被动式太阳能建筑设计及其气候分区
被动式太阳能建筑设计及其气候分区
本章首先总结了现今常采用几种被动式太阳能建筑形式及工作原理，依据影响被动
式太阳能建筑采暖的主要室外气候参数太阳辐照量及室外温度提出被动式太阳能建筑设
计气候分区原则和指标。并建立一组合式被动式太阳房计算模型，采用稳态传热原理进
行计算。利用典型气象年南向垂直面日太阳辐照量实测值与模型计算值进行比较，得出
各观测点的综合辐射百分比作为被动式太阳能建筑设计分区的最重要指标。
利用上述分析结果，对188个观测站进行统计计算分析，最后，定量的将各气候区
边界条件布置在气候分析图上，为建筑师在方案设计时提供被动式气候设计指导。量化
的分析结果不但可以使建浏币更准确的把握建造被动式太阳能建筑的方向，还可以使其
建造的更合理，更有效。同时，分析了三种常用集热部件的集热效率及集热效率曲线，
利用其分析结果，结合实测的垂直南向面总辐射强度及最冷月平均温度情况，得出各种
集热方式的最佳建造区域。
中国太阳能资源状况
影响被动式太阳能建筑设计气候分区的最重要的气候因素就是太阳辐射量，基于太
阳辐射与温度的关系，洲门可以认为温度升高的原因就是太阳辐射。我国疆域辽阔，气
候多样，其太阳能资源的分布也不均匀，因此，分析我国太阳能资源分布状况是本课题
研究的重要环节。
a、我国总辐射的分布
我国总辐射年总量大致在930一2330千瓦小时咪2·年之间。1630千瓦小时/米2·年
这条特征等值线自大兴安岭西麓向西南至云南和西藏处，将我国分为两大部分，其西北
在1630千瓦小时/米2·年以上，东南向皆在1630千瓦小时米2.年以下，也就是说，我
国总辐射年总量的分布趋势是西高东低。见图2.4。
西南部的青藏高原的总辐射量最大，全年可达2330千瓦小时/米2·年，而西北部新疆各盆地中总辐射年总量的值相对较小，塔里木盆地约为1740千瓦小时/米2·年，准葛
尔盆地约为巧00千瓦小时/米2·年左右。
东部地区以华北和内蒙古一带为最大，全年总辐射量可达1630一1740千瓦小时/
米2·年，东南沿海地区与东斗抛区的总辐射量数澎目当，约为1280一1400千瓦小时/米2·年。剔氏值在川黔盆地，其总辐射量全年仅1050千瓦小帅米2·年。
我国各地区总辐射的季节变化具有明显的气候特征。总的趋势是冬季小，夏季大，
最大值和最小值也分别出现在夏季和冬季。由于受季风气候影响，冬季12月份的分布与秋季9月份的分布形式比较相似。
这些季节的太阳辐射分布受天文条件影响最大，在西部地区等值线基本与纬圈平行，
自南向北减少。东半部因受环流作用遭到破坏，呈二高二低型。河套地区与华南为辐射
高值区，东北与长江流域是相对低值区，四川盆地形成一个很深的闭合低中心。
b、我国直接辐射的分布
我国的太阳直接辐射分布，由于受季风气候和地形条件的重大影响，在很大程度上
偏离纬向分布。分布特征是①由于直接辐射是太阳总辐射中的一个主要分量，因此，无
论是年总量还是月总量，其分布趋势都基本上与相应时段总辐射分布相一致。②与总辐
射一样，冬季直接辐射的分布趋势明显与我国海拔高度的分布相似，即随着海拔高度的
增加，直接辐射值也逐渐增大。冬季1月份直接辐射月总量与海拔高度的相关系数可达
.0734。n月至3月冬季五个月的直接辐射总量与海拔高度的相关系数也可达.0690。在
冬季，海拔高度是影响直接辐射的主要因子。
与总辐射分布相似，我国直接辐射总量的最大值和最小值也都分别出现在青藏高原
南侧和川黔地区，其数值范围约在330一1740千瓦小时/米2·年之间。直接辐射受海拔高度影响的这种关系在我国西半部尤为明显，青藏高原为一闭合的高值区，其中心值可大
于1740千瓦小帅米2·年。而位于高原J印叮的新疆塔里木盆地和准葛尔盆地均为一闭合的低值区，直接辐射年总量仅为810千瓦小时/米2·年。我国东半部直接辐射年总量以内蒙古地区为最大，其最大值可超过1160千瓦小时/米2·年。最低值出现在闭合的川黔低
值区中，仅330千瓦小时米2·年。东南沿海地区及东北地区直接辐射年总量分布比较均匀，均在580一810千瓦小印米2·年之间。
c、我国散射辐射的分布
不论是年平均分布还是各季节的逐月平均分布，散射辐射值都比相应总辐射和直接
辐射的分布均匀。
我国散射辐射平均年总量的分布特点是，等值线趋势于经向分布，东西二侧偏高，
中部四川盆地及云贵高原嘲氏。我国散射辐射平均年总量数值比较均匀，约在470~810
千瓦小时咪2·年之间。年总量平均最大值出现在塔里木盆地，为850千瓦小帅米2·年。最小值出现在云贵高原，不足470千瓦小时米2·年。东部平原地区的散射辐射较为一致，均在850一760千瓦小帅米2·年之间，其中华J呼原略偏高。
我国散射辐射季节分布规律大致都是春夏大，秋冬小。这是由于散射辐射量的大小
与太阳高度以及大气中的水汽、气溶胶等含量有着密切的关系。
我国太阳能资源利用区划
太阳能资源分布图反映的只是一种多年平均状况，利用这种多年平均的状况，对于
本文被动式太阳能建筑设计气候分区指标的确定有指导性作用。
根据我国的实际情况，用三级区划系统，将全国划分为30个区或亚区P0l。
a、第一级区划的分区指标是总辐射年总量。
b、第二级区划是利用各月日照时数大于6小时的天数这一要素为指标的，一年中各
月日照时数大于6小时的天数最大值与最小值之比，可看作当地太阳能资源全年变幅大
小的一种度量，比值越小说明太阳能资源全年变化越稳定，就越有利于太阳能资源的利用。此外，最大值与最小值出现的季节也说明了当地太阳能资源分布的一种特征，在春、夏、秋、冬四季极值出现的符号分别用C、X、Q、D表示。
c、第三级区划是利用太阳能日变化的特征值作为指标的。其规定为:以当地真太阳
时9~10时的年平均日照时数作为上午日照情况的代表，同样以11~13时代表中午，以
14一15时代表下午。哪一段的年平均日照时数长，则表示该段有利于太阳育断d用。第三级区划指标说明了一天中太阳能利用的最佳或不利的时段。其分布区域见表.23及图.25。表.23太阳能资源分布
2.43其它分区成果
a、杨柳博士以被动式设计方法的年时间利用率转化为冬半年和夏半年时间利用百分比，包括太阳能采暖设计的冬半年利用率，自然通风，蓄热降温和蒸发冷却夏半年利用率为指标，并以夏季热、湿不舒适度做为辅助指标进行被动式气候设计分区。其结果见表2.10。
b、李元哲口刀等人从被动式太阳能利用角度将我国北纬300以北地区，以垂直南向太阳辐射总量与采暖度日值的比值作为分类标准将我国可利用太阳能采暖地区分为三个区，分别为最佳区、次佳区、适宜区。见表2.11。
被动式太阳能建筑设计气候分区原则及依据
本章着重介绍被动式太阳能建筑基本建筑形式及其工作原理利用被动式太阳能建
筑室内热环境的主要影响因素，通过假定一常用被动式太阳能建筑计算模型，选用稳态
热工设计计算方法，在保证太阳能建筑室内热环境质量达到满足人们正常生活需要的前
提下，明确分区指标及不同地区被动式太阳能建筑分区边界条件。
本文的被动式太阳能建筑热工计算是建立在稳定传热理论计算基础上的一种建筑热
工计算，其核心是通过建立房间的热平衡方程来求得分区所需参数一一南向垂直面总日
射月平均日辐照量。
利用已知数据库中水平面总，散日总辐照量，即可计算出垂直南向面的实测日总辐
照量。其计算方法为:
南墙面上所接受到的日辐照量:
综合辐射百分比
依据上述稳态传热分析及我国气候特点，影响被动式太阳能建筑设计气候分区的主
要指标即是模型在不同地区所需垂直南向面月平均太阳辐照量和该地区实测垂直南向面
日总太阳辐照量的关系。简单的说，即为在满足冬季室内基础温度的前提下，每月能达
到太阳房所需太阳辐照量的天数越多，证明该地区越适合被动式太阳能建筑的建造。因
此确定每月中，实测垂直南向面日总太阳辐照量大于太阳房计算模型所需的垂直南向
月平均太阳辐照量的天数与该月天数的比值作为被动式太阳能建筑设计气候分区的综
评价指标之一。也是分区最重要的指标。并定义为综合辐射百分比。
.35被动式太阳能建筑气候设计分区原则及依据
被动式太阳能建筑设计气候分区是为建筑方案设计作正确决策提供帮助，因此在分
区时采用综合分析的原则，重点考虑气候参数中太阳辐射，温度的直接影响。
根据建筑热工设计分区的要求，最冷月平均温势10℃，最热月平均温度25~29℃
时，必须考虑夏季防热，一般可不考虑冬季保温，由此可见，在这样的地区应采用蒸发
冷却、自然通乒得被动式降温的被动式设计手法，被动式暖房并不适用于这种气候条件。因此首先以最冷月室外平均温度和最热月室外平均温度做为第一级分区指标。并结合综
合辐射百分比做第一步分区，即最冷月平均温度>10℃，最热月平均温度25~29℃，综合
辐射百分比达到1〕界/0时，不需要采暖，故达到这个指标的地区不适做被动式太阳能建筑设计。并将其定义为VI区。
其次，太阳辐射对于没有辅助热源的太阳能建筑而言是唯一的热源。因此太阳房南
向集热面上的，即垂直南向面上的太阳辐射量直接影响室内热环境。因此选用上述分析的综合辐射百分比作为第二级分区指标。
再次，以冬季最冷月温度为第三级分区指标。将二级分区后的结果做细化。具体分
区指标见表3.4
36设计分区
本课题以我国典型城市气候的科学分析为基础，根据以节能舒适为目的的被动式太
阳能建筑设计区划方法和依据，确定最冷月平均温度，最热月平均温度，综合辐射百分比做为划分适合建造被动式太阳能建筑的区划指标，从被动式气候调控方法的角度，将我国划分为六个被动式太阳能建筑气候设计区，具体分析结果归纳如下，见表3.5，文中只罗列各气候分区典型城市分析结果，全部分区结果见附表B。
表3.5部分城市被动式太阳能建筑设计气候分区指标
.38集热效率曲线及各区的优化选型
按照太阳能的获取途径来区分，被动式太阳能建筑分为四种基本类型，一直接受益
式、特朗勃墙式(集热蓄热墙式)、附加阳光间式以及三种方式结合而形成的组合式太
阳房。这些太阳能建筑在不同不到变上都能达到改善居室热环境之目的，但在一定气候条件下的特定地区，究竟哪种太阳房最佳?无疑成为被动式太阳房设计的一个主要问题。
本章的另一个工作重点即是应用稳态传热原理，对三种常用集热方式工作原理，进
行分析计算，得出不同室外温度条件下的集热效率曲线，以此来划分适宜于某特定地区的最优化集热方式。
1.81集热效率及集热效率曲线分析
不同气候条件的地区，集热部件形式主要的选择依据是它们的集热效率。越高，
则采用该种集热方式越有利。
.382集热部件的优化选型
依据上述分析结论，本章统计了188个观测点最冷月垂直南向面上月平均日总辐射
强度及最冷月室外平均温度。以此来简单确定哪些地区应优先建筑附加阳光间式，哪些
地区应建集热蓄热墙式为宜。但值得一提的是，集热部件优化选型是建立在理论分析的
基础上的，但各气候区的气候条件各有不同特点，因此在具体方案设计时应综合其它气
候条件多方面考虑。表3.7为建议应优先考虑选用附加阳光间式集热方式的区域。
表3.7宜优先选用附加阳光间式集热方式区域
依据该分析结果可以看出，如图3.15，优先选用附加阳光间式集热方式地区多集中在
na区、llh区、Wa区及Va区。这部分地区冬季室乡卜温度低，因此不能完全依靠被动式的太阳能热利用。但丰富的太阳能资源又为冬季采暖带来良好的室外刻牛，因此集热快，采光好的附加阳光间式极适合该区特点。在这些区域，太阳能热利用的效率不高，对于
室内的采暖需求来说，只能起到辅助加强的作用。其主动式采暖方式还应是居所的主流。但在连续晴天的情况下，阳光间的建造完全可以为室内营造更舒适的环境。
不同设计分区被动式太阳能建筑的优化设计
本章集中从被动式太阳能建筑的选型、被动式设计上提出优化设计建议。为建筑师采用时提供有力设计参考。合理的应用被动式太阳能建筑，在气候条件适宜的地区推广多建，在
不适宜的地区少建或不建。才能真正提高被动式太阳能建筑的应用效率。节约辅助热源。
被动式太阳能建筑设计是在适应自然环境的同时利用自然环境的潜能。其设计基本程序可以归纳为:第一，分析地区的气候特点;第二，找出各个气候因素的潜能强度，
想方设法在建筑上采取措施，对能够利用的因素积极地利用，对产生不利的因素则极力地避免。这就是设计的基本程序。可见，利用不同的气候条件是形成一个优秀被动式
太阳能利用建筑作品的先决条件。就冬季而言，太阳能集热的高低主要取决于建筑获得的太阳辐射热量以及夜间储存的热量与建筑散热量之间的平衡。太阳辐射得热量与南向垂直集热面面积和室外的太阳辐射强度有关。散热量主要受建筑的保温性能和室外气候的寒冷程度有关。因此，太阳能设计要点应集中在争取太阳辐射得热量和夜间储热量;
提高围护结构保温性能，减少热量的散失。如图4.1。。一般来说，应着重考虑建筑的体形、朝向和热质材料的选用，对于各气候分区，总体的设计原则包括:
a、增加建筑南向墙面的的面积
增加了南向墙面的面积即是增强了墙体的蓄热量。蓄热部分的设计关键在于做到集
热(射入室内的太阳辐射热量)，建筑物的隔热(抑制热量向室外流失)和热容量等三
者的平衡，因为冬夏季的双极不平衡性，其重点在于保温隔热。因此设计时应从蓄热材料、蓄热体厚度和质量，蓄热墙面积及遮阳隔热等方面综合考虑。在建筑整体布局上，可以采用错落排列的方法。争取南向受热面面积。
b、采用高侧窗或天窗
采用高侧窗或天窗也是变向增加南
向受热面面积的一种设计手法。从高侧
窗进入到室内的太阳辐射，可以达到房
屋进深的深处，直接提高J印」的蓄热体
温度。在澳大利亚堪培拉建设了许多有
高侧窗的被动式太阳能住宅，如图.42。
即使是在傍晚，从高侧窗进入到室内的
太阳辐射，仍然光线很强的照射到南侧
(中国的北侧)卧室内。天窗的设计可
充分满足采光的要求，使建筑一直处于
开放的状态，另外，夏季遮挡太阳辐射
也容易做到。美国有名的戴维斯太阳能
住宅村有几幢住宅是把水墙后退至墙
边，并设置有活动隔热门的天窗。如图
4.3()a，助。
c、屋顶表面的热控制
屋顶材料的颜色、形状对建筑物的
设计有很大的影响。太阳辐射热的吸收
和反射特性，因屋顶材料的颜色和表面
性状的不同而有很大的差异，充分地利
用好太阳辐射热的吸收和反射特性是被
动式太阳能建筑设计的基本要求。因此
屋顶的材料和形式的选择都非常重要。
遮阳防热。
d、朝向选择
为了获得更多的太阳辐射热，被动式太阳能建筑必须朝南向，最大偏角在偏南向3护。
太阳能建筑的采暖胜能随着南向窗偏离的角度的增加而阳氏，在30骗角内会阳氏10% (Balocribletal，1984)。
e、建筑物内表面材料的蓄热
室内表面(地板、顶棚、墙面及家具)外层材料应选择蓄热性大的材料，在白天有
日照的时候，吸收部分太阳辐射热并储备起来，在没有日照的时候释放出来，调节室内
温度避免温度波动过大。
各气候区优化设计原则
本课题依据第3章气候分区及集热部件集热效率分析结果，把我国的被动式太阳能
建筑按其太阳能可利用情况分为六个区。各气候区因为其地理位置特点，气候特点及传
统建筑观念等因素的影响，其建筑风格，构造细部及集热部件选择也大不相同，针对上
述特点，本章分析了不同气候区的优化设计原则。
4.21设计1区设计原则
设计I区主要包括两部分，即以拉萨为主的Ib区及以楚雄、昆明、腾冲为代表的I
e区。如图4.4。
Ib区位于青藏高原，海拔高度3000In以上，属世界气候分区中的高山气候，该区
长冬无夏，气候寒冷干燥，冬季最冷月平均温度为一1.6℃，但气温年较差和日较差均很大，为0℃至一2℃。日照丰富，太阳辐射强烈。年太阳辐射量为18-02砚喻m/2。冬季太阳辐射
量达360W/Ill早。年日照率40今卜6J汤，综合辐射百分比达100%。为被动式太阳能建筑提
供了极好的气候条件。
该地区在进行被动式太阳能建筑设计时，应优先考虑有通风孔的集热蓄热墙式集热
方式，因为其冬季寒冷，夏季舒适，因此在设计中不用考虑夏季防热的问题。而且由于
其地理位置的影响，在该区进行被动式太阳能建筑设计时应充分考虑防风设计。附加阳
光间式集热方式在防风问题上相对薄弱。
cI区包括云南北部地区，典型城市多分布在北纬25。~300的温和地区，该地区气候
特征明显，属建筑热工设计分区中的温和地区。该区冬温夏凉，冬季最冷月平均气候均
在O℃一10℃;气温年较差偏小，日较差偏大，日照较小，但太阳辐射强烈。年太阳辐射
量为11-015伍对n2i。综合辐射百分比达9仓场以上。
由于该区冬季温和，夏季凉爽的气候条件，对建筑热工性能要求较低，在进行被动式太阳能建筑时，应以有通风孔集热蓄热墙集热方式设计为主在设计时虽以冬季被动
式太阳房采暖为主，也应考虑夏季防止过多太阳育出注入室内，应对其外遮阳设计着重处理。
设计二区设计原则
设计11区主要包括三部分，na区包括西藏大部分地区、甘肃北部及内蒙古西部，n
b区主要分布在青海北部，四川西部及山东北部及河北东南部。nc区主要分布在江苏东部，广州北部，福建北部的小部分地区。如图.45。
Ha气候特点是气温低寒，持续时间长，气温年较差日较差很大，年太阳辐射量为
180一冈喻ml平。因而设计的主要原则以防寒、保温、防风为主，充分争取日照，该区综合
辐射百分比在65%~侧关毛，属较适宜利用被动式太阳能区。应在该区大力推广被动式太
阳能建筑，由于该区冬季最冷月平均温度铡氏，均在一10℃以下，因此不采用完全的被动式太阳能建筑，应主动被动相结合，在被动式太阳能建筑的选择上，建议采用加热较快
且直接的附加阳光间式集热方式为佳。并考虑辅助采暖设备的补充。
Hb区分为两部分，该区气候相对温和，四季分明，冬季最冷月温度在~10℃刁℃之间，
太阳辐射强，综合辐射百分比在65%~例男么，但相对于Ial而言，其夏季炎热，日照丰富，因此在被动式太阳能建筑设计时，应选用集热蓄热墙式集热方式，既能满足冬季保温，
又能起到夏季防热的作用。仍需注意的是，夏季利用遮阳设计防止太阳辐射，并应采用
自然通风作为其夏季防热的被动式设计手法，减少室内过热影响热舒适的现象。遮阳可
利用植被遮阳，并且避免使用深色表面。
nc区属热工分区中的夏热冬冷地区，其气候冬季稍冷，东台、赣榆冬季最冷月平均
温度在0℃左右。韶关、南平等地冬季最冷月平均温度在10℃左右，而夏季又极为炎热，潮湿，最热月平均温度在30℃左右，在被动式太阳能建筑的设计时，如果夏季的防热处
理不好，虽然冬季的太阳辐射能提高室内的舒适度，但夏季过多的太阳辐射却会产生室
内过热的弊端。所以夏季的防热在这一地区极为重要，必须在平面布局和建筑设计上充
分利用自然通风，减少室内的湿气沉积，并应设置活动遮阳装置用以防热。
设计三区设计原则
设计nl区是被动式太阳能利用分区中含盖范围最广的一个区，为可建被动式太阳能
建筑区，由此可见，我国大部分地区均可建造被动式太阳能建筑，但必须根据各区特点
因地制宜建造。
nal区包括辽宁南部、内蒙古中部地区及青海南部地区。其气候特点与nb区相似，
综合辐射百分比在400/0~65%，宜采用附加阳光间式集热方式，并因其冬季寒冷，完全
的被动式太阳能采暖无法满足其冬季室内舒适度要求，因此必须考虑结合主动式太阳能
采暖或采用其它采暖设备的补充。
nbl区主要包括新疆南部盆地地区，及山西、陕西河北大部及甘肃南部。该区冬季寒冷，夏季干热。冬季最冷月平均气温在一10℃刁℃之间，日照丰富，年太阳辐射量为
2X()一3伽解m早:千旱少雨，多风沙。该区冬季综合辐射百分比在4倪分65%之间，属可利用
区，该区的设计重点是在满足冬季被动式太阳能采暖的同时，应重点考虑夏季的防热、
防风。因此该区不适合采用附加阳光间式集热方式，建议采用有通风孔的集热蓄热墙式
集热方式。
nk区主要集中在江苏、浙江、江西、安徽、河南、湖北及湖南东部，四川中部，广
西北部及贵州南部地区，该区冬季寒冷潮湿，夏季多雨炎热，冬季综合辐射百分比在
40%汤5%之间，在被动式太阳能建筑设计时，要充分考虑到其夏季的防热除湿。建议采
用集热蓄热墙式集热方式，因此，合理的朝向布置，房屋间距对该区被动式太阳能建筑
设计相当重要，同时，也要合理的遮阳设计及必要的自然通风，对减少室内太阳辐射及
除湿降温十分有效。见图.46。
设计Ⅳ区主要包括三部分:
Wa区主要包括新疆北部、吉林大部，辽宁北部及内蒙古部分地区，冬季漫长寒冷，
冬季最冷月平均温度在一0℃一10℃之间，气温年较差日较差均很大，太阳辐射量为
170一3伍v/111平;冬季综合辐射百分比为15%月o%之间，由于其冬季气温过了氏，因此被动式太阳能建筑的建造并不能带来太多的节能需要，其冬季室内温度的升高主要还是要依靠采暖设备的提供。但该区冬季日照强烈，被动式太阳能的利用，可使室内更加温暖舒适。因此建议采用收效更快、更明显的附加阳光间式集热方式。
Wc区主要集中在四川盆地。该区既有短暂的寒冬，又有湿热的夏季。冬季最冷月平
均温度在。℃一10℃之间，日照少，太阳辐射为12伍耐n2i;该区设计应首先考虑冬季保温，其次考虑夏季的通风、遮阳和隔热设计。虽然其冬季综合辐射百分比为15%40%之间，
但因为其太阳辐射量较小且夏季潮湿闷热，因此相对于Wa区不适宜建造被动式太阳能建
筑。见图.47a
425设计V区设计原则
设计V区主要集中在东北中北部地区，其代表城市为哈尔滨、长春等城市。该地区
冬季漫长而严寒，时间长达-67个月，冬季最冷月气温在一8℃至一10℃之间，夏季短促而且凉爽。年太阳辐射总量为140一200咖ml平;且多集中在12月至翌年2月，冬季大风。该地区的综合辐射百分比均小于巧%，因此并不适于被动式太阳能建筑的建造。但
从其太阳辐射的特点来看，太阳辐射强且多集中于12月至翌年2月，对于冬季提高室内温度来说，其太阳辐射应被充分利用。因为其室外温度较低，建议采用附加阳光间式集
热方式更为有效。该区不可能完全以被动式太阳房设计来满足室内热舒适要求，因为必
须主被动式结合，辅助加热设施也是被动式太阳能建筑不可缺少的组成部分之一，因为太阳能建筑的太阳能保证率在有些地区常不可能达到百分之百(那样有时也不经济)，
所以不仅在连续阴天、下雪期间，就是在正常情况下，有时为保证室内的设计温度，也
需要有辅助热源。一般可利用的热源形式很广，利用炊事余热的炊事采暖两用炉、火炕、
火墙、电、煤气等均可作为辅助采暖的设施。见图.48。
42.6设计六区设计原则
设计W区主要集中在海南全省，福建南部，广东、广西大部分地区及云南部分地区、
台湾。该地区长夏无冬，温度湿度均较高，气温年较差和日较差都很小，太阳高度角大，太阳辐射强，冬季最冷月(l月)平均气温均高于10℃，年太阳总辐射量为130~17伍耐ni辛。由于该地区典型的湿热气候特点一一气温高，季节变化小，降雨量多而湿度高;云
量多，散射热强烈。这种气候变化很小的特点决定了该区对建筑性能的要求全年相似。
其被动式设计重点应集中在防热、除湿上。对于冬季采暖为主的被动式太阳能建筑设计
并不适用于该区，因此该区为不适宜建造区。
该区的被动式设计应主要以处理自然通风为主，提高气流速度，以增加人体汗液蒸
发率。建筑设计和构造作法要求满足最大限度的穿堂风。并保证建筑物间要有足够宽敞
的间距。以利于组织自然通风，同时，可以利用架空层以利于增加底层房间的通风能力。同时由于其太阳辐射强度大，其合理的窗口遮阳设计也极为重要，遮阳板不仅要能遮挡直射
辐射，同时还必须能够有效遮挡散射辐射。
建筑气候区划
建筑气候区划 建筑气候区划是出于使建筑更充分地利用和适应我国不同的气候条件，做到因地制宜的目的，而在我国《民用建筑设计通则》中对我国进行的气候区划分。建筑气候区划包括7个主气候区，20个子气候区。 区划背景 中国幅员辽阔，地形复杂。由于地理纬度、地势等条件的不同，各地气候相差悬殊。因此针对不同的气候条件，各地建筑的节能设计都有对应不同的做法。炎热地区的建筑需要遮阳、隔热和通风，以防室内过热；寒冷地区的建筑则要防寒和保温，让更多地阳光进入室内。为了明确建筑和气候两者的科学关系，中国《民用建筑设计通则》GB 50352-2005将中国划分为了7个主气候区，20个子气候区，并对各个子气候区的建筑设计提出了不同的要求[1]。 区划原则 建筑气候区划属于应用性部门自然区划, 其区划原则一般有主导因素原则、综合性原则及综合分析和主导因素相结合原则等三种不同的原则。本标准采用综合分析和主导因素相结合原则。 区划的分级 《建筑气候区划标准》是基础性区划,主要用于宏观控制, 为了便于应用, 分级不宜过多, 本标准按二级区划系统划分。一级区划为7个一级区, 二级区划为20 个二级区。一级区反映全国建筑气候上大的差异、二级区反映各大区内建筑气候上小的不同。 一级区划指标 一级区划以1月平均气温,7月平均气温、7月平均相对湿度为主要指标;以年降水量、年日平均气温低于或等于5℃的日数和年日平均气温高于或等于25℃的日数为辅助指标;各一级区区划指标应符合下表的规定。
特征和要求 第Ⅰ类筑气候区 1、建筑气候特征 该区冬季漫长严寒, 夏季短促凉爽; 西部偏于干燥, 东部偏于湿润; 气温年较差很大; 冰冻期长, 冻土深, 积雪厚; 太阳辐射量大, 日照丰富; 冬半年多大风。 2、建筑基本要求 （1）该区建筑物必须充分满足冬季防寒、保温、防冻等要求，夏季可不考虑防热。 （2）总体规划、单体设计和构造处理应使建筑物满足冬季日照和防御寒风的要求；建筑物应采取减少外露面积，加强冬季密闭性，合理利用太阳能等节能措施；结构上应考虑气温年较差大及大风的不利影响；屋面构造应考虑积雪及冻融危害；施工应考虑冬季漫长严寒的特点，采取相应的措施。
被动式太阳能技术
浅谈被动式太阳能技术在建筑设计中的应用 【摘要】本文对两个案例（一个竞赛方案一个建成案例）进行研究，通过对其周围环境、遮阳、通风以及能量储存和应用等方面的分析，探讨了从设计本身出发的低成本太阳能技术在实践中应用的可能，旨在使其方法和理念得到更加广泛的应用和革新。 【关键词】低成本被动式太阳能技术微环境太阳能储存利用 1.引言 自上世纪九十年代开始中国的经济迅猛发展，也带来了中国建筑业的繁荣，发展的速度和取得的成绩都令世人瞩目。然而在发展的背后建筑能耗问题也日益凸显，于是随着技术水平的提高和人们意识的进步，利用可再生能源提高建筑能效的研究与实践已逐步展开。如何将太阳能利用技术与中国当前国情下的建筑建设完美结合，创造低碳和谐的人居环境，走可持续发展的建造方式，，已经成为当前建筑业的焦点，建筑节能已经成为社会的广泛共识。 我国拥有丰富的太阳能资源，年日照在2200h以上的地区占国土面积的2/3以上，属于太阳能资源丰富的国家之一。这也是允许我们大力发展建筑太阳能技术的大前提。近几年政府也在大力促进建筑太阳能技术的发展和应用。而鉴于我国的基本国情和当今建筑业的发展形势，被动式太阳能建筑技术是目前的最优选择。 2.概念阐述 所谓被动式太阳能技术就是充分利用建筑本身的自然潜能，对建筑周围环境、遮阳、通风，以及能量储存中体现太阳能的被动利用。建筑的布局和形态，建造材料、使用人群，以及建筑的绿化和环境就组成了一个建筑的生态系统，它同时也会受到系统外的诸如城市的经济、地理以及太阳光环境等因素的影响，从建造开始到拆除的全过程就是这个系统的生命周期。运用这样的观点来进行建筑设计，建筑就不再是孤立的体量，它有生长的过程，有决定建筑个性的外部环境，有系统内各要素的相互作用和同级系统间的影响。这一观念的转变，让建筑的设计过程变得生动起来，建筑方案的生成过程转化为寻求影响系统各个要素间动态平衡的过程。这种理念是太阳能应用在技术层面之上带给我们对于建筑设计的进一步思考。下面也将通过对两个案例的分析来具体探讨这些问题。 3.案例分析 3.1第一个案例是2011台达杯国际太阳能竞赛的第一名作品“垂直村落”，本案选址在江苏省南部的吴江市，全市境内河道纵横，是一个名副其实的“江南水乡”。方案在做相应的施工调整后将在明年建造出来。 方案首先是从两个问题开始的:1)建筑如何反应水乡肌理2)怎样将太阳能技术结合到建筑中去而不仅仅作为一种建筑的技术手段存在，而是成为设计本身的一个决定性因素。方案将太阳能热水器与遮阳部件结合，形成上下波浪式的立面，从而既获得了富有表现力的立面形式，也将太阳能技术的应用生动的结合了进去。在这样一个大的构思之下，方案有逐步在几个方面实现了太阳能技术与建筑的结合。
论述建筑设计与环境的相互融合
论述建筑设计与环境的相互融合 摘要：文章从建筑设计在选择、利用和营造环境三个方面，论述了建筑设计和环境利用的内在联系和相互关系，突出了环境利用的重要性。 关键词：建筑设计环境利用 Abstract: This article from the architecture design in the selection, use and create the environment three, the paper discusses the architecture design and environment using the connection and mutual relationship, highlighted the importance of using environment. Keywords: architectural; design; environment; use 建筑是人类文化发展在自然环境上留下的标志，同时，它又在自然环境中形成自己的人文景观。因此，任何建筑都处在一个相应的环境之中，离不开它周围的自然环境和人文环境。建筑与环境是一个有机的统一体，它们之间互为依托，交相辉映，在自然景观中，建筑往往是自然风光的点缀，而在人文景观中，自然环境又成为建筑物的衬托，因而，建筑就必然也必须与环境结合在一起。我国传统建筑十分注重选择环境、利用环境和营造环境，在这方面有着丰富的经验，成为中华建筑的一大特色。中国园林是建筑与环境相结合的最佳典范，对世界园林艺术产生了深刻的影响。 1建筑设计在选择环境重要性 我国传统建筑对选址十分重视.把它作为一件至关重要的大事，无论是殿宇、陵墓，还是宗祠、宅第，都要由堪舆家选择基址，观察山脉走向，寻找水流源头，探求来龙去脉，以“背山面水，左右围护”为风水宝地。由于背山可以阻挡冬季北来的寒风，面水在夏季又有凉风吹来，并可取得用水方便;左右山林围护能形成良好的生态环境和调节小气候。建筑多取南向或偏南向，可以获得更好的日照条件。这些都是古代先民长期生活经验的总结.也符合我国的自然条件和人类生活的需要。风水选址虽然有不少合理之处，但由于在观侧自然界的征兆中，把吉凶祸福与选址联系起来，使风水选址蒙上了一层神秘色彩，带有一些巫术迷信的成分，这是应当给予批判和摒弃的。 “背山面水，左右围护”是风水选址的标准模式，但是这种理想的风水格局只是一种宏观的选择，而在具体的选址条件中，风水学称:“未看山，先看水，有山无水休寻地”。说明水比山更重要，人类生活不可须臾无水。水具有饮用、渔捞、灌溉、舟揖、净化环境、调节气候等功能，所以我们的先人都择址聚居在水边，古代城池也都建在江河之滨。这与当时以水道交通为主也有关系，而且在军事上又是易守难攻之地。对建筑物的选址，也注意按照建筑功能选择不同的环境。如宫殿、衙署都建在城池的中轴线上，寺观多建在名山大川，远离尘地，书院多在环境清幽之处，楼阁都选在景色宜人的地方，民宅往往与街坊相连。
不同气候类型对建筑风格的影响
不同气候类型对我国建筑形式的影响 自古以来，中国不同地区的居住者都有着共同的文化起源——中华文明，可是不同地区的民宅却在结构与色彩上有着很大的差异。这是因为中国大陆地区地域辽阔，所跨纬度较大，造成了各地区气候的差异，气候的不同就要求人们居住的房屋有着不同的抵御不利气候条件的特性，因此在长期的发展中形成了不同的样式，也就是我们所说的结构和色彩。在不同的气候环境中需要建筑物有防雨、耐寒、坚固防风等特性，起初建筑的外貌仅仅是有建筑的功能而决定的，但随着时代发展与生产力的进步，人们对房屋的审美要求也在不断地演变，最终形成了风格上的差异。 可以说，气候环境与建筑风格的关系是，气候环境影响建筑风格，建筑风格反映气候特点，并与环境达到协调或一致。 不同的气候条件对房屋建筑提出了不同的要求。我国从建筑热工设计的角度出发，把全国划分为五个区，即严寒、寒冷、夏热冬冷、夏热冬暖和温和地区，并提出相应的设计要求。这样分区的目的就在于使民用建筑的热工设计与地区气候相适应，保证室内基本热环境要求。 一、气候对建筑形式的影响 地球上气候的形成，是由于太阳辐射对地球的作用形成的。落到地球上的太阳辐射热主要由地球表面大气层吸收，而地球表面与大气层向太空的长波辐射是地球向外界散热的主要方式。这样通过地球表面对太阳辐射的吸收和地球表面向太空长波辐射才能维持地球表面的热平衡，保持了地球特有的长期稳定的气候条件。 气候影响着人类舒适，是温度、湿度、光照、风、大气压力和降水量等因素的综合结果。为了舒适的目的，这些因素的组合达成一定的平衡状况。这些气候因素的变化与人体健康程度的关系极为密切，气候的变化会直接影响我们的心理和生理活动。人类对气候的反应最明显也最直接的表现就是在自身的居住上，不同地区的人往往会根据居住地环境的不同建造出适合当地气候的房屋。 1.温度条件对建筑的影响 由于墙壁厚度对于建筑是否保温起很重要的作用，因此气温高的地方一般墙壁较薄，气温低的地方墙壁较厚。有些地方为了抵御寒冷，将房子埋在土里，如中国陕北窑洞。由于窑洞深埋地下泥土是热的不良导体，这样夏天灼热阳光不能直接照射里面，冬天则起到了保温御寒的作用，朝南的窗户又可以使阳光充满室内。既节省了建筑材料，又可以充分保留房屋内的热量。一些气温高的地方，也选择了这种类型的建筑风格，如沙漠地带的民居。 2.降水对建筑的影响 降雨多和降雪量大的地区，房顶坡度普遍很大，以加快泻水和减少屋顶积雪。降雨少的地区，屋面一般较平，建筑材料也不是很讲究，屋面极少用瓦，有些地方甚至无顶。我国西北有些地方气候干旱，降水很少，屋面平缓，一般只是在椽子上铺上芦席、稻草或包谷秆，上抹泥浆一层，再铺干土一层，最后用麦秸拌泥抹平就行了。宁夏虽然也用瓦，但却只有仰瓦而无复瓦。降水多的地方，植被繁盛，建筑材料多为竹木；降水少的地方，植被稀疏，建筑多用土石；降雪量大的地方，雪甚至也是建筑材料，如爱斯基摩人的雪屋。我国东北鄂伦春人冬季外出狩猎时也常挖雪屋作为临时休息场所。 3.光照对建筑的影响 室内光照能杀死细菌或抑制细菌发育，满足人体生理需要，改善居室微小气候。北半球中纬地区，冬季室内只要有3个小时光照，就可以杀死大部分细菌。因此从采光方面考虑，房屋建筑需注重三个方面：采光面积、房间间距、朝向。气温高的地方，往往窗户较小或出檐深远以避免阳光直射。吐鲁番地区的房屋窗户很小，既可以避免灼热的阳光，又可以防止风沙侵袭。
民用建筑热工设计
民用建筑热工设计 主要符号 Ate——室外计算温度波幅 Ati——室内计算温度波幅 Aθi——内表面温度波幅 α——导温系数，导热系数和蓄热系数的修正系数B——地面吸热指数 b——材料层的热渗透系数 c——比热容 D——热惰性指标 Ddi——采暖期度日数 F——传热面积 H——蒸汽渗透阻 I——太阳辐射照度 K——传热系数 Pe——室外空气水蒸气分压力 Pi——室内空气水蒸气分压力 R——热阻
Ro——传热阻 Ro.min——最小传热阻 Ro.E——经济传热阻 Re——外表面换热阻 Ri——内表面换热阻 S——材料蓄热系数 te——室外计算温度 ti——室内计算温度 td——露点温度 tw——采暖室外计算温度 tsa——室外综合温度 [Δt]——室内空气与内表面之间的允许温差Ye——外表面蓄热系数 Yi——内表面蓄热系数 Z——采暖期天数 αe——外表面换热系数 αi——内表面换热系数 θ——表面温度，内部温度
θi.max——内表面最高温度 μ——材料蒸汽渗透系数 νo——衰减倍数 νi——室内空气到内表面的衰减倍数 ξ0——延迟时间 ξi——室内空气到内表面的延迟时间 ρ——太阳辐射吸收系数 ρ0——材料干密度 φ——空气相对湿度 ω——材料湿度或含水率 [Δω]——保温材料重量湿度允许增量 λ——材料导热系数 第一章总则 第1.0.1条为使民用建筑热工设计与地区气候相适应，保证室内基本的热环境要求，符合国家节约能源的方针，提高投资效益，制订本规范。 第1.0.2条本规范适用于新建、扩速和改建的民用建筑热工设计。 本规范不适用于地下建筑、室内温湿度有特殊要求和特殊用途的建筑，以及简易的临时性建筑。 第1.0.3条建筑热工设计，除应符合本规范要求外，尚应符合国家现行的有关标准、规范的要求。
_被动式太阳能建筑技术规范_解读
The Special Focus 规范编制背景 被动式太阳能建筑，是通过建筑设计手段和简单技术的合理运用，可以利用太阳能为房间提供相当部分的采暖能量，降低通风和照明的能耗，具有结构简单、造价低、施工方便等优点，已经在美国、德国等发达国家得到了较多推广应用，已发展到较高水平。我国是太阳能资源丰富的国家之一，太阳能作为一种可再生的清洁能源，近年来在建筑中的利用受到关注。我国自上世纪70年代开始，建设了一批被动式太阳能建筑，取得了良好效果。 近年来我国的被动式太阳能建筑得到了长足的发展，各地相继探索建设了一批新型的被动式太阳能建筑，开发了一系列新型被动式太阳能利用技术，但被动式太阳能技术和产品的标准、规范不健全，尤其是被动式太阳能建筑设计、施工规范的欠缺，已成为限制被动式太阳能建筑发展和推广的主要因素之一。亟需编制适合建筑行业遵循的设计、施工、验收规范，以指导建筑行业主动、正确的建设被动式太阳能建筑。 《被动式太阳能建筑技术规范》解读 □ 中国建筑设计研究院 国家住宅与居住环境工程技术研究中心 张磊 鞠晓磊 曾雁 规范编制概况 基于以上被动式太阳能建筑存在的问题。中国建筑设计研究院从2008年8月起，成立了由建筑、暖通、结构、等多专业高级技术人员联合组成的编制组，邀请相关领域的设计院、科研院校、企业中具有较高学术水平和工程经验的专家共同组成编制组，开始规范研究工作。编制组调研了国内主要的被动太阳能建筑科研院所，并对国内有代表性的工程进行了考察。其中；国内分别与山东建筑大学、天津大学、大连理工大学、甘肃自然能源研究所、深圳华森建筑与工程设计咨询顾问有限公司等院校和和研究机构进行了技术交流，考察了国内被动太阳能建筑工程。 规范在编制过程中遵循以下原则： 1.明确对象，掌握深度。研究与设计相关的专业设计标准规范。以被动太阳能建筑设计关键因素为主要对象，兼顾各专业的系统需要，与相关标准规范合理衔接。处理好《被动式太阳能建筑技术规范》和其他设计规范的关系。 2.针对我国国情，借鉴国外先进经验。体现政策要求，反映先进技术水平。综合分析国际上被动太阳能评价与设计方面的经验，充分考虑我国各地区在气候、资源、自然环境、经济社会发展水平等方面的差异，采用 表1被动式太阳能采暖气候分区 被动太阳能采暖气候分区 南向辐射温差比[W/(m 2?℃)] 南向垂直面太阳辐照度 I（W/m 2） 典型城市 最 佳气候区 A区(SHIa)ITR≥8I ≥160 拉萨，日喀则，稻城，小金，理塘，得荣，昌都，巴塘 B区(SHIb)ITR≥8160＞I ≥60昆明，大理，西昌，会理，木里林芝，马尔康，九龙，道孚，德格 适 宜气候区 A区(SHⅡa)8＜ITR≤6I ≥120西宁，银川，格尔木，哈密，民勤，敦煌，甘孜，松 潘，阿坝，若尔盖 B区(SHⅡb) 8＜ITR≤6 120＞I ≥60 康定，阳泉，昭觉，昭通 C区(SHⅡc) 6＜ITR≤4I ≥60 北京，天津，石家庄，太原，呼和浩特，长春，上海，济南，西安，兰州，青岛，郑州，长春，张家口，吐鲁番，安康，伊宁，民和，大同，锦州，保定，承德，唐山，大连，洛阳，日照，徐州，宝鸡，开封，玉树，齐 齐哈尔一般气候区(SHⅢ)4＜ITR≤3I ≥60乌鲁木齐，沈阳，吉林，武汉，长沙，南京，杭州，合肥，南昌，延安，商丘，邢台，淄博，泰安，海拉尔， 克拉玛依,鹤岗，天水，安阳，通化不宜气候区(SHⅣ) ITR≤3#成都，重庆，贵阳，绵阳，遂宁，南充，达县，泸州， 南阳，遵义，岳阳，信阳，吉首，常德 # I＜60
浅谈建筑设计与环境设计的关系
浅谈建筑设计与环境设计的关系 【摘要】在现代社会发展与艺术追求并行的今天，建筑设计被赋予了新的历史任务，现今人们对生存环境质量的期望值越来越高，高品质的生活与理想生活状态应该给人以精神安慰和精神享受的外在环境，但是现代建筑最大的问题就是不够重视建筑与环境的关系，人是环境的主体，于是人和环境又成为了建筑创作的中心课题。 【关键词】建筑设计;环境艺术;关系 1建筑设计与环境空间艺术 人是环境的人，环境是人的环境，形式是人和环境所需要的形式。人和环境的交互作用主宰了设计的全过程，这就是建筑设计。长久以来一直困惑大家一个问题就是人和环境之间的关系究竟是怎样的，到底是人主宰环境还是环境影响人。这二者之间的关系是相辅相成，相互制约的。建筑设计是解决室内空间的使用、美观的要求，同时在外部形体上，具有一定特性风格的前提下与周围环境、城市文脉及城市控制性规划相协调的结果。建筑是人用建筑材料从自然空间中围隔出来的一种人造空间，最早的建筑雏形是原始部落的窝棚，安全成了第一需求，只要能躲避风雨虫兽的袭击，能“庇天下寒士”就足够了。可是在物质文明极大丰富，科学技术迅速发展的今天，人们对建筑本身的要求越来越多。现代人似乎更注重建筑的精神性，更迫切地需求一种“短篱寻丈间，寄我无穷境”的精神性物质载体。当前，人们对生存环境质量的期望值越来越高，建筑与环境的关系成为当下建筑界讨论的焦点。一直以来，建筑物被西方人看作实体，被看作塑造的主体，建筑师们如同雕塑雕像一样极力刻画着建筑物本身。中国古代建筑，以“院”为中心组织单座建筑，“院”被称为一个基本的组织单元，若干院落组成建筑群，所谓“无院不成群”，而院与院的空间感受是绝不相同的，从而产生了丰富多彩的建筑空间效果。西方建筑师则更多的注重了建筑物单体本身，很大精力花在建筑单体的形体塑造上。因此，西方建筑的形体要比中国古代建筑形体复杂得多。另一方面，在城市空间设计上，中国是城市较早的，中国很早就把注意力集中在建筑与环境之间上了。西方建筑师这样教授我们什么是空间：这是一种图底关系。把房子当作实体，周围环境作底，我们只看得见房子;如果把房子当作底，房子周围的形状就出现了，这便是空间。 2建筑设计与环境艺术的关系 建筑仅仅是环境的一个部分，建筑美从整体上说是服从于周围环境的。“建筑”作为稳定的不可移动的具体形象，总是要借助于周围环境恰当而和谐的布局才能获得完美的造型表现。绿色植物的季节性变化和易修剪的特点使其在营造建筑外部空间环境中成为必不可少的要素之一。独特的地域景观建筑的外部空间环境不仅同建筑形象有关，而且同建筑室外绿化景观密切相关。虽然现代资讯共享
不同气候类型对建筑风格的影响
不同气候类型对建筑风格的影响 引言 自古以来，中国不同地区的居住者都有着共同的文化起源——中华文明，可是不同地区的民宅却在结构与色彩上有着很大的差异。这是因为中国大陆地区地域辽阔，所跨纬度较大，造成了各地区气候的差异，气候的不同就要求人们居住的房屋有着不同的抵御不利气候条件的特性，因为在长期的发展中形成了不同的样式，也就是我们所说的结构和色彩。在不同的气候环境中需要建筑物有防雨、耐寒、坚固防风等等特性，起初建筑的外貌仅仅是有建筑的功能而决定的，但随着时代发展与生产力的进步，人们对房屋的审美要求也在不断地演变，最终形成了风格上的差异。 可以说，气候环境与建筑风格的关系是，气候环境影响建筑风格，建筑风格反映气候特点，并与环境达到协调或一致。 不同的气候条件对房屋建筑提出了不同的要求。我国从建筑热工设计的角度出发，把全国划分为五个区，即严寒、寒冷、夏热冬冷、夏热冬暖和温和地区，并提出相应的设计要求。这样分区的目的就在于使民用建筑的热工设计与地区气候相适应，保证室内基本热环境要求。 1.气候的主要因素 地球上气候的形成，是由于太阳辐射对地球的作用形成的。落到地球上的太阳辐射热主要由地球表面大气层吸收，而地球表面与大气层向太空的长波辐射是地球向外界散热的主要方式。这样通过地球表面对太阳辐射的吸收和地球表面向太空长波辐射才能维持地球表面的热平衡，保持了地球特有的长期稳定的气候条件。 “气候——影响着人类舒适——是温度、湿度、光照、风、大气压力和降水量等因素的综合结果。为了舒适的目的，这些因素的组合达成一定的平衡状况”。这些气候因素的变化与人体健康程度的关系极为密切，气候的变化会直接影响我们的心理和生理活动。人类对气候的反应最明显也最直接的表现就是在自身的居住上，不同地区的人往往会根据居住地环境的不同建造出适合当地气候的房屋。 2.气候对建筑的影响 2.1 温度条件对建筑的影响 由于墙壁厚度对于建筑是否保温起很重要的作用，因此气温高的地方一般墙壁较薄，气温低的地方墙壁较厚。有些地方为了抵御寒冷，将房子埋在土里，如中国陕北窑洞。由于窑洞深埋地下泥土是热的不良导体，这样夏天灼热阳光不能直接照射里面，冬天则起到了保温御寒的作用，朝南的窗户又可以使阳光充满室内。既节省了建筑材料，又可以充分保留房屋内的热量。一些气温高的地方，也选择了这种类型的建筑风格，如沙漠地带的民居。 温度对建筑的结构还有材料选择的影响，属于工程范围，这里不再介绍。 2.2 降水对建筑的影响 降雨多和降雪量大的地区，房顶坡度普遍很大，以加快泻水和减少屋顶积雪。降雨少的地区，屋面一般较平，建筑材料也不是很讲究，屋面极少用瓦，有些地方甚至无顶。我国西北有些地方气候干旱，降水很少，屋面平缓，一般只是在椽子上铺上织就的芦席、稻草或包谷秆，上抹泥浆一层，再铺干土一层，最后用麦秸拌泥抹平就行了。宁夏虽然也用瓦，但却只有仰瓦而无复瓦。降水多的地方，植被繁盛，建筑材料多为竹木；降水少的地方，植被稀疏，建筑多用土石；降雪量大的地方，雪甚至也是建筑材料，如爱斯基摩人的雪屋。我国东北鄂伦春人冬季外出狩猎时也常挖雪屋作为临时休息场所。
建筑热工学_习题(有答案)_15
《建筑物理》补充习题(建筑热工学) 1.太阳辐射的可见光，其波长围是（）微米。 A．0.28~3.0 (B) 0.38~ 0.76 (C) 0.5~1.0 (D) 0.5~2.0 2.下列的叙述，（）不是属于太阳的短波辐射。 (A) 天空和云层的散射(B) 混凝土对太阳辐射的反射 (C) 水面、玻璃对太阳辐射的反射(D) 建筑物之间通常传递的辐射能 3.避免或减弱热岛现象的措施，描述错误是（）。 (A) 在城市中增加水面设置(B) 扩大绿化面积 (C) 采用方形、圆形城市面积的设计(D) 多采用带形城市设计 4.对于影响室外气温的主要因素的叙述中，（）是不正确的。 (A) 空气温度取决于地球表面温度(B) 室外气温与太阳辐射照度有关 (C) 室外气温与空气气流状况有关(D) 室外气温与地面覆盖情况及地形无关 5.在热量的传递过程中，物体温度不同部分相邻分子发生碰撞和自由电子迁移所引起的能 量传递称为（）。 (A) 辐射(B) 对流(C) 导热(D) 传热 6.把下列材料的导热系数从低到高顺序排列，哪一组是正确的（B ）？Ⅰ、钢筋混凝土； Ⅱ、水泥膨胀珍珠岩；Ⅲ、平板玻璃；Ⅳ、重沙浆砌筑粘土砖砌体；Ⅴ、胶合板(A)Ⅱ、Ⅴ、Ⅰ、Ⅳ、Ⅲ(B)Ⅴ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅰ (C)Ⅰ、Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅴ(D)Ⅴ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅲ、Ⅰ 7.人感觉最适宜的相对湿度应为（） (A) 30~70 % (B) 50~60% (C) 40~70% (D) 40~50% 8.下列述哪些是不正确的（） A.铝箔的反射率大、黑度小 B.玻璃是透明体 C.浅色物体的吸收率不一定小于深颜色物体的吸收率 D.光滑平整物体的反射率大于粗糙凹凸物体的反射率 9.白色物体表面与黑色物体表面对于长波热辐射的吸收能力（）。 A.白色物体表面比黑色物体表面弱 B.白色物体表面比黑色物体表面强 C.相差极大 D.相差极小 10.在稳定传热状态下当材料厚度为1m两表面的温差为1℃时，在一小时通过1m2截面 积的导热量，称为（）。 A.热流密度 B.热流强度 C.传热量 D.导热系数 11.下面列出的传热实例，（）不属于基本传热方式。 A.热量从砖墙的表面传递到外表面 B.热空气流过墙面将热量传递给墙面
被动式太阳能技术在现代建筑的应用
方案首先是从两个问题开始的:a.建筑如何反应水乡肌理 b.怎样将太阳能技术结合到建筑中去而不仅仅作为一种建筑的技术手段存在，而是成为设计本身的一个决定性因素。方案将太阳能热水器与遮阳部件结合，形成上下波浪式的立面，从而既获得了富有表现力的立面形式，也将太阳能技术的应用生动的结合了进去。在这样一个大的构思之下，方案有逐步在几个方面实现了太阳能技术与建筑的结合。 （1）能量流动改善室内温度 这种波浪形的“太阳能表皮”斜墙形成了向阳面与遮阳面，向阳面温度高而遮阳面温度相对较低，这样就使的在整个建筑表面形成了热量流动。夏天，向阳面上的孔洞阀门打开，抽风机停止工作，只在南立面形成热量流动，带走室内热量。冬天，向阳面上孔洞阀门关闭，抽风机开始工作，将南向受到太阳照射而形成的热空气运输到北向的房间，而将冷空气送至南立面进行加热，如此形成热量循环，提高室内的温度。 设计概念及效果图
热循环系统设计 （2）太阳能热水器的一体化应用 方案致力于提高单位面积的太阳能热水器的得热量。首先将太阳能热水器管安置于立面，使每户都能有独立的热水供应，也便于管理和维修。其次安置在向阳面上的集热器合理的调整其角度，以获得更多的太阳光照射。然后热水器、百叶以及白色的墙体共同营造了赋予江南水乡意境的建筑形象 （3）建筑微环境的设计 基于建筑本身所处的地理环境，并向传统民居学习，将水引入建筑环境，在优化建筑意境的同时改善建筑的微环境，实现怡人的居住空间。在实际的利用中，配合一层的下沉架空推拉门一起发挥作用。在冬天关闭推拉门，一层的下沉架空形成冷气槽，便于保温。夏天，打开推拉门，形成穿堂风，风经过水面的冷却吹入建筑，便于建筑内部温度的降低。同时这条河也是作为建筑雨水收集系统的储水处。 （4）遮阳设计 为应对建筑的西晒问题，建筑的西面结合卧室阳台设计了一个金属的框架，上面种植攀爬植物，在夏天枝叶繁茂，可以有效的阻隔西晒的阳光，而到冬天，又可以让阳光射入室内，增加室内的温度。而屋顶也做了种植屋面和植物构架来应对夏日的暴晒。
建筑设计时如何考虑建筑与周边环境的关系和对环境的影响
建筑设计时如何考虑 建筑与周边环境的关系和对环境的影响？ 普遍观点：“建筑之美很大程度上取决于与周边环境的和谐关系” 1.建筑的平面形状要和用地形状呼应。 建筑的平面外轮廓与场地的用地边界、走向应形成一定的对应或者几何关系（比如互相平行、垂直等），目的就是保证空间的整体和谐与完整统一。
2.建筑形态与原有建筑保持基准与对位。 建筑与用地的原有建筑，或者周边的既有建筑，在形态、轮廓上保持一定的基准、对位关系，沿着延长线平行 or 垂直, 是最简单的一种情况，可以增强建筑物彼此之间的联系。 3.建筑同场地环境附近的城市标志物、着名建筑、周边的绿地广 方式 方式 中 r~i r7n -1□- 1 TT a —n — 1 1 — 1 卫口/ :x i b □ 事
o 8 Q D 4.建筑与山体呼 场地有高差时，建筑的形态与地势、等高线是何种关系，是顺应？还是垂直？抑或斜交? 建筑形态与背景山体轮廓/天际线的关系是匍匐？嵌入？还是隐埋? 场、公园等建立起相应的轴线关系或者视线通廊 或者说，根据特定的景观来营造对景/底景，并以轴线指向，取得联系 贝老的国家美术馆东馆，经典的案例，教科书上无数次提及轴线的应用，不再赘述了 又再譬如，凡尔赛宫的中轴线向东穿过凡尔赛镇，成为主轴。 OOO 000 OOO 0000000000 0000000000 0000000000
重庆桃源居社区活动中心一一向建筑 5.建筑与水体呼应。 场地靠近水体/湖泊时，是否考虑亲水关系？具体临水面是营造亲水平台，还是挑空，还是视线穿过透空落地幕墙?
上海院子 6.从城市形态的维度出发，建筑的图底关系考虑原有的城市肌理。
(完整word版)建筑气候区划标准
建筑气候区划标准（GB50178－93） 第一章总则 第1.0.1条为区分我国不同地区气候条件对建筑影响的差异性，明确各气候区的建筑基本要求，提供建筑气候参数，从总体上做到合理利用气候资源，防止气候对建筑的不利影响，制订本标准。 第1.0.2条本标准适用于一般工业与民用建筑的规划、设计与施工。 第1.0.3条在工业与民用建筑的规划、设计、施工时，除执行本标准的规定外，尚应符合有关标准、规范的规定。 第二章建筑气候区划 第一节一般规定 第2.1.1条建筑气候的区划应采用综合分析和主导因素相结合的原则。 第2.1.2条建筑气候的区划系统分为一级区和二级区两级：一级区划分为7个区，二级区划分为20个区，各级区区界的划分应符合图2.1.2的规定（见文后插图）。 第2.1.3条建筑上常用的1月平均气温、７月平均气温等21个气候要素的分布，应按本标准附录一全国气候要素分布图附图1.1至附图1.21的规定采用。 第2.1.4条建筑气候参数应按本标准附录二全国主要城镇气候参数表附表(一)至(九)的规定采用。 注：当建设地点与本标准附录二各表所列气象台站的地势、地形差异不大，水平距离在50km以内，海拔高度差在100m以内时，本标准附录二所列建筑气候参数，可直接引用。 第二节区划的指标 第2.2.1条一级区划以1月平均气温、7月平均气温、7月平均相对湿度为主要指标；以年降水量、年日平均气温低于或等于5℃的日数和年日平均气温高于或等于25℃的日数为辅助指标；各一级区区划指标应符合表2.2.1的规定。
第2.2.2条在各一级区内，分别选取能反映该区建筑气候差异性的气候参数或特征作为二级区区划指标，各二级区区划指标应符合表2.2.2的规定。 第三章建筑气候特征和建筑基本要求 第一节第Ⅰ建筑气候区 第3.1.1条该区冬季漫长严寒，夏季短促凉爽；西部偏于干燥，东部偏于湿润；气温年较差很大；冰冻期长，冻土深，积雪厚；太阳辐射量大，日照丰富；冬半年多大风。该区建筑气候特征值宜符合下列条件： 一、１月平均气温为－31--10℃，7月平均气温低于25℃；气温年较差为 30--50℃，年平均气温日较差为10--16℃；3--5月平均气温日较差最大，可达25--30℃；极端最低气温普遍低于－35℃，漠河曾有－52.3℃的全国最低记录；年日平均气温低于或等干5℃的日数大于145ｄ。 二、年平均相对湿度为50％--70%；年降水量为200--800mm，雨量多集中在6--8月，年雨日数为60--160d。 三、年太阳总辐射照度为140--200w/m2，年日照时数为2100--3100h，年日照百分率为50-70%，12--翌年2月偏高，可达60%--70%。 四、12--翌年2月西部地区多偏北风，北、东部多偏北风和偏西风，中南部多偏南风；6--8月东部多偏东风和东北风，其余地区多为偏南风；年平均风速为 2--5m/s，12--翌年2月平均风速为1--5m/s，3--5月平均风速最大，为3--6m/s。 五、年大风日数一般为10--50d；年降雪日数一般为5--60d；长白山个别地区可达150d，年积雪日数为40--160d；最大积雪深度为10--50cm，长白山个别地区超过60cm；年雾凇日数为2--40d。 第3.1.2条该区各二级区对建筑有重大影响的建筑气候特征值宜符合下列条件： 一、IA区冬季长9个月以上，1月平均气温低于－28℃；多积雪，基本雪压为 0.5--0.7KPa；该区为永冻土地区，最大冻土深度为4.0m左右。 二、IB区冬季长8--9个月，1月平均气温为－28--22℃；年冰雹日数为1--4d；年沙暴日数为1--5d；基本雪压为0.3--0.7KPa；该区为岛状冻土地区，最大冻土深度为2.0--4.0m。
被动式太阳能建筑的防热设计
太阳能建筑的防热设计 摘要：太阳能建筑在夏季往往会产生建筑过热现象。为了减少这种现象对建筑环境的不 利影响，太阳能建筑采用了多种降温设计方法。本文主要就太阳能建筑的：减少建筑自身热量、抑制外部热量的进入、自然通风三个方面探讨太阳能建筑的防热设计。 关键词：自身热量、外部热量、自然通风、其他方式降温 正文： 对于太阳能建筑而言，在炎热的夏季，太阳能建筑的采暖设计往往会对建筑室内热环境造成不利影响。因此防止夏季过热有必要对太阳能建筑进行合理的通风降温设计，以营造四季舒适的室内热环境。通过精心的建筑设计、良好的施工、以及适宜的建筑材料的选择实现太阳能在夏季的降温，大幅减少空调制冷的能耗。 1.减少建筑内热源 夏季，室内的部分热源来自于：人体的散热、电气设备的散热、炊事散热、外部热源等。减少内部热量的产生是太阳能夏季降温的最简单经济方法之一。 1.1照明散热的控制 最常见的室内热源是照明工具。以白炽灯为例光效较低，仅5%~10%的电能转化为光能，其余电量转化为热。因此，使用高效的节能荧光灯，新型的LED光源都能有效降低室内照明产生的热量。 局部照明的合理利用也是一个降低室内散热的有效途径。在房间照明使用频率高的区域单独配备照明装置。使用者可以选择性的打开房间局部的光源，以减少不必要的光源产生的热量。此外，还要注意充分利用自然光源。 2减少外部热量的传入 控制建筑的外部热量和内部热量一样重要。在夏季，令人不舒适的的热量主要来自室外。太阳的照射与室外的热空气会增加室内的热量。 2.1减少维护结构的传热量 外围护结构传热量是冷负荷的主要组成部分，维护结构的传热包括太阳辐射热量、建筑周围空气与维护结构对流换热以及空气渗透的热量。 2.1.1方位选择和窗口的布置 太阳能建筑的朝向需科学选择，既保证冬日得到充分的热能又要防止夏季的过热。通
建筑设计与环境艺术设计的关系
大学生素质修养课程作业 班级：08级工程造价1班 学号： 姓名：唐月娇
建筑设计与环境艺术的关系 随着人类社会的发展，人们对艺术的追求，建筑设计被赋予了新的历史任务，重新寻找失落得与生态环境之间的平衡点。环境问题成了世界的中心话题，人是环境的主体，于是人和环境又成为了建筑创作的中心矛盾! 一、建筑设计 人是环境的人，环境是人的环境，形式是人和环境所需要的形式。人和环境的交互作用主宰了设计的全过程，这就是建筑设计。长久以来一直困惑大家一个问题就是人和环境之间的关系究竟是怎样的，到底是人主宰环境还是环境影响了人？其实人在空间之中，人和环境的交互作用表现为刺激和效应，效应必须满足人的需要。需要反映为人在刺激后的心理活动的外在表现和活动空间状态的推移，也就是人的行为。这二者之间的关系是相辅相成，相互制约的。建筑设计是解决室内空间的使用、美观的要求，同时在外部形体上，具有一定特性风格的前提下与周围环境、城市文脉及城市控制性规划相协调的结果。一个全新的观念进入了建筑师的思想和他的人民生活之中。此后，建筑逐渐成为空间的，被认为是一连串相互联系的空间。著名建筑学者冯纪忠教授在讲课中提出过———建筑是空间，并生动的拿茶壶作比较，壶身是大空间，壶嘴是小空间。空间一词用于建筑是近百年的事情，后来对城市进行设计，空间便移植入城市中，成为城市空间。例如：在建筑学领域，屋顶被称为“第五立面”。随着高层建筑越来越多，“第五立面”也愈发显得重要，更加频繁地进入人们的视野。可人们看到最多的却是灰蒙蒙、光秃秃的屋顶，其上还不乏脏乱的垃圾和七零八落的杂物，毫无美感可言。屋顶绿化是改变这种状况的极佳方式。但是，在我国，由于政策、资金、民众环保参与意识等因素的影响，屋顶绿化发展缓慢，且步履艰辛，它的普及还尚需时日。屋顶绿化好处多多。另外一直以来，建筑物被西方人看作实体，被看作塑造的主体，建筑师们如同雕塑雕像一样极力刻画着建筑物本身。上世纪末，建筑界发生了一场革命，人们看见了原先看不见的“空间”，建筑师们先前的理念殿堂轰然倒塌了，似乎一切都“黑白颠倒”过来。中国人一直以来就不曾把建筑单体当作主体来刻画。中国建筑工匠的注意力一直在建筑群体上，李允铢曾在《华夏意匠》中讲到：“中国的建筑是在平面上展开的”，中国建筑工匠考虑的是建筑与建筑之间的“院落”。中国古代建筑，以“院”为中心组织单座建筑，“院”被称为一个基本的组织单元，若干院落组成建筑群，所谓“无院不成群”，而院与院的空间感受是绝不相同的，从而产生了丰富多彩的建筑空间效果。例如：中国的皇家建筑最具有代表性，建筑规模之大、风格之独特、陈设之华丽、建筑之辉煌，在世界皇家建筑中极为罕见。中国古代建筑艺术积累了丰富而成熟的经验。 中国古代建筑艺术中产生了自己的多样的建筑类型：单层或多层的殿、堂、楼、阁、轩、谢、廊、亭、台，以及苑囿、坛庙、陵墓、桥梁、牌楼等等；也产生了人民群众喜闻乐见的建筑造型和装饰的实践的经验和法则。在建筑材料方面，表现了对于多种多样材料的熟稔的知识和营造的丰富与巧妙。 中国古代建筑在样式上具有若干基本特征。这些特征实际上是建筑艺术造型技巧的具体运用。 （一）中国古代建筑在平面布置上是以院落为单位的。一个主要建筑物“正房”和“侧座”，以及“回廊”、“耳房”等附属建筑物组成的院落，作为一组完整的建筑群是生活活动的场所，也统一地成为一个完整的建筑形象。此一建筑
建筑气候区划标准 一
建筑气候区划标准一 建筑气候区划标准(一) 2011年01月02日 建筑气候区划标准（GB50178－93） 建标［1993］462号 主编部门：中华人民共和国建设部批准部门：中华人民共和国建设部实施日期：1994年2月1日 第一章总则 第1.0.1条为区分我国不同地区气候条件对建筑影响的差异性，明确各气候区的建筑基本要求，提供建筑气候参数，从总体上做到合理利用气候资源，防止气候对建筑的不利影响，制订本标准。 第1.0.2条本标准适用于一般工业与民用建筑的规划、设计与施工。 第1.0.3条在工业与民用建筑的规划、设计、施工时，除执行本标准的规定外，尚应符合有关标准、规范的规定。 第二章建筑气候区划 第一节一般规定 第2.1.1条建筑气候的区划应采用综合分析和主导因素相结合的原则。 第2.1.2条建筑气候的区划系统分为一级区和二级区两级：一级区划分为7个区，二级区划分为20个区，各级区区界的划分应符合图2.1.2的规定（见文后插图）。
第2.1.3条建筑上常用的1月平均气温、７月平均气温等21个气候 要素的分布，应按本标准附录一全国气候要素分布图附图1.1至附图1.21的规定采用。 第2.1.4条建筑气候参数应按本标准附录二全国主要城镇气候参数表附表(一)至(九)的规定采用。 注：当建设地点与本标准附录二各表所列气象台站的地势、地形差异 不大，水平距离在50km以内，海拔高度差在100m以内时，本标准附录二所列 建筑气候参数，可直接引用。 第二节区划的指标 第2.2.1条一级区划以1月平均气温、7月平均气温、7月平均相对 湿度为主要指标；以年降水量、年日平均气温低于或等于5℃的日数和年日平 均气温高于或等于25℃的日数为辅助指标；各一级区区划指标应符合表2.2.1 的规定。 第2.2.2条在各一级区内，分别选取能反映该区建筑气候差异性的气候参数或特征作为二级区区划指标，各二级区区划指标应符合表 2.2.2的规定。 第三章建筑气候特征和建筑基本要求 第一节第Ⅰ建筑气候区 第3.1.1条该区冬季漫长严寒，夏季短促凉爽；西部偏于干燥，东部偏于湿润；气温年较差很大；冰冻期长，冻土深，积雪厚；太阳辐射量大，日 照丰富；冬半年多大风。该区建筑气候特征值宜符合下列条件： 一、１月平均气温为－31--10℃，7月平均气温低于25℃；气温年较 差为30--50℃，年平均气温日较差为10--16℃；3--5月平均气温日较差最大，可达25--30℃；极端最低气温普遍低于－35℃，漠河曾有－52.3℃的全国最低 记录；年日平均气温低于或等干5℃的日数大于145ｄ。
建筑气候分区调研报告(2013版)
《建筑物理（上)》课程调研报告（一） 调研对象：中国五大气候区代表城市及气候适应性建筑实例分析 调研时间：2013年9月16日—29日 专业班级：建筑学XXX班 姓名：XXXXXX 学号：XXXXXXXXXXXXXXXXX
摘要 通过对中国五大气候区代表城市的气候特征进行资料调查，认真分析各气候区代表城市的气候特征，并选取各气候区城市有代表性的气候适应性建筑进行探究，总结归纳出我国不同气候区气候条件对建筑的影响。从而总结得出各地建筑应该如何做到和气候很好地结合，从而达到因地制宜、节能环保的目的。 关键词 气候分区气候特点气候适应性建筑 正文 一.我国五大气候区及建筑设计要求 1.中国五大气候区： 我国一共有五大气候区：热带季风气候区、亚热带季风气候区、温带季风气候区、温带大陆性气候区、以及高原气候和高山气候区。 不同的气候条件对房屋建筑提出不同的要求。炎热地区需要通风、遮阳、隔热，以防止室过热。寒冷地区需要采暖、防寒和保温。 2.五大建筑气候分区 为了明确建筑和气候两者之间的科学联系，使建筑可以更充分地利用和适应气候条件，做到因地制宜，从建筑热工设计角度分区，我国可分为五个气候区，分别是：严寒地区、寒冷地区、温和地区、夏热冬冷地区和夏热冬暖地区。
3.建筑设计基本要求 各个气候提出了相应的适应各自区域地域性气候的建筑设计基本要求。
二．夏热冬冷气候区 1.气候特征概述 位于省中部、江汉平原东端，位于长江中游、长江与汉江交汇处，属亚热带湿润季风气候，市区地貌为江汉平原和大别山延伸的丘陵，其中平原地区平均海拔为50米，而丘陵地区则为200米。夏季酷热、冬季寒冷。根据中国建筑气候分区属于夏热冬冷地区（ⅢB)。 号称长江沿岸三大“火炉”之一（另外二者为、），夏天闷热，冬天阴冷。一般年均气温15.8℃-17.5℃，1月平均气温最低为0.4℃；7、8月平均气温最高，为28.7℃。夏季极长达135天，因地处北纬30度，夏季正午太阳高度可达38°，又地处陆、距海洋远，地形如盆地故集热容易散热难，河湖多故夜晚水汽多，加上城市热岛效应和伏旱时副高控制，十分闷热，夏天普遍高于37℃，极端最高气温44.5℃。 市年降水量平均为1259.4毫米，最少仅680.5毫米；最多达2047.5毫米。 2.气候形成原因 众所周知，与所在的同气候分区的其他城市相比，存在较大的差异，而造成这种地域性差异的主要原因是独特的地理位置与地形、水文状况。 地处海拔较低的长江流域河谷中，三面环山，一面敞口，呈“凹”字形地理布局，每年夏季常受副热带高压控制，气流下沉增温，云量稀少，辐射强烈，会出现几段持续性的晴热天气，使得蒸发的水气不易分散，使气温不断升高，又因地处在长江汉江两江交汇之处，并且市江河湖泊众多，水汽大量蒸发，团团热气会将整个城市罩住，使其像一个“蒸笼”更使人感到闷热。 是一个有800多万人口的大都市，工业发达，高楼林立，城市“热岛效应”明显，导致市闷热潮湿，素有“火炉”之称。 的冬天也异常的冷，虽然地处秦岭分割线的南方，但的冬天并不比北方城市温暖，由于处于长江，汉江两江交汇地带，市湖泊众多，造成在冬季空气十分潮湿，加上较低的气温，造成冬季气候阴冷。 3.与同气候区城市气候比较及形成差异的原因 3.1海陆影响： 上海（ⅢA）：上海属亚热带海洋性季风气候。 上海地处江海交汇的长江三角洲东部，受冬夏季风进退的影响，春天温暖，夏天炎热，秋天凉爽，冬天阴冷，全年雨量适中，季节分配比较均匀。总的说来就是温和湿润，四季分明。上海气温最高的是7、8两月，，超过35℃的高温天数10天左右；冬季1月下旬到2月初（通常是春节期间）最冷，降雪的日子不多，有时终年无雪。3月到5月是春暖花开的时候，是最好的旅游季节。这与