【正文】 者所處環(huán)境的空氣干球溫度就是前者的 ET*。通用的指標(biāo)——標(biāo)準(zhǔn)有效溫度（SET*）是對新有效溫度的內(nèi)容有所擴展，綜合考慮了不同活動水平和衣服熱阻形成的。該指標(biāo)以人體熱平衡方程式以及生理學(xué)主觀感覺的等級作為出發(fā)點，綜合反映了人的活動、衣著及環(huán)境的空氣溫度、相對濕度、平均輻射溫度和室內(nèi)風(fēng)速等因素的關(guān)系以及影響，是迄今為止考慮人體熱舒適諸多有關(guān)因素最全面的評價指標(biāo)，被國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO確定為評價室內(nèi)熱環(huán)境指標(biāo)的國際標(biāo)準(zhǔn)（ISO DIS 7730 ）。PMV 指標(biāo)是一個適用于適度熱環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)。（1）小區(qū)熱環(huán)境設(shè)計小區(qū)規(guī)劃中建筑群的布局合理，間距適當(dāng)，有利于寒冷地區(qū)爭取日照或炎熱地區(qū)組織自然通風(fēng)書小區(qū)環(huán)境設(shè)計優(yōu)美，良好的綠化可以使小區(qū)的熱環(huán)境和微氣候有較大的改善。（3）采用空氣調(diào)節(jié)或采暖設(shè)備，以滿足人體舒適的要求。建筑室外熱環(huán)境五、建筑室外熱環(huán)境室外熱環(huán)境是指作用在外圍護結(jié)構(gòu)上的由太陽輻射、室外氣溫、空氣濕度、風(fēng)、降水等因素綜合構(gòu)成的一種熱環(huán)境。地球上的所有氣象現(xiàn)象如空氣溫度變化、風(fēng)的形成、地溫的變化、海水的溫差的形成等都直接或間接地受其影響。直接輻射與散射輻射之和就是到達地面的太陽輻射總量，稱為總輻射量。太陽輻射透過大氣層時，由于受到云層的反射和大氣層中氣體分子及各種微粒的散射和吸收的作用，使得到達地球表面的輻射強度大大減弱。太陽輻射強度大小是用單位面積和單位時間內(nèi)接收到的太陽輻射能量表示，分別為太陽直射輻射照度、太陽散射輻射照度和太陽總輻射照度或簡稱太陽輻射照度。影響輻射照度的因素有大氣中射程的長短、太陽高度角、海拔高度以及大氣質(zhì)量。地球圍繞太陽公轉(zhuǎn)形成一年四季的氣溫變化，北半球最高氣溫大約出現(xiàn)在 7 月下旬至 8 月上旬，最低氣溫大約出現(xiàn)在 1 月下旬至 2 月上旬。由于建筑熱工計算的室外計算溫度是通過各地歷年的氣溫觀測數(shù)據(jù)按照一定的規(guī)則統(tǒng)計計算所得出的數(shù)值。（三）空氣濕度空氣中水蒸氣含量的多少，可以用相對濕度或絕對濕度來表示，通常使用先對濕度表示空氣濕度。相對濕度的日變化情形則是以日為周期波動的，它與氣溫的日變化波動方向相反，一般氣溫升高則相對濕度減?。畾鉁亟档蛣t相對濕度增大，最低值出現(xiàn)的時刻對應(yīng)于氣溫最高值出現(xiàn)的時刻，一般在 13 15 時左右；而最高值出現(xiàn)的時刻則對應(yīng)于氣溫最低值出現(xiàn)的時刻，一般在日出前后。（四）風(fēng)風(fēng)是指由大氣壓力差所引起的大氣水平方向的運動。（2）地方風(fēng)：局部地區(qū)受熱不均引起的小范圍內(nèi)的大氣流動，如悔陸風(fēng)、山谷風(fēng)、林原風(fēng)等。（1）風(fēng)向風(fēng)吹來的地平方向為風(fēng)向，可使用四方位東（ E ）、南（ s ）、西（ W ）、北（ N ）表示，細分則使用八方位，即在上述四方位中增加?xùn)|南（SE ）、東北（ NE ）、西南（ SW）、西北（ NW ) , 甚至使用十六個方位表示。風(fēng)頻是了解某地各風(fēng)向出現(xiàn)頻率的特征量，它是用個風(fēng)向出現(xiàn)的次數(shù)占風(fēng)向總觀測次數(shù)的百分率來表示。是一定時間內(nèi)在各方位刮風(fēng)次數(shù)的統(tǒng)計圖，可由此了解當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)向，尤其是不同季節(jié)的主導(dǎo)風(fēng)向。氣象學(xué)上根據(jù)風(fēng)速將風(fēng)分為十二級。（五）降水從大地蒸發(fā)出來的水蒸氣進人大氣層，經(jīng)過凝結(jié)后又降到地面上的液態(tài)或固態(tài)水分稱為降水，雨、雪、冰雹等都是降水現(xiàn)象．降水性質(zhì)由降水量、降水時間和降水強度等內(nèi)容來描述。降水強度的等級，是以24h的總量來劃分：小雨10mm。從建筑熱工設(shè)計角度出發(fā)把我國各地氣候劃分為五個氣候分區(qū)，分區(qū)指標(biāo)和建筑設(shè)計要求如表 12 。 某一時刻空間所有各點的溫度分布叫做溫度場。即： (1—16) 式(1—16)表示物體的溫度在x，y，z三個方向和在時間上都有變化的三維不穩(wěn)定溫度場。如果穩(wěn)定溫度場僅和兩個或一個坐標(biāo)有關(guān)，則稱為二維或一維穩(wěn)定溫度場。 一、穩(wěn)定傳熱溫度場隨時間變化的傳熱過程叫做不穩(wěn)定傳熱。 在穩(wěn)定導(dǎo)熱情況下，可以認(rèn)為各層材料本身既不發(fā)熱也不蓄熱，平壁內(nèi)部既無熱源也無熱匯，由內(nèi)表面進入平壁的熱流密度毫無損耗地通過各個材料層，最后由外表面流出。 1．單層均質(zhì)平壁的穩(wěn)定導(dǎo)熱 δ—單層平壁的厚度，m； λ—材料的導(dǎo)熱系數(shù)，W／(m R—單層平壁的導(dǎo)熱熱阻，m2(1—19) 熱阻是熱流通過平壁時所受到的阻力，是平壁抵抗熱流通過的能力。反之，導(dǎo)熱熱阻越小，通過平壁的熱流也就越大。（120）式中θi—多層平壁內(nèi)表面的溫度，℃；θe—多層平壁外表面的溫度，℃；δ1,δ2……δn—各層材料的厚度，m；λ1,λ2……λn—各層材料的導(dǎo)熱系數(shù)，w／(m3．通過組合壁的穩(wěn)定導(dǎo)熱包括各種形式的空心砌塊、填充保溫材料的墻體等，但不包括多孔黏土空心磚，其平均熱阻應(yīng)按式(1—21)計算： (121)式中 Ro,1，Ro,2，…，Ro,n。K／W； (1—22) ti——室內(nèi)溫度，℃； Ro——圍護結(jié)構(gòu)的傳熱阻，m2 n——多層平壁的材料層數(shù)。 （123）式中 Ri——，αi表示內(nèi)表面的換熱系數(shù)，W/（m2Re——，αe表示外表面的換熱系數(shù)，W/（m2Rj——多層平壁各層的導(dǎo)熱熱阻，m2維護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)K0表示維護結(jié)構(gòu)兩側(cè)空氣溫差為1oC，單位時間內(nèi)通過1m2面積傳遞的熱量。K）。 （124）平壁內(nèi)的溫度分布在一維穩(wěn)定傳熱條件下，通過平壁內(nèi)各點的熱流強度處處相等；同一材質(zhì)的平壁內(nèi)部各界面溫度分布呈直線關(guān)系。 （125）式中 θ1,θ2——維護結(jié)構(gòu)材料層內(nèi)、外界面溫度，oC；x——任意一點至界面1的距離，m；d——該材料層的厚度，m由上式可見，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。溫度曲線見圖15 (1)因室內(nèi)外空氣溫度是一定的，故空氣溫度分布是平直線； (3)內(nèi)部各個均質(zhì)材料層本身的溫度分布則是一條從高溫界面坡向低溫界面的折線，折點就在材料層的界面上，且各個折線段的坡度大小與材料的導(dǎo)熱系數(shù)成反比。 材料層的導(dǎo)熱系數(shù)越小，在該層內(nèi)的溫度降落或升高的幅度就越大，該段折線也就越陡；反之，導(dǎo)熱系數(shù)越大，該材料層內(nèi)的溫度降落或升高的幅度就越小，該段折線也就越平緩。 空氣層是一種特殊的構(gòu)造形式。圍護結(jié)構(gòu)中的空氣層厚度一般在5～300mm之間。如圖1—6所示為封閉的垂直空氣層傳熱情況。 對于常溫下一般的空氣層傳熱而言，三種傳熱方式中，輻射換熱占的比例最大，通常為總傳熱量的70％以上，對流和導(dǎo)熱共占30％以下。 2．影響空氣間層熱阻的因素空氣層熱阻的大小主要受到空氣層的表面溫度、表面材料的輻射系數(shù)、厚度、放置位置(水平、垂直或傾斜)、密閉性的影響。但導(dǎo)熱和對流卻與輻射情況截然不同，對于很薄的如厚度小于20mm的空氣層，熱阻隨厚度呈直線上升；而當(dāng)厚度大于20mm以后，空氣層的熱阻也就不再隨厚度的增大而增大了。 理論和實踐還證明，空氣層雙面貼鋁箔與單面貼鋁箔相比，對于提高熱阻作用不大。 (一)周期性熱作用的概念圍護結(jié)構(gòu)受到的室內(nèi)外環(huán)境的熱作用，都是隨時間變化的。這種傳熱過程稱為不穩(wěn)定傳熱。當(dāng)溫度隨時間的正弦(或余弦)函數(shù)作規(guī)則變化時，圍護結(jié)構(gòu)所受到的熱作用為簡諧熱作用，一般用余弦函數(shù)表示。但經(jīng)過數(shù)學(xué)上的級數(shù)展開和諧量分析，這種周期性的溫度波動情況常用余弦函數(shù)的形式描述，見圖1—7。 （126）式中tτ——τ時刻的溫度值，℃；——在一個周期內(nèi)的平均溫度值，℃；At，——在一個周期內(nèi)的最高溫度與平均溫度之差，稱為溫度波幅，℃；T——溫度波的周期，h；τ——溫度波經(jīng)歷的時間，h；φ——溫度波的初始相位角，度。比如大地的傳熱問題就是一個典型的半無限大物體傳熱，見圖1—8。(2)從空氣溫度te到表面溫度θf再到物體內(nèi)部溫度θx，溫度波幅是依次減小的，即有(3)從空氣溫度te到表面溫度θf再到物體內(nèi)部溫度θx，在溫度波的傳播方向上各點的溫度波相位是依次向后推延的。一個子壁在室外周期熱作用下表現(xiàn)出以下幾個特征：(1)空氣溫度te，外表面溫度亂θef、內(nèi)表面溫度θif三者都是以同樣的周期(T)波動。 (2)從空氣溫度te到外表面溫度θef再到內(nèi)表面溫度θif，溫度波幅是依次衰減的，即有AeAefAif 圍護結(jié)構(gòu)一般都可以認(rèn)為是有限厚度的平壁，如果按照室內(nèi)外空氣溫度波動情況區(qū)分，則當(dāng)室內(nèi)空氣溫度保持恒定時(如空調(diào)房間)，圍護結(jié)構(gòu)只是外側(cè)受到周期波動的熱作用，即單向諧波作用；當(dāng)室內(nèi)外的空氣溫度都做周期波動時(如自然通風(fēng)房間)，圍護結(jié)構(gòu)的兩側(cè)都要受到周期波動的熱作用，即雙向諧波作用。建筑熱工設(shè)計主要關(guān)心的是圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度狀況。 (1)單純的穩(wěn)定傳熱過程：是在圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)、外側(cè)空氣平均溫度作用下所完成的穩(wěn)定傳熱過程，其在內(nèi)表面上形成的平均溫度的計算方法按穩(wěn)定傳熱計算； (3)單純的內(nèi)側(cè)諧波作用過程：假定室外側(cè)的溫度不變，單純計算因內(nèi)側(cè)空氣溫度的波動量引起的內(nèi)表面溫度的波動量。 對勻質(zhì)半無限大物體，一側(cè)的空氣溫度作周期性的波動，那么，材料層表面的溫度和熱流也都要隨之作同樣周期的波動，此時用表面上的熱流波幅Aq與表面溫度波幅Aθ之比來表示材料蓄熱能力的大小，稱為材料的蓄熱系數(shù)。K)。 式中K)； λ——材料的導(dǎo)熱系數(shù)，W／(m c——材料的比熱容，kJ／(kg 蓄熱系數(shù)越大，材料的熱穩(wěn)定性越好，材料表面的溫度波幅就小；反之亦然。因此，重型圍護結(jié)構(gòu)的熱穩(wěn)定性好，而輕型圍護結(jié)構(gòu)熱穩(wěn)定性差。 材料層的熱惰性指標(biāo)是用來說明材料層抵抗溫度波動能力的一個參量，用D表示，是一個無量綱的量。R (1—28)式中 S——材料層的蓄熱系數(shù)，W／(m2 R——材料層的熱阻，m2如果圍護結(jié)構(gòu)的某層由幾種材料組合時，則需先求出該材料層的平均熱阻和平均蓄熱系數(shù)，再計算熱惰性指標(biāo)。 熱惰性指標(biāo)的大小也能夠很好地表明圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度波幅衰減的快慢程度。重型圍護結(jié)構(gòu)抵抗外界空氣溫度波動的能力要比輕型結(jié)構(gòu)強。 圍護結(jié)構(gòu)在周期性熱作用下表面溫度的波動，不僅與材料本身的蓄熱系數(shù)S有關(guān)，而且與邊界條件有關(guān)，即在溫度波前進的方向上，該材料層所接觸的另一種材料或空氣的熱物理性能和散熱條件，對其表面溫度的波動也有影響。所謂材料層表面蓄熱系數(shù)，系指在周期性熱作用下，材料層表面溫度升高或降低loC時，在單位時間內(nèi)，單位面積表面儲存或釋放的熱量。 當(dāng)某一材料層的熱惰性指標(biāo)Dm≥1時，材料層表面的蓄熱系數(shù)可近似按該材料層的蓄熱系數(shù)取值，即Ym (1)室外溫度波傳到圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面時的衰減倍數(shù)γ0和延遲時間ξ0的計算 (129) (130) 延遲時間：在室外空氣溫度諧波的作用下，平壁內(nèi)表面出現(xiàn)最高溫度值的時間與室外溫度諧波出現(xiàn)最高溫度值的時間差，用ξ0表示。 (2)室內(nèi)溫度波傳到圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面時的衰減倍數(shù)v0和延遲時間ξif的計算衰減倍數(shù) ：室內(nèi)空氣溫度諧波的波幅Ai與由其引起的平壁內(nèi)表面的溫度波幅Aif,i之比： (132)相位延遲φiif：在室內(nèi)空氣溫度諧波的作用下，平壁內(nèi)表面出現(xiàn)最高溫度值時的相位與室內(nèi)溫度諧波出現(xiàn)最高溫度值時的相位差，即： 延遲時間ξif：在室內(nèi)空氣溫度諧波的作用下，平壁內(nèi)表面出現(xiàn)最高溫度值的時間與室內(nèi)溫度諧波出現(xiàn)最高溫度值的時間差，且有：建筑節(jié)能 建筑節(jié)能是社會經(jīng)濟發(fā)展的需要，通過實施各項節(jié)能措施可以緩解能源資源的緊張局面，減輕大氣污染，保護生態(tài)環(huán)境和提高建筑熱環(huán)境的質(zhì)量。我國政府高度重視建筑節(jié)能工作，在國務(wù)院批準(zhǔn)的《節(jié)能中長期專項規(guī)劃》中，將建筑節(jié)能作為節(jié)能的重點領(lǐng)域，要求建筑節(jié)能在“十一五”期間實現(xiàn)節(jié)約1億噸標(biāo)準(zhǔn)煤的規(guī)劃目標(biāo)。1億噸的節(jié)能目標(biāo)經(jīng)初步分解，重點在以下幾個方面加以落實：通過加強監(jiān)管，嚴(yán)格執(zhí)行節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，推動四個直轄市及有條件地區(qū)執(zhí)行更高目標(biāo)的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，建設(shè)更低能耗、綠色建筑的示范項目。這部分節(jié)能潛力最大，但實施難度相對較大。在特大城市和大城市，進行政府辦公建筑和大型公共建筑的節(jié)能運行與改造的試點。(3)可再生能源在建筑中規(guī)?；瘧?yīng)用。通過太陽能與建筑一體化的光熱、光電利用，淺層地能向建筑物供暖制冷，預(yù)期在“十一五”期間，太陽能應(yīng)用面積1．6億m2，淺層地?zé)釕?yīng)用面積2．4m2，可實現(xiàn)替代常規(guī)能源960萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。 目前我國已頒布了公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和針對四個不同建筑熱工分區(qū)的三個居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。在保證相同的室內(nèi)熱環(huán)境指標(biāo)的前提下，與未采取節(jié)能措施前相比，采暖、空調(diào)能耗節(jié)約50％。 《民用建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)(采暖居住建筑分)》(JGJ 26—95)適用于嚴(yán)寒地區(qū)、寒冷地區(qū)； 《夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ 75—2003)適用于夏熱冬暖地區(qū)。 《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50189—2005)，適用于新建、改建和擴建的公共建筑節(jié)能設(shè)計。二、建筑節(jié)能設(shè)計評價方法與指標(biāo)這些參數(shù)值即是規(guī)定性指標(biāo)，設(shè)計人員可以不用做復(fù)雜的計算，而直接采用規(guī)定性指標(biāo)進行設(shè)計。各節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定性指標(biāo)參見第四節(jié)建筑保溫節(jié)能設(shè)計與第六節(jié)建筑防熱設(shè)計。４．２．２ 當(dāng)實際采用的窗戶傳熱系數(shù)比表４．２．１規(guī)定的限值低０．５及０．５以上時，在滿足本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的耗熱量指標(biāo)條件下，重新計算確定外墻和屋頂所需的傳熱系數(shù)。４．２．４ 窗戶（包括陽臺門上部透明部分）面積不宜過大。建筑物1～6層的外窗及陽臺門的氣密性等級４．２