建筑热工环境分析—住宅热工环境优化设计
姓名：李志勤学号：201106416
指导：卢玫珺日期：2013 11 15
目录
一优秀案例分析：
Ⅰ）诺曼斯福特——法兰克福商业银行总部
Ⅱ）赫尔佐格——双户住宅（Two-Family)﹑汉诺威26号展厅（Hall 26)
Ⅲ）杨经文——米那亚大厦
二住宅热工环境优化设计
Ⅰ）优化屋顶形式
Ⅱ）优化建筑窗墙面积比
Ⅲ）组织自然通风
Ⅳ）选用热工性能更好的围护结构——节能设计策略
三学习总结
一优秀案例分析
Ⅰ）诺曼斯福特——法兰克福商业银行总部
1）概述
诺曼·福斯特特别强调人类与自然的共同存在，而不是互相抵触，强调要从过去的文化形态中吸取教训，提倡那些适合人类生活形态需要的建筑方式。他使建筑形体在强调对材料和结构率真表达的同时重视建筑的人性表达；强调建筑与周围环境的和谐和与城市文脉的整合，赋予工业主义建筑以人文化。因此诺曼.斯福特被称作为“生态高技派”，就是建筑绿色化结合建筑构造技术和先进的电脑控制技术。它能够将绿色生态体系“移植”到建筑内部，既可借助其自然景观价值“软化”建筑的硬技术味，在视觉上与周围环境取得和谐，达到共生，同时又能协同机械调控系统，使建筑内部有良好的室内气候条件和较强的生物气候调节能力，创造出田园般的舒适环境。
2）热工分析
该地区属于夏热冬冷地区，建筑师主要采用自然通风的方式来解决室内热环境。塔楼的平面呈三角形，犹如三片“花瓣”包围着一根中心“花茎”，“花瓣”是一些办公空间，“花茎”是一个巨大的中庭，提供了自然的通风道。
塔楼采用弧线围成的三角形平面，三个由电梯间和卫牛间组
成的三个巨型柱布置在三个角上，巨型柱之间架设空腹拱梁，形
成三条无柱办公空间，其间围合出的三角形中庭，如同一个大烟
囱。为了发挥其烟囱效应，组织好办公空间的自然通风，经风洞
试验后，在办公空间中分别设置了多个空中花园。这些空中花园
分布在三个方向的不同标高上，成为“烟囱”的进、出风口，有
效地组织了办公空间自然通风。据测算，该楼的自然通风量可达
60％。三角形平面又能最大限度地接纳阳光，创造良好的视野，
同时又可减少对北邻建筑的遮挡。为了进一步加强自然通风设计
师设计了一个随气候变化调节的双层立面, 它包括一个固定的外
层高压吸热的单层玻璃, 中间通气层和一个可开启的Low-E中空
玻璃窗。当办公室取暖时, 使用者能够关闭内层窗控制外面的冷空气，在冬天也可以获取一些太阳的热量。
夏季：计算机系统将打开内层“皮肤”窗户，可以获得穿堂风
窗户打开
冬季：在寒冷的天气，计算机系统将关闭内层“皮肤”上的窗户，通过中庭来进行自然通风
窗户关闭
法兰克福商业银行大厦在其三角形内庭里，多个离地高度不同的空中花园在其周围环绕，让楼内工作的人员无论走到哪里，距离大片绿色植物的间隔都不会超出几个层面。这种亲近自然的设计克服了以前写字楼的呆板和压抑，是一个充满阳光的绿色环境，而且形成建筑内部小气候。
绿化系统
3）总结
福斯特的生态设计表现在了银行开放空间的组织与设计能最大限度地通风与自然采光。良好的建筑形态并未使造型凌驾于空间之上，而是充分考虑到了实用性和舒适性，处理好了空间关系。法兰克福商业银行已成为“高技派“生态建筑和可持续性建筑的代表。它将绿色生态体系移植到了建筑内部，借助其自然景观价值成功软化了建筑的技术硬味，在视觉上与周围环境取得和谐，达到共生。同时协同机械调控系统．使建筑内部有良好的室内气候条件和较强的生物气候调节能力，创造出田园般的舒适环境这是值得我们不断学习的。
Ⅱ-Ⅰ赫尔佐格——双户住宅（Two-Family)
该住宅的所有居室都南向，这种设计有
助于避免在冬天建筑物内部的热量从暖
侧向冷侧转移的问题，另外，南立面上
排列的10cm厚的黑色混凝土板是种透光
保温材料，白天从日光暴晒中吸收热量，
晚上和夜间向室内的房间放出热量。
冬天，为了将室内加热所需的热量减到
最小，利用热交换器回收室内排出的废
气中的热量并用于加热补充进来的新鲜
空气，再由小型热泵供热补充经预热后
的新鲜空气与室内空气的温度差，夏天
爬满了植物的架子和悬挑的阳台给外墙
提供了阴影，从而避免房屋过热。
Ⅱ-Ⅱ赫尔佐格——汉诺威26号展厅（Hall 26) 具有代表性的断面形状，是功能性空间高度足以呼应大厅的巨大面积，同时能提供一
个自然通风的必要高度，从而保证了热量上升的构造效果得以充分发挥建筑的大面积区域允许自然光线的进入，同时避免日光的直射。明亮但不耀眼的光线是创造整个大厅空间的品质所在。为了给高大展览空间提供建筑的大面积区域允许自然光线的进入，同时避免日光的直射。明亮但不耀眼的光线是创造整个大厅空间的品质所在。为了给高大展览空间提供
采光示意图
质量的均匀照明，光线通过大面积北向天窗上的百叶，折射到展馆室内屋顶上巨大“反射板”而引入更远的公共区域，从而使光线均匀分布。
采光实例
自然通风是在满足建筑换气量的同时并不增减额外能耗而是建筑降温，从而提高室内舒适度。相对于现今大量使用的机械通风和制冷来说，自然通风具有方便、清洁的优点，但是也具有低效的缺陷。一方面最大限度地利用和组织自然通风，另一方面也把机械通风作为必要的补充，进而满足室内舒适度的要求。汉诺威26号展厅项目中，新风从距离底面4.7m高度吹进，冷空气缓慢下降后逐渐升温后再从高起的屋顶排出。气流缓慢下降后又上升的过程可以最大限度地回收室内上升空气的余热，还减少了对工作区使用者的影响，也使大空间内气流尽量均匀。
通风示意图
二住宅热工环境优化设计
一概述
该设计的基地地形位于华北水利水电大学家属院，郑州地区属于寒冷地区，设计要求是既要满足冬季保温要求还得兼顾夏季隔热。对基地环境来说，地势平坦，而常年主导风向为东北风。为了使房间竟可能多的争取日照在建筑布局方方面采用的是错排的方式来满足各个南向房间的日照和自然采光。从建筑体型上来看，整个建筑避免了体量的过于凸凹。其体形系数为单栋住宅的外边面面积F=2054体积Vo=6985则S=0.29。从建筑的体形系数来看设计符合热工设计要求呢。
标准层平面
二优化设计
Ⅰ优化屋顶形式
该住宅的屋顶采用的是一般平屋顶没有考虑热工要求，对于郑州地区的气候特点来说，冬天寒冷夏季炎热干燥，别且在夏季的时候在室内明显的感觉到闷热，大量出汗。为了提高夏季室内热环境品质，给住宿的人们提供一个良好的室内环境对屋顶进行改造，设计通风架空层。利用架空的面层遮挡直射的阳光，应为在夏季室内大部分的热量来自太阳的辐射热，此外架空面层内被加热的热空气与室外冷空气产生对流，将层内的热量源源不断地排走，从而达到降低室内温度的目的。
屋顶通风改造
Ⅱ 优化建筑窗墙面积比
窗户是耗热的薄弱环节，是优化设计的重点部位首先应该提高窗户的气密性，使出窗户的气密性不低于三级。此外调节建筑的窗墙面积比，在满足房间采光的前提下降低窗前面积比，减少建筑耗能和太阳辐射热的扩散。
Ⅲ 组织房间自然通风
良好的通风能够带走室内由于居住 生活而污染的空气，保持室内空气清新 健康。通
风可以使室内有一定的风速，从而增加人体散热，促进汗液蒸发，防止皮肤潮湿引起的不舒适感。此外当室外温度 湿度低于室内温度 湿度时，通风能够带走室内余热和湿气。在优化设计的过程中应用风压通原理使建筑室内形成穿堂风，从而提高室内热舒适度降低室内温度。其具体做法是使客厅窗户与餐厅窗户形成一定的高度差。
示意图 改造后的示意图
Ⅳ 选用热工性能更好的围护结构—节能设计策略
对于传统屋面的做法是保温层上面做防水层这种做法容易产生内部冷凝因此在优化设计的过程中采用符合“进难出易”原则的倒置式保温做法，其做法是将保温层置于防水层的外面，保温层采用的是聚苯乙烯泡沫板，防水层采用的是SBS 改性沥青。这种做法不
餐厅
客厅
窗户
仅有可能完全消除内部结露而且防水层得到保护，从而提高了维护结构的耐久性。为了消除热桥部位的影响外墙保温采用的是外保温，这种保温方式不但防止热桥内部局部揭露而且减少了热桥部位的热损失，此外由于围护结构内侧为蓄热系数大的种质材料，在供热不均匀的情况下较大的蓄热能力使内表面温度不发生剧烈变化固外保温使房间的热稳定较好提高了房间的热工性能。
内墙面
墙体
聚笨乙烯泡沫板
纤维增强层
饰面层
屋顶构造墙面构造
三学习总结
建筑热工设计工作是一项庞大的系统工程,必须从多方面进行控制研究,采取综合技术措施才能达到预期目标。在建筑热工设计中考虑的因素越全面,节能效果越能充分发挥出来,从而达到选用节能材质和节能措施,节约资源的目的。通过本次案例分析作业的完成，我对与建筑热工设计在建筑设计当中的重要性与对其的理解都有了一定程度上的加深，为以后的设计学习与工作打下了良好的基础。
建筑与城市规划学院实验报告 实验项目：室内热环境参数对比试验
一．实验目的 建筑物室外的各种气候因素通过建筑物的围护结构、外门窗及各类开口，直接影响室内的气候条件。为获得良好的室内热环境，必须了解当地各主要气候因素的概况及变化规律，并以此作为建筑设计的依据。 一个地区的气候状况是许多因素综合作用的结果。对室内热环境参数，需要测试的项目有空气温度，湿度，风速及风力等。我们知道影响室内热环境的主要因素是室外气候状况，但对于同一幢楼房中不同的楼层，不同的朝向，同一套间内不同朝向的房间，在相同的室内气候条件下，尤其是在室外恶劣气候条件下，其室内热环境参数由于所处的位置不同而有较大的差异。 对此我们是有感性认识的。这次实验将这种差异量化，从这些差异值寻找经济实用的解决方法，掌握测量方法和注意事项。 二．测试时间与地点 2011年6月19日（十一周周六十二周周日），华中科技大学紫菘公寓12栋601室，寝室窗户朝南而开。测试正中距地面1.5米高的位置（气温为城市近郊气象台离地面1.5米高处空气的温度）。其他测点若干个，就沿房间纵，横轴每2m一个设置若干个测点。（为了便于说明问题，附设一个加测点，即外墙内表面距离窗台下300mm处布置一测点，测量外墙内表面温度。） 测试选择时间在6月19日（本应该选择夏天中最炎热的一天或冬天最寒冷的一天，但根据实际情况选择了这个时间测量），测量时间为正午12点到第二天正午12点，一共24个小时，每隔半小时测量一次并记录数据。
三．测量仪器 温湿度自记仪，温度自记仪，黑球温度计，电子微风仪 四．测点布置 测点布置在房间正中距地面1.5米高的位置（图示B点）。其他测点若干个，沿房间纵，横轴每2m一个设置若干个测点（图示C点）。应画出被测房间的平面图，剖面图，标明基本尺寸及测点位置，并说
建筑物理与建筑设备辅导之建筑热工学(1) 第一章建筑热工学 建筑热工学的主要任务是以热物理学、传热学和传质学作为理论基础，应用已揭示的传热、传质规律，通过规划和建筑设计上的手段有效地防护和利用室内、外气候因素，合理地解决建筑设计中围护结构的保温、隔热和防潮等方面的间题，以创造良好的室内气候条件，节约能源并提高围护结构的耐久性 第一节建筑热工学基本原理 一、传热方式 热量的传递称为传热。根据传热机理的不同，传热的基本方式分为导热、对流和辐射。 (一)导热(热传导) 导热是指温度不同的物体各部分或温度不同的两物体直接接触而发生的传热现象 1.傅立叶定律 导热基本定律，即傅立叶定律的数学表达式为： 式中 q——热流密度(热流强度)，单位时间内，通过 等温面上单位面积的热量，单位为W/m2 ——温度梯度，温度差△t与沿法线方向两个等温面 之间距离△n的比值的极限，单位为K/m λ——材料的导热系数，单位为W/(m·K) 均质材料物体内各点的热流密度与温度梯度成正比，图1-1 等温面示意图 但指向温度降低的方向。式(1-1)中的负号表示热量的传递方向和温度梯度的方向相反。 2.导热系数
表征材料导热能力大小的量是导热系数，单位是W/(m·K)。其数值是物体中单位温度降度(即1m厚的材料的两侧温度相差1oC时)，单位时间内通过单位面积所传导的热量。 各种材料导热系数入的大致范围是： 气体： 0.006～0.6 W/(m·K) 液体： 0.07～0.7 W/(m·K) 金属： 2.2～420 W/(m·K) 建筑材料和绝热材料：0.025～3 W/(m·K) 空气在常温、常压下导热系数很小，所以围护结构空气层中静止的空气具有良好的保温能力。 材料的导热系数不但因物质的种类而异，而且还和材料的温度、湿度、压力和密度等因素有关。而影响导热系数主要因素是材料的密度和湿度。 (1)密度。一般情况下，密度小的材料导热系数就小，反之就大。但是对于一些密度较小的保温材料，特别是某些纤维状材料和发泡材料，当密度低于某个值以后，导热系数反而会增大。在最佳密度下，该材料的导热系数最小。 (2)湿度。建筑材料含水后，水或冰填充了材料孔隙中空气的位置，导热系数将显著增大，在建筑保温、隔热、防潮设计时，都必须考虑到这种影响。 (3)温度。大多数材料的导热系数随温度的升高而增大，工程计算中，导热系数常取使用温度范围内的算术平均值，并把它作为常数看待。 (4)热流方向。各向异性材料(如木材、玻璃纤维)，平行于热流方向时，导热系数较大，垂直于热流方向时，导热系数较小。 (二)对流 对流传热只发生在流体(液体、气体)中，它是因温度不同的各部分流体之间发生相对运动，互相掺合而传热能的。 由于引起流体流动的动力不同，对流的类型可分为自然对流和受迫对流： (1)自然对流：由于温度的不同引起的对流换热。 (2)受迫对流：由外力作用形成的对流。受迫对流在传递热量的强度方面要大于自然对流。
不同气候类型对我国建筑形式的影响 自古以来，中国不同地区的居住者都有着共同的文化起源——中华文明，可是不同地区的民宅却在结构与色彩上有着很大的差异。这是因为中国大陆地区地域辽阔，所跨纬度较大，造成了各地区气候的差异，气候的不同就要求人们居住的房屋有着不同的抵御不利气候条件的特性，因此在长期的发展中形成了不同的样式，也就是我们所说的结构和色彩。在不同的气候环境中需要建筑物有防雨、耐寒、坚固防风等特性，起初建筑的外貌仅仅是有建筑的功能而决定的，但随着时代发展与生产力的进步，人们对房屋的审美要求也在不断地演变，最终形成了风格上的差异。 可以说，气候环境与建筑风格的关系是，气候环境影响建筑风格，建筑风格反映气候特点，并与环境达到协调或一致。 不同的气候条件对房屋建筑提出了不同的要求。我国从建筑热工设计的角度出发，把全国划分为五个区，即严寒、寒冷、夏热冬冷、夏热冬暖和温和地区，并提出相应的设计要求。这样分区的目的就在于使民用建筑的热工设计与地区气候相适应，保证室内基本热环境要求。 一、气候对建筑形式的影响 地球上气候的形成，是由于太阳辐射对地球的作用形成的。落到地球上的太阳辐射热主要由地球表面大气层吸收，而地球表面与大气层向太空的长波辐射是地球向外界散热的主要方式。这样通过地球表面对太阳辐射的吸收和地球表面向太空长波辐射才能维持地球表面的热平衡，保持了地球特有的长期稳定的气候条件。 气候影响着人类舒适，是温度、湿度、光照、风、大气压力和降水量等因素的综合结果。为了舒适的目的，这些因素的组合达成一定的平衡状况。这些气候因素的变化与人体健康程度的关系极为密切，气候的变化会直接影响我们的心理和生理活动。人类对气候的反应最明显也最直接的表现就是在自身的居住上，不同地区的人往往会根据居住地环境的不同建造出适合当地气候的房屋。 1.温度条件对建筑的影响 由于墙壁厚度对于建筑是否保温起很重要的作用，因此气温高的地方一般墙壁较薄，气温低的地方墙壁较厚。有些地方为了抵御寒冷，将房子埋在土里，如中国陕北窑洞。由于窑洞深埋地下泥土是热的不良导体，这样夏天灼热阳光不能直接照射里面，冬天则起到了保温御寒的作用，朝南的窗户又可以使阳光充满室内。既节省了建筑材料，又可以充分保留房屋内的热量。一些气温高的地方，也选择了这种类型的建筑风格，如沙漠地带的民居。 2.降水对建筑的影响 降雨多和降雪量大的地区，房顶坡度普遍很大，以加快泻水和减少屋顶积雪。降雨少的地区，屋面一般较平，建筑材料也不是很讲究，屋面极少用瓦，有些地方甚至无顶。我国西北有些地方气候干旱，降水很少，屋面平缓，一般只是在椽子上铺上芦席、稻草或包谷秆，上抹泥浆一层，再铺干土一层，最后用麦秸拌泥抹平就行了。宁夏虽然也用瓦，但却只有仰瓦而无复瓦。降水多的地方，植被繁盛，建筑材料多为竹木；降水少的地方，植被稀疏，建筑多用土石；降雪量大的地方，雪甚至也是建筑材料，如爱斯基摩人的雪屋。我国东北鄂伦春人冬季外出狩猎时也常挖雪屋作为临时休息场所。 3.光照对建筑的影响 室内光照能杀死细菌或抑制细菌发育，满足人体生理需要，改善居室微小气候。北半球中纬地区，冬季室内只要有3个小时光照，就可以杀死大部分细菌。因此从采光方面考虑，房屋建筑需注重三个方面：采光面积、房间间距、朝向。气温高的地方，往往窗户较小或出檐深远以避免阳光直射。吐鲁番地区的房屋窗户很小，既可以避免灼热的阳光，又可以防止风沙侵袭。
绿色建筑热湿环境 2011331150313 陈光慧11建环3 摘要：①全球正处于空前的建筑热潮，而这对全球的能源的使用有重大影响。商 业和住宅建筑大约占全球能源总消耗的三分之一，而工业和运输业也各占了三分之一。但是由于目前大部分的建筑物没有烟囱装置，所以大部分的人不会考虑到能源使用量上升的问题以及因此导致的空气污染问题。 关键词：热湿环境节能建筑设计 室外气候条件以及室内发热发湿源直接影响着建筑环境内热湿环境。室外内室内热湿环境影响主要来自于太阳辐射和室外气温的共同作用，他们通过建筑物外围保护结构把大量的热量传进室内，同时还通过门窗透过太阳辐射热，通过缝隙渗透热湿空气影响室内热湿环境，这类被称为影响室内热湿环境的外扰因素。同时影响室内热湿环境的另一因素是内扰，主要包括室内照明、电器等工艺设备、人体等散发的热量或者水蒸气，他们通过不同的散热散湿的形式，直接地或者间接的影响着室内热湿环境。主要形式分为：辐射、传导或传湿、对流热交换或对流质交换。其中建筑传热中部分辐射来自围护结构或室内家具的等蓄放热过程，这还是区别于其他传热的一个重要特点，是室内得热与室外负荷不等的主要原因，不同扰量作用、不同建筑热工特性，带给室内的热湿负荷是不同的，从而形成的热湿环境也是不同的。不同的热湿环境对人们产生不同的生理和心里上的影响。营造一个良好的热湿环境，不仅需要了解形成室内热湿环境的物理因素，而且还要了解人们在不同热湿环境中的生理和心里上的反应。 ①热湿环境是建筑环境中的最主要的内容，主要反映在空气环境的热湿特性上。研究表明：热环境的四要素（温度、湿度、辐射和气流）对人体的热平衡均有影响，而且各要素产生的影响在很大程度上可以互相互换和互相补偿。例如，机体经由辐射所获得的热灵可以和因气温所获得的热量相当。在热环境中湿度增高所造成的影响可被风俗增高所抵消。当空气温度低于21摄氏度时，人不出汗，随着气温的增高，出汗量逐渐增多，湿度的影响显得越来越重要。在气温低于皮肤温度时（一般皮肤的正常的平均温度是32.5摄氏度）。在这种情况下，空气的流动能增加机体通过对流和蒸发散热。当气温高于35摄氏度时，情况比较复杂，空气的流动能加速蒸发散热，但同时却可使机体通过对流的方式受热增多，气温越高受热愈为明显。热辐射除了太阳的直接照射使机体直接受热外，人体与周围环境间还存在长波辐射换热。热辐射不受空气温度的影响且与风速无关。根据实验：当气温10摄氏度，周壁表面温度50摄氏度时，人在其中会感到过热；当室内温度50摄氏度而壁面表面温度为0摄氏度时会使人在室内感到过冷。高温高湿对机体的热平衡有不利影响，因为在高温时，机体主要依靠蒸发散热来维持热平衡，此时相对湿度的增高，将妨碍汗液的蒸发。就人的感觉而言，当温度高、湿度大尤其是风速小的时候人感到“闷热”；当温度高、湿度小时人感到“干热”风速对改善人们的热环境也有重要作用，气流可以促进人体散热，增进人体的舒适度；当气温高于人体皮肤温度时，空气的流动只会使人体从外界环境吸收更多的热量，甚至对人体产生不良影响。 ②随着亚洲经济起飞，区域内的建筑工程也加速进行，建筑业的能耗占到四分之
江苏省连云港市矿物纤维喷涂节能设计江苏省连云港市矿物纤维喷涂节能设计连云港位于中国沿海中部，江苏省东北部，处于北纬33°59′～35°07′、东经118°24′～119°48′之间。东濒黄海，北与山东日照市接壤，西与山东临沂市和江苏徐州市毗邻，南连江苏淮安市和盐城市。根据《公共建筑节能设计标准》DGJ32/J 96—2010，对气候分区，连云港市在建筑热工分区中属于寒冷地区。 《公共建筑节能设计标准》DGJ32/J 96—2010规定了江苏省范围内公共建筑室内热环境标准，节能设计原则和要求，适用于江苏省新建、扩建及改建的公共建筑节能设计，按照建筑物能耗情况和围护结构能耗占全年建筑总能耗的比例特征，江苏省公共建筑应划分为下列二类：1、甲类建筑——单幢建筑面积大于等于20000m2，且全面设置中央空气调节系统的公共建筑，或单幢建筑面积小于20000m2，大于5000m2，且采用中央空调的重要公共建筑。2、乙类建筑——单幢建筑面积小于20000m2，或大于等于20000m2 但不设置或仅部分设置中央空气调节系统的公共建筑。 连云港市甲类建筑维护结构的传热系数K【w/（㎡.k）】 维护结构体形系数≤0.30 0.030≤体形系数≤0.40 外墙K≤0.50 K≤0.45 非采暖空调房间与空调房间之间的隔 K≤1.2 K≤1.2 墙或楼板 连云港市乙类建筑维护结构的传热系数K【w/（㎡.k）】 维护结构体形系数≤0.30 0.030≤体形系数≤0.40 外墙K≤0.60 K≤0.50 非采暖空调房间与空调房间之间的隔 K≤1.5 K≤1.5 墙或楼板 以矿物纤维喷涂层导热系数λ≤0.038w/m.k，修正系数1.1为例，根据《矿物纤维喷涂保温、吸声构造》11CJ30国家标准图集计算，连云港市甲类公共建筑矿物纤维喷涂外墙宜喷涂70mm，乙类公共建筑矿物纤维喷涂外墙宜喷涂60mm，非采暖空调房间与空调房间之间的隔墙或楼板甲类建筑宜喷涂30mm厚，乙类建筑宜喷涂20mm厚。
室内热环境： 室内热环境的组成要素：空气温度、空气湿度、空气流速、平均辐射温度 影响因素（重点掌握人体热舒适及其影响因素）:空气温度、空气湿度、空气流速、壁面温度、新陈代谢率、衣服热阻。 室内热环境的评价方法和标准：单因素评价：空气温度：居住建筑室内舒适性标准：夏季26—28度，冬季18—20度；可居住性标准：夏季不高于30度，冬季不低于12度 多因素综合评价方法：有利于发挥各种热环境改善措施的作用，降低能源消耗和经济成本。有效温度（ET*） 热应力指数（HSI） 预计热感觉指数（PMV-PPD） 生物气候图 采暖期度日数：室内基准温度（18度）与当地采暖期室外平均温度的差值乘以采暖期天数得出的数值，单位度*天。 “制冷期度日数”（空调期度日数）：当地空调期室外平均温度与室内基准温度（26度）的差值乘以空调期天数得出的数值，单位度*天。 室外热环境 室外热环境主要因素（重点）：太阳辐射、空气温度、空气湿度、风、降水 太阳辐射：地球基本热量来源，决定地球气候的主要因素，直接决定建筑的得热状况…… 辐射量表征：太阳辐射照度（强度）和日照时数 直接辐射照度、间接辐射照度、总辐射照度 太阳辐射照度影响因素：太阳高度角、空气质量、云量云状，地理纬度海拔高度、朝向…… 太阳辐射特点：直接辐射：太阳高度角、大气透明度成正比关系 云量少的地方日总量和年总量都较大 海拔越高，直接辐射越强 低纬度地区照度高于高纬度地区 城市区域比郊区弱 间接辐射：与太阳高度角成正比，与大气透明度成反比 高层云的散射辐射照度高于低层云 有云天的散射辐射照度大于无云天 日照时数：可照时数、实照时数 日照百分率：实照时数/可照时数*100% 我国日照特点：日照时数由西北向东南逐步减少 四川盆地日照时数最低 一般在太阳能资源区划中有丰富区、欠丰富区、贫乏区 空气温度：气温是常用的气候评价指标，单位摄氏度、华氏度（F=32+1.8C） 气象学中所指的空气温度是距离地面1.5m高，背阴处空气的温度。测量空气温度必须避免太阳辐射的影响。 空气温度的主要影响因素：太阳辐射（迟滞效应） 地表状况（下垫面）大气对流作用
建筑热工 一、名词解释 围护结构的传热过程：室内空气通过围护结构与室外空气进行热量传递的过程。 传热：传热是包括各种方式热能传递现象的总称，传热的三种基本方式为导热、对流和热辐射。 温度场：一般情况下，构造与两侧空间上各点的温度是不同的，它是时间和空间的函数，某一时刻所有各点的温度分布叫做温度场。温度场也是时间和空间的函数。 稳定温度场：如果温度场不随时间和空间变化，则称为稳定温度场。在稳定温度场中发生的传热过程称为稳定传热过程。 不稳定温度场：温度场随时间变化时，称为不稳定温度场，在不稳定温度场中发生的传热过程称为不稳定传热过程。 导热：当物体各部分之间不发生相对位移或不同的物体直接接触时，依靠物质的分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动而产生的热量传递称为导热（或热传导），所以理论上讲导热可以在固体、液体和气体中发生。 热阻：热流通过平壁是所受到的阻力，即平壁抵抗热流通过的能力。 R=d/λ(㎡·K/W) 对流:对流是指流体个部分之间发生相对位移，依靠冷热流体互相掺混和移动所引起的热量传递方式。对流换热的强弱主要取决于：层流边界层内的换热与流体运动发生的原因、流体运动状况、流体与固体壁面温度差、流体的物性、固体壁面的形状、大小及位置等因素。 对流换热：壁面和流体之间在对流和导热同时作用下进行的热量传递。 自然对流：自然对流是由于流体冷、热各部分的密度不同而引起的。 强制对流：如果流体的流动是再水泵或风机等的驱动下造成的。对流速度取决于外力的大小。外力愈大，对流愈强。 边界层（区）：由于壁面摩擦力和流体粘滞力的作用，在壁面上会形成一个流态平稳、体积很薄的流动层，称之为层流区或层流边界层。层流区以外，则是一个液态紊乱、体积较薄的流动层，称之为紊流层或紊流边界层，层流边界层和紊流边界层就构成了壁面与流体对流换热的边界层或边界层区。 对流换热热阻：它是热流通过避免边界层是所受到的阻力，即边界层抵抗热流通过的能力。
建 筑 热 环 境 优 化 设姓名：樊潇学号：201106532 计指导老师：卢玫珺
经典案例热环境分析 1.诺曼·福斯特 2.托马斯·赫尔佐格 3.查尔斯·柯里亚（印度气候环境） 4.杨经文（马来西亚气候环境） 解读建筑大师 诺曼·福斯特被誉为“高技派”的代表人物，是国际上最杰出的建筑大师之一。因其建筑方面的杰出成就，在四十多年的建筑设计生涯中几乎获得了建筑界所有重要的奖项和荣誉。迄今为止，他已经获得280多项奖励，并在50多次在国内国际的设计竞赛中胜出。 建筑设计理念——1、重视高技 ?诺曼·福斯特对技术十分重视，他执着的在他的大量设计作品中实践着，采用新技术、新材料于工程中，并将他的观点表述出来。他一直认为：“技术是人类文明的一部分, 反技术如同向建筑即文明本身宣战一样站不住脚”。 ?在诺曼·福斯特这一代大师手里, 更新、更高的技术就成为一种手段, 一种更为先进的新观念, 通过它们去创造和实现人类与自然合谐的生活环境。他曾说：“高技术不是其本身的目的，他是实现社会目标和更加广泛的可能性的一种手段。高技术同样关注砖瓦砂石乃至木材和手工活。” 建筑设计理念——2、生态思想 （more with less——1922——富勒） ?充分利用自然采光。 ?充分利用自然通风。 ?空中花园 ?建筑遮阳。 ?高效节能的外窗和幕墙系统。 ?地下蓄水层的循环利用。 建筑设计理念——3、尊重历史文脉
?既不向传统妥协、简单地模仿其风格或形式, 又不过分张扬、漠视城市文脉; 既自然融洽地植根于当地的环境, 又恰如其分地展示了自我的时代风采, 为城市空间的交响曲增添了新的华彩乐章。 建筑设计理念——4.“弹性空间” ?如同柯布西耶的第一代“居住机器”一样，柯布西耶对自由平面的阐述是，要完美的适应他们预订的功能。 ?福斯特的主张，可称“可变机器”或“弹性空间”，也就是所设计的建筑必须是可变的且能适应将来发展的。最常见的是采用先进工程技术的大跨结构、不封闭的空间和无障碍的巨大区域。这样使用者可以按照其意愿安排，甚至可以适应预想计划之外的情况。 ?福斯特提出“弹性空间”是生态建筑的重要内容之一。 ?重点作品解析----香港汇丰银行大厦方案基本信息：高度：180米 ?竞赛/建成：1979/1986 ?建筑面积：99000平方米 ?建筑层数：地上46层,地下4层 平面形状：矩形（70*55） 造价：10亿美元 ?这座建筑拥有一个公共的底层、一个私密顶层和由半私密、半公共空间组成的中间楼层，兼顾到建筑的人性和美感。在街面层，有一个12m高的公共步行广场在建筑下面穿过；两部自动扶梯通向主要银行大厅（半公共空间）和10层高的中庭， ?背景：1978年，银行董事会决定, 要把新的总部建成为“世界上最好的银行大楼” , 于是不惜重金, 聘请了英国、美国、澳大利亚、香港等国家和地区的七家国际知名的设计事务所, 参加新楼设计方案的竟赛角逐, 并请英国皇家建筑学会执掌其事。 ?设计难点： ? 1.有限高(180m) ? 2.用地紧张，只能在75*76m范围内做文章。 ? 3. 希望在施工期间首层能维持部分银行业务。 ? 4.能适应下个世纪新科技和银行迅速扩展的要求, 内部具有最大的灵活性。 ?设计构思——“桥”符号的获得 ?针对以上难点，经过分析他认为, 唯一的办法就是要寻求一种能同时向上向下进行施工作业的方案, 最好还是一币种大跨度的结构, 这样才有可能全面地满足各种需要。 ?结论是桥, “一道横跨海湾的大桥”。银行的功能就是一座桥‘一座架设在个人与企业间, 大众与政府间、国家与国家间的金融大桥, 汇丰银行的目标就是要努力成为横跨维多利亚海湾, 把香港、与中国大陆以及世界各地联系在一起的金融大桥。
［提要］本文介绍福建省常用外墙材料的隔热保温构造形式和热工性能试验分析结果，并对我省建筑外墙的墙体节能提出看法和建议。 ［关键词］外墙构造；保温隔热；热工效果；传热系数 Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｈｅａｔｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎａｎｄｉｎｓｕｌａｔｉｏｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅｔｙｐｅｓｏｆｒｏｕｔｉｎｅｗａｌｌｍａｔｅｒｉａｌｓｉｎＦｕｊｉａｎｐｒｏｖｉｎｃｅ，ａｎｄｔｈｅｉｒｔｈｅｒｍａｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔ．ｃａｎｅｄａｌｓｏｐｕｔｆｏｒｗａｒｄｓｏｍｅｖｉｅｐｏｉｎｔｓａｎｄａｄｖｉｃｅｓｏｎｗａｌｌｂｏｄｙｅｎｅｒｇｙｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｂｕｉｌｄｉｎｇｏｕｔｓｉｄｅｗａｌｌ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｏｕｔｓｉｄｅｗａｌｌ＇ｓｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｈｅａｔｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎａｎｄｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ，ｔｈｅｒｍａｌｅｆｆｅｃｔ，ｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ 建筑外墙热工性能和节能设计分析 黄夏东（福建省建筑科学研究院３５００２５） 收稿日期：２００５－１０－１８１概述一般建筑的外墙在外围护结构中占的比例最大，由它传热造成的负荷占整幢建筑热负荷的比例相当大，因此外墙的保温隔热性能是建筑节能的一个重要部份。从全国外墙材料发展情况来看，由于气候的差异和经济水平发展不一，以及各地的自身特点，全国没有统一的模式，各地使用的外墙材料也是多种多样，但相当数量的墙体材料自身的热工性能不能满足节能要求。由于南方地区建筑节能工作刚刚开展，其配套材料和技术相应缺乏。因此，开发和研究新型墙体材料，加强外墙外保温技术措施的研究是福建省目前建筑节能工作的重点。２福建省建筑外墙基本情况由于我国南方地区建筑节能工作启动的较晚，相应研究工作也较北方地区来的慢，特别是在建筑外墙上，墙改工作进展缓慢，以福建省为例，从近两年调查资料发现全省九个主要城市中，粘土制品的外墙材料占绝大多数（９０!以上），其它如粉煤灰砌块、加气混凝土、钢筋混凝土、灰沙砖等仅有少量使用。原因是多方面的，其中价格、施工工艺、材料自身缺陷或本地资源等特点是主要原因。较有代表性的是我省地形号称“八山一水一分田”的布局，大部分是丘陵地貌，特别是内陆地区，黄土资源丰富，在不破坏良田资源的前提下（但大量挖山造成毁山和破坏自然生态的现象较严重），生产粘土制品的原料是有保证的，并且成本极低，短时间内找出价格相当的替代墙材，是较困难的。因此，目前根据各地的特点，在研究新型墙体材料的同时，研究在原有热工性能较差的墙体上，进行隔热保温技术措施，研究如何通过构造的改变来达到节能目标，就更显得迫切起来。３常见外墙的热工性能实测我们在２００４年对福建省常见的墙体材料如粘土多孔砖、粉煤灰砌块、灰沙砖以及钢筋混凝土、混凝土砌块等外墙材料的传热系数等热工性能进行摸底检测，全面了解和掌握几种外墙材自身的热工性能，以及与节能指标要求的差距。通过改变墙体的构造（增加各种保温层）等，使墙体的传热系数达到节能标准的要求，用控制保温层厚度来达到不同传热系数的要求。这是在目前外墙材缺乏的情况下，利用原有墙体达标的最为简便的方法之一。 在实测中我们选用了福建建筑市场上用量最多的外墙材料：粘土空心砖、粉煤灰砌块、加气砼砌块和钢筋砼剪力墙等作为试验墙体，结合不同的外保温措施如：外刷聚苯颗粒保温砂浆、外贴挤塑聚苯乙烯泡沫板和外喷无溶剂聚氨酯硬泡等外保温方案，对其热工性能进行实测值理论值和标准值（福建省实施细则）的比较，比较数据详见表１。 表１构造传热系数实测值（理论计算值）与设计标准值表序号外墙名称容重（ｋｇ／ｍ３）各层构造厚度及名称传热系数ｗ／（ｍ２?Ｋ）实测值（理论值）设计标准值１粘土空心砖（１３孔承重）（容重８４７） ※２０ｍｍ水泥沙浆"１９０ｍｍ 空心砖"２０ｍｍ水泥沙浆１．８２２．０或１．５ ２０ｍｍ水泥沙浆"１９０ｍｍ空心 砖"１５ｍｍＺＬ胶粉聚苯颗粒"５ｍｍ抗裂砂浆 １．２１１．５２０ｍｍ水泥沙浆"１９０ｍｍ空心 砖"１０ｍｍ水泥沙浆"２０ｍｍ 挤塑聚苯乙烯板 "６ｍｍ聚合物砂浆 （０．８３）１．０ ２粉煤灰空心 砌块（容重１０３０）※２０ｍｍ水泥沙浆"１９０ｍｍ 粉媒灰空心砌块"２０ｍｍ水泥沙浆 ２．４５２．０ ２０ｍｍ水泥沙浆"１９０ｍｍ粉媒 灰空心砌块"２０ｍｍＺＬ胶粉聚 苯颗粒"５ｍｍ抗裂砂浆 １．２４１．５２０ｍｍ水泥沙浆"１９０ｍｍ粉媒 灰空心砌块"２０ｍｍ水泥沙 浆"２５ｍｍ挤塑聚苯乙烯板"６ｍｍ聚合物砂浆 （０．８０）１．０※２００ｍｍ钢筋混凝土（Ｃ２５，双层双向φ１０＠２００） ４．１０２．０２０ｍｍ水泥沙浆＋２００ｍｍ钢筋 混凝土＋３０ｍｍＺＬ胶粉聚苯颗粒"５ｍｍ抗裂砂浆 １．４６１．５２０ｍｍ水泥沙浆＋２００ｍｍ钢筋 混凝土＋２５ｍｍ挤塑聚苯乙烯板"６ｍｍ聚合物砂浆 ０．９５１．０ ３钢筋混凝土 （容重２４００）建筑物理与设备 福建建设科技２００６．Ｎｏ．１５８
第一篇 建筑热工学 第1章 建筑热工学基础知识 1.室内热环境构成要素: 室内空气温度、空气湿度、气流速度和环境辐射温度构成。 ２.人体的热舒适 ①热舒适的必要条件:人体内产生的热量=向环境散发的热量。 m q ——人体新陈代谢产热量 e q ——人体蒸发散热量 r q ——人体与环境辐射换热量 c q ——人体与环境对流换热量 ②充分条件:所谓按正常比例散热，指的是对流换热约占总散热量的25-30% ,辐射散热约为45－50%,呼吸和无感觉蒸发散热约占 25-30%。处于舒适状况的热平衡,可称之为“正常热平衡”。 (注意与“负热平衡区分”) ③影响人体热舒适感觉的因素: 1.温度；２.湿度；３．速度;4.平均辐射温度；5.人体新陈代谢产热率;6．人体衣着状况。 3.湿空气的物理性质 ①湿空气组成:干空气＋水蒸气=湿空气 ②水蒸气分压力：指一定温度下湿空气中水蒸气部分所产生的压力。 ⑴未饱和湿空气的总压力: w P ——湿空气的总压力(Ｐa ） d P ——干空气的分压力（Ｐa) P ——水蒸气的分压力(Pa) ⑵饱和状态湿空气中水蒸气分压力：s P ——饱和水蒸气分压力 注：标准大气压下，s P 随着温度的升高而变大（见本篇附录2)。表明在一定的大气压下,湿空气温度越高，其一定容积中所能容纳的水蒸气越少，因而水蒸气呈现出的压力越大。 ③空气湿度:表明空气的干湿程度，有绝对湿度和相对湿度两种不同的表示方法。 ⑴绝对湿度：单位体积空气所含水蒸气的重量,用f 表示（g/m 3 )。 饱和状态下的绝对湿度则用饱和水蒸气量max f （ｇ/m 3 )表示。 ⑵相对湿度：一定温度，一定大气压力下,湿空气的绝对湿度 f ，与同温同压下饱和水蒸气量max f 的百分比: ⑶同一温度(Ｔ）下,, 因此，相对湿度又可表示为空气中水 : P ——空气的实际水蒸气分压力 （Ｐs P ——同温下的饱和水蒸气分压力 （Ｐa)。 （注:研究表明,对室内热湿环境而言，正常湿度范围大概在3０%～６0％。）
世界最著名建筑案例分析 一：创新建筑师代表： Santiago Calatrava (卡拉特拉瓦) Santiago Calatrava 是世界上最著名的创新建筑师之一，也是备受争议的建筑师。Santiago Calatrava以桥梁结构设计与艺术建筑闻名于世，他设计了威尼斯、都柏林、曼彻斯特以及巴塞罗那的桥梁，也设计了里昂、里斯本、苏黎世的火车站。最近的作品就是著名的2004年雅典奥运会主场馆。 由于Calatrava 拥有建筑师和工程师的双重身份，他对结构和建筑美学之间的互动有着准绳的掌握。他认为美态能够由力学的工程设计表达出来，而大自然之中，林木虫鸟的形态美观，同时亦有着惊人的力学效率。所以，他常常以大自然作为他设计时启发灵感的泉源。他设计的桥梁以纯粹结构形成的优雅动态而举世闻名，展现出技术理性所能呈现的逻辑的美，而又仿佛超越了地心引力和结构法则的束缚。
有的时候，他的设计难免会让人想起外星来客，极其突兀的技术美似乎全然出乎地球人的常规预料。这当然是得益于他在结构工程专业上的特长。早自20世纪初以来，桥梁的设计一直被托付给了路桥结构工程师，建筑师退避三舍好像已成习惯。由于有了卡拉特拉瓦，全世界的建筑师们才忽然发现了新的课题，在90年代前后爆发了对桥梁进行建筑设计的热潮，从一个新的角度重新开始塑造城市中的这类元素，进而影响到城市的面貌。2001年，卡拉特拉瓦在美国的第一个作品建成，是威斯康星州密尔沃基的美术博物馆扩建工程。此地原有一个旧馆，是在1957年由当地的建筑师事务所设计的，这一次卡拉特拉瓦加建的Quadracci 展厅，名号不大，其实却造成了绝对喧宾夺主的局面。 1、巴伦西亚科学城
案例1A421033 1.背景 图1A421033-1是某项目的钢筋混泥土工程施工网络计划。其中，工作A、B、D是支模工程；C、E、G是钢筋工程；F、H、I是浇筑混泥土工程。箭线之下是持续时间（周），箭线之上是预算费用，并列入了表1A421033中。计划工期12周。工程进行到第9周时，D工作完成了2周，E工作完成了1周，F工作已经完成，H工作尚未开始。 2.问题 （1）请绘制本例的实际进度前锋线。 （2）第9周结束时累计完成造价多少？按挣值法计算其进度偏差是多少？ （3）如果后续工作按计划进行，试分析上述实际进度情况对计划工期产生了什么影响？（4）重新绘制第9周至完工的时标网络计划。 隐藏分析与答案 （1）绘制第9周的实际进度前锋线 根据第9周的进度检查情况，绘制的实际进度前锋线见图1A421033-2，现对绘制情况进行说明如下： 为绘制实际进度前锋线，首先将图1A421033-1般到了时标表上；确定第9周为检查点；由于D工作只完成了2周，故在该箭线上（共3周）的2/3处（第8周末）打点；由于E 工作（2周）完成了1周，故在1/2处打点；由于F工作已经完成，而H工作尚未开始，故在H工作的起点打点；自上而下把检查点和打点连起来，便形成了图1A421033-2的实际进度前锋线。
（2）根据第9周检查结果和表1A421033中所列数字，计算已完成工程预算造价是： A+B+2/3D+1/2E+C+F=12+10+2/3×12+1/2×22+25+9=75万元 到第9周应完成的预算造价可从图1A421033-2中分析，应完成A、B、D、E、C、F、H,故： A+B+D+E+C+F+H=12+10+12+22+25+9+8=98万元 根据据值法计算公式，进度偏差为：SV=BCWP-BCWS=75-98=-23万元，即进度延误23万元。 进度绩效指数为：SPI=BCWP/BCWS=75/98=0.765=76.5%,即完成计划的76.5%。 （3）从图1A421033-2中可以看出，D、E工作均未完成计划。D工作延误一周，这一周是在关键路上，故将使项目工期延长一周。E工作不在关键线路上，它延误了二周，但该工作有一周总时差，故也会导致工期拖延一周。H工作延误一周，但是它有二周总时差，对工期没有影响。D、E工作是平行工作，工期总的拖延时间是一周。 （4）重绘的第9周末至竣工验收的时标网络计划，见图1A421041-3。与计划相比，工期延误了一周，H的总时差由2周减少到1周。 案例1A422011 1.背景 A金融大厦工程项目投入使用五年后，计划重新对金融大厦进行装饰装修。本工程通过公开招投标确定由B建筑装饰公司承担施工任务，在工程施工合同的鉴订中，双方约定工程项目的装修施工质量应达到公司的企业标准（已通过审核认定）。在工程开工前，施工单位在上报的工程资料中，用工程装饰装修质量计划文件代替装饰工程施工组织设计，建设单位工程师以不符合要求为由予以拒绝。 2.问题 （1）建筑装饰装修工程质量计划是以什么标准为基础的管理文件？ （2）建设单位工程师的做法是否正确，试说明两者区别。 隐藏分析与答案 （1）建筑装饰装修工程质量计划是以建筑装饰装修质量管理标准为基础的一项管理文件。（2）建设单位工程师的做法正确，施工单位采用建筑装饰装修质量计划文件代替建筑装饰装修施工组织设计做法不符合要求。 建筑装饰装修质量计划文件与建筑装饰装修施工组织设计有很大的区别： 1）建筑装饰装修施工组织设计文件和质量计划均是针对工程项目的设计文件。施工组织设计作为重要的技术经济文件，除包含质量计划的主要内容外，还包含安全计划、进度计划、
建筑墙体绿化热工性能分析 摘要：我国对于建筑墙体绿化的数值模拟做得较少，本文采用CFD计算流体动 力学软件对建筑墙体绿化的热工性能进行模拟，通过对建筑墙体绿化前后相关参 数的热工性能模拟分析和对比，探讨影响墙体绿化热工性能的主要因素和影响情况，为建筑热工设计及建筑设计提供参考。 关键词：建筑;绿化墙体;热工; 建筑墙体绿化热工模拟需要选择房间在规格、朝向全要一致，且上下层之间，左右房间之间的尺寸一致，所以本次模型的建立选取了具有代表性的房间,所选房 间的位置为建筑西面二层西外墙绿化的房间和西外墙裸露的房间作为模型，建筑 结构为普通砖混结构。 模型1:X轴向西方向，为房间的进深尺寸6M；Y轴向南，为房间的开间尺寸4.2M；Z轴为房间的层高3.0M，西外墙无绿化层覆盖，墙面裸露于太阳辐射之下。 模型2: X轴向西方向，为房间的进深尺寸6M;Y轴向南，为房间的开间尺寸 4.2M，Z轴为房间的层高3.0M，西外墙有绿化层，绿化层与墙体外表面距离为 3CM，绿化层厚度为5CM。 在用CFD软件模拟中，植物绿化层的主要参数和变量如下：绿化层密度：[kg/m3]，绿化层吸收率：，绿化层导热系数：[W/(m·k)]，绿化层比热容： [J/(kg·k)] 因为绿化层热工性能的因素很多，如在模块式墙体绿化中，更换了植物种类，不同植物因为叶片密度，含水率、吸收率等等因素的变化均可引起绿化层的密度、导热系数、比热容等数值的变化，同样同种植物在不同的生长期均也会影响植物 层的热工参数，不论植物种类、大小、种植密度、生长阶段等产生了何种变化， 均会最终体现在其热工参数的变化上，所以我们必须要知道绿化层相关参数变化 对其传热性能有什么样的变化和影响。 现讨论在模型2的模拟分析中，当上述绿化层的某个参数或者变量发生了变化，而除了这个参数以外的其他参数不变，分别对此发生变化的参数进行模拟计算，求出墙体外表面温度、内表面温度、室内空气平均温度并比较分析如下：（1）绿化层密度对墙体绿化传热性能影响分析 当仅绿化层的密度发生变化，分别取值为：300kg/m3、400 kg/m3、500kg/m3、600kg/m3、700 kg/m3时，软件数值模拟结果如下： 密度表示物质单位体积的质量，通过CFD软件模拟计算结果可知，当绿化层 密度增大时，墙体外表面、墙体内表面及室内空气平均温度均逐渐降低，说明其 他条件不变时，绿化层密度越大，其对建筑降温节能性能越明显。 （2）绿化层吸收率对墙体绿化传热性能影响分析 当仅绿化层的吸收率发生变化，吸收率分别取值为：0.5、0.6、0.7、0.8、0.9时，软件数值模拟结果如下： 热吸收率是指投射到物体上的热射线，其中被吸收的能量与投射的总能量之比。能吸收全部射线的物体为黑体，其吸收率为1。实际物体的吸收率均小于1，它取决于物体表面的材料、粗糙程度和温度并与所接受的热射线的波长范围及入
1 建筑热工学基本知识 1.1 传热的基本概念 1）传热的概念 建筑物的室内与室外环境之间通过围护结构进行的热量传递与交换 2）传热的过程 ①吸热阶段：室内向墙 ②导热阶段：墙体向外表面 ③放热阶段：外表面向室外 1.2 传热的基本方式 1）导热 当物体各部分之间不发生相对位移或不同的物体直接接触时，依靠物质的分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动而产生的热量传递称为导热（或热传导） 2）对流 当指流体各部分之间发生相对位移，依靠冷热流体互相掺混和移动所引起的热量传递方式。 ①自然对流：由于流体冷、热各部分密度不同而引起的热传递。如散热器表面空气受热向上流动，城市中心区域空气受建筑物和城市非绿地表面的加热升温后上升，形成城市热岛环流等都属于自然对流现象。 ②强制对流：流体的流动是在水泵或风机等机械的驱动下造成的 3）辐射 ①辐射的概念 辐射：物体通过电磁波来传递能量的方式。 热辐射：物体会因为各种原因发出辐射能，其中因为自身温度的原因发出辐射能的现象。 辐射热：通过热辐射方式传递的热量。 辐射换热：自然界中的各个物体都在不停地向空间散发出辐射热，同时又在不停地吸收其他物体散发出的辐射热，这种在物体表面之间由辐射与吸收综合作用下完成的热量传递就是辐射换热。 1.3 建筑材料的热物理性质 1）基本热物理量 ①比热容c：单位质量的物质，温度变化 l℃所吸收或放出的热量。 ②导热系数λ：指厚度为1m的材料，当两侧表面温差为1K时，单位时间内通过1m2表面积的导热量。主要影响因素为材料的密度和湿度。 ③辐射系数C：表示材料向外发射辐射热能力的高低。 ④蒸气渗透系数μ：表征1m厚的物体，两侧水蒸气压差为1Pa，单位时间内通过 1m2面积渗透的水蒸气量。材料密度越大，透汽性越差。 2）导出热物理量 ①蓄热系数s：用表面上的热流波幅与表面温度波幅之比表示材料蓄热能力的大小。 ②热情性指标D ：材料层抵抗温度波动能力。D＝s·R
建筑外墙保温热工节能计算分析外墙外保温围护结构基本组成：面砖（不计入）+ 热镀锌电焊网复合抗裂砂浆（8－10mm）+B1级黑色聚苯板（外保温）（50mm）+混凝土墙（200mm）+ 混合砂浆（内墙抹灰）（20mm） 依据《北京市建筑节能设计标准》（采暖居住建筑部分）及建筑热工设计常用计算方法（见附录），按体形系数小于0.3计算，得出如下表计算分析结果： 当B1级黑色聚苯板（外保温）厚度为50mm时，墙体热阻R0＝1.857，墙体传热系数K＝0.54<0.60符合《北京市建筑节能设计标准》节能65％的设计要求。
附录 建筑热工设计常用计算方法 1 传热系数的计算 围护结构传热系数K 按下式计算： 0 1R K = 式中 R 0――围护结构传热阻（单位：m 2·K/W ）。 2 传热阻的计算 围护结构传热阻R 0按下式计算： e i e i a R a R R R R 1 10++= ++= 式中 R i ,a i ――内表面换热阻（单位：m 2·K/W ）和换热系数[单位：W/(m 2·K)]， 按附表2-1采用； Re,a e ――外表面换热阻（单位：m 2·K/W ）和换热系数[单位：W/(m 2·K)]， 按附表2-2采用； R ――围护结构热阻（单位：m 2·K/W ）。 附表2-1 内表面换热系数a i 及内表面换热阻R i 值 附表2-2 外表面换热系数a e 及外表面换热阻R e 值
i i 3 热阻的计算 3.1 单层结构或单一材料层热阻R 按下式计算： λ δ = R 式中δ――材料层厚度（单位：m ）； λ――材料导热系数〔单位：W/(m ·K)〕，见附图1。 λ δ 附图1 3.2 多层结构热阻R 按下式计算： 式中 R 1,R 2,…，R n ――围护结构各材料层热阻（单位：m 2·K/W ）。 {4 围护结构的热惰性系数D （无量纲） 4.1单层结构或单一材料层热惰性系数D 按下式计算： D=R*S 4.2多层结构热惰性系数D 按下式计算： D=ΣR*S 4.3多层围护结构的热惰性指标D D=ΣR?S=R 1S 1+R 2S 2+……RnSn n R R R R +???++=21
地下建筑的热工环境与节能策略 摘要：随着人们生活水平的提升，对于地下建筑也提出了更为严格的要求，地下建筑不仅要满足安全性需求，还要符合节能减排的政策要求。地下建筑的设计与施工有着一些特殊之处，施工难度更高，并受到多种因素的影响，地下建筑的主要能耗分为3部分：采光能耗、空调能耗、动力能耗。该文主要针对地下建筑的能耗问题与节能策略进行分析。 关键词：地下建筑热工环境节能策略 中图分类号：TU111 文献标识码：A 文章编号： 1672-3791（2016）12（b）-0083-02 随着我国综合国力的提高，人们的生活水平不断提高。人类在地下建筑中的活动日益增加，为了满足人们的需求，地下建筑不断得以发展壮大。但是地下建筑又不同于地面建筑，为了让其和地面建筑有一样的舒适度标准，不但要改善地下环境，使其正常运行，也要控制成本，并进行节能设计。 1 地下建筑热工环境分析 地面建筑受地面环境的影响，而地下建筑则受到土壤或岩石的影响，这些物质对维护其结构和热工性能有着不可或缺的作用。下面将分别介绍室外和室内的双重热湿作用对地下建筑的影响。
地下建筑室外热湿环境：地下建筑受到无限厚岩石或土壤的包围，就像地面建筑被室外空气和气候包围一样，这些物质对围护其结构有着重要影响；土壤或岩石的温度作用：与地面建筑不同，地下建筑主要靠土壤进行传热。热量对土壤的影响随土壤深度的增加而增加，还随昼夜及季节的变化而变化，因而具有局限性。但土壤蓄热量大、隔热性好，因此热稳定性好，这对一些特殊建筑是非常重要的；土壤或岩石的湿度作用：地下建筑的一大特点就是潮湿，造成这个现象的原因有很多，如缺少阳光，通风不畅等，还会受到地下水位和土壤岩石的影响。 2 地下建筑室内湿热环境 进入室内的阳光、空气温湿度、生产和生活所散发的热量和水分是影响地下建筑结构的气候因素。 （1）进入室内的阳光。地下建筑处在地面以下，无法像地面建筑那样通过侧窗来获取阳光，以致采光不足，容易使地下建筑阴暗潮湿。（2）空气温湿。地下空气温度变化多端，夏季雨季时的潮湿问题尤为严重，这是由凝结水造成的。（3）生产和生活所散发的热量与水。地下建筑的通风效果差，封闭性强，在地下建筑中的生产和生活所产生的热量和水分散发不出去，使地下空间的温度和湿度相应提高。 3 地下建筑的主要耗能分析 地下建筑的主要能耗分为3个部分：采光能耗、空调能