)結(jié)構(gòu)的一側(cè)空間傳至另一側(cè)空間所受到的總阻力。

圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫設(shè)計(jì)原理

圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱阻R0的計(jì)算式為：

圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫設(shè)計(jì)原理對(duì)面積為F的圍護(hù)結(jié)構(gòu)在單位時(shí)間內(nèi)的傳熱量，可用公式表示為：

圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫設(shè)計(jì)原理

在實(shí)際應(yīng)用中，圍護(hù)結(jié)構(gòu)有時(shí)是用兩種或兩種以上的材料組合而成的組合結(jié)構(gòu)，如空心接板或帶肋的填充牆等，由於構(gòu)件部分的熱阻不同，局部存在著二維傳熱。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫設(shè)計(jì)原理封閉空氣間層的熱阻

在圍護(hù)結(jié)構(gòu)中設(shè)封閉空氣間層是常見(jiàn)的保溫措施?？諝忾g層中的傳熱和在固體材料中不同，它不是以導(dǎo)熱為主，而是有輻射、對(duì)流、傳導(dǎo)3種方式，其中輻射傳熱約占總傳熱量的60％～

70％而傳導(dǎo)只占

10％左右。因此，空氣間層的熱阻主要取決於間層兩個(gè)表面間的輻射和對(duì)流換熱的能力；

圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫設(shè)計(jì)原理幾種不同表面的垂直空氣間層熱阻

1未加反射材料2一個(gè)表面加反射材料3兩個(gè)表面加反射材料圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫設(shè)計(jì)原理窗的傳熱阻

窗戶(hù)是保溫能力最低的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，一般情況下，通過(guò)單層窗的傳熱量是同等面積外牆的3～5倍。單層窗的框邊和玻璃本身的熱阻都很小，在窗的傳熱阻中內(nèi)、外表面換熱阻的影響就相對(duì)較大。

圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫設(shè)計(jì)原理圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面及內(nèi)部溫度計(jì)算

一般構(gòu)造部分的內(nèi)表面及內(nèi)部溫度

熱橋部位的局部?jī)?nèi)表面溫度

圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫設(shè)計(jì)原理一般構(gòu)造部分的內(nèi)表面及內(nèi)部溫度當(dāng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)造確定後，可以進(jìn)一步根據(jù)室內(nèi)外的溫度條件計(jì)算出其內(nèi)表面和內(nèi)部各層的溫度，從而分析其保溫效果；

圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫設(shè)計(jì)原理內(nèi)表面及內(nèi)部溫度計(jì)算式可由穩(wěn)定傳熱基本方程導(dǎo)出。

qi＝q

圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫設(shè)計(jì)原理q1＝

q2＝

q3＝

qi＝

q圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫設(shè)計(jì)原理在圍護(hù)結(jié)構(gòu)中，常有保溫性能遠(yuǎn)低於主體部分的嵌入構(gòu)件，這些部位的傳熱量比主體部分大得多，所以它們的內(nèi)表面溫度也比主體部分低，在建築熱工學(xué)中，這種容易傳熱的部分叫作“熱橋”。

圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫設(shè)計(jì)原理採(cǎi)用以下計(jì)算式計(jì)算冷橋處內(nèi)表面溫度

在“橋”部位的內(nèi)表面溫度既受“橋”處的熱阻和構(gòu)造方式的影響也受主體部分熱阻的影響。

圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫設(shè)計(jì)原理貫通式熱橋?qū)?nèi)表面溫度影響最大，在建築中應(yīng)儘量避免採(cǎi)用，或在熱橋部位加設(shè)高效保溫材料。對(duì)非貫通式熱橋，則最好將熱橋佈置在靠近室外一側(cè)。

圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫設(shè)計(jì)原理外牆角內(nèi)表面溫度

由於在牆角部分的室內(nèi)空氣流動(dòng)速度慢、感熱阻大，更主要是由於牆角的放熱面大於吸熱面，因此牆角部分的內(nèi)表面溫度遠(yuǎn)比主體部分的內(nèi)表面溫度為低。

圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫設(shè)計(jì)原理圖外牆角散熱情況。在主體部分因?qū)僖痪S傳熱，等溫線是一系列與結(jié)構(gòu)表面平行的直線；在交角處屬二維傳熱，所以等溫線成了曲線。

建築的自然通風(fēng)

建築的自然通風(fēng)建築通風(fēng)的分類(lèi)自然通風(fēng)機(jī)械通風(fēng)建築的自然通風(fēng)自然通風(fēng)的生態(tài)意義

與其它相對(duì)複雜、昂貴的生態(tài)技術(shù)相比，自然通風(fēng)（或機(jī)械輔助式自然通風(fēng)）是當(dāng)今生態(tài)建築所普遍採(cǎi)取的一項(xiàng)比較成熟而廉價(jià)的技術(shù)措施。採(cǎi)用自然通風(fēng)方式的根本目的就是取代（或部分取代）機(jī)械通風(fēng)和空調(diào)製冷系統(tǒng)。一方面，自然通風(fēng)可以在不消耗不可再生能源的情況下降低室內(nèi)溫度、帶走潮濕氣體、改善人體熱舒適，這有利於減少能耗、降低污染，符合可持續(xù)發(fā)展的思想。另一方面，自然通風(fēng)可以提供新鮮、清潔的自然空氣（新風(fēng)），有利於人的生理和心理健康。

建築的自然通風(fēng)通風(fēng)的功能通風(fēng)的物理機(jī)理影響通風(fēng)的設(shè)計(jì)因素建築的自然通風(fēng)通風(fēng)的功能建築內(nèi)部的通風(fēng)條件是決定人們健康、舒暢的重要因素之一。它通過(guò)空氣更新及氣流的生理作用對(duì)人體起著直接的影響，並通過(guò)對(duì)室內(nèi)氣溫、濕度及內(nèi)表面溫度的影響而間接地對(duì)人體產(chǎn)生作用。建築的自然通風(fēng)通風(fēng)的三種功能第一，用室外的新鮮空氣更新室內(nèi)由於居住及生活過(guò)程而污染了的空氣，以保持室內(nèi)空氣的潔淨(jìng)度達(dá)到某一最低標(biāo)準(zhǔn)的水準(zhǔn)。此類(lèi)要求可稱(chēng)為健康通風(fēng)，這是任何氣候條件下都應(yīng)該予以保證的。第二種功能是增加體內(nèi)散熱及防止由皮膚潮濕引起的不舒適以改善熱舒適條件，此類(lèi)通風(fēng)可稱(chēng)為熱舒適通風(fēng)。第三種功能是當(dāng)室內(nèi)氣溫高於室外的氣溫時(shí)，使建築構(gòu)件降溫，此類(lèi)通風(fēng)名為建築的降溫通風(fēng)。建築的自然通風(fēng)路易·康在設(shè)計(jì)賓州大學(xué)理查德醫(yī)學(xué)試驗(yàn)樓時(shí)（1957-64），就特別注重有害氣體的排放和新鮮空氣的引入，並設(shè)置了專(zhuān)門(mén)的排氣管井，以保證二者不會(huì)相互混合。纖細(xì)的管井形成了優(yōu)美的豎向線條和有節(jié)奏的韻律，展現(xiàn)出一種超越了外在形式的內(nèi)在美。建築的自然通風(fēng)通風(fēng)與季節(jié)和氣候通風(fēng)的各種功能的相對(duì)重要性取決於不同季節(jié)與地區(qū)的主導(dǎo)氣候條件，每一種通風(fēng)又涉及到大小等級(jí)不同的氣流，而對(duì)之恰如其分的利用往往需要不同的設(shè)計(jì)細(xì)部。不少地區(qū)在不同的季節(jié)中對(duì)於通風(fēng)有著不同的要求，所以必須提供能滿(mǎn)足各種要求的設(shè)計(jì)細(xì)部。建築的自然通風(fēng)健康通風(fēng)的要求“健康通風(fēng)”的功能是為呼吸、烹調(diào)等提供必需的氧氣量，防止過(guò)量的二氧化碳以及今人不愉快的氣味。當(dāng)應(yīng)用無(wú)煙道的採(cǎi)暖或烹調(diào)設(shè)備時(shí)，通風(fēng)率應(yīng)保證使得一氧化碳及其它燃燒產(chǎn)物低於危害健康的水準(zhǔn)。建築通風(fēng)可以為建築內(nèi)部提供新鮮空氣，排除由於人的呼吸而產(chǎn)生的CO2、各種氣味、塵埃以及其他有害氣體。建築的自然通風(fēng)室內(nèi)空氣品質(zhì)

二氧化碳一氧化碳氧氣氣味建築的自然通風(fēng)室內(nèi)空氣品質(zhì)IAQ隨著生活水準(zhǔn)的提高，人們?cè)絹?lái)越關(guān)注工作、生活環(huán)境中的室內(nèi)空氣品質(zhì)IAQ（indoorairquality）。室內(nèi)空氣品質(zhì)的低劣在很大程度上是由於缺少充足的自然通風(fēng)。根據(jù)人體衛(wèi)生的要求，我國(guó)居住建築中房間的最低換氣次數(shù)應(yīng)為每小時(shí)0.7－0.8次。

建築的自然通風(fēng)室內(nèi)空氣品質(zhì)室內(nèi)空氣的成分與品質(zhì)受生活過(guò)程與居住者活動(dòng)量的影響。人從肺部呼出的空氣中，約含有16.3％的氧氣，4％的二氧化碳，79.7％的氮?dú)饧捌渌审w內(nèi)排出的氣體（主要是氨），此外還含有45克／米3的水汽（在37°C時(shí)的飽和氣）。建築的自然通風(fēng)健康的空氣對(duì)氧氣的需要量主要取決於新陳代謝水準(zhǔn)只是在空氣中的含氧量低於16～18％，二氧化碳含量增加到1～2％時(shí)才會(huì)產(chǎn)生有害的作用。

建築的自然通風(fēng)二氧化碳空氣的品質(zhì)是多種要素的產(chǎn)物，其中，二氧化碳的濃度最易被測(cè)定。因此，可用二氧化碳濃度作為衡量其他要素的一個(gè)間接指標(biāo)。二氧化碳的波動(dòng)與個(gè)人的衛(wèi)生條件、生活習(xí)慣等有關(guān)的。所以，應(yīng)針對(duì)不同的居民來(lái)確定實(shí)際可接受的二氧化碳量才是最有用的。建築的自然通風(fēng)氣味

為了使氣味的水準(zhǔn)適合於最起碼的健康要求，所需的通風(fēng)量常較按氧氣及二氧化碳標(biāo)準(zhǔn)確定的大，所以，儘管氣味的水準(zhǔn)難以測(cè)定，但對(duì)於通風(fēng)來(lái)說(shuō)仍不失為一較合適的標(biāo)準(zhǔn)。氣味的水準(zhǔn)，嚴(yán)格說(shuō)來(lái)並不是一種影響健康的因素，而一般說(shuō)來(lái)只不過(guò)是促進(jìn)舒適與愉快的一種因素。建築的自然通風(fēng)對(duì)於氣味的要求在建築內(nèi)對(duì)氣味的要求只是不應(yīng)有明顯不愉快的氣味。這裏指的是人體的氣味、烹調(diào)的油煙味及有時(shí)還包括抽煙的煙味。在有人的房間內(nèi)，新鮮空氣的供應(yīng)量應(yīng)足以排除可感覺(jué)到的氣味，此需要量隨可接受的社會(huì)標(biāo)準(zhǔn)、居住人數(shù)、清潔程度及生活習(xí)慣特別是吸煙條件而不同。

建築的自然通風(fēng)人對(duì)氣味的敏感性對(duì)某些發(fā)生氣味的物質(zhì)來(lái)說(shuō)，嗅覺(jué)的激閾是很低的，在某種情況下，濃度低於百萬(wàn)分之八，就可被查覺(jué)並造成刺激。由於這種緣故，對(duì)於氣味的主觀感覺(jué)常比用儀錶檢測(cè)變?yōu)槊舾?，所以可用作為評(píng)價(jià)空氣品質(zhì)的一個(gè)較適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)。建築的自然通風(fēng)人對(duì)氣味的適應(yīng)性在一間其氣味水準(zhǔn)不斷增高的房間內(nèi)呆著的人，對(duì)氣味變化的敏感性就比另一個(gè)剛進(jìn)入該室的人要差些。這樣一來(lái)，在甚至只有幾分鐘的適應(yīng)之後，對(duì)很濃的氣味也能忍受了。建築的自然通風(fēng)室內(nèi)人數(shù)與氣味：為了保持人體氣味不超過(guò)控制標(biāo)準(zhǔn)，在確定每人所需要的空氣量時(shí)，室內(nèi)人數(shù)是一個(gè)重要因素。通風(fēng)效率的定義：整個(gè)使用面積內(nèi)的有效氣流與整個(gè)供氣量之比率。這可以通過(guò)測(cè)定呼吸區(qū)內(nèi)二氧化碳濃度的增高量並用下式計(jì)算得出：

建築的自然通風(fēng)氣味的消散（自然消失過(guò)程中有著根本的區(qū)別）人體氣味不穩(wěn)定，在5分鐘內(nèi)就可以消散。廚房化學(xué)氣味需要經(jīng)歷6－7小時(shí)才能消散。香煙煙味在抽煙後3小時(shí)內(nèi)是增加的，然後慢慢減少，達(dá)到臨界水準(zhǔn)需要17－48小時(shí)。建築的自然通風(fēng)氣味水準(zhǔn)由“鑒定人”按以下幾個(gè)數(shù)字等級(jí)加以鑒別：

無(wú)氣味 0

難以感覺(jué)到的臨界氣味 1

明顯的但不令人難受的氣味 2

強(qiáng)烈而難聞的氣味 3

極強(qiáng)烈且令人不愉快的氣味，但尚可忍受 4

過(guò)度的、令人噁心且不能忍受的氣味5對(duì)於氣味的主觀印象有兩種：一種是暫態(tài)的，即剛一進(jìn)入房間時(shí)感到的，另一種是殘留的，即在室內(nèi)一分鐘以後所感到的。建築的自然通風(fēng)一氧化碳

當(dāng)使用煤氣爐、炭火盆等無(wú)煙道的加熱設(shè)備時(shí)，即產(chǎn)生一氧化碳；一氧化碳是燃燒不完全的產(chǎn)物，它對(duì)血液中血紅蛋白具有親和力而結(jié)合在一起；此混合物的穩(wěn)定性較由氧氣與血紅蛋白結(jié)合在一起的為高。當(dāng)一氧化碳被吸入與血流接觸時(shí)很快被吸收，並奪走人體的氧而使人窒息。建築的自然通風(fēng)

最低通風(fēng)率（保證健康）實(shí)際上，通過(guò)窗縫的空氣滲透已足以提供為滿(mǎn)足普通家庭最低要求所需的氣流量。甚至在無(wú)風(fēng)時(shí)，也可以由於室內(nèi)外溫度梯度的作用而可望通過(guò)每米長(zhǎng)度的縫隙得到約為1.7米2／小時(shí)的氣流量。只有在門(mén)窗上用了很有效的密封條的房間，或在烹調(diào)室、漿洗間這些由於過(guò)分擁擠以致產(chǎn)生過(guò)量水蒸汽的地方，才需要提供特殊的通風(fēng)。建築的自然通風(fēng)熱舒適通風(fēng)

熱舒適通風(fēng)的目的是向室內(nèi)提供舒適的熱環(huán)境條件，這包括著防止由於溫?zé)岣屑捌つw潮濕造成的不舒適?？諝饬鲃?dòng)在物理、生理及感覺(jué)方面所產(chǎn)生的影響

。建築的自然通風(fēng)通風(fēng)與氣候健康通風(fēng)與氣候條件無(wú)關(guān)。而熱舒適通風(fēng)則不然，它尤其要取決於建築室內(nèi)溫度與水蒸汽壓力。建築的自然通風(fēng)熱舒適通風(fēng)取決於氣流速度和氣流分佈當(dāng)為了熱舒適的需要而涉及較高的氣流率時(shí)，一定要注意到氣流速度在室內(nèi)的分佈型並非均勻的，而是在整個(gè)室內(nèi)空間有著明顯得變化。熱舒適通風(fēng)的要求常以氣流速度的形式加以規(guī)定，而不使用換氣量或者換氣次數(shù)。建築的自然通風(fēng)氣流速度與氣流分佈氣流速度和氣流分佈的關(guān)係還取決於室內(nèi)空間的幾何條件及開(kāi)口的位置。在具有一定通風(fēng)率的狹長(zhǎng)房間內(nèi)，當(dāng)進(jìn)風(fēng)窗與出風(fēng)窗位於兩端窄牆上時(shí)，氣流流經(jīng)一窄長(zhǎng)的通道，將獲得較高的速度，若窗戶(hù)設(shè)在較寬的牆上，氣流通路較短，速度就較小。建築的自然通風(fēng)溫度與舒適氣流為達(dá)到舒適所需的氣流速度是隨著氣溫而增加的。因?yàn)楸仨氃谌梭w與環(huán)境之間溫差減小的情況下取得相同的散熱效果。到皮膚溫度與氣溫相等即達(dá)到35℃以前，舒適與氣流速度關(guān)係一直保持著與濕度、衣著及工作條件無(wú)關(guān)；雖然這些因素決定著所需氣流速度的大小。溫度在35℃以上時(shí)，增加氣流速度就會(huì)提高對(duì)流增熱，但最終的熱效應(yīng)仍是取決於濕度、新陳代謝率及衣著條件。

建築的自然通風(fēng)舒適的氣流速度在休息狀態(tài)及低濕度條件下，特別是半裸或衣著很單薄時(shí)，低的氣流速度較為合適，但當(dāng)濕度及新陳代謝率增高，衣著又厚時(shí)，則為了防止皮膚潮濕及排汗散熱效率的降低從而造成排汗率的增高，則需要較高的氣流速度。當(dāng)氣流速度達(dá)到一定水準(zhǔn)，生理和感覺(jué)上的要求取得一致時(shí)，即可明確地定出最佳的氣流速度。建築的自然通風(fēng)建築降溫通風(fēng)空氣的熱容量很低，當(dāng)建築無(wú)通風(fēng)時(shí)，室內(nèi)氣溫將接近圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面的溫度水準(zhǔn)，並在其外表面平均溫度的上下波動(dòng)著。室內(nèi)與室外平均氣溫的關(guān)係主要取決於外牆的表面顏色；室溫的波動(dòng)振輻不但取決於外表面溫度的平均變化幅度，還取決於結(jié)構(gòu)的熱惰性。

建築的自然通風(fēng)建築通風(fēng)降溫

當(dāng)建築有通風(fēng)時(shí)，室外空氣以其原有的溫度進(jìn)入室內(nèi)空間並在流動(dòng)過(guò)程中與室內(nèi)空氣相混合，而且根據(jù)室內(nèi)外的溫度差與室內(nèi)各表面進(jìn)行著熱交換。建築的自然通風(fēng)自然通風(fēng)的還熱量

自然通風(fēng)交換的熱量Q（千焦/小時(shí)），為通風(fēng)率V（米3／小時(shí)）、空氣的體積熱容量（約為0．28千焦／米·°C）與室內(nèi)外氣溫差值（ti－to）的乘積，即：

Q＝0.28V（ti-to）

建築的自然通風(fēng)自然通風(fēng)降溫與外表面顏色當(dāng)外表面為灰色時(shí)，西牆內(nèi)表面溫度及室內(nèi)氣溫的最高、最低值均因通風(fēng)而有所降低。當(dāng)為白色時(shí)，內(nèi)表面最高溫度或升高，或降低，隨牆的材料不同而定。在白色牆的各種情況下，通風(fēng)均能降低最低溫度，雖然相對(duì)於灰色外表面來(lái)說(shuō)，降低的程度小得多。建築的自然通風(fēng)持續(xù)通風(fēng)與夜間通風(fēng)

持續(xù)通風(fēng)與夜間通風(fēng)比較，其相對(duì)作用也受到外表面顏色的影響。當(dāng)外表面為灰色時(shí)，持續(xù)通風(fēng)對(duì)於降低最高溫度所起的作用較夜間通風(fēng)大得多；但外表面為白色時(shí)，則夜間通風(fēng)效果好些，而且表面刷白的房屋當(dāng)白天通風(fēng)時(shí)，其室內(nèi)氣溫甚至反而升高。建築的自然通風(fēng)自然通風(fēng)降溫通風(fēng)的效果究竟是增熱還是降溫，取決於在考慮要進(jìn)行通風(fēng)的期間，沒(méi)有通風(fēng)時(shí)的室內(nèi)溫度與室外溫度間的溫差情況。在室內(nèi)氣溫高於室外的期間，如進(jìn)行通風(fēng)，就可以降低室內(nèi)溫度；如條件相反，則通風(fēng)的效果也相反。一般情況下，傍晚及夜間的室溫常高於室外，所以在此期間進(jìn)行通風(fēng)常能收到降溫的效果。

建築的自然通風(fēng)自然通風(fēng)降溫影響因素通風(fēng)對(duì)於室內(nèi)氣溫的正反作用方向（增熱或是降溫）、影響的大小以及理想的通風(fēng)方式，均決定於外牆的顏色、窗戶(hù)尺寸及遮陽(yáng)條件。

建築的自然通風(fēng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料與室內(nèi)氣溫建築通風(fēng)時(shí)，室內(nèi)換氣很快，室內(nèi)氣溫來(lái)不及達(dá)到周?chē)砻娴臏囟取＝Y(jié)果，室內(nèi)和室外溫度的波動(dòng)很接近，因而，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的材料對(duì)室內(nèi)氣溫的差別不大。建築的自然通風(fēng)通風(fēng)與氣候最低、最佳的通風(fēng)要求取決於氣候的類(lèi)型，且在一定的地區(qū)內(nèi)又是隨季節(jié)而變的。乾冷地區(qū)的特徵是室外的氣溫很低，室外絕對(duì)濕度與水蒸汽壓力也很低。此類(lèi)地區(qū)傾向於限制室外空氣進(jìn)入室內(nèi)，控制冷風(fēng)滲透。在這種地區(qū)有時(shí)還需要加濕。在這種情況下，通風(fēng)的功能在於保證最低換氣率以防止異味。一般說(shuō)來(lái)，這一換氣率對(duì)於提供必要的氧氣及防止過(guò)多的二氧化碳含量也是足夠的。建築的自然通風(fēng)在炎熱地區(qū)（或任何具有炎熱季節(jié)的地區(qū)），通風(fēng)要求應(yīng)以不同的標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)。在此，通風(fēng)的主要功能是使氣流通過(guò)人體而提供熱舒適；特別是在濕熱的條件下，應(yīng)足以保證適當(dāng)?shù)纳崤c迅速的汗蒸發(fā)。在這裏，用氣流量作為衡量通風(fēng)要求的標(biāo)準(zhǔn)是不恰當(dāng)?shù)?，而?yīng)以房間生活區(qū)的氣流速度來(lái)規(guī)定通風(fēng)的要求。建築的自然通風(fēng)

在濕熱地區(qū)要提供達(dá)到2米／秒的氣流速度，通過(guò)調(diào)整建築細(xì)部設(shè)計(jì)的方法盡可能地利用主導(dǎo)風(fēng)以達(dá)到此氣流速度。建築的自然通風(fēng)

在幹熱地區(qū)，希望把白天需要的通風(fēng)量減至能稀釋室內(nèi)產(chǎn)生的氣味的最低限度。在此，要求的通風(fēng)率甚至可能比寒冷氣候下所需要的更低些，因?yàn)樵诎?，窗?hù)常是開(kāi)著的，氣味存在的時(shí)間很短。不過(guò)，只有當(dāng)白天的室內(nèi)溫度不致提高到能保持舒適的溫度水準(zhǔn)之上時(shí)，才可以這樣做。在傍晚時(shí)，對(duì)氣流的要求是降低室內(nèi)氣溫以抵消內(nèi)表面的熱作用。由於在這類(lèi)地區(qū)，傍晚及夜間的室外氣溫通常是不高的，故氣流速度僅需達(dá)到約1米／秒即可。建築的自然通風(fēng)自然通風(fēng)的評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)良好通風(fēng)條件之標(biāo)準(zhǔn)取決於使用特點(diǎn)及氣候條件。舒適所需要的氣流速度取決於溫度、濕度及活動(dòng)強(qiáng)度。建築的自然通風(fēng)建築的使用功能與自然通風(fēng)隨著房間的功能不同，對(duì)室內(nèi)氣流型及氣流速度分佈的要求也不一樣。居住建築起居室

評(píng)價(jià)通風(fēng)條件的最佳標(biāo)準(zhǔn)是位於一米高度上的平均氣流速度。臥室在地面以上50～80釐米的高度位置。建築的自然通風(fēng)辦公建築在辦公室、教室等地，即使是在濕熱地區(qū)，桌面水準(zhǔn)有高的氣流速度將會(huì)對(duì)工作產(chǎn)生干擾影響。主要?dú)饬鲬?yīng)直接吹向並稍高於頭部，即離地約1.2～1.5米高度的位置。這樣既可保持通風(fēng)使人清心涼爽的作用，同時(shí)又把它對(duì)房間功能的干擾影響減小到最低程度。建築自然通風(fēng)機(jī)理通風(fēng)機(jī)理氣流穿過(guò)建築物是由其兩邊存在壓力梯度而引起的。壓力差的形成來(lái)源於兩個(gè)方面；外部風(fēng)的作用（風(fēng)壓）及室內(nèi)與室外空氣的溫度梯度（熱壓）。建築自然通風(fēng)機(jī)理熱壓通風(fēng)

當(dāng)室內(nèi)外的平均氣溫不一致時(shí)，二者的空氣密度即產(chǎn)生差異，而室內(nèi)與室外的垂直壓力梯度也相應(yīng)地有所不同。建築自然通風(fēng)機(jī)理熱壓通風(fēng)的形成如室內(nèi)溫度高於室外，而在牆面的不同高度上設(shè)有兩個(gè)開(kāi)口，則壓力差是這樣形成的。在上部的開(kāi)口處室內(nèi)的壓力高於室外，氣流向外流出，在下部的開(kāi)口處室外的壓力高於室內(nèi)，氣流從室外進(jìn)入室內(nèi)。當(dāng)室內(nèi)氣溫低於室外時(shí)，位置互換，氣流方向也互換。建築自然通風(fēng)機(jī)理熱壓與開(kāi)口位置當(dāng)在建築物的某一高度處設(shè)一單個(gè)的開(kāi)口時(shí)，若該處內(nèi)外兩邊的氣壓是相等的，則儘管兩邊存在著溫度差，也不會(huì)促成氣流穿過(guò)開(kāi)口。在該開(kāi)口上方和下方的室內(nèi)外氣壓均隨著高度而變；變化的速率和空氣的密度成正比。建築自然通風(fēng)機(jī)理風(fēng)壓通風(fēng)

當(dāng)風(fēng)吹向建築物時(shí)，空氣的直線運(yùn)動(dòng)受到阻礙而圍繞著建築物向上方及兩側(cè)偏轉(zhuǎn)。迎風(fēng)側(cè)的氣壓就高於大氣壓力（正壓區(qū)），而背風(fēng)側(cè)的氣壓則降低（負(fù)壓區(qū)）。這就使整個(gè)建築產(chǎn)生了壓力差。建築自然通風(fēng)機(jī)理建築周邊的風(fēng)壓分佈當(dāng)風(fēng)垂直地吹向矩形建築時(shí)，其前牆承受壓力而側(cè)牆及後牆均在負(fù)壓區(qū)內(nèi)。如風(fēng)向偏斜，則兩個(gè)迎風(fēng)面為正壓區(qū)，另兩個(gè)背風(fēng)面為負(fù)壓區(qū)。在任何情況下，平屋面均在負(fù)壓區(qū)內(nèi)。建築自然通風(fēng)機(jī)理建築周邊的風(fēng)壓分佈在建築物的迎風(fēng)面上，壓力的分佈並不均勻，而是由壓力中心向外逐漸減弱。當(dāng)風(fēng)向垂直於牆面時(shí)，牆面上的壓力變化很?。坏顼L(fēng)向偏斜時(shí)，則由迎風(fēng)的牆角點(diǎn)至背風(fēng)角點(diǎn)的風(fēng)壓急劇下降。當(dāng)風(fēng)的入射角約為45°時(shí)。在下風(fēng)角點(diǎn)處的風(fēng)壓幾乎完全消失，如夾角較小，則該處可出現(xiàn)負(fù)壓。建築自然通風(fēng)機(jī)理在負(fù)壓區(qū)，壓力的變化要小於正壓區(qū)。當(dāng)風(fēng)向垂直時(shí)，側(cè)牆的負(fù)壓（吸力）是在靠近上風(fēng)處最大，在後牆上，負(fù)壓由周邊向中心逐漸減小。當(dāng)風(fēng)向偏斜時(shí)，兩個(gè)背風(fēng)面及屋面上的負(fù)壓均朝風(fēng)向漸減。建築自然通風(fēng)機(jī)理

風(fēng)向與牆面斜交時(shí)，迎風(fēng)牆面上的壓力即降低而且分佈狀況也有改變。在上風(fēng)的角點(diǎn)處，仍保持較大的風(fēng)壓，而朝著下風(fēng)處陡降，故沿著迎風(fēng)牆產(chǎn)生了顯著的壓力梯度。背風(fēng)牆上的吸力則較為均勻並隨著風(fēng)向與牆面的夾角之增大而增大。建築自然通風(fēng)機(jī)理壓力差與氣流形成當(dāng)開(kāi)口位於存在壓力差的二點(diǎn)上時(shí)，該二點(diǎn)之間就會(huì)形成一股氣流。壓力差愈大，通過(guò)的氣流量就愈大。甚至當(dāng)開(kāi)口關(guān)閉時(shí)，壓力差也決定著靠滲透而通過(guò)的氣流量。建築自然通風(fēng)機(jī)理風(fēng)壓通風(fēng)的外部環(huán)境如果希望利用風(fēng)壓來(lái)實(shí)現(xiàn)較為理想的自然通風(fēng)。首先要求建築有較理想的外部風(fēng)環(huán)境（平均風(fēng)速一般不小於2－3米/秒）。其次建築應(yīng)面向夏季主導(dǎo)風(fēng)向，房間進(jìn)深較淺（一般以小於14米為宜），以便易於形成穿堂風(fēng)。建築附近的其他建築、圍牆、樹(shù)木等都會(huì)影響風(fēng)的分佈，因此可以通過(guò)這些因素來(lái)調(diào)節(jié)建築周?chē)娘L(fēng)環(huán)境。建築自然通風(fēng)機(jī)理風(fēng)壓通風(fēng)與氣流分佈由風(fēng)壓促成的氣流，可穿過(guò)整個(gè)房間，氣流型在很大程度上由進(jìn)入室內(nèi)的空氣團(tuán)的慣性力所決定，因而也可以通過(guò)進(jìn)風(fēng)口的細(xì)部設(shè)計(jì)加以調(diào)整。這樣的氣流由於在室內(nèi)形成紊流，就比由熱力促成的同等量的氣流具有較高的速度。建築自然通風(fēng)機(jī)理在幹熱地區(qū)，利用風(fēng)壓通風(fēng)最為著名的鄉(xiāng)土建築要屬巴基斯坦海德拉巴地區(qū)的捕風(fēng)塔。建築自然通風(fēng)機(jī)理除巴基斯坦外，從伊朗、伊拉克，一直延伸到北非的埃及也都有類(lèi)似的裝置。捕風(fēng)塔優(yōu)於普通的開(kāi)窗通風(fēng)之處主要在於建築屋頂由於高度高、遮擋少，因而風(fēng)速較大。對(duì)於海德拉巴地區(qū)來(lái)說(shuō)，由於受季風(fēng)的影響夏季主導(dǎo)風(fēng)向非常固定，因而那裏捕風(fēng)塔的開(kāi)口方向是固定的。但對(duì)於伊朗、埃及等地，捕風(fēng)塔需要有更強(qiáng)的靈活性，以適應(yīng)不同方向的來(lái)風(fēng)。

建築自然通風(fēng)機(jī)理捕風(fēng)塔通風(fēng)示意圖建築自然通風(fēng)機(jī)理一般來(lái)講，只有當(dāng)外溫低於內(nèi)溫時(shí)，自然通風(fēng)才會(huì)起到降溫效果。但如果將捕風(fēng)塔與水體、浸水後的活性炭相結(jié)合，則可以取得非常理想的降溫效果。捕風(fēng)塔氣流及其溫度分佈建築自然通風(fēng)機(jī)理倫佐·皮亞諾設(shè)計(jì)的Tjibaou文化中心（1997）利用風(fēng)壓進(jìn)行自然通風(fēng)的現(xiàn)代經(jīng)典作品，自問(wèn)世以來(lái)，文化中心以其濃郁的地域氛圍、鮮明的鄉(xiāng)土特徵博得了一片喝彩，成為“傳統(tǒng)文化和現(xiàn)代科技的最完美結(jié)合”，在碧海藍(lán)天之間綻放出絢麗的光彩。新卡裏多尼亞是位於澳大利亞?wèn)|側(cè)的南太平洋島國(guó)，屬熱帶草原性氣候，炎熱潮濕，常年多風(fēng)。因此最大限度地利用自然通風(fēng)來(lái)降溫、除濕，便成為適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂?、注重生態(tài)環(huán)境的核心技術(shù)。建築自然通風(fēng)機(jī)理文化中心是由十個(gè)被皮亞諾稱(chēng)為“容器”（cases）的棚屋狀單元組成，棚屋一字排開(kāi)，形成三個(gè)“村落”。每個(gè)棚屋大小不同，最高的達(dá)28米，外部材料均使用當(dāng)?shù)爻霎a(chǎn)的木材。常年光顧南太平洋的強(qiáng)勁西風(fēng)是大自然給這個(gè)小島的恩賜。貝殼狀的棚屋背向夏季主導(dǎo)風(fēng)向，在下風(fēng)向處產(chǎn)生強(qiáng)大的吸力（形成負(fù)壓區(qū)），而在棚屋背面開(kāi)口處形成正壓，從而使建築內(nèi)部產(chǎn)生空氣流動(dòng)。針對(duì)不同風(fēng)速（從微風(fēng)到颶風(fēng)）和風(fēng)向，設(shè)計(jì)者通過(guò)調(diào)節(jié)百葉的開(kāi)合來(lái)控制室內(nèi)氣流，從而實(shí)現(xiàn)完全被動(dòng)式的自然通風(fēng)，達(dá)到節(jié)約能源、減少污染的目的。

建築自然通風(fēng)機(jī)理熱壓通風(fēng)（煙囪效應(yīng)）室內(nèi)外空氣溫度差越大，進(jìn)出風(fēng)口高度差越大，則熱壓作用越強(qiáng)。對(duì)於室外環(huán)境風(fēng)速不大的地區(qū)，煙囪效應(yīng)所產(chǎn)生的通風(fēng)效果是改善熱舒適的良好手段。

建築自然通風(fēng)機(jī)理熱壓通風(fēng)熱壓差與高差（煙囪效應(yīng)）由於熱壓取決於室內(nèi)外溫度差與氣流通道的高度（即開(kāi)口問(wèn)的垂直距離）之乘積，因此只有當(dāng)其中的一個(gè)因素有足夠大的量時(shí)，才具有實(shí)際重要的意義。在居住建築中，氣流通道的有效高度很小，在一般的單層房屋中小於2米，故必須有相當(dāng)大的室內(nèi)外溫差，才能使由熱壓引起的氣流具有實(shí)際用途。但這種較大的溫差值只是在冬季、主要是在寒冷的地區(qū)才能得到。因此，在夏季為得到有實(shí)際用途的通風(fēng)，熱力就顯得太小了。在廚房、浴室及廁所等可應(yīng)用垂直管道通風(fēng)之處則為例外。在此，通風(fēng)道向上延伸可通過(guò)幾層樓高，這樣形成的熱力，就可以有效地應(yīng)用於自然通風(fēng)。建築自然通風(fēng)機(jī)理

熱壓通風(fēng)與氣流分佈由熱力和風(fēng)力所促成的氣流，它們之間除了數(shù)量上的差別外還有品質(zhì)上的差別。熱力通風(fēng)是單憑壓力差促使空氣流動(dòng)，在進(jìn)風(fēng)口處的氣流速度通常很低。

如在一房間內(nèi)全部外牆的不同高度上佈置兩排窗戶(hù)，且單靠熱力促使空氣流動(dòng)，此時(shí)空氣即通過(guò)較低的開(kāi)口進(jìn)入，並沿著內(nèi)牆面上升而由上部的開(kāi)口流出（設(shè)室內(nèi)氣溫較高），這對(duì)於室內(nèi)的整個(gè)空氣團(tuán)僅能促成很小的運(yùn)動(dòng)。建築自然通風(fēng)機(jī)理Costozza別墅群由6座別墅組成，它們位於義大利北部維琴察以南Longare郊外Berici山的山坡上。6座別墅分別建於不同年代，最早的一座建於1550年，並在隨後的幾個(gè)世紀(jì)裏被不斷地加建、改建。Costozza別墅設(shè)計(jì)構(gòu)思的絕妙之處在於它利用天然冷源形成一套自然通風(fēng)系統(tǒng)，並取得了頗為可觀的製冷效果。建築自然通風(fēng)機(jī)理帕拉第奧設(shè)計(jì)的圓廳別墅（1552）圓廳別墅位於維琴查郊外一個(gè)莊園中央的高地上。別墅平面呈正方形，四個(gè)方向完全對(duì)稱(chēng)。第二層中央是一個(gè)直徑12.2米的圓廳，其頂上為一穹頂。四周房間沿縱橫兩條軸線對(duì)稱(chēng)佈置，室外大臺(tái)階直達(dá)二層。它吸取了Costozza別墅的優(yōu)點(diǎn)，在夏季時(shí)充分利用地冷，以降低建築內(nèi)部溫度。中央天井產(chǎn)生的熱壓將冷空氣從地窖中抽出，並在室內(nèi)各房間內(nèi)均勻分佈，而較熱的空氣則通過(guò)穹頂頂部的排氣口排出。建築自然通風(fēng)機(jī)理邁克爾·霍普金斯國(guó)內(nèi)稅務(wù)中心（1992-95

）位於諾丁漢市的傳統(tǒng)街區(qū)。由於建築本身呈院落式佈局（共7個(gè)組團(tuán)），高度僅為3－4層，加上受緊湊的城市格局的影響，建築周邊的風(fēng)速較小，尚不能很好地滿(mǎn)足自然通風(fēng)的需求。因此，霍普金斯在控制建築進(jìn)深（13.6米）以利於自然採(cǎi)光、通風(fēng)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一組頂帽可以升降的圓柱形玻璃通風(fēng)塔，用作建築的入口和樓梯間。玻璃通風(fēng)塔可以最大限度地吸收太陽(yáng)的能量，提高塔內(nèi)空氣溫度，從而進(jìn)一步加強(qiáng)煙囪效應(yīng)，帶動(dòng)各樓層的空氣迴圈，實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)。冬季時(shí)可將頂帽降下以封閉排氣口，這樣通風(fēng)塔便成為一個(gè)玻璃暖房，有利於節(jié)省採(cǎi)暖能耗。

建築自然通風(fēng)機(jī)理風(fēng)壓與熱壓的綜合作用建築物內(nèi)的實(shí)際氣流是在熱壓與風(fēng)壓的綜合作用下形成的，開(kāi)口兩邊的壓力梯度是上述兩種壓力各自形成的壓力差的代數(shù)和。這兩種力可以在同一方向起作用，也可在相反方向起作用，視風(fēng)向及室內(nèi)外的溫度何者較高而定。通過(guò)開(kāi)口的氣流量與綜合的壓力差的平方根成正比。所以，即使兩種力的作用方向一致，通過(guò)開(kāi)口的氣流量也僅比在較大的一種力單獨(dú)作用下所產(chǎn)生的氣流量稍多一些（最多達(dá)40％）。建築自然通風(fēng)機(jī)理利用風(fēng)壓和熱壓來(lái)進(jìn)行自然通風(fēng)往往是互為補(bǔ)充、密不可分的。在實(shí)際情況下，風(fēng)壓和熱壓是共同作用的。兩種作用有時(shí)互相加強(qiáng)，有時(shí)相互抵消。但到目前為止，熱壓和風(fēng)壓綜合作用下的自然通風(fēng)機(jī)理還在探索之中，風(fēng)壓和熱壓什麼時(shí)候相互加強(qiáng)、什麼時(shí)候相互削弱還不能完全預(yù)知。一般來(lái)說(shuō)，建築進(jìn)深小的部位多利用風(fēng)壓來(lái)直接通風(fēng)，而進(jìn)深較大的部位多利用熱壓來(lái)達(dá)到通風(fēng)的效果。建築自然通風(fēng)機(jī)理英國(guó)萊切斯特的蒙特福德大學(xué)機(jī)械館（1989-93）肖特和福德將龐大的建築分成一系列小體塊，這樣既在尺度上與周?chē)爬系慕謪^(qū)相協(xié)調(diào)，又能形成一種有節(jié)奏的韻律感。而更為重要的是，小的體量使得自然通風(fēng)成為可能。位於指狀分支部分的實(shí)驗(yàn)室、辦公室進(jìn)深較小，可以利用風(fēng)壓直接通風(fēng)；而位於中央部分的報(bào)告廳、大廳及其它用房則更多地依靠“煙囪效應(yīng)”進(jìn)行自然通風(fēng)。

建築自然通風(fēng)機(jī)理機(jī)械輔助式自然通風(fēng)對(duì)於體育場(chǎng)館、展覽館、商業(yè)設(shè)施等大型公建，由於通風(fēng)路徑較長(zhǎng)，流動(dòng)阻力較大，單純依靠自然的風(fēng)壓、熱壓往往不足以實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)。而對(duì)於空氣和雜訊污染比較嚴(yán)重的大城市，直接自然通風(fēng)會(huì)將室外污濁的空氣和雜訊帶入室內(nèi)，不利於人體健康。針對(duì)以上情況，常常採(cǎi)用一種機(jī)械輔助式自然通風(fēng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)有一套完整的空氣迴圈通道，輔以符合生態(tài)思想的空氣預(yù)處理手段（深層土壤預(yù)冷、預(yù)熱，深井水換熱等），並借助一定的機(jī)械方式來(lái)加速室內(nèi)通風(fēng)。

建築自然通風(fēng)機(jī)理倫敦的空氣污染和交通雜訊是設(shè)計(jì)者不得不面對(duì)的現(xiàn)實(shí)?；羝战鹚乖谟?guó)新議會(huì)大廈（1992-，）設(shè)計(jì)了一套更為精巧的機(jī)械輔助式通風(fēng)系統(tǒng)。建築自然通風(fēng)機(jī)理福斯特的德國(guó)新議會(huì)大廈（1999），進(jìn)風(fēng)口位於建築簷口，出風(fēng)口位於玻璃穹頂?shù)捻敳?。福斯特還利用深層土壤來(lái)蓄冷和蓄熱，並使之與自然通風(fēng)相結(jié)合（在夏季使空氣預(yù)冷，在冬季使空氣預(yù)熱），產(chǎn)生理想的節(jié)能效果。建築自然通風(fēng)的影響因素影響通風(fēng)的設(shè)計(jì)因素窗戶(hù)朝向與風(fēng)的關(guān)係窗戶(hù)的尺寸穿越式通風(fēng)窗戶(hù)的豎向位置

窗戶(hù)——開(kāi)啟的方法與位置室內(nèi)空間的再劃分沙簾的影響窗戶(hù)朝向室內(nèi)的氣流型受著以下兩種因素的影響；建築物各面上的壓力分佈及空氣流動(dòng)時(shí)的慣性作用。若窗戶(hù)都設(shè)在房間的迎風(fēng)牆上，室內(nèi)的壓力就會(huì)增長(zhǎng)至與室外較高的牆面壓力相等的程度。如果窗戶(hù)都在背風(fēng)牆上，則室內(nèi)的壓力就會(huì)降低至室外較低的壓力水準(zhǔn)。在以上兩種情況中，室內(nèi)室外的平均壓力是均衡的，雖然在沿著開(kāi)口的寬度或高度方向上可能有著某些差別。

窗戶(hù)朝向氣流與風(fēng)壓當(dāng)建築物迎風(fēng)牆和背風(fēng)牆上的窗戶(hù)全部打開(kāi)時(shí)，就會(huì)形成一股氣流從高壓區(qū)穿過(guò)建築物而流向低壓區(qū)。窗戶(hù)朝向氣流路線一股氣流通過(guò)房間的路徑，主要取決於氣團(tuán)從進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入室內(nèi)時(shí)的初始方向。當(dāng)氣流進(jìn)室時(shí)的方向與進(jìn)風(fēng)口、出風(fēng)口的連線吻合時(shí)，氣流便繼續(xù)前進(jìn)直達(dá)出風(fēng)口而不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)折。當(dāng)出風(fēng)口的位置不在進(jìn)室氣流的直接路徑上時(shí)，氣流沿其開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的方向繼續(xù)前進(jìn)直至被牆所阻，或直到其動(dòng)量由於室內(nèi)空氣之摩擦阻力而損失時(shí)為止，只是在此之後，氣流才發(fā)生偏轉(zhuǎn)流向低壓區(qū)的開(kāi)口。窗戶(hù)朝向窗戶(hù)朝向與風(fēng)的關(guān)係

當(dāng)整個(gè)房間範(fàn)圍內(nèi)均要求良好的通風(fēng)條件時(shí)，風(fēng)向偏斜於進(jìn)風(fēng)窗口?？扇〉幂^好的效果。研究指出，在相對(duì)二牆上各有一個(gè)窗戶(hù)的房間內(nèi)，若進(jìn)風(fēng)窗正對(duì)風(fēng)向，則主要?dú)饬骶陀蛇M(jìn)風(fēng)口筆直流向出風(fēng)口。對(duì)於同一房間，如風(fēng)向?qū)Υ皯?hù)偏斜45°，則可在室內(nèi)引起大量空氣的紊流，而沿著房間四周作環(huán)行運(yùn)動(dòng)，從而增加了沿著側(cè)牆及牆角處的氣流量。

窗戶(hù)朝向如兩個(gè)窗戶(hù)分設(shè)在相鄰牆上，則風(fēng)向垂直於進(jìn)風(fēng)口的通風(fēng)條件比風(fēng)向偏斜即和進(jìn)、出風(fēng)口連線方向一致的情況為好。窗戶(hù)朝向當(dāng)氣流必須在室內(nèi)改變方向時(shí)，要比氣流直接由進(jìn)風(fēng)口至出風(fēng)口可得到較好的通風(fēng)條件。在主導(dǎo)風(fēng)為東向或西向的地區(qū)，這個(gè)結(jié)論具有重大的實(shí)際意義。在西風(fēng)為主導(dǎo)風(fēng)向的地區(qū)，即使把設(shè)有進(jìn)風(fēng)窗的縱向立面偏轉(zhuǎn)45°朝向西北或西南，也可以得到很好的通風(fēng)條件；這時(shí)遮陽(yáng)問(wèn)題也易於解決。如主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅被蛭髂巷L(fēng)，則建築的縱向立面朝北或朝南，即可得到較理想的通風(fēng)，從防止太陽(yáng)輻射的觀點(diǎn)考慮，此朝向也很恰當(dāng)。窗戶(hù)尺寸窗戶(hù)尺寸對(duì)氣流的影響，在很大程度上取決於房間是否有穿越式通風(fēng)。僅在一面牆上有窗戶(hù)的房間內(nèi)，窗戶(hù)尺寸對(duì)室內(nèi)氣流速度的影響甚微。

窗戶(hù)對(duì)於風(fēng)向的位置有以下三種：垂直於風(fēng)向，斜對(duì)著風(fēng)向及窗戶(hù)在背風(fēng)牆上。

窗戶(hù)尺寸風(fēng)向斜著吹向窗戶(hù)時(shí)，增大窗戶(hù)尺寸，對(duì)通風(fēng)有明顯的影響。

當(dāng)風(fēng)斜著吹向窗戶(hù)時(shí)，在沿著牆的寬度方向上，氣壓的變化很大，從而可使空氣由窗戶(hù)的一部分進(jìn)入，而由另一部分出去。但不論在風(fēng)垂直吹向窗戶(hù)或者由背面吹來(lái)的情況下，由於沿牆的壓力差太小，因此擴(kuò)大窗戶(hù)尺寸對(duì)於提高通風(fēng)效果是有限的。

窗戶(hù)尺寸如果房間有穿越式通風(fēng)，則擴(kuò)大窗戶(hù)尺寸對(duì)於室內(nèi)氣流速度的影響甚大，但進(jìn)風(fēng)與出風(fēng)窗戶(hù)的尺寸必須同時(shí)擴(kuò)大。如僅增大二者之一就不會(huì)對(duì)室內(nèi)氣流產(chǎn)生較大的影響。窗戶(hù)尺寸室內(nèi)平均氣流速度主要取決於較小開(kāi)口的尺寸，至於進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)口何者較小，差別不大。另一方面，兩者的相對(duì)大小對(duì)於室內(nèi)最大氣流速度則有著顯著的影響，在多數(shù)情況下，最大氣流速度是隨著出風(fēng)口與進(jìn)風(fēng)口尺寸的比值而增加的。

窗戶(hù)尺寸穿越式通風(fēng)

“穿越式通風(fēng)”是指這樣一種情況，即利用開(kāi)口把一定的空間與室外的正壓區(qū)及負(fù)壓區(qū)聯(lián)繫起來(lái)。當(dāng)房間無(wú)穿越式通風(fēng)、特別是當(dāng)風(fēng)向與進(jìn)風(fēng)窗垂直時(shí)，室內(nèi)的平均氣流速度相當(dāng)?shù)?。?dāng)有穿越通風(fēng)時(shí)，儘管開(kāi)口的總面積未增大，而平均氣流速度及最大氣流速度均超過(guò)前者兩倍以上。窗戶(hù)尺寸在只有單一外牆的房間內(nèi)組織穿越式通風(fēng)在一般情況下，僅在一邊開(kāi)窗的房間，由於開(kāi)口內(nèi)外的壓力梯度很小，室內(nèi)通風(fēng)是不良的。如在房間的同一牆面上的上風(fēng)部分及下風(fēng)部分分設(shè)兩扇窗戶(hù)，即可利用此種壓力梯度，以改善由同一總面積的單窗所能形成的通風(fēng)條件。但由於此壓力梯度很小，所以增進(jìn)的氣流也是很有限的。窗戶(hù)的豎向位置通過(guò)調(diào)整開(kāi)口的細(xì)部設(shè)計(jì)，即能大大改善只有單一外窗的房間內(nèi)的通風(fēng)條件。基本出發(fā)點(diǎn)是沿著外牆創(chuàng)造一種“人工的”正壓區(qū)及負(fù)壓區(qū)。只要在兩扇窗戶(hù)相鄰的兩側(cè)各設(shè)置一塊挑出的垂直板，即可得到這種壓力差用這種方法，即可在前一扇窗戶(hù)（對(duì)風(fēng)而言）的前面形成正壓區(qū)，而在後一扇窗戶(hù)的前面形成負(fù)壓區(qū)。由第一扇窗戶(hù)進(jìn)入室內(nèi)的氣流可由第二扇窗戶(hù)流出，這就實(shí)際上形成了穿越式通風(fēng)。窗戶(hù)的豎向位置窗戶(hù)的豎向位置室外的風(fēng)向在水平面內(nèi)的變化很大，而在垂直面的變化則小些。因此對(duì)於各種不同的開(kāi)口佈置，室內(nèi)氣流速度的豎向分佈情況比水準(zhǔn)分佈變化小得多。

窗戶(hù)的豎向位置出風(fēng)窗的高度對(duì)於氣流型及氣流速度的影響很小。進(jìn)風(fēng)區(qū)窗臺(tái)以下的範(fàn)圍內(nèi)，存在著氣流速度陡然降低的現(xiàn)象，改變進(jìn)風(fēng)窗臺(tái)高度即可顯著地改變某一高度處的氣流速度，雖然對(duì)整個(gè)室內(nèi)的平均速度影響不大。如果起居室的窗臺(tái)高度在人坐著的高度以上，則室內(nèi)大部分使用區(qū)的通風(fēng)效果不良。窗戶(hù)開(kāi)啟方式與位置窗戶(hù)——開(kāi)啟的方法與位置

不同類(lèi)型的進(jìn)風(fēng)窗在室內(nèi)空間的不同高度上產(chǎn)生的氣流型各有特點(diǎn)。因而窗戶(hù)的位置及其開(kāi)啟方法對(duì)於室內(nèi)的通風(fēng)有很大影響。窗戶(hù)開(kāi)啟方式與位置水準(zhǔn)推拉窗，氣流順著風(fēng)向進(jìn)入室內(nèi)後，繼續(xù)沿著其初始的方向水準(zhǔn)前進(jìn)。這種窗戶(hù)的最大通氣面積為整個(gè)玻璃面積的二分之一。立旋窗，即可調(diào)整氣流量及氣流的水準(zhǔn)方向；外開(kāi)標(biāo)準(zhǔn)平開(kāi)窗，則可通過(guò)採(cǎi)取不同的開(kāi)啟方式，如兩扇都打開(kāi)、僅打開(kāi)逆風(fēng)的一扇或順風(fēng)的一扇，都能起到調(diào)節(jié)氣流的作用。窗戶(hù)開(kāi)啟方式與位置改變窗扇的開(kāi)啟角度，主要對(duì)整個(gè)房間的氣流型及氣流速度的分佈有影響，而對(duì)於平均速度的影響則很有限。從窗口將氣流引導(dǎo)向下，則可顯著地增大主氣流流道上的速度，但對(duì)室內(nèi)其他地方由主氣流所引起的紊流則影響很小。

窗戶(hù)開(kāi)啟方式與位置室內(nèi)空間的再劃分如果一套房間包括有若干內(nèi)部互相聯(lián)繫著的房間，則進(jìn)室的氣流可能要經(jīng)過(guò)數(shù)次方向的改變才能通過(guò)出口離室，而這些偏轉(zhuǎn)對(duì)氣流會(huì)產(chǎn)生較大的阻力。另一方面，在總面積較大的套房中，如可以靠主氣流進(jìn)行通風(fēng)，就能使速度的分佈較為均勻。窗戶(hù)開(kāi)啟方式與位置通風(fēng)組織紗簾紗簾的影響在世界的許多地區(qū)，特別在熱帶，紗簾是必備的。紗簾可使通過(guò)窗戶(hù)的氣流量大大減少，當(dāng)室外的風(fēng)速較低時(shí)更是如此。窗紗的影響決定於風(fēng)向及進(jìn)風(fēng)窗的個(gè)數(shù)與位置的組合條件。在窗戶(hù)前方的整個(gè)陽(yáng)臺(tái)上安裝紗簾，可以改善在窗戶(hù)上直接裝紗窗時(shí)的通風(fēng)條件。在此，風(fēng)可以穿過(guò)大面積的紗簾，然後在陽(yáng)臺(tái)內(nèi)收縮並無(wú)阻礙地進(jìn)入較小的窗孔。城市規(guī)劃與自然通風(fēng)影響城市規(guī)劃中自然通風(fēng)的因素

建築物在不同高度上的日照及遮擋、防太陽(yáng)輻射和防雨的程度、環(huán)境污染程度以及建築周?chē)c其內(nèi)部的通風(fēng)條件等。城市規(guī)劃與自然通風(fēng)以當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)氣候?yàn)榛A(chǔ)調(diào)節(jié)微氣候，組織自然通風(fēng)。在寒冷地區(qū)，應(yīng)致力於防風(fēng)、防雨並最大程度地利用日照。在濕熱地區(qū)，規(guī)劃應(yīng)滿(mǎn)足最佳的通風(fēng)條件及最大限度地防止太陽(yáng)輻射。在幹熱地區(qū)，主要考慮的是減少太陽(yáng)對(duì)建築物的輻射並在街道、廣場(chǎng)等處提供遮蔭。在幹熱風(fēng)砂地區(qū)，對(duì)風(fēng)的控制應(yīng)著眼於防風(fēng)而不是要求最好的通風(fēng)。建築的自然通風(fēng)風(fēng)影建築物體型的大小，主要對(duì)鄰近建築的通風(fēng)、日照和遮蔭等方面有影響。空地上的建築在其背風(fēng)面會(huì)造成“風(fēng)影”，該處的風(fēng)速比建築物正面的低得多。

建築的自然通風(fēng)自由氣流與受阻氣流當(dāng)城市中建築的高度接近一致時(shí)，在建築物上空的自由氣流與建築群中的氣流之間存在著分離現(xiàn)象，即速度不一樣。自由氣流速度與建築群中受到阻礙的氣流速度之間的定量關(guān)係，取決於建築物的平面尺寸、高度與間距。一般說(shuō)來(lái)，如建築密度大且建築物也相當(dāng)高，則地面上的風(fēng)速與建築上空的自由風(fēng)速相比，會(huì)有所降低。建築的自然通風(fēng)高層建築的自然通風(fēng)問(wèn)題

高度突出於鄰近建築之上的高聳建築物，可以顯著地改變近地處的氣流速度及氣流型。沿著高層建築的表面向上，風(fēng)是以指數(shù)函數(shù)的關(guān)係迅速增大。因此高層建築需要在不同的高度設(shè)置調(diào)節(jié)設(shè)施。高層建築的空中庭院需要採(cǎi)用調(diào)節(jié)屏障擋風(fēng)，在風(fēng)速很高的時(shí)候起到保護(hù)作用。

建築的自然通風(fēng)高層建築的自然通風(fēng)高層建築自然通風(fēng)應(yīng)當(dāng)從形狀上最大限度地向（夏季）主導(dǎo)風(fēng)向張開(kāi)，並且需要控制進(jìn)深，外牆到外牆之間限制在14米以?xún)?nèi)，使得流動(dòng)空氣易於穿過(guò)建築，形成穿堂風(fēng)。在有必要的時(shí)候，可以採(cǎi)用天井或者風(fēng)塔。建築的自然通風(fēng)通風(fēng)與空氣淨(jìng)化和隔絕噪音在城市中，如果室外空氣污染嚴(yán)重，那麼在利用自然通風(fēng)時(shí)需要考慮經(jīng)過(guò)空調(diào)系統(tǒng)過(guò)濾，才能保證內(nèi)部環(huán)境品質(zhì)。同時(shí)自然通風(fēng)還需要考慮室外交通噪音帶來(lái)的影響。

建築圍護(hù)結(jié)構(gòu)

建築防熱

主要內(nèi)容

夏季室外熱作用的特點(diǎn)及室外綜合溫度

圍護(hù)結(jié)構(gòu)夏季隔熱評(píng)價(jià)方法

圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱能力的選擇和隔熱措施建築防熱夏季室外熱作用的特點(diǎn)不穩(wěn)定傳熱週期性變化夏季熱作用的計(jì)算

室外綜合溫度

建築防熱

不穩(wěn)定傳熱一些冬季保溫好的房間，夏季非常熱，這是什麼原因呢？因?yàn)橄募緹嶙饔糜胁煌奶攸c(diǎn)，需要考慮太陽(yáng)輻射的週期性變化。日出和日落是不穩(wěn)定傳熱的最大因素。圍護(hù)結(jié)構(gòu)在不穩(wěn)定傳熱狀態(tài)，不是單純的熱傳遞問(wèn)題，還需要考慮圍護(hù)結(jié)構(gòu)自身的蓄熱。

建築防熱

週期性變化（一天為一個(gè)週期的波動(dòng)熱作用）

白天，太陽(yáng)輻射強(qiáng)度大，圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面的溫度大大高於室外的空氣溫度，熱量從圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面向室內(nèi)傳遞。夜間，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的外表面溫度迅速降低，甚至低於室外空氣溫度，熱量從室內(nèi)向室外傳遞。建築防熱夏季熱作用的計(jì)算：按週期性不穩(wěn)定傳熱來(lái)計(jì)算。評(píng)價(jià)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的防熱優(yōu)劣標(biāo)準(zhǔn)是其抵抗波動(dòng)熱作用的能力。建築防熱室外綜合溫度考慮到室內(nèi)有人活動(dòng)，一般認(rèn)為，夏季的室內(nèi)空氣溫度高於室外空氣溫度。圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱隔的是室外綜合溫度。建築防熱室外綜合溫度＝室外氣溫＋（太陽(yáng)輻射對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱作用產(chǎn)生的）當(dāng)量溫度=+建築防熱稱(chēng)為太陽(yáng)輻射的“當(dāng)量溫度”，或稱(chēng)為“等效溫度”，表示

建築防熱

綜合溫度隨圍護(hù)結(jié)構(gòu)的朝向及外表面對(duì)日輻射的吸收率不同而有很大的變化。不同朝向表面接受的太陽(yáng)輻射照度有很大的差異，見(jiàn)圖。建築防熱綜合溫度是波動(dòng)的，以一天為週期，為了進(jìn)行隔熱計(jì)算，還需要確定綜合溫度的最大值、晝夜平均值和晝夜溫度波動(dòng)振幅。綜合溫度平均值

建築防熱綜合溫度最大值建築防熱綜合溫度的波動(dòng)振幅受室外空氣溫度振幅和日輻射等效溫度振幅的共同影響，其運(yùn)算式為建築防熱太陽(yáng)輻射等效溫度振幅，其運(yùn)算式為

建築防熱圍護(hù)結(jié)構(gòu)夏季隔熱評(píng)價(jià)方法

取決於圍護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)週期性熱作用的衰減倍數(shù)和延遲時(shí)間，以及由此而得出的具體氣象狀況下的內(nèi)表面最高溫度和最高溫度出現(xiàn)的時(shí)間。衰減倍數(shù)

延遲時(shí)間

建築防熱圍護(hù)結(jié)構(gòu)衰減倍數(shù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)在室外綜合溫度波的作用下，溫度沿著厚度方向逐漸衰減，振幅越來(lái)越小，室外綜合溫度振幅與圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面的溫度振幅的比值，稱(chēng)為該圍護(hù)結(jié)構(gòu)的衰減倍數(shù)。建築防熱衰減倍數(shù)與材料的導(dǎo)熱係數(shù)、比熱、密度和熱作用頻率有關(guān)。熱作用頻率越高，對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的影響越小。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的衰減倍數(shù)與熱惰性總和有關(guān)。外層衰減大－內(nèi)層衰減小―――相對(duì)有利外層衰減小－內(nèi)層衰減大―――不利最好採(cǎi)用外保溫材料，儘量在外層衰減。建築防熱圍護(hù)結(jié)構(gòu)延遲時(shí)間

延遲時(shí)間計(jì)算：建築防熱內(nèi)表面最高溫度規(guī)範(fàn)規(guī)定，內(nèi)表面最高溫度不能超過(guò)某個(gè)值。建築防熱內(nèi)表面平均溫度建築防熱室內(nèi)最高溫度出現(xiàn)時(shí)間與圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面最高溫度出現(xiàn)時(shí)間之差。即室內(nèi)溫度影響到內(nèi)表面的遲延時(shí)間，按照下式計(jì)算：

建築防熱圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱能力的選擇和隔熱措施

隔熱能力的選擇考慮因素建築防熱建築類(lèi)型夏季無(wú)空調(diào)白天：主要隔絕太陽(yáng)輻射,使得圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度不高於室外空氣溫度。夜間：室內(nèi)熱量?jī)嵖焐l(fā)出去。有空調(diào)：圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱性能優(yōu)於一般建築。建築防熱

氣候特點(diǎn)幹熱地區(qū)：日夜溫差大，採(cǎi)用熱惰性指標(biāo)大，厚重的材料。增加對(duì)溫度波動(dòng)的衰減和延遲。濕熱地區(qū)：濕度大，通風(fēng)降溫。建築防熱

建築使用特點(diǎn)白天使用的房間：將內(nèi)表面最高溫度出現(xiàn)的時(shí)間和使用時(shí)間錯(cuò)開(kāi)。建築防熱

圍護(hù)結(jié)構(gòu)朝向不同朝向受太陽(yáng)輻射的強(qiáng)度不同。隔熱重點(diǎn)：屋頂東、西向牆和窗南向牆和窗北向牆和窗建築防熱外牆和屋頂?shù)母魺岽胧└魺岽胧赫w隔熱＋圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱（屋頂、牆面朝向、顏色和通風(fēng)間層）

建築防熱選擇材料和顏色，減少日輻射的吸收率減少吸收率：顏色和材料，白色表面的溫度低於其他顏色，淺色低於深色。採(cǎi)用吸收率（）小的材料建築防熱使用實(shí)體隔熱材料或帶有封閉空氣間層的圍護(hù)結(jié)構(gòu)提高材料的熱阻和熱惰性指標(biāo)值，加大對(duì)溫度波的阻尼，提高衰減倍數(shù)和延遲時(shí)間。降低內(nèi)表面平均溫度和最高溫度。帶有空氣間層的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，利用封閉空氣隔熱，提高隔熱能力。並且，可以加上鋁箔。建築防熱圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)通風(fēng)層

空氣間層與室外相通，利用熱壓或者風(fēng)壓使間層空氣流動(dòng)，帶走進(jìn)入間層的輻射熱，有效降低圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面的溫度。白天隔熱好，夜間散熱快。建築防熱通風(fēng)屋頂：長(zhǎng)度（小於10m）和高度（200-300mm）面層不保溫材料，基層採(cǎi)用適當(dāng)保溫材料風(fēng)口朝向夏季主導(dǎo)風(fēng)向。簷口形式：有利於將風(fēng)引入間層。風(fēng)兜＋出風(fēng)口塗黑。建築防熱幾種通風(fēng)屋頂和通風(fēng)牆面建築防熱磚牆和通風(fēng)牆的隔熱比較370mm磚牆的熱惰性指標(biāo)是5.06通風(fēng)牆的熱惰性指標(biāo)為1.58夏季內(nèi)表面溫度相差不大建築防熱利用水的蒸發(fā)和植被對(duì)太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)化作用降溫。蓄水池：水蒸發(fā)吸熱，消耗太陽(yáng)輻射熱。（蓄水高度300mm以上－600mm）植被屋面：利用葉面的蒸騰作用和光合作用吸收太陽(yáng)輻射。無(wú)土栽培（培養(yǎng)液＋水渣、珍珠巖、陶粒）。植物通過(guò)新陳代謝的蒸發(fā)作用，能夠控制環(huán)境的溫度和濕度。一棵大樹(shù)每天能夠蒸發(fā)450升的水，相當(dāng)與消耗23萬(wàn)千卡的蒸發(fā)能量，相當(dāng)於5臺(tái)每小時(shí)消耗2500千卡的空調(diào)機(jī)每天工作19個(gè)小時(shí)。設(shè)計(jì)中注意問(wèn)題：屋頂防水和結(jié)構(gòu)荷載；建築防熱屋頂綠化能夠起到和地面綠化一樣的調(diào)節(jié)氣候的作用。某些植物在7cm厚的礫石土和沙土中就能夠生長(zhǎng)，一些耐寒植物能夠在這樣淺的土壤和腐殖物的環(huán)境中成活。屋頂庭院還可以用於城市農(nóng)業(yè)，許多蔬菜只要在不到20cm的土壤中就可以生長(zhǎng)。建築防熱幾種屋頂?shù)臉?gòu)造與隔熱效果圍護(hù)結(jié)構(gòu)建築保溫設(shè)計(jì)綜合措施圍護(hù)結(jié)構(gòu)建築保溫設(shè)計(jì)綜合措施體型係數(shù)朝向與太陽(yáng)輻射保溫設(shè)計(jì)綜合措施——體型係數(shù)影響建築耗熱量的因素，除了圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能外，建築物的體型、朝向都對(duì)耗熱有很大影響。一般來(lái)說(shuō)：低層、體型複雜的建築的耗熱指標(biāo)大；東西向比南北向建築耗熱指標(biāo)大；保溫設(shè)計(jì)綜合措施——體型係數(shù)建築體型、朝向與保溫節(jié)能對(duì)寒冷地區(qū)的建築，從體型上考慮節(jié)能問(wèn)題主要包括兩個(gè)方面：儘量節(jié)省週邊護(hù)結(jié)構(gòu)面積；使建築物能充分爭(zhēng)取到冬季的日輻射得熱；保溫設(shè)計(jì)綜合措施——體型係數(shù)體型係數(shù)體型係數(shù)（S）即一棟建築的外表面積F0與其所包的體積V0之比，即

S＝F0

／V0

保溫設(shè)計(jì)綜合措施——體型係數(shù)如建築物的高度相同，則其平面形式為圓形時(shí)體型係數(shù)最小，依次為正方形、長(zhǎng)方形，以及其他組合形式。隨著體型係數(shù)的增加，單位體積的傳熱量也相應(yīng)加大。保溫設(shè)計(jì)綜合措施——體型係數(shù)從圖中可以看出，建築的長(zhǎng)寬比越大，則體型係數(shù)就越大，耗熱量比值也越大。如以長(zhǎng)寬比為l：1的正方形耗熱量為100％，則長(zhǎng)寬比為5：1時(shí)，耗熱量比值達(dá)125.6％。保溫設(shè)計(jì)綜合措施——體型係數(shù)一般是總建築面積愈大時(shí)，要求建築層數(shù)也相應(yīng)加多，對(duì)節(jié)能有利。保溫設(shè)計(jì)綜合措施——體型係數(shù)體型係數(shù)是對(duì)建築體型（球體、正方體、長(zhǎng)方體、多面體等）的反映，也是對(duì)建築尺度的準(zhǔn)確描述。對(duì)於不同體量、規(guī)模（建築面積）的建築，其體型係數(shù)是完全不具有可比性的。單從體型係數(shù)來(lái)判斷建築節(jié)能的優(yōu)劣是非常片面和不準(zhǔn)確的，特別是對(duì)於小體量的建築。在圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能得到保證的前提下，將龐大的建築體量小尺度化（增加體型係數(shù)），以獲得自然採(cǎi)光和通風(fēng)，是當(dāng)今生態(tài)技術(shù)採(cǎi)取的一項(xiàng)重要策略。保溫設(shè)計(jì)綜合措施——建築朝向體型朝向?qū)θ蛰椛涞脽岬挠绊憣?duì)多數(shù)採(cǎi)暖地區(qū)建築來(lái)說(shuō)，日輻射是冬季主要輔助熱源，而建築的體型和朝向不同，獲得的日輻射量也各異。保溫設(shè)計(jì)綜合措施——建築朝向正南向建築其長(zhǎng)寬比愈大，日輻射得熱愈多。如以長(zhǎng)寬比為1：1的正方形建築日輻射得熱為1，則長(zhǎng)寬比為5：1時(shí)其日輻射得熱可達(dá)1．87。但朝向愈向東（西）偏轉(zhuǎn)，這種差別愈小。各種體型建築獲取日輻射多少是和其朝向密切相關(guān)的保溫設(shè)計(jì)綜合措施——最佳節(jié)能體型最佳節(jié)能體型建築作為一個(gè)整體，其最佳節(jié)能體型是和各地區(qū)的室內(nèi)外空氣溫度、太陽(yáng)輻射量、風(fēng)向、風(fēng)速以及圍護(hù)結(jié)構(gòu)面積大小和其熱工特性等各方面因素有關(guān)，不能由單一因素決定。但在某一具體情況下，以上各因素的影響大小也不相同。保溫設(shè)計(jì)綜合措施——最佳節(jié)能體型為進(jìn)一步研究各種氣候和各朝向建築的節(jié)能體型，需對(duì)各種不同情況下體型與建築能耗的關(guān)係進(jìn)行分析。英國(guó)L．March對(duì)同樣體積建築的最佳節(jié)能體型應(yīng)是各朝向圍護(hù)結(jié)構(gòu)的“平均有效傳熱係數(shù)”（Keff）與其面積的乘積都相等，或者說(shuō)建築的長(zhǎng)、寬、高尺寸和與其對(duì)應(yīng)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)平均有效傳熱係數(shù)成比例關(guān)係建築熱環(huán)境之七

建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)解剖

建築圍護(hù)結(jié)構(gòu)解剖牆體門(mén)窗屋頂?shù)孛媾c樓面牆體牆體的作用保溫隔熱通風(fēng)、採(cǎi)光防止結(jié)露和內(nèi)部冷凝避免熱橋節(jié)能牆體——傳統(tǒng)與現(xiàn)代

傳統(tǒng)技術(shù)：土牆、粘土磚牆捕風(fēng)牆體現(xiàn)代技術(shù)：複合牆體（保溫、蓄熱、隔潮）防潮牆體（透氣的實(shí)體牆、空心磚石牆、防滲牆、防水罩面層）牆體——高技術(shù)牆體高技術(shù)：特龍布牆體太陽(yáng)能電力牆（Powerwall）雨水噴灑冷卻牆織物噴水牆體雙層通風(fēng)牆體TIM透明熱阻材料牆牆體——特龍布牆Trombe’swallTIM牆體新型透明絕熱材料及複合牆體對(duì)於普通的外保溫牆體而言，雖然可以避免出現(xiàn)“熱橋”，往往比內(nèi)保溫更加優(yōu)越，但位於外部的保溫材料在很大程度上影響了蓄熱牆體對(duì)於太陽(yáng)輻射的吸收。為了更加充分地利用潔淨(jìng)而永不枯竭的太陽(yáng)能，設(shè)計(jì)人員發(fā)明了一種用透明絕熱材料製成的新型複合牆體。有趣的是，這項(xiàng)發(fā)明的靈感竟是源自生活在冰原地區(qū)的北極熊。北極熊一身雪白的長(zhǎng)毛是一種適應(yīng)冰原地區(qū)蒼茫冰雪的保護(hù)色，這使它們?cè)诒煅┑刂械靡噪[藏。細(xì)心的人會(huì)發(fā)現(xiàn)北極熊沒(méi)有長(zhǎng)毛的鼻尖部位是黑色的，而生物學(xué)家則告訴我們其實(shí)北極熊周身上下的皮膚都是黑色的。黑色皮膚可以最大限度地吸收透過(guò)白色體毛的太陽(yáng)輻射，而白色體毛則使這些熱量不易向外散失，是很好的保溫材料

（TransparentInsulatedMaterial）TIM——新型複合牆體新型複合牆體所採(cǎi)用的原理與此完全相同。牆體分內(nèi)外兩個(gè)部分：外部為兩片玻璃，中間夾著吸管狀的透明絕熱材料，內(nèi)部為表面塗成黑色的蓄熱牆體（圖4.5.19）。吸管的管徑約為3.5毫米，太陽(yáng)的短波輻射可以順利地通過(guò)，並被黑色牆體大量吸收。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的延遲，熱量逐漸傳至室內(nèi)。而另一方面，黑色牆體受熱後向外發(fā)出的長(zhǎng)波輻射和熱傳導(dǎo)都會(huì)被透明絕熱材料阻隔或吸收，從而大大地減少了熱量的散失。這樣，外牆就不單單是一個(gè)保溫隔熱的構(gòu)件，而是變成一個(gè)不斷吸收熱量並均勻釋放的熱源。在夏季，當(dāng)陽(yáng)光照射過(guò)於強(qiáng)烈的時(shí)候，可以通過(guò)遮陽(yáng)設(shè)施將透明絕熱材料遮蓋起來(lái)，從而避免室內(nèi)溫度過(guò)高。著名德國(guó)建築師托馬斯·赫爾佐格設(shè)計(jì)的巴伐利亞普拉赫雙戶(hù)住宅（1986-89，）是應(yīng)用這一新型材料的典型範(fàn)例。據(jù)統(tǒng)計(jì)，採(cǎi)用這種新型牆體材料的建築每平米建築面積每年可以節(jié)省能耗200千瓦時(shí)，基本上不再需要常規(guī)採(cǎi)暖。目前，這種新型複合牆體的價(jià)格還很昂