建筑物理 热工分区
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建筑物理 热工分区汇编
山西的大部分地区属寒冷地区.仅北部 小部分地区属严寒地区B区，如大同。
夏热冬冷地区
概念：指累年最冷月平均温度在0~10度的，最热 月平均温度25~30度的地区。 分布地区：主要指长江中下游地区，即岭南以北 和黄河以南的地区。 该地;四川、贵州2省东半部;江苏、 河南2省南半部;福建省北半部;陕西、甘肃2省南 端;广东、广西2省区北端。 建筑要求：注意夏季防热，兼顾冬季保温。
在江浙一带沿海地区，气候暖湿，雨水多，房屋 的屋脊就造得高，而且屋顶的斜面较大。这样， 夏天可以减小烈日照射的面积，不使屋面热气过 多地传入室内;另一方面，屋脊陡，有利于雨水下 泄并削弱雨水对屋顶瓦面的冲力。
夏热冬暖地区
指最冷月平均温度高于10度的，最热月平均温度 25~29度的地区。 分布地区主要包括南岭以南及南方沿海地区。包 括海南全境，广东大部，广西大部，福建南部， 云南西南部，以及港澳台地区。 建筑要求：注意夏季防热，一般不考虑冬季保温。
意义：
建筑热工设计分区是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，提高效益。
1、建筑热工设计分区 我国幅员辽阔，地形 复杂。 南北最冷月平均温 差可达50oc左右。最 北的海拉尔为—28oc 时，最南的海南岛为 +21oc以上。 按我国《民用建筑热 工设计规范》 （GB50176—93），划分建 筑热工设计分区如下：
在南方住宅平面设 计追求大面宽，利 于散热； 南方窗户 大利于通风；南方 住宅流行飘窗台； 而在北方因飘窗台 较易产生冷桥所以 较少有飘窗台，在 住 宅北面应杜绝出 现飘窗台.
海南岛上的别墅建筑。建筑强烈第表达出热带建筑的特征。 木墙;大面积的开窗带来良好的景观;高屋脊的茅草顶加强防 热和防雨;柱子架空。
3建筑物理(热工学)_建筑气候
气温的影响因素
第一，到达地面的太阳辐射热量起决定性的作用－ 第一，到达地面的太阳辐射热量起决定性的作用－四季 太阳辐射热量起决定性的作用 变化、日变化、随地理纬度的变化。 变化、日变化、随地理纬度的变化。 第二，大气对流作用以最强的方式影响气温－ 第二，大气对流作用以最强的方式影响气温－无论是水 以最强的方式影响气温 平方向或垂直方向的空气流动，都会使高低温空气混合， 平方向或垂直方向的空气流动，都会使高低温空气混合， 减少地域间气温的差异。 减少地域间气温的差异。 第三，下垫面性质的影响也很重要－山川、平原、盆地； 第三，下垫面性质的影响也很重要－山川、平原、盆地； 的影响也很重要 草原、森林、沙漠、河流、海洋；砂土、松干土、粘土。 草原、森林、沙漠、河流、海洋；砂土、松干土、粘土。
第三章 建筑气候
气候： 气候：
大气多年（几十或几百年）的平均状态（气温、 大气多年（几十或几百年）的平均状态（气温、 气压、湿度、 降水） 气压、湿度、风、降水） 形成因素：太阳辐射、大气环流、 形成因素：太阳辐射、大气环流、下垫面性质等
建筑气候： 建筑气候：
建筑～气候（相互作用和影响关系） 建筑～气候（相互作用和影响关系） 大气候背景下应用于建筑领域的局部微气候 营造适应当地气候特征的建筑物
建筑对争取日照的需求
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） ）（病房 红外线和可见光在冬季照射进入室内， 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 采光照明
1− Pm ISH = 0.5I0 sin hs 1− 1−1.4ln P
第1讲建筑热工
K max t n t
' w
t n tl
Rn
23 17.1 K max 23 8
0.115 K max 1.6
例：风管内空气温度t1=14℃，风管保温层导热系数 λ=0.04w.m/K，保温层与室内空气换热系数α=8 w/m2 K， 室内空气tw=32℃，相对湿度80%，露点温度tp=28℃。不考 虑风管内热阻和换热系数，求保温层厚度？ A：18mm B：16mm C：14mm D：12mm tn tl K t t 答案：A max n w
32 28 K max 32 14
1/ 8 K max 1.77 1 1 0.04 8 1.77 b min 0.0175
Rn
b
改善围护结构热性能的措施 （1）提高热阻措施：采用轻质高效保温材料与砖、 混凝土或钢筋混凝土等材料组成的复合结构；采 用密度轻混凝土和轻骨料混凝土作为单一墙体材 料；采用多孔粘土空心砖或多排孔轻骨料混凝土 空心砌块墙体；采用封闭空气间层或带有铝箔的 空气间层。 （2）提高热稳定性措施：复合结构内外侧宜采用 重质材料，中间采用轻质保温材料；轻混凝土单 一材料墙体内外侧宜作水泥砂浆抹面层或其它重 质材料饰面层。
n
w
0.02 0.2 0.07 R0 Rn Rw R j 0.115 0.04 2.1928 m 2 .K / w 0.93 1.25 0.2 0.045 1.2 1 K 0.456w / m 2 .K R0
围护结构传热阻设计 满足卫生要求和不结露要求 围护结构内表面温度应满足表面不结露的要求（结露会导 致耗热量增大使围护结构易损坏）；室内空气温度与围护 结构内表面温度的温度差要满足卫生要求（内表面温度过 低，人体向外辐射热过多，会产生不舒适感）。根据以上 要求确定的外围护结构的传热阻。 满足节能标准要求 围护结构的传热系数应小于各区建筑节能设计标准中最大 允许传热系数。按节能标准中最大传热系数的倒数得出的 传热阻为满足节能标准的最小传热阻。 围护结构传热阻的设计 满足节能标准的围护结构最小传热阻大于满足卫生和不结 露要求的最小传热阻，故进行围护结构节能设计时，按节 能标准的规定去设计。
《建筑物理》PPT课件
1 + d2/ μ2 + d3/ μ3 +… ，例4-1 。
第一篇
建筑热工
学
• 4·2
围护结构的防潮
• 防止和控制表面结露：表面温度；相对湿度；露点；通风除湿。
• 防止和控制内部冷凝：合理布置材料层的相对位置；设置隔气层；设置通风间层或泄 气沟道；冷侧设置密闭空气层。图4-12、图4-13 。
第一篇
第一篇
建筑热工 学
• 2·2 建筑保温与节能计算
• 建筑保温与节能主要用于严寒和寒冷地区围护结构热工 性能权衡判断的依据，也是评价采暖建筑节能设计的一 个重要指标。
• 建筑物耗热量计算：单位建筑面积通过围护结构的传热 耗热量qH · T，总建筑面积、围护结构临空总面积或外 表面积；单位建筑面积的空气渗透耗热量qINF；单位建 筑面积的建筑内部得热qI · H
t 。 • 太阳辐射等效温度或当量温度： s = ρS· I /αe
• 隔热设计标准： θ t i,max ≤ e,max
• 围护结构内表面最高温度θi,max=θi + Aif，例25、例2-6
第一篇
建筑热工 学
第三章 建筑保温与节能
基本内容： 1、建筑保温设计要求、依据和构造 2、采暖建筑室内热环境质量分析 3、保温构造类型和特点 4、保温材料的分类 5、被动式太阳能在建筑中的利用
• 热惰性指标D 计算： D=D1+D2+D3+…= R1 · S1 + R2 · S2 + R3 · S3 +…
• 围护结构性质：薄层结构D<1.0、厚层结构D≥1.0 ，例2-4
第一篇
建筑热工 学
• 2·4 建筑隔热设计控制指标计算
第一篇
建筑热工
学
• 4·2
围护结构的防潮
• 防止和控制表面结露：表面温度；相对湿度；露点；通风除湿。
• 防止和控制内部冷凝：合理布置材料层的相对位置；设置隔气层；设置通风间层或泄 气沟道；冷侧设置密闭空气层。图4-12、图4-13 。
第一篇
第一篇
建筑热工 学
• 2·2 建筑保温与节能计算
• 建筑保温与节能主要用于严寒和寒冷地区围护结构热工 性能权衡判断的依据，也是评价采暖建筑节能设计的一 个重要指标。
• 建筑物耗热量计算：单位建筑面积通过围护结构的传热 耗热量qH · T，总建筑面积、围护结构临空总面积或外 表面积；单位建筑面积的空气渗透耗热量qINF；单位建 筑面积的建筑内部得热qI · H
t 。 • 太阳辐射等效温度或当量温度： s = ρS· I /αe
• 隔热设计标准： θ t i,max ≤ e,max
• 围护结构内表面最高温度θi,max=θi + Aif，例25、例2-6
第一篇
建筑热工 学
第三章 建筑保温与节能
基本内容： 1、建筑保温设计要求、依据和构造 2、采暖建筑室内热环境质量分析 3、保温构造类型和特点 4、保温材料的分类 5、被动式太阳能在建筑中的利用
• 热惰性指标D 计算： D=D1+D2+D3+…= R1 · S1 + R2 · S2 + R3 · S3 +…
• 围护结构性质：薄层结构D<1.0、厚层结构D≥1.0 ，例2-4
第一篇
建筑热工 学
• 2·4 建筑隔热设计控制指标计算
中国建筑热工设计分区图-汇总表
7
山东省
、德州市、聊城市、临沂市、菏泽市、莱芜市
8
山西省
太原市、大同市、阳泉市、长治市、晋城市、朔州市、晋中市、运城市、忻州市、临汾市、吕梁市
9
河北省
石家庄市、唐山市、秦皇岛市、邯郸市、邢台市、保定市、张家口市、承德市、沧州市、廊坊市、衡水市
郑州市、开封市、洛阳市、安阳市、鹤壁市、新乡市、焦作市、濮阳市、许昌市、三门峡市、商丘市、济源
备注
南部城市 南端城市 全市范围 全市范围 全省范围 全省范围 全省范围 北部城市 北端城市 北部城市 西部城市 全部范围 南部城市 东北部城市
严寒地区
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省/直辖市
代表城市
黑龙江省 吉林省
哈尔滨市、齐齐哈尔市、鸡西市、鹤岗市、双鸭山市、大庆市、伊春市、 佳木斯市、七台河市、牡丹江市、黑河市、绥化市、大兴安岭地区
杭州市、宁波市、嘉兴市、温州市、舟山市、湖州市、金华市、绍兴市、衢州市、台州市、丽水市
南昌市、九江市、上饶市、抚州市、宜春市、吉安市、赣州市、景德镇市、萍乡市、新余市、鹰潭市
黄冈市、黄石市、荆门市、荆州市、鄂州市、十堰市、随州市、武汉市、孝感市、咸宁市、襄阳市、宜 昌市、恩施土家族苗族自治州、神农架林区、潜江市、天门市、仙桃市 长沙市、湘潭市、株洲市、衡阳市、郴州市、邵阳市、岳阳市、常德市、永州市、怀化市、益阳市、娄 底市、湘西州、张家界 陇南市
日平均温度≤5℃的天数0→90d
部分地区应考虑冬季保温，一般可不考虑夏季防热
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20
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省/直辖市
河南省 江苏省 上海市 安徽省
浙江省 江西省 湖北省 湖南省 甘肃省 陕西省
建筑物理精简版
热岛效应：由于城市的“人为热”及下垫面向地面附近大气层散发热量比郊区多，气温也比郊区高，且由市中心向郊区逐渐降低。
1、建筑热工设计分区我国幅员辽阔，地形复杂，为适应不同的气候条件，我国《民用建筑热工设计规范》从建筑热工设计的角度对各地气候作如下划分并提出相应的设计要求：（1）严寒地区：指累年最冷月平均温度低于或等于—10摄氏度的地区。
主要包括内蒙古河东北北部、新疆北部地区、西藏和青海北部地区。
这一地区的建筑必须充分满足冬季保温要求，加强建筑物的防寒措施，一般可不考虑夏季防热（2）寒冷地区：指累年最冷月平均温度为0--—10摄氏度的地区，主要包括华北地、新疆和西藏南部地区及东北南部地区。
这一地区的建筑应满足冬季保温要求，部分地区兼顾夏季防热。
（3）夏热冬冷地区：指累年最冷月平均温度为0--10摄氏度，最热月平均温度25—30摄氏度的地区。
主要包括长江中下游地区，即南岭以北，黄河以南的地区。
这一地区的建筑必须满足夏季防热的要求适当兼顾冬季保温。
（4）夏热冬暖地区; 指累年最冷月平均温度高于10摄氏度的地区，最热月平均气温25—29摄氏度的地区。
包括南岭以南及南方沿海地区。
这一地区的建筑必须充分满足夏季防热的要求，一般可不考虑冬季保温。
（5）温和地区: 指累年最冷月平均温度为0—13摄氏度，最热月平均温度18—25摄氏度的地区。
主要包括云南、贵州西部及四川南部地区。
这一地区中，部分地区的建筑应考虑冬季保温，一般可不考虑夏季防热。
1.2.1 传热方式传热是物体内部或物体之间热能转移的现象。
基本方式包括：导热、对流和辐射三种。
1．导热—由温度不同的质点在热运动中引起的热能传递 现象。
建筑工程主要研究壁体材料的导热。
（1）导热系数:反映了材料的导热能力。
（2）材料的导热系数及其影响因素1）材质的影响不同材质具有不同的导热系数，相差悬殊。
2）材料干密度的影响材料密实程度也对导热系数具有影响。
3）材料含湿量的影响不同状态的物质导热系数相差很大矿棉、泡沫塑料、保温隔热材导热系数珍珠岩、蛭石等<0.25料常用建材0.3~3.5非金属最大2.2~420金属次之0.07~0.7液体最小0.006~0.6气体特点W/(m •K)材料2．对流（1）自然对流换热：本来温度相同的流体，因其中某一部分受热（或冷却）而产生温度差，形成对流运动，称为“自然对流”。
建筑热工设计气候分区
建筑热工设计气候分区
建筑热工设计应与地区气候相适应，《民用建筑热工设计规范》GB 50176—1993将我国划分为五个建筑热工设计气候区域：严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区和温和地区。
全国建筑热工设计分区应按图1采用，具体划分条件和设计要求应符合表1的规定。
[1]
图1 全国建筑热工设计分区图
表1 建筑热工设计分区及设计要求
《公共建筑节能设计标准》GB 50189—2005将严寒地区又分为A、B两个区，各主要城市的公共建筑气候分区见表2.
表2 主要城市所处气候分区[2]
《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ26—2010依据不同的供暖度日数（HDD18）和空调度日数（CDD26）范围，针对居住建筑将严寒和寒冷地区的气候分区进一步分成为表3所示的五个气候子区。
表3 居住建筑节能设计气候子区[3]
参考资料：
[1] 《民用建筑热工设计规范》GB 50176—1993
[2] 《公共建筑节能设计标准》GB 50189—2005
[3] 《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ26—2010。
建筑热工气候分区
夏热冬冷地区
最冷月平均温度0～－10℃，最热月平均温度25～30℃
日平均温度≤5℃的天数0～90d，日平均温度≥25℃的天数40～110d
必须满足夏季防热要求，适当兼顾冬季保温
夏热冬暖地区
最冷月平均温度＞10℃，最热月平均温度25～29℃
日平均温度≥25℃的天数100～200d
必须充分满足夏季防热要求，一般可不考虑冬季保温
建筑热工气候分区
《民用建筑热工设计规范》（GB50176－93）
分区名称
指标
设计要求
主要指标
辅助指标
严寒地区
最冷月平均温度≤－10℃
日平均温度≤5℃的天数≥145d
必须充分满足冬季保温要求，一般可不考虑夏季防热
寒冷地区
最冷月平均温度0～－10℃
日平均温≤5℃的天数90～145d
应满足冬季保温要求，部分地区兼顾夏季防热
温和地区
最冷月平均温度0～13℃，最热月平均温度18～25℃
每日平均气温≤5℃的天数0～90d
部分地区应考虑冬季保温，一般不考虑夏季防热
最冷月平均温度0～－10℃，最热月平均温度25～30℃
日平均温度≤5℃的天数0～90d，日平均温度≥25℃的天数40～110d
必须满足夏季防热要求，适当兼顾冬季保温
夏热冬暖地区
最冷月平均温度＞10℃，最热月平均温度25～29℃
日平均温度≥25℃的天数100～200d
必须充分满足夏季防热要求，一般可不考虑冬季保温
建筑热工气候分区
《民用建筑热工设计规范》（GB50176－93）
分区名称
指标
设计要求
主要指标
辅助指标
严寒地区
最冷月平均温度≤－10℃
日平均温度≤5℃的天数≥145d
必须充分满足冬季保温要求，一般可不考虑夏季防热
寒冷地区
最冷月平均温度0～－10℃
日平均温≤5℃的天数90～145d
应满足冬季保温要求，部分地区兼顾夏季防热
温和地区
最冷月平均温度0～13℃，最热月平均温度18～25℃
每日平均气温≤5℃的天数0～90d
部分地区应考虑冬季保温，一般不考虑夏季防热
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温和地区
指最冷月平均温度为0~13度，最热月平均温度 18~25度的地区。 分布地区主要包云南四川西部，以及贵州西部地 区。 建筑要求：注意夏季防热，一般不考虑冬季保温。
图为就四川地区民居。南方建筑的造型与装饰立面设 计强调的是清新通透，立面多为浅色,用色素雅。
谢谢您的阅读！
在江浙一带沿海地区，气候暖湿，雨水多，房屋 的屋脊就造得高，而且屋顶的斜面较大。这样， 夏天可以减小烈日照射的面积，不使屋面热气过 多地传入室内;另一方面，屋脊陡，有利于雨水下 泄并削弱雨水对屋顶瓦面的冲力。
夏热冬暖地区
指最冷月平均温度高于10度的，最热月平均温度 25~29度的地区。 分布地区主要包括南岭以南及南方沿海地区。包 括海南全境，广东大部，广西大部，福建南部， 云南西南部，以及港澳台地区。 建筑要求：注意夏季防热，一般不考虑冬季保温。
在南方住宅平面设 计追求大面宽，利 于散热； 南方窗户 大利于通风；南方 住宅流行飘窗台； 而在北方因飘窗台 较易产生冷桥所以 较少有飘窗台，在 住 宅北面应杜绝出 现飘窗台.
海南岛上的别墅建筑。建筑强烈第表达出热带建筑的特征。 木墙;大面积的开窗带来良好的景观;高屋脊的茅草顶加强防 热和防雨;柱子架空。
<<公共建筑节能设计标准>>GB 50189-2005 <<严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准>>JGJ 26—2010
公共建筑严寒、寒冷地区建筑的体形系数应小于或 等于0.40
大石头房子，现在的哈尔滨铁路局，可以看 到外墙厚重的石材和较小的窗墙比。
严寒地区的分区指标：HDD18≥3800，气候特征是冬季产寒，根据冬 季严寒的不同程度，又可细分成严寒(A)、严寒(B)、严寒(c)三个子区：
，减少墙体温度裂缝，同时避免也能墙体渗漏。
2 寒冷地区
概念：寒冷地区是指累年最冷月平均温度为0～10℃地区。
范围：寒冷地区主要包括华北地区、新疆和西藏 南部地区及东北南部地区。如北京、天津、承 德、太原、石家庄、济南、青岛、连云港、郑 州、徐州、银川、西安、大连、丹东等地
设计要求：满足冬季保温，部分地区兼顾夏季防 热
1 计算近10年每年365天的日平均温度。日平均温度取气象 台站每天4次的实测值的平均值。
2 逐年计算采暖度日数。当具天的日平均温度低于18℃时， 用该日平均温度与18℃的差值乘以1天，并将此乘积累加，
得到一年的采暖度日数(HDD18)。 3 以上述10年采暖度日数(HDD18)的平均值为基础，计算得
意义：
建筑热工设计分区是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，提高效益。
1、建筑热工设计分区
我国幅员辽阔，地形 复杂。
南北最冷月平均温 差可达50oc左右。最 北的海拉尔为—28oc 时，最南的海南岛为 +21oc以上。
按我国《民用建筑热 工设计规范》 （GB50176—93），划分建 筑热工设计分区如下：
建筑热工设计分区
严寒地区
寒冷地区
严寒地区
严寒地区
寒冷地区
寒冷地区 夏热冬冷区
温和地区 夏热冬暖区
4
1 严寒地区
所谓“严寒地区”是指最冷月平均温度 Nhomakorabea低于一15C的地区或全年冻融循环次数 不少于50次者.我国的严寒地区包括北纬 42”以北东经109“以东的黑龙江、吉 林两省辽宁北部以及内蒙古大部分地区
山西的大部分地区属寒冷地区.仅北部 小部分地区属严寒地区B区，如大同。
夏热冬冷地区
概念：指累年最冷月平均温度在0~10度的，最热 月平均温度25~30度的地区。 分布地区：主要指长江中下游地区，即岭南以北 和黄河以南的地区。 该地区包括重庆、上海两市，湖北、湖南、安徽、 浙江、江西5省全部;四川、贵州2省东半部;江苏、 河南2省南半部;福建省北半部;陕西、甘肃2省南 端;广东、广西2省区北端。 建筑要求：注意夏季防热，兼顾冬季保温。
寒冷地区建筑的典型代 表：北京四合院。华北 地区的冬季不及东北严 寒，但仍有来 自北方的 寒潮大风，气温较低， 特别春季多风沙，所以 华北地区的建筑设计较 着重保湿和避 风沙，住 房布局通常座北向南， 以避风向阳。北京的 “四合院”是一种避寒 风的好形式，紧 凑的四 合院中，尽管院外北风 怒吼，院内却有风平浪 静之感。
第1.1.3章
建筑热工设计分区
A
1
建筑热工设计分区
依据： 建筑热工设计分区是根据建筑热工设计的
要求进行气候分区。所依据的气候要素是空气温度 。以最冷月（即1月）和最热月（即7月）平均温 度作为分区主要指标，以累年日平均温度不大于 5℃和不小于25 ℃的天数作为辅助指标，将全国划 分为5个区，即：严寒、寒冷、夏热冬冷、夏热冬 暖和温和地区。
1 严寒(A)区的分区指标是6000≤HDD18，气候特 征是冬季异常寒冷，夏季凉爽；
2 严寒(B)区的分区指标是5000≤HDD18≤6000， 气候特征是冬季非常寒冷，夏季凉爽；
3 严寒(C)区的分区指标是3800≤HDD18≤5000， 气候特征是冬季很寒冷，夏季凉爽。
本标准采暖度日敷(HDD18)计算步骤：
到该城市的采暖度日数(HDD18)值。
严寒地区的墙体保温
目前严寒地区的墙体保温，形式 多样，大体有外保温和夹心保温
两种形式。 其中外保温主要有EPS外墙保温体系，该种外墙保温形式的 优点是它能有效的切断或减少墙体的冷桥，提高房间的热稳 定性，保温效果较好，房间室内温度基本不受外界温度变化
的影响，可较好的改善室内的热舒适度。 对于砌体结构最适合的墙体结构形式是采用夹心保温墙体， 该种结构的墙体，保温材料位于两叶墙体中间，保温材料不 受自然条件的影响，耐久性好、保温效果好。同时，由于内 外叶墙体通过保温层分隔，可有效的减低内叶墙的温度变形