建筑节能原理与技术03节能建筑的规划设计原理（PPT 42）.ppt

第三章节能建筑的规划设计原理
气候地理环境条件与节能设计
合理的节能热工设计指标和技术措施
朝向与间距
建筑体型
绿化环境设计
遮阳设计
气候地理环境条件与节能设计
建筑的地域性首先表现为地理环境的特殊性,它包括建筑所在地点和地区自然环境特征,如气候条件、地形地貌、自然资源等,其中气候条件所起的作用最为重要。
在进行节能建筑设计时,应先全面了解建筑所在位置的:
气候条件、地形地貌、地质水文资料、当地建筑材料情况以及这一地区人们的生活****惯等。
设计人员应从建筑选址、居住区规划开始,分析以上各种因素, 综合不同资料作为节能建筑设计的前期准备工作。

节能建筑设计必须了解
当地太阳辐射强度、冬季日照率、降水、冬夏两季最冷月和最热月平均气温、极端最低温度、极端最高温度、空气湿度、冬夏两季主导风向频率等,
建筑所在位置小区域环境的微气候条件:城市热岛效应,周围建筑群高度、人口的疏密程度,交通组织、环境植被、水域等影响因素。

建筑所在位置的地形地貌,
平地或坡地、山谷或山顶、江河或湖泊水系, 建筑选址将直接影响建筑室内外热环境和空调能耗的大小。建筑的选址、朝向,应选择有利于通风的位置。应重视因地形变化而产生的地方风对住宅建筑防寒、保温的影响,合理地利用山谷风、水陆风等自然能源。
水陆风对于位于江河湖泊地区,因地表水陆分布,地势起伏,表面覆盖材料等不同,在白天太阳辐射作用下和地表长波辐射的影响,产生水陆风而形成气流的流动。在进行建筑设计时,充分利用水陆风以取得建筑穿堂风的效果,对于改善夏季热环境,节约空调能耗是不言而喻的。
山谷风是山区经常出现的现象,只要周围气压场比较弱,这种局地热力环流就表现得十分明显。有不少利用山谷风的例子。

居住区表面覆盖层会影响小气候环境
表面植被或水泥地面都直接影响建筑采暖和空调能耗的大小。由于市区大气透明度远小于郊区,使得市区中直接辐射量减小,而散射辐射量增加,总辐射量减弱。同样市区覆盖层表面对太阳辐射的反射系数小于郊区,加上市区建筑物排列的几何形状对反射率的影响,使建筑外墙、屋顶、路面组成极为复杂的多次反射,使居住区覆盖层长波辐射与天空的热量交换量减少,其结果是部分热量仍留在地表和居住区近地下垫面内,如果居住区植被少,CO2含量大,地表长波向上辐射受到限制,大气长波辐射向下而造成大气逆辐射,在通风不良的情况下,造成市区温度日较差变小,平均温度上升。
应有足够的绿地和水面,严格控制建筑密度,尽量减少水泥地面
由于下垫面性质的改变,建筑物和铺砌的坚实路面大多为不透水层(部分建筑材料能够吸收一定量的降水,亦可变成蒸发面,但为数不多),降雨后雨水很快流失,地面水份在高温下蒸发到空气中,形成夏热冬冷地区夏季典型的高温高湿闷热气候,多消耗能源。因此,节能居住小区规划设计时,并且要求合理分布,利用植被和水域减弱热岛效应,改善居住区热湿环境。
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表面
反射率α
发射率ε
表面
反射率α
发射率ε
道路
窗
沥青
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清洁玻璃
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墙壁
天顶角小于40°

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混凝土
~
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天顶角40°~80°
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砖
~
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涂漆
石
~
~
白色、白涂料
~
~
木材
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红、棕、绿
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屋顶
黑
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柏油和砾石
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城市区域
瓦片
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范围
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石板瓦


平均

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茅草屋顶
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波纹瓦
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合理的节能热工设计指标和技术措施
地区的气候特征和人们的气候适应性是节能住宅热工设计首先必须研究和考虑的问题。
建筑节能的具体节能措施和热工设计指标理应反映不同地区的气候特征,依据该地区的气候条件及室内热环境质量要求,而提出外围结构的平均传热系数、窗墙面积比、体形系数等
《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》中有关热工设计指标是节能设计的基本指导原则,但各地区应结合本地区具体气候条件和经济状况来确定热