【建筑热工学课件】第四部分 舒适、健康、高效

力求构造简单，经济耐久。
1. 2 建筑遮阳
1.2.1 建筑遮阳的形式
由于日辐射强度随地点、日期、时间和朝向而异，建筑中各
向窗口要求遮阳的日期、时间以及遮阳的形式和尺寸，也需根 据具体地区的气候和窗口朝向而定。 建筑遮阳类型很多，可以 利用建筑的其他构件，如挑 檐、阁板或各种突出构件， 也可以专为遮阳目的而设置。
4.太阳位置和太阳高度角、方位角 : 太阳光线与地平面间 的夹角叫太阳高度角， 用 hs表示； 太阳光线在地平面上 的投影线与地平面正南 线所夹的角叫太阳方位 角，用As 表示； 一天中，日出日落时， 太阳高度角为0°.一天中 的正午，太阳高度角最 大，此时太阳方位角为 0°
1.1 日照的基本原理
1. 2 建筑遮阳
亚利桑那州凤凰坡中央图书馆 ▲亚利桑那州凤凰坡中央图书馆则将垂直遮阳作为其一种标 志或装饰：由钢架支撑起的片片三角帆布最直观地向我们展示 了垂直遮阳所具有的艺术感染力，在浩瀚、酷热的西部沙漠之 中，那片片白帆仿佛使人们看到蔚蓝的大海。
1. 2 建筑遮阳
柏林墨西哥大使馆 18m高的主立面上，混凝土 垂直遮阳构件从上到下贯穿整 个高度。
1.1 日照的基本原理
阳光不利的一面： 过量的日照，特别是南方炎热地区的夏季，易造成室内过 热，对人体不利； 阳光直射工作面上会产生眩光，损害视力，尤其在工业厂 房中，工人会因室内过热与眩光而易疲劳，降低工作效率； 直射阳光对物品有褪色、变质等损坏作用；
有些化学药品被晒，还会发生爆炸的危险。
1.1 日照的基本原理
1.3 太阳能的利用
德国弗莱堡太阳能小区—— 罗尔夫· 迪斯 太阳船社区 向日葵住宅
1.3 太阳能的利用
洛杉矶水电局停车 场太阳能板遮阳蓬

室内热环境综 合评价
室内热环境的 影响因素
乘以100；
由于该指标以蒸发为依据，只适用于空气温度偏高，即20 ℃-50℃，并且衣着单薄的情况.
1.1.1 室ห้องสมุดไป่ตู้热环境
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室内热环境组 成因素 人体热平衡与 热舒适 人体热平衡的 影响因素
4.室内热环境综合评价 热应力指数(HSI)
热应力指数 机体反应及影响 -20 0 10-30 40-60 70-90 100 大于100 微冷 没有热应力 微热。对脑力劳动者有一定影响，对体力劳动者没有影 响 高热。身体不好的人不能忍受。 很高热。少数人能适应。 最大能忍受8小时 暴露时间受体内温度将升高的限制
1.室内热环境组成因素 室内相对湿度i 空气湿度是指空气中含有水蒸气的量。 在舒适性方面，适度直接影响人的呼吸器官和皮肤出汗， 影响人体的蒸发散热。 一般认为最适宜的相对湿度为50%-60%。
室内热环境综 合评价
室内热环境的 影响因素
1.1.1 室内热环境
10
室内热环境组 成因素 人体热平衡与 热舒适 人体热平衡的 影响因素
4.室内热环境综合评价 单因素评价: 空气温度 室内热环境标准是建筑热工设计的基本依据之一
空气温度 ＞ 34 ℃ 30~34 ℃ 28~30 ℃ 25 ℃ 18 ℃ ＜12 ℃ 感觉 100%的人感到热, 42.3%的人难以忍受 84%的人感到热, 14.5%的人难以忍受 30%的人感到热, 但可以忍受 舒适 5%坐着的人感到冷 80%坐着的人感到冷, 20%活动的人感到冷
室内外热环境学习重点?室内热环境的组成要素影响因素室内热环境的评价?室外热环境气候要素?我国气候的特点及建筑热工气候分区5?改善室内热环境的建筑途径室内热环境组成因素111室内热环境人体热平衡与热舒适人体热平衡的影响因素室内热环境综合评价6111室内热环境合评价室内热环境的影响因素室内热环境组成因素1

国际标准化组织推荐的热舒适环境PMV值在-0.5到0.5之间，然而只有舒适型空调 建筑才能达到这一标准。 目前在国内，一般认为PMV的值在-1~1之间都可视为热舒适环境
缺点：计算公式过于复杂，且衣着和新陈代谢率难以精确测量，因此PMV值精度 并不高。再加上不同人群的个体差异，PMV的绝对数值没有太多实际意义，值得 关注的是不同环境下PMV值的变化。
服装调节。服装可以用来控制辐射和对流热交 换，起到遮阳和防风通风的作用。
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1.1.3 影响人体热舒适性的因素
1.1.3.2 个体差异 性别差异。女性选择的舒适温度略高。 个体状况。如瘦人比胖人耐热。 适应性差异。适应环境是人在一个全新的环境中减轻所受困扰的过程。 民族差异。主要与各民族主要居住的地区有关。 年龄差异。儿童和老人对热环境的敏感性更高，对舒适性的要求更高。 恒定与变化。恒温恒湿的环境也不能获得最大的工作效率和最舒适的主观评价，相反， 环境因素的小幅度变化可以改善人们的工作行为，这种反应称为唤起。
缺点：由于该指标以蒸发为依据，只适用于空气温度偏高，即20 ℃ ~50℃， 并且衣着单薄的情况。
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1.3.2 热应力指标
热应力指数 （HSI） -20 0 10-30
40-60 70-90 100 大于100
机体反应及影响
微冷
没有热应力
微热。对脑力劳动者有一定影响， 对体力劳动者没有影响
高热。身体不好的人不能忍受。
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人与建筑物理环境
建筑的本原是人类为了躲风雨、 避寒暑适应气候的遮蔽所 （shelter），使建筑内的微气候 适合人的生存与生活，这就是建 筑为人提供的物理环境，即建筑 物理环境。建筑热环境是建筑物 理环境的重要组成部分。

热桥：如外墙体中的钢或钢筋混凝土骨架，窗洞口的过梁，板 材中的肋等。
2.2.1 保温设计的依据
（4）实际情况下不是一维稳定传热，需要考虑热惰性指标D。 根据不同的D，取不同的冬季计算温度。
《根据民用建筑热工设计规范》的规定，分为四类：
Ⅰ型
D＞6.0
Ⅱ型
D=4.1~6.0
Ⅲ型
D=1.6~4
但对于实体砖墙，
Q q F
当温差一定时，总传热量与面积 成正比。因此，减少建筑物的总 面积也就能减少能耗，既能节省 开支又能节约能源。
Q：总传热量（w·h）
q：单位时间单位面积的传热 量（w/㎡）
τ：传热时数（h）
F：围护结构的总面积（ ㎡ ）
建筑物体形系数：建筑物与室外大气接触的外表面积与其 所包围的体积的比值。（外表面积不包括地面和不采暖楼 梯间隔墙和户门的面积）
2.1 建筑保温的途径
建筑物体型系数：即单位体积分摊到的面积
根据《民用建筑节能设计标准》中规定，建筑物体型系数 宜控制在0.3及以下。若大于0.3，则外围护结构应加强保 温。
如建筑物的高度相同，则其平面形 式为圆形时体型系数最小，依次为 正方形、长方形，以及其他组合形 式。随着体型系数的增加，单位面 积的传热量也相应加大。
2.1 建筑保温的途径
一般来说，体积小，体形复杂的建筑，S大。如平房和低矮 建筑。 体积大，体形简单的建筑。S值小。如多层、高层。 因此，建筑师处理体型与平面设计时，首先应考虑功能要求， 必须正确处理体型，尽量减少表面积以减少热量的散失。
※根据调查统计：4个单元6层楼的体型系数为0.28；4个 单元3层楼的体型系数为0.34，且采暖能耗比前者多20%。 因此居住建筑在一定范围内限制体型，但不作硬性要求。