【正文】 單位：d。(9)建筑體形系數(shù)(S)建筑物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的體積的比值?？紤]到實(shí)際建筑的復(fù)雜性和多樣化，當(dāng)所設(shè)計(jì)建筑的某一部分的熱工性能不能滿(mǎn)足強(qiáng)制性條文的規(guī)定時(shí)，允許通過(guò)提高另一部分熱工性能的途徑來(lái)彌補(bǔ)。)；東、西(東或西偏北30176。嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)居住建筑的體形系數(shù)限值 　　　　　　 表1412建筑層數(shù)≤3層4～8層9～13層≥14層嚴(yán)寒地區(qū)寒冷地區(qū)⑶窗墻面積比各個(gè)朝向窗墻面積比是指不同朝向外墻面上的窗、陽(yáng)臺(tái)門(mén)的透明部分的總面積與所在朝向建筑的外墻面的總面積之比。如果不滿(mǎn)足規(guī)定的限值要求，必須按照標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進(jìn)行圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能的權(quán)衡判斷。③凸窗設(shè)置嚴(yán)寒地區(qū)的所有朝向和寒冷地區(qū)的北向不應(yīng)設(shè)置凸窗。K)；③寒冷地區(qū)陽(yáng)臺(tái)窗的傳熱系數(shù)須≤(m2⑴熱惰性指標(biāo)(D)表征圍護(hù)結(jié)構(gòu)抵御溫度波動(dòng)和熱流波動(dòng)能力的無(wú)量綱指標(biāo)，等于各構(gòu)造層材料熱阻與蓄熱系數(shù)的乘積之和。有兩種方法可確定設(shè)計(jì)的居住建筑是否符合本節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求：①設(shè)計(jì)時(shí)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的條文設(shè)計(jì)，即可認(rèn)定所設(shè)計(jì)的建筑滿(mǎn)足節(jié)能要求。夏熱冬冷地區(qū)居住建筑的體形系數(shù)限值　　　　　　　 表l417建筑層數(shù)3層4～11層≥12層建筑的體形系數(shù)⑶建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工設(shè)計(jì) 1)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能在夏熱冬冷地區(qū)，室內(nèi)外溫差傳熱既影響夏季的空調(diào)負(fù)荷，又影響冬季的采暖負(fù)荷，必須嚴(yán)格控制圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)。凸窗面積按窗洞口計(jì)算。其不透明的上頂板、下底板和側(cè)板的傳熱系數(shù)應(yīng)≥外墻傳熱系數(shù)的限值要求。⑸對(duì)比評(píng)定法將所設(shè)計(jì)建筑物的空調(diào)采暖能耗和相應(yīng)參照建筑物的空調(diào)采暖能耗作對(duì)比，根據(jù)對(duì)比的結(jié)果來(lái)判定所設(shè)計(jì)的建筑物是否符合節(jié)能要求。⑵北區(qū)冬季采暖室內(nèi)設(shè)計(jì)計(jì)算指標(biāo)應(yīng)按下列規(guī)定取值：居住空間室內(nèi)設(shè)計(jì)計(jì)算溫度16℃；。③使用含水多孔材料做屋面層或屋面蓄水，利用蒸發(fā)散熱。由于南區(qū)冬季不采暖，夏季室內(nèi)外溫差小，溫差傳熱對(duì)空調(diào)負(fù)荷的作用有限，因此，對(duì)外窗的傳熱系數(shù)不作限定，這使得外窗的遮陽(yáng)措施更為重要。 ⑶圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工設(shè)計(jì)1)城市的氣候分區(qū)嚴(yán)寒地區(qū)A區(qū)、嚴(yán)寒地區(qū)B區(qū)、寒冷地區(qū)、夏熱冬冷地區(qū)、夏熱冬暖地區(qū)。⑤門(mén)窗的氣密性外窗的氣密性等級(jí)須≥4級(jí)。lnm=109m。⑵發(fā)光強(qiáng)度光源在給定方向上的發(fā)光強(qiáng)度是光源在這一方向立體角dΩ內(nèi)傳輸?shù)墓馔縟φ與該立體角之比，符號(hào)為I，單位是坎德拉(cd)。40W白熾燈臺(tái)燈下，桌面上平均照度約為200～3001x。入射角度是指光線(xiàn)和被照面的法線(xiàn)之間的夾角。規(guī)則透射(定向透射)。經(jīng)漫反射或漫透射后，其最大發(fā)光強(qiáng)度在表面法線(xiàn)方向，其他方向的發(fā)光強(qiáng)度遵循朗伯余弦定律。人們能看見(jiàn)的最低亮度閾為l05asb。在醫(yī)學(xué)上識(shí)別細(xì)小物體的能力叫視力。向下為70176。物體愈亮，察覺(jué)它的時(shí)間就愈短。反射眩光的控制方法是：⑴視覺(jué)作業(yè)的表面為無(wú)光澤表面；⑵視覺(jué)作業(yè)避開(kāi)和遠(yuǎn)離照明光源同人眼形成的規(guī)則反射區(qū)域；⑶使用發(fā)光表面面積大、亮度低的光源；⑷使引起規(guī)則反射的光源形成的照度在總照度中所占的比例減少。物體色取決于光源的光譜組成和物體對(duì)光譜的反射或透射情況。角處是最低值。根據(jù)天然光的分布情況，將我國(guó)光氣候分為五區(qū)。影響天然光的因素有太陽(yáng)高度角、云量、云狀、日照率、地理緯度、海拔高度等。直射陽(yáng)光占90％，天空擴(kuò)散光占10％。例如：500W白熾燈Ra為95～99，1000W鏑燈為85～95，熒光燈為50～93，400W熒光高壓汞燈為40～50，高壓鈉燈為20～60。直接眩光的控制方法是：⑴限制光源亮度；⑵增加眩光源的背景亮度，減少二者之間的亮度對(duì)比； ⑶減小眩光源對(duì)觀察者眼睛形面的立體角；⑷盡可能增大眩光源的仰角，眩光光源或燈具的位置偏離視線(xiàn)的角度越大，眩光越小，仰角超過(guò)60176。垂直面130176。㈡物體的相對(duì)尺寸(視角)物體尺寸d，眼睛至物體的距離l形成視角α。用來(lái)定量表示人眼看物體的清晰程度。漫透射(均勻擴(kuò)散透射)。這時(shí)在反射角的方向能清楚地看到光源的影像，入射角等于反射角，入射光線(xiàn)、反射光線(xiàn)和法線(xiàn)共面。某發(fā)光面在被照面形成的照度和發(fā)光面的亮度成正比，與發(fā)光面在被照面上的立體角投影成正比，上式也叫立體角投影定律。照度是被照面單位面積上接受光通量的多少。40W白熾燈的光通量約為350lm，36W T8型熒光燈光通量約為3350lm，比白熾燈高8倍多。第十五章 建筑光學(xué)第一節(jié)　光、顏色與視覺(jué)的基本知識(shí)一、光的特性和基本量 ㈠光的特性。③外窗的傳熱系數(shù)應(yīng)符合圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)限值的規(guī)定。建筑的主朝向宜選擇本地最佳朝向或接近最佳朝向。③外窗的傳熱系數(shù)和綜合遮陽(yáng)系數(shù)在夏熱冬暖地區(qū)，夏季的太陽(yáng)輻射熱強(qiáng)烈，進(jìn)入室內(nèi)的太陽(yáng)輻射熱構(gòu)成了空調(diào)負(fù)荷的主要部分，設(shè)置外遮陽(yáng)是減少太陽(yáng)輻射熱進(jìn)入室內(nèi)的一個(gè)有效措施。2)居住建筑的屋頂和外墻的節(jié)能措施①使用淺色飾面(如淺色粉刷、涂層和面磚等)，降低屋頂和外墻對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收。 ②在不能滿(mǎn)足強(qiáng)制性條文的規(guī)定時(shí)，必須采用“對(duì)比評(píng)定法”對(duì)所設(shè)計(jì)的建筑進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。⑶空調(diào)采暖年耗電量(EC)按照設(shè)定的計(jì)算條件，計(jì)算出的單位建筑面積空調(diào)和采暖設(shè)備每年所要消耗的電能。7層及以上：應(yīng)≥6級(jí)。2)外窗(門(mén))部位的設(shè)計(jì)該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)夏熱冬冷地區(qū)的窗墻面積比、外窗的傳熱系數(shù)和遮陽(yáng)系數(shù)均提出了相應(yīng)的限值，凡不能達(dá)到以下限值要求者，均需要進(jìn)行建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能的綜合判斷。 ⑴朝向與布局夏熱冬冷地區(qū)建筑物的朝向宜采用南北向或接近南北向，以便有效的利用冬季日照，同時(shí)在夏季也可以大量減少太陽(yáng)輻射得熱。作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能綜合判斷時(shí)，與設(shè)計(jì)建筑相對(duì)應(yīng)的，計(jì)算全年采暖和空氣調(diào)節(jié)能耗的比較對(duì)象。㈡《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ l34—2010)該標(biāo)準(zhǔn)適用于夏熱冬冷地區(qū)新建、改建和擴(kuò)建居住建筑的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)。3)封閉式陽(yáng)臺(tái)的保溫陽(yáng)臺(tái)和直接連通的房間之間應(yīng)設(shè)置隔墻和門(mén)、窗；否則，應(yīng)將陽(yáng)臺(tái)作為所連通房間的一部分，要求陽(yáng)臺(tái)與室外空氣接觸的墻板、頂板、地板、門(mén)窗的傳熱系數(shù)和陽(yáng)臺(tái)的窗墻面積比均需滿(mǎn)足上述相應(yīng)氣候分區(qū)傳熱系數(shù)限值表和窗墻面積比限值表的規(guī)定。②外窗遮陽(yáng)在寒冷(B)區(qū)，由于其夏季室外太陽(yáng)輻射比較強(qiáng)烈，因此，需要對(duì)空調(diào)負(fù)荷大的建筑的外窗(包括陽(yáng)臺(tái)的透明部分)設(shè)置外部遮陽(yáng)，以有效減少進(jìn)入室內(nèi)的太陽(yáng)輻射。根據(jù)建筑所處城市的氣候分區(qū)區(qū)屬不同，建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能參數(shù)[傳熱系數(shù)、周邊地面和地下室外墻的保溫材料層熱阻、寒冷(B)區(qū)外窗綜合遮陽(yáng)系數(shù)]不應(yīng)超過(guò)相應(yīng)氣候子區(qū)圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能參數(shù)限值表中規(guī)定的限值。從建筑節(jié)能的角度來(lái)說(shuō)，建筑物的平、立面不應(yīng)出現(xiàn)過(guò)多的凹凸，體形系數(shù)越小，單位建筑面積對(duì)應(yīng)的外表面積越小，通過(guò)外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱損失越小。建筑朝向的范圍為：北(北偏東60176。有兩種方法能夠確定設(shè)計(jì)的居住建筑是否符合節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求：①設(shè)計(jì)時(shí)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定去做，特別是全部滿(mǎn)足強(qiáng)制性條文的規(guī)定，就可以認(rèn)定該建筑能夠滿(mǎn)足節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的要求，無(wú)需計(jì)算所設(shè)計(jì)建筑物的節(jié)能率是多少。⑺圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)的修正系數(shù)考慮太陽(yáng)輻射對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱的影響而引進(jìn)的修正系數(shù)。⑴采暖度日數(shù)(HDDl8)一年中，當(dāng)某天室外日平均溫度低于l8℃時(shí)，將該日平均溫度與18℃的差值乘以1d，并將此乘積累加，得到一年的采暖度日數(shù)。㈡對(duì)既有建筑節(jié)能改造?？稍诘叵侣袢牍艿?，讓室外空氣流經(jīng)地下管道降溫后再送入室內(nèi)的冷風(fēng)降溫系統(tǒng)，既降低室溫，又節(jié)約能源。使用通風(fēng)構(gòu)造，如擋風(fēng)板、落地窗、漏空窗和折門(mén)都有利于自然通風(fēng)。 ⑴房間的開(kāi)口位置開(kāi)口位置將決定室內(nèi)流場(chǎng)分布。表1410表示了風(fēng)向投射角對(duì)流場(chǎng)的影響，其中H為建筑物的高度。⑵擋板式遮陽(yáng)的高度為H—H0(H為窗臺(tái)的高度，H0為擋板下端至窗臺(tái)的高度)。遮陽(yáng)板的安裝位置對(duì)防熱和通風(fēng)影響很大。㈢遮陽(yáng)的基本形式：適合hs大，從窗口上方來(lái)的太陽(yáng)輻射(南向)。外墻隔熱的主要措施有：⑴外墻表面作淺色處理，如淺色粉刷、涂層和面磚等，減少對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收； ⑵使用混凝土或磚等重質(zhì)材料作墻體；⑶復(fù)合墻體的內(nèi)側(cè)宜采用厚度為1Ocm的混凝土或磚等重質(zhì)材料；⑷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；⑸使用帶鋁箔的封閉空氣間層。屋頂隔熱的主要措施有：⑴屋頂外表面作淺色處理。組織好室內(nèi)的自然通風(fēng)，排除室內(nèi)余熱。⑴太陽(yáng)方位角：太陽(yáng)光線(xiàn)在地平面上的投影線(xiàn)與地平面正南方向所夾的角，單位為度。27′。 地球圍繞太陽(yáng)運(yùn)行的過(guò)程中，不同的季節(jié)有不同的太陽(yáng)赤緯角。 ⑶日照能增強(qiáng)建筑物的立體感。對(duì)采暖房間，應(yīng)布置在保溫層的內(nèi)側(cè)；對(duì)冷庫(kù)建筑應(yīng)布置在隔熱層的外側(cè)。冷凝界面一般出現(xiàn)在沿蒸汽滲透的方向絕熱材料和其后密實(shí)材料的交界面處。㈡蒸汽滲透強(qiáng)度蒸汽滲透強(qiáng)度：在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位截面積的蒸汽量，單位為g/(m2從建筑保溫的要求來(lái)看，貫通式熱橋是最不利于保溫的。㈢地板的保溫—8。h)]；7～30層：應(yīng)≥Ⅲ級(jí)水平[每米縫長(zhǎng)空氣滲透量≤(mK)＞K≥＞K≥＞K≥＞K≥K≤陽(yáng)臺(tái)門(mén)下部門(mén)肚板的傳熱系數(shù)：嚴(yán)寒地區(qū)：K≤(m2三、外窗、外門(mén)和地面的保溫設(shè)計(jì) ㈠窗的保溫窗的特點(diǎn)是其傳熱阻小(傳熱系數(shù)大)。對(duì)導(dǎo)熱系數(shù)影響最大的因素是材料的密度、濕度。⑵校核計(jì)算：已有圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫構(gòu)造方案，驗(yàn)算是否符合保溫設(shè)計(jì)的要求。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫驗(yàn)算是在穩(wěn)定傳熱條件下進(jìn)行的，評(píng)價(jià)圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能的主要指標(biāo)是傳熱阻R0或傳熱系數(shù)K0。⑶總延遲時(shí)間ζ0總延遲時(shí)間：在室外溫度諧波作用下，平壁內(nèi)表面出現(xiàn)最高溫度值的時(shí)間與室外溫度諧波出現(xiàn)最高溫度值的時(shí)間差。表征圍護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)周期性溫度波在其內(nèi)部衰減快慢程度。，溫度波動(dòng)的相位逐漸向后推進(jìn)，這種現(xiàn)象叫溫度波的相位延遲。㈤平壁內(nèi)的溫度分布在穩(wěn)定導(dǎo)熱中，溫度隨距離的變化為一次函數(shù)，所以同一材料層內(nèi)的溫度分布為直線(xiàn)，直線(xiàn)的斜率與材料層的導(dǎo)熱系數(shù)成反比。㈠一維穩(wěn)定傳熱的特點(diǎn)；。滿(mǎn)足熱舒適的條件是：⑴必要條件：△q＝0；⑵充分條件：皮膚溫度處于舒適的溫度范圍內(nèi)，汗液蒸發(fā)率處于舒適的蒸發(fā)范圍內(nèi)。⑵降水強(qiáng)度：?jiǎn)挝粫r(shí)間(24h)內(nèi)的降水量，單位：mm/d。可使用四方位東(E)、南(S)、西(W)、北(N)表示，細(xì)分則使用八方位，即在上述四方位中增加?xùn)|南(SE)、東北(NE)、西南(SW)、西北(NW)，甚至使用十六方位表示。一般來(lái)說(shuō)，某一地區(qū)在一定時(shí)間內(nèi)，空氣的絕對(duì)濕度變化不大，但由于空氣溫度的變化，使得空氣中飽和水蒸氣壓隨之變化，從而導(dǎo)致相對(duì)濕度變化強(qiáng)烈。太陽(yáng)輻射能量主要分布在紫外線(xiàn)、可見(jiàn)光和紅外線(xiàn)區(qū)域，％是短波輻射，所以太陽(yáng)輻射屬于短波輻射。㈣濕球溫度濕球溫度是指在于濕球溫度計(jì)中由水銀球用潮濕紗布包裹的濕球溫度計(jì)所測(cè)量的溫度。濕空氣中含有的水蒸氣所呈現(xiàn)的壓力稱(chēng)為水蒸氣分壓力，單位為Pa。K)/W；外表面的換熱阻使用Re表示，(m2對(duì)流換熱是指流體與固體壁面在有溫差時(shí)產(chǎn)生的熱傳遞現(xiàn)象。易于透過(guò)短波而不易透過(guò)長(zhǎng)波的玻璃建筑具有溫室效應(yīng)。⑸黑度ε(輻射率)：灰體的輻射本領(lǐng)Eλ與同溫度下黑體的輻射本領(lǐng)Eλ，b的比值。⑵黑體(絕對(duì)黑體)：能將外來(lái)輻射全部吸收的物體ρh＝1。：由外力作用形成的對(duì)流。 ㈣溫度梯度溫度差位Δt與沿法線(xiàn)方向兩個(gè)等溫面之間距離 Δn的比值的極限叫做溫度梯度。 ㈡溫度場(chǎng)某一瞬間，物體內(nèi)所有各點(diǎn)的溫度分布稱(chēng)為溫度場(chǎng)。熱量傳遞的方向(由高溫向低溫)和溫度梯度的方向(由低溫向高溫)相反。、吸收和透射(見(jiàn)圖l4—2)。⑵單色輻射力Eλ(單色輻射本領(lǐng))：在單位時(shí)間內(nèi)、從單位表面積向半球空間輻射出的某一波長(zhǎng)的能量，單位：W/m2根據(jù)克希荷夫定律，在給定表面溫度下，表面的輻射率(黑度)與該表面對(duì)來(lái)自同溫度的投射輻射的吸收系數(shù)在數(shù)值上相等。三、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱過(guò)程 ㈠圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱過(guò)程通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱要經(jīng)過(guò)三個(gè)過(guò)程(見(jiàn)圖14—3)：⑴表面吸熱：內(nèi)表面從室內(nèi)吸熱(冬季)或外表面從室外空間吸熱(夏季)。在建筑熱工中，對(duì)流換熱系數(shù)主要與氣流的狀況、結(jié)構(gòu)所處的部位、壁面狀況、熱流方向有關(guān)。在溫度和壓力一定的條件下，一定容積的干空氣所能容納的水蒸氣量是有限度的，濕空氣中水蒸氣含量未達(dá)到這一限度時(shí)叫未飽和濕空氣，達(dá)到限度時(shí)叫飽和濕空氣。一定溫度、一定大氣壓力下，濕空氣的絕對(duì)濕度f(wàn)與同溫、同壓下的飽和空氣絕對(duì)濕度f(wàn)max的百分比稱(chēng)為濕空氣的相對(duì)濕度。㈠太陽(yáng)輻射，是決定室外熱環(huán)境的主要因素。⑵日變化規(guī)律：由地球自轉(zhuǎn)引起。㈣風(fēng)：指由大氣壓力差所引起的大氣水平方向的運(yùn)動(dòng)。氣象學(xué)上根據(jù)風(fēng)速將風(fēng)分為十二級(jí)。㈡對(duì)室內(nèi)熱環(huán)境的要求室內(nèi)熱環(huán)境是要保證人的正常生活和工作，以維護(hù)人體的健康。對(duì)冬季采暖的室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度，規(guī)范規(guī)定居住建筑為18℃，托幼建筑為20℃。⑵傳熱系數(shù)K0傳熱系數(shù)為當(dāng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)兩側(cè)溫差為1K(1℃)時(shí)，在單位時(shí)間內(nèi)、通過(guò)單位面積的傳熱量。㈡簡(jiǎn)諧熱作用(見(jiàn)圖l4—8)簡(jiǎn)諧熱作用指當(dāng)溫度隨時(shí)問(wèn)的正弦(或余弦)函數(shù)作規(guī)則變化時(shí)圍護(hù)結(jié)構(gòu)所受到的熱作用。 ㈤簡(jiǎn)諧熱作用下材料和圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱特性指標(biāo) 材料的蓄熱系數(shù)：當(dāng)某一均質(zhì)半無(wú)限大物體一側(cè)受到簡(jiǎn)諧熱作用時(shí)，迎波面(受到熱作用的一側(cè)表面)上接受的熱流振幅與該表面溫度波動(dòng)的振幅比。對(duì)有限厚度的單層或多層平壁，當(dāng)材料層受到周期波動(dòng)的熱作用時(shí)，其表面的溫度波動(dòng)，不僅與本層材料的蓄熱系數(shù)有關(guān)，還與邊界條件有關(guān)，即在順著溫度波前進(jìn)的方向，其后與該材料層接觸的另一種材料的熱阻、蓄熱系數(shù)或表面的熱轉(zhuǎn)移系數(shù)有關(guān)。⑵室內(nèi)溫度諧波傳至平壁內(nèi)表面的相位延遲φiif室內(nèi)溫度諧波傳至平壁內(nèi)表面的相位延遲：在室內(nèi)溫度諧波的作用下，平壁內(nèi)表面出現(xiàn)最高溫度值時(shí)的相位與室內(nèi)溫度諧波出現(xiàn)最高溫度值時(shí)的相