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，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)外熱量通過分介面（圍護結(jié)構(gòu)）交換過程的隔熱控制參數(shù)的限定值，即得到圍護結(jié)構(gòu)既能適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂蛱卣饔帜軡M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)）進而通過節(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。

建筑圍護結(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)、室外兩個空間及其熱環(huán)境的分界面。通過此界面，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)之間進行。顯然，室外氣候特征參數(shù)與圍護結(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，則要求圍護結(jié)構(gòu)的熱特性相應(yīng)地隨之增強因此，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)和圍護結(jié)構(gòu)的熱特性參數(shù)之間，實際上存在著一種相關(guān)聯(lián)系1.1室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量控制條件我國長江以南地區(qū)，過去國家未制定出統(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)計標(biāo)準(zhǔn)因此，我國民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范（gb- 50176-93產(chǎn)提出：在自然通風(fēng)條件下，房間外圍護結(jié)構(gòu)的屋頂及東、西墻的隔熱設(shè)計以下式作為控制室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量的驗算根據(jù)□m為室外計算最高溫度/c.上述規(guī)定，對長江以南室外氣溫較高的地區(qū)，室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量對位于其中的人而言，只能是可忍耐的熱平衡情況在無人工控制室內(nèi)熱環(huán)境條件下，隔熱設(shè)計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、圍護結(jié)構(gòu)的隔熱、節(jié)能控制指標(biāo)（標(biāo)準(zhǔn)）新問題，顯然是建筑熱環(huán)境系統(tǒng)內(nèi)的一個能量由：1999- 11黃恒棟ia9a7cal男1湖北漢陽人1'1授，主要事建筑節(jié)室外通過圍護結(jié)構(gòu)的單向不穩(wěn)定傳熱過程因此，找出上述所選定的各類特征參數(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)境下滿足上式所表征的室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量控制條件的圍護結(jié)構(gòu)隔熱控制參數(shù)，并取其滿足室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量要求的最小限定值作為圍護結(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)生過大的波動變化，故室外傳至圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度波幅1 c，上因此，本文提出下面更簡單的換算關(guān)系式（見湖北地區(qū)建筑熱環(huán)境與建筑節(jié)能綜合評價研究組資料（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.，作為表征圍護結(jié)構(gòu)滿足夏天室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量要求的圍護結(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)所確定的建筑圍護結(jié)構(gòu)的隔熱控制指標(biāo)（標(biāo)準(zhǔn)）由此說明，”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)計與建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的新問題同時，方法簡捷易于操作，可吸引建筑師參與建筑節(jié)能設(shè)計并執(zhí)行該建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)在隔熱控制指標(biāo)中，增補了輔助的隔熱控制指標(biāo)，即通過界面進入室內(nèi)熱量（或室內(nèi)得熱量）的最大限值〔qolx因為在室內(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)量同時借此控制指標(biāo)可估計夏季建筑室內(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)計中，可用以評估建筑隔熱-節(jié)能設(shè)計的效益。

在隔熱控制參數(shù)中，圍護結(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的。它們由多層有限平壁傳熱理論近似計算（a. mlukoiobep）公式相聯(lián)系。本文之所以能選取圍護結(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，是因為本文提出了更簡便的v與d的計算-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)性實用性，在方法論上具學(xué)術(shù)價值和創(chuàng)造性。若按此法編制成程序則更易使建筑師掌握執(zhí)行進而拓想，倘使能給出我國各類氣候分區(qū)中大、中城市的室外氣候特征參數(shù)，則可計算出全國城市夏天隔熱-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)“等值線圖”，更便于統(tǒng)一我國南方隔熱-節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和北方保溫-節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)