一級建筑師物理與設(shè)備知識輔導(dǎo)：建筑防熱設(shè)計1

　　第七節(jié) 建筑防熱設(shè)計

　　一、熱氣候的類型及其特征

　　熱氣候的類型分為濕熱氣候和干熱氣候。

　　二、室內(nèi)過熱的原因和防熱的途徑

　　(一)室內(nèi)過熱的原因

　　1.在室外太陽輻射和高氣溫的作用下，通過外圍護結(jié)構(gòu)傳人室內(nèi)大量的熱量導(dǎo)致圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面和室內(nèi)空氣溫度升高;

　　2.通過窗口進入的太陽輻射;

　　3.周圍地面和房屋將太陽輻射反射到建筑的墻面和窗口;

　　4.不適當(dāng)自然通風(fēng)帶人室內(nèi)的熱量;

　　5.室內(nèi)生產(chǎn)、生活產(chǎn)生的熱量。

　　(二)防熱的途徑

　　1.減弱室外熱作用

　　減弱室外熱作用的主要方法如合理確定建筑物的朝向，減少日曬面積;在建筑物的周圍大量綠化、布置水面，改善建筑物周圍的小氣候;使用淺色處理圍護結(jié)構(gòu)的外表面，降低綜合溫度等。

　　2.對外圍護結(jié)構(gòu)進行隔熱和散熱處理

　　對屋頂和外墻進行隔熱和散熱處理，減少通過外圍護結(jié)構(gòu)傳人室內(nèi)的熱量。

　　3.設(shè)置窗口遮陽

　　窗口設(shè)置遮陽，阻擋直射陽光進入室內(nèi)，減少對人體的輻射和室內(nèi)墻面、地面及家具對輻射的吸收。

　　4.合理組織房間的自然通風(fēng)

　　組織好室內(nèi)的自然通風(fēng)，排除室內(nèi)余熱。特別是夜間的間歇通風(fēng)有利于降低室溫。

　　5.利用自然能

　　利用自然能主要包括建筑外表面的長波輻射、夜間對流、被動蒸發(fā)冷卻、地冷空調(diào)、太陽能降溫等防用結(jié)合的措施。

　　三、圍護結(jié)構(gòu)的隔熱設(shè)計

　　(一)室外綜合溫度

　　室外綜合溫度：將室外氣溫和太陽輻射對外圍護結(jié)構(gòu)的作用綜合而成的一個假想的室外氣象參數(shù)，單位為K或0C.其定義式為：

　　tsa=te+I.ρs/ae-tlr(14-56)

　　式中I――外圍護結(jié)構(gòu)表面的太陽輻射照度，W/┫;

　　ρs――圍護結(jié)構(gòu)外表面對太陽輻射的吸收系數(shù);

　　te-外表面換熱系數(shù)，W/(┫?K);

　　需要注意的是，室外綜合溫度也是周期性變化的。它不僅和氣象參數(shù)(室外氣溫、太陽輻射)有關(guān)，而且還與外圍護結(jié)構(gòu)的朝向和外表面材料的性質(zhì)有關(guān)。

　　(二)隔熱設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

　　茬房間自然通風(fēng)的情況下，要求建筑物屋頂、西墻、東墻內(nèi)表面的最高溫度θi，max不得高于夏季室外計算溫度最高值te，max：θi，max≤te，max。

　　(三)外圍護結(jié)構(gòu)的隔熱措施

　　1.外圍護結(jié)構(gòu)隔熱的側(cè)重次序

　　外圍護結(jié)構(gòu)隔熱的側(cè)重次序為屋頂、西墻、東墻、南墻和北墻。

　　2.屋頂隔熱

　　屋頂隔熱的主要措施有：

　　(1)屋頂外表面作淺色處理。

　　(2)增加屋頂?shù)臒嶙枧c熱情性

　　如用實體隔熱材料層和帶封閉空氣間層進行屋頂隔熱，增加屋頂?shù)臒嶙枧c熱情性，減少屋頂傳熱和溫度波動的振幅。

　　(3)使用通風(fēng)屋頂

　　利用屋頂內(nèi)部通風(fēng)及時帶走白天上面?zhèn)魅说臒崃?，有利于隔熱，夜間屋頂內(nèi)部通風(fēng)也可對屋頂起散熱降溫作用。閣樓屋頂也屬于通風(fēng)屋頂。

　　通風(fēng)屋頂?shù)脑O(shè)計要注意利用朝向形成空氣流動的動力，間層高度以20-24cm左右為好，間層內(nèi)表面不宜過分粗糙，以降低空氣流動阻力，并組織好氣流的進、出路線。

　　(4)使用蓄水屋頂

　　利用水的熱容量大，且水在蒸發(fā)時需要吸收大量的汽化熱，從而大量減少傳人室內(nèi)的熱量，降低屋頂表面溫度，達到隔熱的目的。水深宜為15-20em，水面宜有浮生植物或白色漂浮物。

　　(5)使用植被屋頂

　　植物可遮擋強烈的陽光，減少屋頂對太陽輻射的吸收;植物的光合作用將轉(zhuǎn)化熱能為生物能;植物葉面的蒸騰作用可增加蒸發(fā)散熱量;種植植物的基質(zhì)材料(如土壤)還可增加屋頂?shù)臒嶙枧c熱情性。

　　3.外墻隔熱

　　外墻隔熱的主要措施有：

　　(1)外墻表面作淺色處理，如淺色粉刷、涂層和面磚等，減少對太陽輻射的吸收;

　　(2)使用混凝土或磚等重質(zhì)材料作墻體;

　　(3)復(fù)合墻體的內(nèi)側(cè)宜采用厚度為10cm的混凝土或磚等重質(zhì)材料;

　　(4)使用多排孔(雙排或三排)的空心砌塊墻體或輕骨料混凝土空心砌塊作墻體;

　　(5)使用帶鋁箔的封閉空氣間層。使用單面鋁箔空氣間層時，鋁箔應(yīng)該設(shè)在高溫一側(cè);

　　(6)墻體可作垂直綠化處理，遮擋陽光。

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