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建筑熱環(huán)境與建筑節(jié)能相關(guān)控制法應(yīng)用研究>在確定圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱-節(jié)能控制指標(biāo)中的應(yīng)用黃恒棟，i焦京旭（華中科技大學(xué)建筑學(xué)院，武漢430074）標(biāo)（標(biāo)準(zhǔn)）的一種新科學(xué)方法。它是根據(jù)（湖北地區(qū)）建筑室外氣候特征參數(shù)、室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量特性參數(shù)和圍護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)具有的并能適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂蛱卣鞯母魺崽匦詤?shù)相關(guān)的客觀事實(shí)，提出了室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量控制條件。由此求出表征室內(nèi)外熱量通過(guò)分介面（圍護(hù)結(jié)構(gòu)）交換過(guò)程的隔熱控制參數(shù)的限定值，即得到圍護(hù)結(jié)構(gòu)既能適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂蛱卣饔帜軡M(mǎn)足室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量要求的隔熱控制指標(biāo)（標(biāo)準(zhǔn)）進(jìn)而通過(guò)節(jié)能要求指標(biāo)〔5〕，的轉(zhuǎn)換作用因子，窗墻面積比s的轉(zhuǎn)換作用因子，最后可求出圍護(hù)結(jié)構(gòu)一墻和窗的隔熱控制指標(biāo)與隔熱――節(jié)能控制指標(biāo)，用以控制建筑隔熱與建筑節(jié)能設(shè)計(jì)。

建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)是構(gòu)成建筑室內(nèi)空間及熱環(huán)境的限定邊界，又是分隔室內(nèi)、室外兩個(gè)空間及其熱環(huán)境的分界面。通過(guò)此界面，室內(nèi)、室外空間（熱環(huán)境）之間總是存在著能量和物質(zhì)的交換。因此，可將建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)所分隔的室外空間（熱環(huán)境）室內(nèi)空間（熱環(huán)境）及其分界面整體地視為一個(gè)孤立的建筑熱環(huán)境系統(tǒng)能量與質(zhì)量的交換只限于室內(nèi)、外空間（熱環(huán)境）子系統(tǒng)之間進(jìn)行。顯然，室外氣候特征參數(shù)與圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱特性參數(shù)確定了室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量狀況反之，在室外氣候特征參數(shù)不變條件下，室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量的改善，則要求圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱特性相應(yīng)地隨之增強(qiáng)因此，該系統(tǒng)內(nèi)，室內(nèi)、外氣候特征參數(shù)，室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量特性參數(shù)和圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱特性參數(shù)之間，實(shí)際上存在著一種相關(guān)聯(lián)系1.1室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量控制條件我國(guó)長(zhǎng)江以南地區(qū)，過(guò)去國(guó)家未制定出統(tǒng)一的夏季空間（人工控制）條件下的建筑熱環(huán)境與建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)因此，我國(guó)民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范（gb- 50176-93產(chǎn)提出：在自然通風(fēng)條件下，房間外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的屋頂及東、西墻的隔熱設(shè)計(jì)以下式作為控制室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量的驗(yàn)算根據(jù)□m為室外計(jì)算最高溫度/c.上述規(guī)定，對(duì)長(zhǎng)江以南室外氣溫較高的地區(qū)，室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量對(duì)位于其中的人而言，只能是可忍耐的熱平衡情況在無(wú)人工控制室內(nèi)熱環(huán)境條件下，隔熱設(shè)計(jì)只能采取綜合防熱措施，在自然通風(fēng)條件下，只能作此權(quán)宜規(guī)定現(xiàn)在，研制長(zhǎng)江以南地區(qū)，夏季在室內(nèi)空調(diào)條件下，即在室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量人工控制條件下的室內(nèi)熱環(huán)境、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱、節(jié)能控制指標(biāo)（標(biāo)準(zhǔn)）新問(wèn)題，顯然是建筑熱環(huán)境系統(tǒng)內(nèi)的一個(gè)能量由：1999- 11黃恒棟ia9a7cal男1湖北漢陽(yáng)人1'1授，主要事建筑節(jié)室外通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的單向不穩(wěn)定傳熱過(guò)程因此，找出上述所選定的各類(lèi)特征參數(shù)和特性參數(shù)相互聯(lián)系，即找出確保人工空調(diào)控制條件下的室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量要求的控制條件，便是解決本問(wèn)題的關(guān)鍵根據(jù)人體皮膚溫度的平均值33- 35°c，室內(nèi)較舒適的熱環(huán)境質(zhì)量在上因此，在上述室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量控制條件（3）中，選定室內(nèi)熱環(huán)境界面一一圍護(hù)結(jié)構(gòu)抵抗室外熱諧波作用的特性參數(shù)衰減倍數(shù)v（或熱惰性指標(biāo)do）和阻止室外熱量進(jìn)入室內(nèi)的特性參數(shù)傳熱阻ro作為室內(nèi)有人工控制（空調(diào)）環(huán)境下滿(mǎn)足上式所表征的室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量控制條件的圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱控制參數(shù)，并取其滿(mǎn)足室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量要求的最小限定值作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱控制指標(biāo)、為保證室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量不產(chǎn)生過(guò)大的波動(dòng)變化，故室外傳至圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度波幅1 c，上因此，本文提出下面更簡(jiǎn)單的換算關(guān)系式（見(jiàn)湖北地區(qū)建筑熱環(huán)境與建筑節(jié)能綜合評(píng)價(jià)研究組資料（二））：代入：75紅磚）寸2趕mm燹痛睞<-雄p結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度波梅wc>室內(nèi)空氣度i，（c）結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度務(wù)（x結(jié)構(gòu)內(nèi)表面與室rt空氣祖度差雄七s你ss mi擱女r歧鋮崧刺e崧汝鉺凇拓s豚ff爐s3 ffis您腱櫨'逋哩3￥隹鈿邶蹈諢氐菝扣例兇愛(ài)昶2寸do 11491，00.930.163637室內(nèi)表面溫度振幘室內(nèi)空氣濕度wc）室內(nèi)表面度內(nèi)表面與室內(nèi)空氣溫差加f（xt）熱惰性指標(biāo)傳熱阻cfto.uomikw/m2）進(jìn)入宣內(nèi)最大熱誼man（kw/ra2）熱惰性指標(biāo)cddmin 1傳熱阻cftv〕min（kw/m2）進(jìn)入室內(nèi)最大熱量〔扣i〕nur cw/m2）例e崧2f窗的隔熱控制：指標(biāo)蟈遐班吝鉺起崧齦劫靼豳定鋁坻獲褰世屮篳-鋁靼蟬敦若+勝啡一“閉特征參數(shù)與特性參數(shù)，提出它們之間的相關(guān)聯(lián)系表達(dá)式-室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量控制條偉在此基礎(chǔ)上，選定圍護(hù)結(jié)構(gòu)抵抗室外熱波作用的特性參數(shù)和其阻止室外熱量進(jìn)入室內(nèi)的特性參數(shù)-熱惰性指標(biāo)do和傳熱阻r.，作為表征圍護(hù)結(jié)構(gòu)滿(mǎn)足夏天室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量要求的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱控制特性參數(shù)。由控制條件（3），限定它們的最小值〔r〕m便求得隔熱控制指標(biāo)，即當(dāng)?shù)厥彝鈿夂蛱卣鲄?shù)所確定的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱控制指標(biāo)（標(biāo)準(zhǔn)）由此說(shuō)明，”建筑熱環(huán)境與建筑節(jié)能相關(guān)控制法“科學(xué)地整體相關(guān)聯(lián)地和客觀地解決了夏季建筑隔熱設(shè)計(jì)與建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的新問(wèn)題同時(shí)，方法簡(jiǎn)捷易于操作，可吸引建筑師參與建筑節(jié)能設(shè)計(jì)并執(zhí)行該建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)在隔熱控制指標(biāo)中，增補(bǔ)了輔助的隔熱控制指標(biāo)，即通過(guò)界面進(jìn)入室內(nèi)熱量（或室內(nèi)得熱量）的最大限值〔qolx因?yàn)樵谑覂?nèi)外能量交換中，室外熱量總是流入室內(nèi)而影響室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量同時(shí)借此控制指標(biāo)可估計(jì)夏季建筑室內(nèi)每單位建筑面積上的得熱量為：上式在建筑隔熱-節(jié)能設(shè)計(jì)中，可用以評(píng)估建筑隔熱-節(jié)能設(shè)計(jì)的效益。

在隔熱控制參數(shù)中，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的衰減倍數(shù)v和熱惰性指標(biāo)d在抵抗室外熱諧波作用上是等價(jià)的。它們由多層有限平壁傳熱理論近似計(jì)算（a. mlukoiobep）公式相聯(lián)系。本文之所以能選取圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱惰性指標(biāo)do為直接隔熱特性控制參數(shù)并確定其控制指標(biāo)〔d〕min，是因?yàn)楸疚奶岢隽烁?jiǎn)便的v與d的計(jì)算-節(jié)能控制指標(biāo)，用以控制當(dāng)?shù)亟ㄖ岘h(huán)境與建筑節(jié)能設(shè)計(jì)由上面論述可知，“建筑熱環(huán)境與建筑節(jié)能相關(guān)控制法”思路明確層次清晰、方法簡(jiǎn)便、易于操作、在確定隔熱-節(jié)能、保溫-節(jié)能控制指標(biāo)應(yīng)用中具有科學(xué)性實(shí)用性，在方法論上具學(xué)術(shù)價(jià)值和創(chuàng)造性。若按此法編制成程序則更易使建筑師掌握?qǐng)?zhí)行進(jìn)而拓想，倘使能給出我國(guó)各類(lèi)氣候分區(qū)中大、中城市的室外氣候特征參數(shù)，則可計(jì)算出全國(guó)城市夏天隔熱-節(jié)能控制指標(biāo)和冬季保溫-節(jié)能控制指標(biāo)表格，尚可繪制成全國(guó)城鎮(zhèn)氣候分區(qū)的上述隔熱-節(jié)能和保溫-節(jié)能控制指標(biāo)“等值線(xiàn)圖”，更便于統(tǒng)一我國(guó)南方隔熱-節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和北方保溫-節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)