建筑物理(热工学)-建筑日照与遮阳课件.ppt

1、建筑日照与遮阳主讲人：周兰兰生物体新陈代谢（幼儿活动室、蔬菜大棚）生物体新陈代谢（幼儿活动室、蔬菜大棚）紫外线预防治疗疾病（重大卫生意义）（病房）紫外线预防治疗疾病（重大卫生意义）（病房）红外线和可见光在冬季照射进入室内，取暖和干燥红外线和可见光在冬季照射进入室内，取暖和干燥（降低采暖能耗）（降低采暖能耗）增强建筑物的立体艺术感增强建筑物的立体艺术感采光照明采光照明建筑对争取日照的需求建筑对争取日照的需求过量日照造成室内过热（夏季防热遮阳）过量日照造成室内过热（夏季防热遮阳）阳光直射产生眩光，易疲劳，损害视力，降低工作效阳光直射产生眩光，易疲劳，损害视力，降低工作效率（厂房车间）率（厂房车间）

2、阳光直射引起物品的褪色或变质（档案室、药品室）阳光直射引起物品的褪色或变质（档案室、药品室）阳光直射某些化学阳光直射某些化学药品引发爆炸（化药品引发爆炸（化学品生产车间）学品生产车间）建筑对避免日照的需求建筑对避免日照的需求城乡规划、道路网方位、居住区位置城乡规划、道路网方位、居住区位置建筑物体形、朝向和间距建筑物体形、朝向和间距采光口位置、形状和大小采光口位置、形状和大小遮阳构件的形式、尺寸与构造遮阳构件的形式、尺寸与构造建筑日照设计方法建筑日照设计方法日照标准和日照间距日照标准和日照间距住宅日照标准：住宅日照标准：每套住宅至少应有一个居住空间能获得日照，当一套住宅每套住宅至少应有一个居住空

3、间能获得日照，当一套住宅中居住空间总数超过四个时，其中宜有二个获得日照获得中居住空间总数超过四个时，其中宜有二个获得日照获得日照要求的居住空间，其日照标准应符合下表规定日照要求的居住空间，其日照标准应符合下表规定住宅日照标准在特定情况还应满足下列规定：住宅日照标准在特定情况还应满足下列规定：老年人居住建筑不应低于冬至日日照老年人居住建筑不应低于冬至日日照2 2小时的标准小时的标准在原设计建筑外增加任何设施不应使相邻住宅原有日照标准降低在原设计建筑外增加任何设施不应使相邻住宅原有日照标准降低旧区改建的项目内新建住宅日照标准可酌情降低，但不应低于大寒日旧区改建的项目内新建住宅日照标准可酌情降低，但

4、不应低于大寒日日照日照1 1小时的标准小时的标准其他建筑日照标准：其他建筑日照标准：宿舍半数以上的居室，应能获得同住宅居室空间相等的日照标准宿舍半数以上的居室，应能获得同住宅居室空间相等的日照标准托儿所幼儿园的主要生活用房，应能获得冬至日不小于托儿所幼儿园的主要生活用房，应能获得冬至日不小于3h3h的日照标准的日照标准老年人住宅、残疾人住宅的卧室、起居室、医院疗养院半数以上的病老年人住宅、残疾人住宅的卧室、起居室、医院疗养院半数以上的病房和疗养室，中小学半数以上的教室应能获得冬至日不小于房和疗养室，中小学半数以上的教室应能获得冬至日不小于2h2h的日照标准。的日照标准。日照间距日照间距=日照间

5、距系数日照间距系数 X X 遮挡计算高度遮挡计算高度窗口遮阳的基本形式窗口遮阳的基本形式水平式水平式可遮挡高度角较大、从窗户可遮挡高度角较大、从窗户上方投射下来的直射阳光。上方投射下来的直射阳光。北回归线以北地区，适用于北回归线以北地区，适用于南向窗口。南向窗口。北回归线以南地区，适用于北回归线以南地区，适用于南向和北向窗口。南向和北向窗口。窗口遮阳的基本形式窗口遮阳的基本形式垂直式垂直式可遮挡高度角较小、从窗户可遮挡高度角较小、从窗户侧向投射过来的直射阳光。侧向投射过来的直射阳光。适用于北向、东北向和西北适用于北向、东北向和西北向窗口。向窗口。窗口遮阳的基本形式窗口遮阳的基本形式综合式综合式

6、可遮挡中等大小高度角、从可遮挡中等大小高度角、从窗户前侧向斜射过来的直射窗户前侧向斜射过来的直射阳光。阳光。适用于东南向和西南向窗口。适用于东南向和西南向窗口。窗口遮阳的基本形式窗口遮阳的基本形式挡板式挡板式可遮挡高度角较小、从窗户可遮挡高度角较小、从窗户正前方投射过来的直射阳光。正前方投射过来的直射阳光。适用于东向和西向窗口。适用于东向和西向窗口。窗口遮阳的基本形式窗口遮阳的基本形式四种基本形式的适用朝向不是绝对的，在设计中四种基本形式的适用朝向不是绝对的，在设计中需要根据建筑要求、构造方式和经济条件进行比需要根据建筑要求、构造方式和经济条件进行比较选择。较选择。可调式外遮阳：遮阳篷，百叶窗

7、，室外卷帘等。可调式外遮阳：遮阳篷，百叶窗，室外卷帘等。永久性临时性（布帘、布蓬和竹帘等）永久性临时性（布帘、布蓬和竹帘等）绿化遮阳绿化遮阳结合建筑构件遮阳：大挑檐、设置外廊等。结合建筑构件遮阳：大挑檐、设置外廊等。普通玻璃普通玻璃反射玻璃反射玻璃吸热玻璃吸热玻璃玻璃遮阳玻璃遮阳窗口遮阳的作用与效果窗口遮阳的作用与效果遮挡太阳辐射遮挡太阳辐射降低室内气温降低室内气温影响室内采光影响室内采光影响室内通风影响室内通风遮挡太阳辐射遮挡太阳辐射降低室内气温降低室内气温影响室内采光影响室内采光和通风和通风一般室内照度降低一般室内照度降低5373（通过控制可见光（通过控制可见光透过率保证室内采光）。透过率

8、保证室内采光）。阻挡直射阳光，防止眩光。阻挡直射阳光，防止眩光。使得室内照度分布更加均匀。使得室内照度分布更加均匀。室内通风减弱室内通风减弱2247。遮阳设施构造设计要点遮阳设施构造设计要点u满足太阳辐射遮挡满足太阳辐射遮挡u采光采光u通风通风u视野视野u立面造型立面造型u构造构造视野、采光视野、采光通风通风为了减少板底热空气向室内逸散和对采光通风的影响，通常将遮阳板面为了减少板底热空气向室内逸散和对采光通风的影响，通常将遮阳板面全部或部分做成百叶形式；也可将中间各层做成百叶，而顶层做成实体全部或部分做成百叶形式；也可将中间各层做成百叶，而顶层做成实体并在前面加吸热玻璃并在前面加吸热玻璃遮阳板

9、的安装位置遮阳板的安装位置材料与颜色材料与颜色n坚固耐久轻质材料，坚固耐久轻质材料，n外表面浅色，以减少对太阳辐射热的吸收外表面浅色，以减少对太阳辐射热的吸收n内表面稍暗，以避免眩光，并希望材料的辐射内表面稍暗，以避免眩光，并希望材料的辐射系数较小系数较小建筑遮阳实例：水平式遮阳建筑遮阳实例：水平式遮阳 n印第安昔埃布洛人悬崖宫殿遮阳印第安昔埃布洛人悬崖宫殿遮阳 n在低纬地区，由于太阳高度角很高，建筑的阴在低纬地区，由于太阳高度角很高，建筑的阴影很短，因而水平遮阳比垂直遮阳更加有效。影很短，因而水平遮阳比垂直遮阳更加有效。在湿热地区，悬挑出的长长的屋檐足以起到遮在湿热地区，悬挑出的长长的屋檐足

10、以起到遮阳蔽雨的作用。阳蔽雨的作用。建筑遮阳实例：垂直遮阳建筑遮阳实例：垂直遮阳n垂直遮阳能够有效地挡住高垂直遮阳能够有效地挡住高度角很低的光线，适合用于度角很低的光线，适合用于遮挡东西向阳光。遮挡东西向阳光。n普莱斯大厦普莱斯大厦(1956)(1956)是是莱特莱特晚晚期代表作，大面积的垂直遮期代表作，大面积的垂直遮阳板形成了鲜明的竖向线条，阳板形成了鲜明的竖向线条，与短促有力的水平遮阳板相与短促有力的水平遮阳板相结合，共同营造出丰富多采结合，共同营造出丰富多采的几何形体。的几何形体。波士顿市政厅波士顿市政厅 n富韵律的、柱廊般的混凝土垂直遮阳板富韵律的、柱廊般的混凝土垂直遮阳板。因为。因为

11、层层向内缩进的平面使得每层的窗户都于不知层层向内缩进的平面使得每层的窗户都于不知不觉中获得了自然的水平遮阳。不觉中获得了自然的水平遮阳。建筑遮阳实例：建筑自遮阳建筑遮阳实例：建筑自遮阳 n柯里亚柯里亚 ：孟买干城章嘉公寓：孟买干城章嘉公寓n通过建筑自身的凸凹来形成大通过建筑自身的凸凹来形成大面积阴影，最主要的采光窗都面积阴影，最主要的采光窗都位于阴影之中，而暴露在墙体位于阴影之中，而暴露在墙体表面的窗洞口往往尺寸较小。表面的窗洞口往往尺寸较小。建筑遮阳实例：综合式遮阳建筑遮阳实例：综合式遮阳n昌迪加尔议会大厦及高等法院昌迪加尔议会大厦及高等法院 n综合了水平遮阳和垂直遮阳的优点，对于各种朝向和

12、综合了水平遮阳和垂直遮阳的优点，对于各种朝向和高度角的阳光都比较有效。高度角的阳光都比较有效。建筑遮阳实例：绿化遮阳建筑遮阳实例：绿化遮阳n在建筑向阳的一侧设计了一组精美的银色遮阳板，以遮挡在建筑向阳的一侧设计了一组精美的银色遮阳板，以遮挡夏季的酷热。还在建筑周边配置了高大的落叶阔叶乔木，夏季的酷热。还在建筑周边配置了高大的落叶阔叶乔木，阳光透过树叶和遮阳板的缝隙投下缕缕光斑，犹如一曲动阳光透过树叶和遮阳板的缝隙投下缕缕光斑，犹如一曲动人的旋律。最有意思的是，福斯特所选用树种的姿态与屋人的旋律。最有意思的是，福斯特所选用树种的姿态与屋顶形状非常相象，让人领略到现代建筑同样可以与优美的顶形状非常

13、相象，让人领略到现代建筑同样可以与优美的自然环境相融合。自然环境相融合。n弗冒尤斯地方弗冒尤斯地方中等职业学校中等职业学校 Designing forSustainability-英国卡迪夫大学威尔士建筑学院英国卡迪夫大学威尔士建筑学院Sustainable developmentSustainable development is development that meets the needs of the present without compromising the ability of future generations to meet their own needs.from

14、Our Common Future,also known as The Brundtland ReportLife cycle of built environment projectsThree broad actions:Reduce needsIncrease efficiency of processes and use1.Reduce wasteDubai 1989 Dubai 2005Increasing impact of the built environment!Materials60%of all materials globally go into the constru

15、ction industryLand80%of prime agricultural land lost the remainder lost through flooding due to global warmingTimber60%of global timber products end up in building construction and nearly 90%of hardwoodsWater50%of all water used globally is for sanitation and other uses in buildings.Energy50%of all

16、energy generated globally is used to heat light and ventilate buildingsScale Modelling Sky Dome2.Wind tunnelWIND TUNNEL MODELLINGPhysical scale modelling and computer modelling-0.4-0.3-0.3-0.4-0.4-0.4-0.4-0.2-0.2-0.3-0.4-0.4-0.2-0.3-0.3+0.0+0.6+0.7+0.6+0.7+0.7+0.8+0.8+0.8+0.8+0.8+0.8+0.8+0.8+0.7+0.5

17、-0.8-0.6-0.6-0.6-0.6-0.6-0.6-0.6-0.6-0.6-0.5-0.6-0.6-0.6-0.6-0.6-0.6-0.5-0.4-0.4-0.4-0.4-0.4-0.4-0.4-0.4-0.4-0.4-0.4-0.4-0.4-0.5Ext.D.F.%Int.D.F.%Ext.D.F.%LIGHTINGVertical(external)and internal daylight factors种植屋面种植屋面太阳能太阳能空气集热器空气集热器自然通风自然通风及采光井及采光井光电玻璃光电玻璃单元式窄通道单元式窄通道内循环双层皮幕墙内循环双层皮幕墙真空玻璃真空玻璃电动可调电动可调水平外遮阳水平外遮阳电动可调电动可调垂直外遮阳垂直外遮阳相变蓄热相变蓄热架空地板架空地板人工湿地人工湿地景观水体景观水体轻质保温墙体轻质保温墙体地下室地下室太阳光采光太阳光采光宽通道外循环宽通道外循环双层皮幕墙双层皮幕墙碟式太阳碟式太阳光收集器光收集器生态仓生态仓单元式窄通道单元式窄通道外循环双层皮幕墙外循环双层皮幕墙自然通自然通风烟囱风烟囱太阳能太阳能夜景照明夜景照明铝合金断铝合金断热内开窗热内开窗塑钢保温门窗塑钢保温门窗自洁净玻璃自洁净玻璃电动开启扇电动开启扇中空双玻中空双玻玻璃幕墙玻璃幕墙