第五章 建筑防热

第一篇建筑热工学第一章建筑热工学基本知识习题1-1、构成室内热环境的四项气候要素是什么？简述各个要素在冬（或夏）季，在居室内，是怎样影响人体热舒适感的。

答：（1）室内空气温度：居住建筑冬季采暖设计温度为18℃，托幼建筑采暖设计温度为20℃，办公建筑夏季空调设计温度为24℃等。

这些都是根据人体舒适度而定的要求。

（2）空气湿度：根据卫生工作者的研究，对室内热环境而言，正常的湿度范围是30-60%。

冬季，相对湿度较高的房间易出现结露现象。

（3）气流速度：当室内温度相同，气流速度不同时，人们热感觉也不相同。

如气流速度为0和3m/s时，3m/s的气流速度使人更感觉舒适。

（4）环境辐射温度：人体与环境都有不断发生辐射换热的现象。

1-2、为什么说，即使人们富裕了，也不应该把房子搞成完全恒温的“人工空间”？答：我们所生活的室外环境是一个不断变化的环境，它要求人有较强的适应能力。

而一个相对稳定而又级其舒适的室内环境，会导致人的生理功能的降低，使人逐渐丧失适应环境的能力，从而危害人的健康。

1-3、传热与导热（热传导）有什么区别？本书所说的对流换热与单纯在流体内部的对流传热有什么不同？答：导热是指同一物体内部或相接触的两物体之间由于分子热运动，热量由高温向低温处转换的现象。

纯粹的导热现象只发生在密实的固体当中。

围护结构的传热要经过三个过程：表面吸热、结构本身传热、表面放热。

严格地说，每一传热过程部是三种基本传热方式的综合过程。

本书所说的对流换热即包括由空气流动所引起的对流传热过程，同时也包括空气分子间和接触的空气、空气分子与壁面分子之间的导热过程。

对流换热是对流与导热的综合过程。

而对流传热只发生在流体之中，它是因温度不同的各部分流体之间发生相对运动，互相掺合而传递热能的。

1-4、表面的颜色、光滑程度，对外围护结构的外表面和对结构内空气间层的表面，在辐射传热方面，各有什么影响？答：对于短波辐射，颜色起主导作用；对于长波辐射，材性起主导作用。

4．选择适当的长宽比
• 建筑的长度比对于节能亦有很大的影响。对正 南朝向来说，一般是长宽比愈大得热也愈多。但 须注意的是，随着朝向的变化，其得热量会逐渐 减少。当偏角达到67º左右时，各种长宽比体型建 筑的得热基本趋于一致。而当偏角为90º时，则长 宽比越大，得热越少。见表10—6所示.
最低耗能体型的选择
建筑密度与节能的关系
建筑密度问题，粗看之下似乎与节能并无关系。但如我 们认识到在城市用地十分紧张的形势下，严格按计算所述 建造低密度的城市建筑群体是很不现实的，则不难理解研 究建筑节能必须关注建筑密度问题。 • 按照在保证节能效益的前提下提高建筑密度这一要求， 提高建筑密度最直接、最有效的方法，莫过于适当缩短南 墙面的日照时间。由前述可知，在9：00至15：00的太阳 辐射量中，上午10：00至下午14：00的太阳辐射量占80％ 以上。因此，如果把南墙日照时间缩为10—14点，则可大 大缩小建筑间距，而使建筑密度提高。 除缩短南墙日照 时间外，在建筑的单体设计中，采用退层处理、降低层高 等方法，也可有效缩小建筑间距，对于提高建筑密度，具 有重要意义。
• 所谓最低耗能体型，是指建筑的各面尺寸与其有 效传热系数相对应的最佳节能体型。但在实际中， 往往并非如此。如目前一般常见的做法是在各向垂 直面上采用相同的外围护做法，但是，由于南北面 的·平均窗墙比常常大于东西面的平均窗墙比，从而 导致南北面的平均有效传热系数大于东西面的平均 有效传热系数，因而从理论上讲，应使东西面的尺 寸大于南北面，这当然是不合理的。不过一般来讲， 当各面的平均有效传热系数不同时，传热系数相对 较小的面具有相应较大面积的体型，是最佳体型； 而当各面的平均传热系数相同时，体型系数最小的 体型，是最佳体型。
图 体积相同的三种体型(Al／A2值比较 1.正方形 2．长轴朝向南北的长方形 3．长轴朝向东西的长方形

建筑物应尽量采用南北 向或接近南北向的朝向 ，以减少太阳辐射热的 影响。同时，建筑物之 间应保持一定距离，以 避免热岛效应。
建筑材料的选 用
在建筑物的外墙、屋顶 、地面等部位，选用具 有良好隔热性能的材料 ，如加气混凝土、聚苯 乙烯、膨胀珍珠岩等。
通风和空调系 统的设计
通风和空调系统是建筑 防热中最为重要的措施 之一。合理设计通风和 空调系统，可以有效地 降低室内温度和湿度， 提高居住舒适度。
对未来研究方向的展望
1 2 3
加强新型建筑防热材料的研发
随着人们对建筑防热要求的不断提高，需要研 发更为高效、环保、节能的新型建筑防热材料 ，以满足未来的市场需求。
深化建筑防热技术应用研究
针对现有建筑防热技术存在的不足之处，需要 进一步深化研究，提高其适用范围和使用效果 ，并探索新的防热技术的应用。
完善建筑防热标准及政策体系
为了规范建筑防热市场，提高行业整体水平， 需要完善相关的建筑防热标准及政策体系，为 行业发展提供有力保障。
对实际应用的建议
强化宣传教育
加强对建筑防热知识的宣传教育，提高广大市民对建筑防热的认识和重视程度，从而推动 建筑防热技术的发展和应用。
加强政策引导
政府应加大对建筑防热领域的支持力度，通过制定相关政策、提供资金支持等方式，引导 企业加强技术研发、提升产业水平，推动建筑防热市场的健康发展。
保温材料
03
包括保温板、保温毡等，具有轻质、高保温隔热性能等特点，
适用于各种建筑物的隔热和保温。
03
建筑防热结构设计
结构设计的目的和原则
目的
保证建筑物在炎热季节能够保持适宜的温度和湿度，避免室内过热、湿度过大等 问题，同时提高建筑物的隔热性能和通风性能。

习题1-1、构成室内热环境的四项气候要素是什么？简述各个要素在冬（或夏）季，在居室内，是怎样影响人体热舒适感的。

答：（1）室内空气温度：居住建筑冬季采暖设计温度为18℃，托幼建筑采暖设计温度为20℃，办公建筑夏季空调设计温度为24℃等。

这些都是根据人体舒适度而定的要求。

（2）空气湿度：根据卫生工作者的研究，对室内热环境而言，正常的湿度范围是30-60%。

冬季，相对湿度较高的房间易出现结露现象。

（3）气流速度：当室内温度相同，气流速度不同时，人们热感觉也不相同。

如气流速度为0和3m/s时，3m/s的气流速度使人更感觉舒适。

（4）环境辐射温度：人体与环境都有不断发生辐射换热的现象。

1-2、为什么说，即使人们富裕了，也不应该把房子搞成完全的“人工空间”？答：我们所生活的室外环境是一个不断变化的环境，它要求人有袍强的适应能力。

而一个相对稳定而又级其舒适的室内环境，会导致人的生理功能的降低，使人逐渐丧失适应环境的能力，从而危害人的健康。

1-3、传热与导热（热传导）有什么区别？本书所说的对流换热与单纯在流体内部的对流传热有什么不同？答：导热是指同一物体内部或相接触的两物体之间由于分子热运动，热量由高温向低温处转换的现象。

纯粹的导热现象只发生在密实的固体当中。

围护结构的传热要经过三个过程：表面吸热、结构本身传热、表面放热。

严格地说，每一传热过程部是三种基本传热方式的综合过程。

本书所说的对流换热即包括由空气流动所引起的对流传热过程，同时也包括空气分子间和接触的空气、空气分子与壁面分子之间的导热过程。

对流换热是对流与导热的综合过程。

而对流传热只发生在流体之中，它是因温度不同的各部分流体之间发生相对运动，互相掺合而传递热能的。

1-4、表面的颜色、光滑程度，对外围护结构的外表面和对结构内空气间层的表面，在辐射传热方面，各有什么影响？答：对于短波辐射，颜色起主导作用；对于长波辐射，材性起主导作用。

如：白色表面对可见光的反射能力最强，对于长波辐射，其反射能力则与黑色表面相差极小。