建筑物理数据资料

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1、图书馆总共 11 楼，3 楼四楼南面的大面积玻璃窗是封闭不可开启的。空气不是很流通。北 面的窗户是推拉式的，可通风。5 楼是机房，南北面的窗户都是推拉式的，并且窗台比其 他阅览室都低，大概 800mm 左右。所以窗户面积较大。从 5 楼开始的阅览室都是南北都 可开启的窗户。其中 7 楼和 10 楼分别是馆长室和生物制药实验室，不对外开放。11 楼是 顶楼.5 楼开始的阅览室的窗台高 1000mm 左右。窗户大小大概为 1750*1750mm。阅览区域采光既要充足，又不宜过强，且要均匀，不产生光影和暗角。窗地比以不小 于 15 为宜。平面布置中应争取阅览室有良好的朝向，为了防止阳光直射入室，特别

2、 是在我国南方地区应尽量避免东西向开窗。从调查中得知各地新建馆阅览区的采光不 是不够，而是开窗过多、过大。造成光线过强。特别是在夏天，为了使光线柔和一些， 还需要普遍设置窗帘，或采用可调式百页遮光窗帘，兼作通风。如在建筑上设置固定 遮阳板时则一要讲求实效，二要注重观瞻。凹室式布置所形成的小阅览空间，给人以安静、稳定的感觉，很受读者欢迎。但必 须使每个凹室空间都能采光充足，通风流畅。如果采用高侧窗必致使人感到闭塞和郁 闷 高温（库房温度在 30以上对图书的危害尤为严重。其主要表现为：温度过高， 会使纸张中原有的水分迅速蒸发而干燥发脆，抗折性和其它机械强度降低，加速纸张 老化。因此温度上限宜为 3

3、0，相对湿度在 4065之间。超越上述限定时，应通 过热工计算首先考虑采取建筑隔热、保温措施，其次再以空调设备手段进行解决。书 库内标准温湿度的制定主要依据是：要有利于文献资料保存的耐久性，不利于有害生 物（包括图书害虫、书库霉菌和家鼠）的生长和繁殖。2.2 采用适宜遮阳措施 夏季，强烈的直射阳光会使室温增高，还会产生眩光影响 视觉及工作。但很多既有建筑都缺少遮阳方面的考虑，因此遮阳往往是绿色改造中 必不可少的部分。遮阳最主要的作用是减少夏季的太阳辐射，同时也会对通风、采 光等产生或利或弊的作用，应根据具体气候及建筑本身条件采用适宜的形式合理设 计。 2.2.1 遮阳的种类和形式 常用遮阳构件

4、种类一般分为固定式遮阳和可调节遮阳。固定式遮阳往往和建筑 连为一体，而可调节遮阳一般作为较为独立的构件具有更大的灵活性，更适宜 应用于既有建筑改造项目中。 可伸缩或可调节的遮阳设施有多种形式，除了最常用的百叶式，还有移动推拉 式、帘式等，都可以根据不同时段遮阳需要随时调整形态，其遮挡效率基本不 受几何形式影响。 图2-2 一些可调节外遮阳形式 根据某些研究机构对可调节的不同类型遮阳设施效率的计算和实际测定，遮阳 设施的材料、颜色、位置等会对其效率有影响，研究得出的结论是： 外遮阳的效率较内遮阳高得多 外遮阳与内遮阳效率的差值随遮挡板颜色之加深而增高 对外遮阳而言，颜色愈暗，效率愈高 对内遮阳而

5、言，颜色愈浅，效率愈高 有效的遮阳，例如外百叶，可以消除90%以上的太阳辐射加热作用 效果差的遮阳，如暗色内遮阳，预计约有7580%的太阳辐射可能进入室内2 既有建筑通过增设不同形式的外遮阳，在改善热环境的同时可以给建筑外观带 来更加丰富的效果。卷帘外遮阳 活动百叶遮阳 遮阳篷朝向对于遮阳形式的选择非常重要，不同朝向所接受太阳辐射相差很大，所以 对遮阳的需求程度也不同。屋面是接收太阳辐射最多的部位。南向垂直面虽然日照 时间长，但由于一般照射南面时太阳高度角高，所以夏季辐射强度反而不如东西向。 东西向无论从房间内日照面积还是太阳辐射总量看，都是夏季遮阳最主要的对象。 北向则全年受太阳辐射都很低。

6、总体来讲，建筑遮阳按需求的程度大到小排序为水 平屋顶、西向、东向、南向、北向。 1）南向遮阳。在我国，水平式固定遮阳方式比较适宜用于南向，它对于夏季 正午前后时段遮阳效果最佳，且对视线、采光和通风的影响很小。水平固定格栅遮 阳比遮阳板能引入更多的冬季阳光。 2）东西向遮阳。日出后或日落前的太阳高度角很低，从几何计算的结果来看， 东西向最好的遮阳方式是挡板式，但其对通风和视线有较大的负面影响，所以使用 较少。垂直式固定遮阳也不是非常适合于东西向。在对武汉垂直遮阳板效果的实测 中发现，夏季其对东西向窗有效遮挡阳光只有半小时，基本上起不到作用，而在冬季却会遮挡23小时阳光3。如果要采用固定式垂直遮阳

7、措施，可将遮阳板向南倾斜一定的角度，遮阳效果会大大加强，而且可以允许冬季更长时段阳光的进入。可 调节的垂直式帘片是东西向遮阳的最佳的办法，可以通过调整页片角度，达到夏季 遮阳冬季引入阳光的效果。其他帘式、推拉式等可调节遮阳也是比较适合的方式， 可以为需要的时段提供足够的的遮阳。 3）北向遮阳。我国绝大部分地区位于北回归线以北，太阳能照到北窗的时刻 非常短暂，可以不设置遮阳措施。而对北回归线以南的热带地区，夏至前后的一段 时间太阳全天的运行轨迹都在北向，所以北向也需考虑遮阳，可以采取适当水平遮 阳或综合式遮阳的措施以满足要求。 4）屋顶遮阳。屋顶全天受日照辐射均较为强烈，且没有视线采光等要求，所

8、 以遮阳不需要可调节性。遮阳板能对夏季阳光进行有效遮挡即可。双层屋顶不但能 通风，也是遮阳隔热的很好选择。绿化也是屋顶遮阳的有效方式，通过屋顶花园、 植物花架等设置能有效地吸收太阳辐射降低屋顶温度（图2-4），尤其适宜应用于 我国南方等对植物生长有利的气候环境。同时，在屋顶还可增设太阳能热水、太阳 能光伏等设施，对太阳辐射能加以利用的同时也起到一定的遮阳效果 3.1 窗户形状对天然采光的影响 在一有些既有建筑改造中，会对建筑立面由较大改动，相应也会改造外窗的形 式。在相同开窗面积的情况下，不同的开窗位置和形状会对室内的采光环境有 较为明显的影响。设置 房间开间4.5m，进深6m，高3m，在窗墙

9、比同为0.4的情况下，采用三种不同的开 窗形状：1、宽3m高1.6m窗户1个；2、宽1.2m高2m窗户2个；3、宽0.6m高2m窗户 4个。从模拟结果可见，在窗墙比相同的情况下，第2、3种开窗形式比第1种开 窗形式满足采光需求的房间面积更大，可见增加窗高减小窗宽可以有效增加采 光深度和面积。同时由图可见，由于窗间墙影响，近窗处采光均匀性较差，会 有较为明显的明暗对比。而第3种开窗方式采用竖长窗由于将窗间墙分散，减小 了每一部分窗间墙的面积，窗间墙对采光的影响减小。并且由于单个窗面积的减小，也使窗口处的照度适当减小，提高了室内采光的均匀度和舒适度，是对 采光较为有利的窗户形式。我们发现，近年来，

10、国外的很多建筑都采用了竖向 长窗 的形式（图3-1，图3-2），光环境分析应该是这类开窗方式的原因。这种开窗 方式同样也影响到我国，在明白这个道理的基础上，我们有可能根据不同气候 区的具体情况，设计出更加有利于室内光环境的建筑表皮，而不是抄袭国外的 表皮设计形式。 3.2 防止眩光和提高舒适度的采光改造设计 建筑的采光设计不但应该关注采光量，也应重视视觉舒适性，尤其是随着计算 机的大量使用，眩光对室内人员的工作生活干扰越来越大。产生眩光等视觉不 适最主要原因是光能大都集中在窗口附近而向周围衰减的非常快，造成了近窗 处过亮而深处照度不足。除了通过人工照明来弥补较暗处的照明以减小这种照 度差异过大

11、带来的不适外，表皮的遮阳和反光等设计通过对自然光的控制在提 高视觉舒适度上也起到重大作用。以下是几种较常见减少眩光并改善室内采光 质量的方法： 1）反光板。这是一种比较常见反光设施，一般设置在窗户一侧或视线上方，所 以不遮挡视线。并且它同时可以作为阳光反射源。尤其当室外遮阳与室内反光 板结合设置时，可以进一步降低下部窗口的照度，并结合室内顶棚处理等措施， 可以对室内深处的照度有很大的改善。（图3-4） 2）反光百叶。反光百叶既可以单独用于高侧窗部分，也可以和遮阳百叶结合用 于整个窗面。百页最大的优点是其灵活性，可以根据太阳角度的不同进行调节， 缺点则是满窗设置的时候对视线和采光量容易形成较大影

12、响。因此，其设置应 该在满足阻挡对工作面的直射阳光的前提下，尽量增大光线透过量和减小视线 遮挡。而若是能将百页分为上下两个部分，其角度可以分别进行调节，上部主 要用于反射光线，而下部主要用于遮阳，则能起到更好的效果。（图3-5） 图3-3 中新天津生态城城市管理服务中心改造 6 能源世界-中国建筑 节能网 http:/www.chinag 3）棱镜系统。棱镜对光线有折射和反射两种作用。对一定角度的直射阳光它能 实现全反射，避免过强的阳光进入。其他角度的光线则可通过折射改变入射光线方向使其照射顶棚，进而对室内形成比较柔和的漫反射。由于棱镜系统的缺 点有遮挡视线的缺点，所以在天窗系统中采用的更多。

13、（图3-6） 图3-4 挡光板遮阳 图3-5 上部反射下部遮阳的反光百叶系统 图3-6 棱镜系统 综上所述，对建筑采用的反光或遮阳系统一般对天然采光有两方面的影响：一 方面可以减少直射阳光。阻挡或者将其转化为更柔和的漫射光，避免眩光产生。 另一方面，这些设施由于阻挡了部分光线的进入会降低一定室内照度或是影响 室内人员的视线。所以在改造中也要考虑这两方面的影响而趋利避害。改善自然通风的表皮绿色改造4.1 开窗方式对自然通风的影响 既有建筑改造可以通过采用不同开启方式的外窗来达到改善自然通风的效果。 目前用到比较多的外窗开启方式包括平开窗、推拉窗、翻转窗，其中推拉窗包 括左右推拉和上下推拉，翻转窗

14、包括上悬窗、下悬窗、中悬窗，不同的开启方 式对于进风量和气流的引导可以有很大的区别。对既有建筑的窗体及其开启方 式进行合理改造可以起到改善室内自然通风的作用。对于相同的窗面积，推拉 窗由于只能有一半左右的面积开启，所以通风量较小。而能够全部开启的平开 窗和翻转窗则能较为有效的利用自然风。尤其翻转窗除了主导风还能对上旋和 下旋气流进行引导利用，进一步增大了自然通风的效果。但是翻转窗的设置因 为会对建筑防雨有影响，所以在设置时要受到一定的限制。随着技术的成熟， 经过进一步改良的新型翻转窗更增加了灵活性，可以通过不同开合方式，作为 上悬、下悬或中悬窗使用，同时还可以通过使用反射玻璃同时起到遮阳作用，

15、 是一种值得推广的开窗形式（图4-1）。 南向上悬窗可采用开启方式E，集风的同时遮阳。建筑背风面可采用开启方式 C，上部开口有助于排出热空气，使室内自然通风更加通畅。阳光强烈的时候可 采用开启方式B，起到较大面积遮阳的作用。 4.2 设置辅助通风构件 在开窗的同时，在建筑表皮设置通风辅助构件也可以对自然通风的调节控制有 比较大的 影响。一般通过各种形式挡板来调节建筑通风口周围的风力正负压引导气流。 导风挡板根据形式不同一般可以分为垂直型和水平型。垂直型挡板可以将一定 风向的风阻挡或者引导入室内，改变气流在室内的水平流动方向;水平型挡板则 可改变气流在室内的竖向流动方向。百叶可以看作是多重的垂直挡板或水平挡 板。_