重大社2023《建筑节能与新技术应用》教学课件02.pptx

第二章 建筑节能规划与设计遵循建筑节能的气候适应性原理 本章学习目标1 学生应达到三个目标：（1）熟悉建筑节能规划设计的主要术语与方法；（2）了解不同气候地区建筑节能规划设计的特点及要求；（3）了解居住建筑节能设计中规划设计要素及主要技术途径；（4）熟悉主要的建筑节能评价指标与节能建筑评价方法；（5）了解BIM 技术在建筑节能设计中的应用。2 学生应理解的相关概念：建筑节能规划设计，建筑气候区划，建筑节能适宜技术，全过程设计与被动式节能设计，建筑环境设计，体形系数、遮阳系数、日照、窗墙比，建筑物冷热耗量，规定性指标，性能性指标，年能耗评价指标，协同设计，BIM技术 回顾：基于建筑自然属性的气候适应性原理 建筑的产生是人类适应自然环境的需要；不同地域的建筑具有不同的形式；建筑材料、建造方式与气候相适应。建筑也是人类主动适应自然气候的产物。建筑源于自然、回归自然，建筑与气候相适应体现在：改造气候难，改变建筑易。拓展：人如何适应气候？建筑——人——气候（环境） 本章学习内容（4学时）2.1 建筑气候与气候分区2.2 建筑规划与节能设计方法2.3 建筑规划阶段（单体）的节能设计2.4 建筑节能评价指标与模拟方法2.5 BIM在建筑节能规划设计中的应用2.6 暖巢项目案例分析 关于气候的概念气候：某一地区多年的天气特征，由太阳辐射、大气环流、地面性质等相互作用决定具有稳定特征的大气环流和天气系统。气候参数：气温、风向和风速、降雨、湿度、日照、气压、雷暴、云量、蒸发等。气候的时空特征： 长时间尺度统计的稳定性 地理空间变化的确定地域性 2.1 建筑气候与气候分区我国的建筑气候分为五大区：严寒地区寒冷地区夏热冬冷地区夏热冬暖地区温和地区 建筑热工分区：一级指标严寒地区 —— 累年最冷月平均温度低于或等于-10°C寒冷地区 —— 累年最冷月平均温度0~-10°C夏热冬冷地区 —— 累年最冷月平均温度0~10°C，最热月平均温度25~30 °C夏热冬暖地区 —— 累年最冷月平均温度高于10°C，最热月平均温度25~29 °C温和地区—— 累年最冷月平均温度0~13°C，最热月平均温度18~25°C 8室外热环境是室外气候的组成部分，是建筑设计的依据；建筑外围护结构的主要功能即在于抵御或利用室外热环境的作用。做好建筑设计，必须掌握室外气候学的基本知识，熟悉建筑与气候的关系。建筑气候与室外热环境a)太阳辐射b)空气温度c)气压与风d)大气湿度e)凝结与降水结合气候设计的五大要素： 9a）太阳辐射太阳辐射是来自太阳的电磁波辐射在地球表面上，太阳光谱的波长范围约在0.28~3.0微米之间。 太阳光谱可大致划分为三个区段：紫外线、可见光、红外线。可见光的波长：0.38至 0.78微米。 10 室外气温通常指距地面1.5m高、背阴处的空气温度。影响室外气温的主要因素有太阳辐射照度、气流状况、地面覆盖情况以及地形等等。空气温度取决于地球表面温度温度的年变化和日变化b）室外温度室外空气温度取决于地球表面温度 11C) 气压与风风向和风速风主要是由于地球表面接受的日辐射不均匀所引起的空气流动造成的,同时受到地形、地势、地表覆盖、水陆分布等局部分布的影响，对一个地区来说风的变化有一定规律。地区的风向频率图（又称风玫瑰图）表示当地的风向规律 12湿空气：指的是干空气与水蒸气的混合物，室内外的空气都是含有一定水分的湿空气。空气湿度：指空气中水蒸气的含量。水蒸气主要来自于水面、植物的蒸发 和其它潮湿表面，经风的携带遍布于空气中。标准大气压下（气压相同时），空气温度愈高它所能容纳的水蒸气量也愈多。 d)空气湿度: 描述湿空气湿度的物理量 13e）凝结与降水露和雾降雨当含有一定量水汽的空气冷却时，容湿能力就降低，相对湿度渐渐增值饱和。对应于饱和状态时的空气温度称为露点温度。当空气因受冷而温度低于露点温度时，水蒸气含量就超过了空气的湿容量，过剩的水蒸气即发生凝结。 14室外气温与城市热岛现象 15室外气温与城市热岛现象在建筑物与人口密集的大城市，由于地面覆盖物吸收的辐射热多，发热体也多，形成市中心的温度高于郊区，即”城市热岛”现象。热岛现象也有明显的日变化和年变化，一般冬季强夏季弱，夜晚强白天弱。热岛现象的存在，使市中心温度较高的空气由于质量轻而向上升，郊区地面的较冷空气则从四面八方流向城市。市区热空气携带的一部分烟尘滞留在城市上空，一部分较重的在郊区沉降，污染地面，因此在城市规划中应减弱或避免产生热岛现象。避免或减弱热岛现象的措施：在城市中增加水面设置、扩大绿化面积。由于水的热容量大，并且可以通过蒸发吸收热量。绿化则除蒸发吸热外，对日辐射还有一定的反射作用，尤其在夏季日辐射照度很大时，可以显著降低周围的空气温度。绿化可以改善建筑周围小