策略分析

最佳朝向，辅助网格和热阻尼，冬季风向与夏季风向，构造和当地材料应用，室内环境分析，室内视野分析

当地基本气候条件分析：

地理数据

中国杭州；北纬30.2°，东经120.2°；+8.00perth；海拔41.7m；

日晷分析

蓝色区域为过冷时间段（每年十二月、一月、二月）

红色区域为过热时间段（每年六月、七月、八月）

较好的建筑朝向应为夏季辐射量较小，而冬季辐射量较大的方向

根据计算，南偏西20°左右为杭州地区太阳辐射量最佳方向

不同方向在过热时段和过冷时段的太阳辐射如图所示：

红色表示过热时段每日平均辐射量

蓝色表示过冷时段每日平均辐射量

绿色表示平均辐射量

焓湿图分析

分析要素：空气温度；相对湿度

忽略要素：辐射温度；空气流速；人的活动量及着衣量

按月份范围显示焓湿图如下：

蓝色表示个月份范围

黄色表示舒适区域

横轴表示干球温度，纵轴表示绝对湿度，曲线表示相对湿度

从图上可以看出杭州地区相对湿度偏大，尤其夏季在温度适宜的情况下影响了六月和九月部分时间的舒适度，夏季应考虑降低湿度影响；最高气温基本在人体体表温度（32——34℃）以下，可以利用自然通风起到调节室内环境的作用。冬季最低温度为2——3℃，但南向最佳辐射方向可以达到每日平均辐射2kWh/m，利用被动式太阳能采暖技术达到冬季提高室内温度的作用。

被动式策略效果比较

I．被动式太阳能采暖

影响因素：室外温度；太阳辐射量

a. 资源丰富带6700MJ(m2.a)*

b.资源较富带5400-6700MJ/(m2.a)

c. 资源一般带4200-5400MJ/(m2.a)

d. 资源贫乏带< 4200MJ/(m2.a)

杭州地处太阳辐射资源一般带，日照时数为2500h左右，太阳辐射量一般，但仍然相当于每平方米170kg标准煤燃烧所发出的热量。

被动式太阳能设置因素：窗墙比、围护结构保温效果、太阳能采暖效率

根据《民用建筑热工设计规范》南向窗墙比不大于0.35，北向0.25，东西0.3；

如图设置：通过太阳能采暖使4-5月达到舒适，但12月、1月、2月、3月仍然较冷，

分析结论：

由于地区太阳辐射资源一般，普通房间在窗墙比限定的条件下难以达到寒冷月采暖要

求，因此应加设窗墙比更高，传热性能好的阳光间等加强被动式太阳能采暖提高室内舒适度。

如图所示，当窗墙比设置到0.7时冬季所有时间段均可达到舒适范围

II．自然通风

影响因素：空气温度、气流速度、水蒸汽压力

通风效用：空气对流换热；促进汗液蒸发

当气流速度达到1.5m/s时，夏季除7、8月部分时间外，均可达到室内舒适，但空气温度越接近人体表面最高温度，通风的效果就越小。因此在7、8月高温天气，再加上太阳辐

射温度，自然通风的效果将大大减弱。（要考虑高温天气下的降温措施）

III．高热容围护结构与夜间通风

高热容围护结构在夏季室内外温差大，太阳辐射强烈的区域作用较大，杭州地区夏季温差较小（15℃以下），太阳辐射一般，因此高热容围护结构对改善热环境作用一般，夜间通风措施几乎没有作用

IV．蒸发降温（直接、间接）

直接蒸发：对于湿热地区不宜使用

间接蒸发：利用太阳辐射使建筑表面水蒸发降温（蓄水、淋水屋面）

（木材质吸水——蒸发？）

总体来说蒸发降温对于杭州地区利用价值不大

V．被动式策略效果比较

比较各种被动式策略可知——通风作用有效改善夏季舒适度

被动式太阳能采暖有效改善冬季舒适度

高热容墙体在春秋季温差较大时对改善舒适度有一定作用VI．被动式策略组合分析

仅采用被动式太阳能采暖和通风就可将年平均舒适度提高的50%

若再采用其他策略则效果不显著

但高温天气舒适度仍然不理想

进一步提高舒适度

冬季白天：通过被动式太阳能采光基本满足

冬季夜晚：通过设置蓄热装置和热阻尼区域延缓热量散失（）

夏季白天：遮阳系统，通风系统以及极端高温湿热天气降温措施

夏季夜晚：加强通风，使热量尽快散失

矛盾在于蓄热区和热阻尼区要能通过通风方式散热，还能通过关闭方式保温

高温天气降温措施（重点）

高温天气主要热量来源：太阳辐射温度（遮阳），空气温度

普通高温：通风换热，

极端高温：地下进风口？吸水材质水分蒸发（吸水的材质——泥土？木质。。。）？

风环境分析

夏季盛行风向如图所示：

按图中百分比计算，夏季盛行风向为北风，并有较大频率和风速的西南风及东风影响

进一步分析夏季每日通风情况

上午：北风（风速较小）

中午：西南风、南风、东风（风速较大）

下午：东风（风速大）

夜晚：东风（风速较大）

凌晨：北风（风速较小）

结论：夏季通风降温主要应利用东侧和北侧夜晚至早晨的风向，并加强北侧通风风速

冬季盛行风向如图所示：

冬季盛行北风，并有风速较大的西南风、西北风及东北风影响

进一步分析冬季每日通风情况：

上午：北风（风速小）

中午：南风、东北风、北风（风速大）

下午：东风、东北风（风速较大）

夜晚：北风（风速较小）

凌晨：北风（风速小）

结论：冬季防风主要预防集中在夜晚至早晨的北风，但北风风速小较好防风。地区气候分析结论：

建筑朝向——最佳热盈余界面（南偏东20°）

被动式建筑策略——主要策略被动式太阳能采暖和自然通风

辅助策略夏季遮阳、蓄热系统和热阻尼

（根据冬夏季要求不同，重点处理热阻区保温和散热）

重点处理极端湿热天气降温措施

建筑通风和防风方向——夏季利用东向、北向风，加快北向风速

冬季降低北向风速达到防风的目的