建筑工程中高级继续教育作业.docx

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建筑工程中高级继续教育作业

一，建筑选址应考虑哪些因素?

1地形条件对建筑能耗的影响

建筑的选址应根据气候分区进行选择。

对于严寒或寒冷地区，选址时不宜布置在山谷、洼地等凹形地域。

主要是考虑冬季冷气流在下凹地里形成对建筑物的“霜洞”效应，位于凹地的底

层建筑需要保持所需室内温度会多消耗一部分采暖能量（图1-1）。

图1-1低洼地区对建筑物的“霜冻”效应

对于夏季炎热的地区而言，建筑布置在下凹地却是相对有利的，这些地方往往容易实现自然通风，尤其是到了晚上，高处凉爽气流会流向凹地，把室内热量带走。

在江河湖泊丰富的地区，易产生水陆风而形成气流运动，在进行建筑设计时，充分利用水陆风以取得穿堂风的效果，对改善夏季热环境，节约空调能耗是非常有利的。

在规划设计时还应充分考虑建筑物周围的微气候环境，应该有足够的绿地和水体，严格控制建筑密度，尽量减少硬化地面面积，并利用植被和水域减弱城市热岛效应，改善微气候环境。

2争取良好的朝向，宜向阳避风

（1）居住建筑的基地应选择在向阳避风的地段上

冷空气对建筑物围护结构的风压和冷风渗透均对建筑物冬季防寒保温带来不利影响，尤其严寒地区和寒冷地区冬季室外气候对建筑物的影响很大，居住建筑影选择避风地段建造。

（2）争取选择建筑物的最佳朝向

对严寒和寒冷地区居住建筑朝向应以南北位置，这样可以使每户均有主要房间朝南，对争取日照有利。

同时，建筑朝向可以在不同地区的最佳建筑朝向范围内做一定的调整，以争取更多的太阳辐射。

（3）选择满足日照要求，不受周围其他建筑严重遮挡的基地。

二，建筑组团平面布局有哪些形式?

建筑群的布局可以从平面和空间两个方面考虑，一般的建筑组团平面布局有行列式、错列式、周边式、混合式、自由式等，他们都有各自的特

点（图1-2）：

图1-2建筑组团形式

（a）行列式（b）周边式（c）自由式

行列式——建筑物成排成行的布置，能够争取最好的建筑朝向，使大多数居住房间得到良好的日照，并有利于通风。

错列式——可以避免“风影效应”，同时利用山墙空间争取日照。

周边式——建筑沿街道周边布置，虽然可以使街道内空间集中，但是很多居住房间没有良好的日照，对自然通风也不利。

这种布置仅适用于北方严寒地区。

混合式——行列式和周边式组合的形式，同时具有两者的优缺点，可以灵活组合。

自由式——当地形复杂时，密切结合地形构成自由变化的布置形式，这种方式可以充分利用地形特点，便于采用多种平面形式和体型的组合。

可以避免互相遮挡阳光，对日照和自然通风有利。

在规划布局中，应注意点、条组合布置，将点式住宅布置在好朝向的位置，条状住宅布置在其后，有利用利用空隙争取日照。

三，建筑朝向选择需要考虑哪些因素?

建筑物的朝向对建筑的采光与节能有很大的影响，朝向的选择原则是冬季能获得足够的日照并避开主导风向，夏季能利用自然通风并防止太阳辐射。

由于在建筑朝向在规划设计中受多种因素的影响，要想兼顾夏季防热、冬季保温都很理想是有困难的，因此，在设计中应通过多方面的因素分析、优化建筑的规划设计，采用本地区最佳朝向或适宜的朝向，尽量避免东西向日晒。

朝向选择需要考虑以下几个方面的因素：

（1）冬季有适量的并有一定质量的阳光入射室内。

（2）炎热夏季尽量减少太阳直射室内。

（3）夏季有良好的通风，冬季避免冷风吹袭。

（4）充分利用地形并注意节约用地，照顾居住建筑组合的需要。

四，从节能的需要出发，在规划设计时应采取哪些具体措施?

规划布局节能设计应该从建筑选址、建筑组团布局及道路走向、建筑朝向、建筑间距与日照关系、建筑自然通风等方面考虑，以优化建筑的微气候环境，利于节能，充分利用太阳能。

五，简述夏季通风的设计方法

在炎热的夏季，不要设备和能源驱动的被动式通风降温是最主要的降温方法，夜间的通风使建筑物预先冷却，为第二天的酷热预先准备。

所以，规划布局中良好的通风设计，对降低建筑物夏季空调能耗十分重要。

（1）合理的建筑布局引导气流

我国南方特别是夏热冬暖地区地处沿海，4-9月大多盛行东南风和西南风，建筑物南北向或接近南北向布局，有利于自然通风，增加舒适度。

在满足合理朝向的基础上，还应合理规划整个建筑群的布局和间距，才能获得较好的室内通风。

如果一个建筑物处在前面建筑的涡流区内，是很难利用风压组织有效的通风。

（2）建筑物尺寸和风向投射角的影响（图1-3、图1-4、图1-5）

影响涡流区长度的主要因素是建筑物的尺寸和风向投射角，单个建筑物的三维尺度会对其周围的风环境带来较大的影响。

建筑物越长、越高、进深越小，其背面产生的涡流区越大，流场越紊乱，建筑物的布局和间距应适当避开这些涡流区。

图1-3不同入射角情况下的气流状况

图1-4建筑物高度对气流的影响

图1-5建筑物进深对气流的影响

（3）利用绿化进行导风

在规划设计中还可以利用建筑周围绿化进行导风的方法，可以沿来流方向在单体建筑两侧的前、后方设置绿化屏障，使得来流风受到阻挡后可以进入室内（图1-6-a）；也可以利用低矮灌木顶部较高空气温度盒高大乔木树荫下较低空气温度形成的热压差，将自然风导向室内的方法（图1-6-b）。

但是对于寒冷地区的建筑，需要综合考虑夏季、过渡季及冬季通风的矛盾。

图1-6绿化的导风作用

（4）利用地理条件组织自然通风

利用地理条件组织通风也是非常有效的方法，位于山谷、海滨、沿河地区的建筑，就可以利用“水陆风”、“山谷风”提高建筑内的通风（图1-7）。

图1-7水陆风、山谷风的形成

水陆风——在海滨等具有大水体的地区，因为水体温度的升降要比陆地上气温的升降变化慢，白天陆地上空气被加热后上升使海滨水面上的凉风吹向陆地，到晚上，陆地上的气温比海滨水面上的空气冷却的快，风又从陆地吹向海滨，形成水陆风。

山谷风——在山谷地区，当空气在白天变得温暖后，会沿着山坡往上流动；而在晚上，变凉了的空气又会顺着山坡往下吹，这就形成了山谷风。

六什么是体形系数?

建筑的体型是基地形状、内部功能、气候条件等多种因素综合的结果，建筑体型控制主要是通过对体形系数的控制来进行的，体形系数是指建筑物与室外大气接触的外表面积F0（不包括地面）和其包围的体积V0之比。

体型系数越大，表明单位建筑空间所分担的散热面积越大，能耗就越多。

对于建筑节能来讲，在同样体积的建筑内部空间，外表面面积越小，能量的流失途径越少，所以控制体型系数，对于减少夏季得热、冬季得热都是有利的。

但并不是体形系数越小越好，例如夏热冬冷地区湿热的夏季，通风要求高，而体形系数小的建筑会造成通风和散热不利，反而会造成能源的浪费。

例如，飘窗的应用是目前住宅建筑设计中十分流行的一个处理手法，一般突出外墙面0.5m左右，而且卫生间、厨房均设置飘窗，作用并不很大。

但飘窗至少有上、下2个面作为外墙面进入体形系数计算，毫无疑问，会使体形系数增大。

设计中，应严格控制飘窗数量和飘出尺寸，减小体型系数，提高自身节能效果。

研究资料表明：

体型系数每增加0.01，耗热量指标增加2.5%。

对于居住建筑体型系数宜控制在0.30以下。

对公共建筑，根据《公共建筑节能设计标准》要求严寒、寒冷地区建筑的体型系数应小于或等于0.40。

建筑物体型系数常受多种因素影响，而且在设计时常常追求建筑形体的变换，不满足于仅采用简单的几何形体，一般来说，可以采取以下几种方法来控制建筑物的体系系数：

（1）加大建筑物的体量，即加大建筑的基地面积，增加建筑物的长度和进深尺寸。

（2）外形变化尽可能地减至最低限度。

（3）合理提高层数。

（4）对于体型系数不易控制的点式建筑，可采用群楼连接多个点式的组合体形式。

七.复合墙体按保温层的所在的位置，可以分为几种构造形式?

外墙按保温层的所在的位置，可以分为外墙内保温、外墙外保温、夹芯保温三种方式。

此外新材料新技术的发展，也为外墙的节能技术增添了新的方式。

（1）外墙内保温

外墙内保温是在外墙结构的内部加作保温层的建筑墙体保温隔热技术。

例如钢丝网架聚苯复合板外墙内保温、增强水泥聚苯复合板外墙内保温。

优点：

施工较简便，受气候影响小；造价相对低，外饰面自由度大，技术较成熟。

缺点：

饰面层易开裂、不便二次装修、占用室内使用空间较大、热损失相对较大。

（2）外墙外保温

外保温是将高效保温材料置于外墙主体结构外侧的建筑墙体保温隔热技术，经过长期的实际应用和在不同气候条件下的应用，采用该类保温系统的建筑，无论从建筑外装饰还是居住的舒适度，都是一项比较实用的节能技术。

虽然无论外保温、内保温、夹芯保温都能够使冷天外墙内表面的温度提高，使室内环境有所改善。

但是，采用外保温的效果更好。

优点：

外保温可以避免产生热桥；有利于使建筑冬暖夏凉；通过外保温提高外墙内表面温度，即使室内的空气温度有所降低，也能得到舒适的环境；保护主体结构，使内部的主体墙冬季温度提高，湿度降低，温度变化较为平缓，热应力减少，延长了使用寿命；不占室内使用面积、不影响室内装修、综合经济效益高。

缺点：

易开裂、易脱落、耐久性差、施工操作控制方法不确定、控制措施不到位等。

（3）外墙夹芯保温

夹芯保温是将绝热材料设置在外墙中间，有利于较好的发挥墙体材料本身对外界环境的防护作用，从而降低造价。

在砖砌体或砌块墙体中间留出空气层，在此中间层内布置岩棉板、矿棉板等，可以取得良好的保温效果。

但要填充严密，避免内部形成空气对流，并做好内外墙体间的拉结，在抗震地区要尤为重视。

（4）新材料新技术：

自调温相变蓄能技术

相变节能材料是近些年开发的一种新材料，是将优秀的传统保温材料与相变材料，通过新工艺复合而成，具有潜热蓄能、调温、控温的功能，能够大大提高室内的热稳定性和舒适性。

八，绘制普通保温屋面构造简图

普通保温屋面的保温层设在防水层下，构造层次从上至下为：

防水层、保温层、结构层，即保温层包覆在结构层的上面，见图4-6（a）。

这种作法能有效减小外界温度变化对结构的影响，而且结构受力合理，施工方便。

由于室内水蒸汽能透过结构层进入保温层，产生凝结水，从而降低保温材料的保温性能。

另外凝结水受热膨胀还可使防水层起鼓破坏，导致防水层失效。

为防止这种现象产生，在防水层铺设时采用花铺法之外，还应采用在保温层下做隔汽层的方法，一般用和橡胶卷材配套的防水涂料涂刷2mm厚；或采用在保温层上加一层砾石或陶粒作为透气层，在其上做找平层和卷材防水；也可在保温层中间做排气通道。

保温层中设透气层并要留通风口，通风口一般留在檐口和屋脊处。

后两种方法因构造复杂，很少采用。

2）倒置式屋面

倒置屋面是将保温层设在防水层之上的构造。

构造层次为：

保温层、防水层、结构层见图4-6（b）。

由于保温层的位置和通常的设置相反，所以也叫倒铺保温屋面。

这种作法必须采用吸湿低、耐气候性强的憎水保温材料，如：

聚氨脂和聚苯乙烯泡沫材料等，而且上面须用较重的覆盖层压住。

如混凝土块、砖、混凝土等。

九，绘制倒置式屋面构造简图

倒置式屋面与普通保温屋面相比较，主要有如下优点：

①防水层不受外界气候的影响，受到保温层的保护，且避免热应力、紫外线以及其他因素对防水层的破坏；

②如采用挤塑聚苯乙烯保温板能保持较长久的保温隔热功能，耐久性与建筑物的寿命等同；

③不必设置屋面排汽系统；

④施工快捷、简便，检修不损材料，方便简单；

可见，倒置式屋面虽然造价较贵，但优越性显而易见，只是保温材料选择受限，是一种有发展前途的构造方式。

十，架空层屋面的隔热原理是什么?

架空层宜在通风较好的建筑上采用，不宜在寒冷地区采用，高层建筑林立的城市地区，空气流动较差，严重影响架空屋面的隔热效果。

架空通风隔热间层设于屋面防水层上，其隔热原理是：

一方面利用架空的面层遮挡直射阳光，另一方面利用间层通风散发一部分层内的热量，将层内的热量不间断的排除，不仅夏季有利于达到降低室内温度的目的，而且增加空气层对屋面的保温效果也起到一定的作用。

十一，屋面隔热构造有哪些?

十二，简述窗的节能措施

1）控制建筑各朝向的窗墙面积比

窗墙面积比是影响建筑能耗的重要因素，窗墙面积比的确定要综合考虑多方面的因素，最主要的是不同地区冬、夏季日照情况，季风影响，室外空气温度，室内采光设计标准，通风要求等因素。

一般普通窗户的保温性能比外墙差很多，而且窗的四周与墙相交之处也容易出现热桥，窗越大，温差传热量也越大。

因此，从降低建筑能耗的角度出发，必须限制窗墙面积比。

建筑节能设计中对窗的设计原则就是在满足功能要求基础上尽量减少窗户的面积。

由于我国幅员辽阔，有不同的气候分区，每个分区有自己特有的气候特征，因此在设计时应根据不同气候区的窗墙面积比标准来进行控制。

例如严寒和寒冷地区的冬季比较长，建筑的采暖用能较大，窗墙面积比的要求要有一定的限制。

从节能角度上看，在受冬季寒冷气流影响的北向及接近北向的墙面上应尽量减少窗户的面积。

东、西向的取值，主要考虑夏季防晒和冬季防冷风渗透的影响。

而南向外窗可以获得大量的太阳辐射热，有利于节能，因此南向窗墙面积比相对较大。

（2）改善窗框的保温性能

窗框及窗体材料的导热系数直接影响到外窗的保温性能，过去，绝大部分窗框是木制的，保温性能比较好。

但是随着技术的发展，金属窗框越来越多，但这些窗框的传热系数很大，热损失比较大，应采取保温措施。

首先，将薄壁实腹型材改为空心型材，内部形成封闭的空气层，提高保温能力。

其次，开发塑料构件，已获得良好的保温效果。

目前工程中应用较多的是断热铝合金窗框、PVC塑钢窗框。

（3）增加窗扇层数

单扇窗的热阻很小，适用于较温暖地区。

在严寒及寒冷地区，应采用双层甚至三层窗，由于两层窗扇之间所形成的空气层加大了窗的热阻，所以增加窗扇层数能够提高窗户的保温能力。

当采用普通双层窗时，内层应尽可能严密一下，而外层的窗扇与窗框之间，则不宜过于严密。

因为冬季水蒸气总是通过缝隙，由室内向室外扩散，如果内层不严密而外层严，则水蒸气进入双层窗之间的空气层后，就会排不出去，从而在外层窗玻璃内表面上大量结露，其后果是严重降低天然光效果。

（4）提高窗的气密性，减少空气渗透量

窗框与墙、窗扇及玻璃之间的缝隙会产生室内外空气的交换。

从建筑节能的角度讲，在满足室内卫生换气条件下，通过门窗缝隙的空气渗透量过大，就会导致冷、热耗增加，因此必须控制门窗缝隙的空气渗透量。

除了提高门窗的制作质量外，加设密封条是提高门窗气密性的重要手段，密封材料采用高效、保温、隔声好的弹性材料（比如发泡的聚氨酯等可膨胀材料）作填充料，能达到较好的节能效果。

（5）合理的选择玻璃

玻璃材料的透光系数、太直射透射率、传热系数等指标，对建筑的室内热环境和采暖空调能耗影响很大。

外窗玻璃常采用传热系数小的普通中空玻璃，目前又出现了比普通中空玻璃保温节能效果更好的镀膜玻璃，主要有热反射镀膜玻璃，低辐射镀膜玻璃（Low-E玻璃），Low-E玻璃和中空玻璃相结合的Low-E中空玻璃。