一级建筑师物理与设备知识辅导：建筑防热设计1

　　第七节 建筑防热设计

　　一、热气候的类型及其特征

　　热气候的类型分为湿热气候和干热气候。

　　二、室内过热的原因和防热的途径

　　(一)室内过热的原因

　　1.在室外太阳辐射和高气温的作用下，通过外围护结构传人室内大量的热量导致围护结构内表面和室内空气温度升高;

　　2.通过窗口进入的太阳辐射;

　　3.周围地面和房屋将太阳辐射反射到建筑的墙面和窗口;

　　4.不适当自然通风带人室内的热量;

　　5.室内生产、生活产生的热量。

　　(二)防热的途径

　　1.减弱室外热作用

　　减弱室外热作用的主要方法如合理确定建筑物的朝向，减少日晒面积;在建筑物的周围大量绿化、布置水面，改善建筑物周围的小气候;使用浅色处理围护结构的外表面，降低综合温度等。

　　2.对外围护结构进行隔热和散热处理

　　对屋顶和外墙进行隔热和散热处理，减少通过外围护结构传人室内的热量。

　　3.设置窗口遮阳

　　窗口设置遮阳，阻挡直射阳光进入室内，减少对人体的辐射和室内墙面、地面及家具对辐射的吸收。

　　4.合理组织房间的自然通风

　　组织好室内的自然通风，排除室内余热。特别是夜间的间歇通风有利于降低室温。

　　5.利用自然能

　　利用自然能主要包括建筑外表面的长波辐射、夜间对流、被动蒸发冷却、地冷空调、太阳能降温等防用结合的措施。

　　三、围护结构的隔热设计

　　(一)室外综合温度

　　室外综合温度：将室外气温和太阳辐射对外围护结构的作用综合而成的一个假想的室外气象参数，单位为K或0C.其定义式为：

　　tsa=te+I.ρs/ae-tlr(14-56)

　　式中I――外围护结构表面的太阳辐射照度，W/┫;

　　ρs――围护结构外表面对太阳辐射的吸收系数;

　　te-外表面换热系数，W/(┫?K);

　　需要注意的是，室外综合温度也是周期性变化的。它不仅和气象参数(室外气温、太阳辐射)有关，而且还与外围护结构的朝向和外表面材料的性质有关。

　　(二)隔热设计标准

　　茬房间自然通风的情况下，要求建筑物屋顶、西墙、东墙内表面的最高温度θi，max不得高于夏季室外计算温度最高值te，max：θi，max≤te，max。

　　(三)外围护结构的隔热措施

　　1.外围护结构隔热的侧重次序

　　外围护结构隔热的侧重次序为屋顶、西墙、东墙、南墙和北墙。

　　2.屋顶隔热

　　屋顶隔热的主要措施有：

　　(1)屋顶外表面作浅色处理。

　　(2)增加屋顶的热阻与热情性

　　如用实体隔热材料层和带封闭空气间层进行屋顶隔热，增加屋顶的热阻与热情性，减少屋顶传热和温度波动的振幅。

　　(3)使用通风屋顶

　　利用屋顶内部通风及时带走白天上面传人的热量，有利于隔热，夜间屋顶内部通风也可对屋顶起散热降温作用。阁楼屋顶也属于通风屋顶。

　　通风屋顶的设计要注意利用朝向形成空气流动的动力，间层高度以20-24cm左右为好，间层内表面不宜过分粗糙，以降低空气流动阻力，并组织好气流的进、出路线。

　　(4)使用蓄水屋顶

　　利用水的热容量大，且水在蒸发时需要吸收大量的汽化热，从而大量减少传人室内的热量，降低屋顶表面温度，达到隔热的目的。水深宜为15-20em，水面宜有浮生植物或白色漂浮物。

　　(5)使用植被屋顶

　　植物可遮挡强烈的阳光，减少屋顶对太阳辐射的吸收;植物的光合作用将转化热能为生物能;植物叶面的蒸腾作用可增加蒸发散热量;种植植物的基质材料(如土壤)还可增加屋顶的热阻与热情性。

　　3.外墙隔热

　　外墙隔热的主要措施有：

　　(1)外墙表面作浅色处理，如浅色粉刷、涂层和面砖等，减少对太阳辐射的吸收;

　　(2)使用混凝土或砖等重质材料作墙体;

　　(3)复合墙体的内侧宜采用厚度为10cm的混凝土或砖等重质材料;

　　(4)使用多排孔(双排或三排)的空心砌块墙体或轻骨料混凝土空心砌块作墙体;

　　(5)使用带铝箔的封闭空气间层。使用单面铝箔空气间层时，铝箔应该设在高温一侧;

　　(6)墙体可作垂直绿化处理，遮挡阳光。

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