Phan 1 môi trường nhiệt ẩm chương 1,2,3

Trƣờng Đại học Kiến trúc Hà Nội Khoa Quy hoạch Đô thị - Nông Thôn Bộ môn Sinh thái QHMT Đô thị MỤC LỤC              Phần 1: Mơi trƣờng Nhiệt - Ẩm Chương 1: Khí hậu ngồi nhà vi khí hậu cơng trình kiến trúc Chương 2: Truyền nhiệt ổn định Chương 3: Truyền nhiệt dao động Chương 4: Truyền ẩm Chương 5: Che nắng Chương 6: Thơng gió tự nhiên Phần : Mơi trƣờng Âm Chương 1: Các khái niệm âm Chương 2: Âm học phòng Chương 3: Cách âm Phần 3: Môi trƣờng Ánh sáng Chương 1: Các khái niệm Chương 2: Chiếu sáng tự nhiên Chương Chiếu sáng nhân tạo Chương 4: Chiếu sáng cơng cộng thị PHẦN MƠI TRƢỜNG NHIỆT - ẨM Chƣơng 1: Khí hậu ngồi nhà vi khí hậu cơng trình kiến trúc Chƣơng 2: Truyền nhiệt ổn định Chƣơng 3: Truyền nhiệt dao động Chƣơng 4: Truyền ẩm Chƣơng 5: Che nắng Chƣơng 6: Thơng gió tự nhiên CHƢƠNG KHÍ HẬU NGỒI NHÀ VÀ VI KHÍ HẬU TRONG CƠNG TRÌNH KIẾN TRÚC 1.1 CÁC YẾU TỐ KHÍ HẬU NGỒI NHÀ Các yếu tố khí hậu liên quan đến cơng trình kiến trúc: + Mặt trời Bức xạ mặt trời + Nhiệt độ độ ẩm khơng khí + Gió, Mƣa 1.1.1 MẶT TRỜI VÀ BỨC XẠ MẶT TRỜI VỊ TRÍ ĐẶC BIỆT CỦA TRÁI ĐẤT SO VỚI MẶT TRỜI δ = 23o27’ δ =-23o27’ δ = 0o Xuân phân : 21/03 Hạ chí : 22/06 Thu phân : 23/09 Đơng chí : 22/12 δ : Góc nghiêng mặt phẳng xích đạo trái đất mặt hoàng đạo (mặt phẳng trái đất quay xung quanh mặt trời) δ = 0o 1.1.1 MẶT TRỜI VÀ BỨC XẠ MẶT TRỜI (cont) BỐN VỊ TRÍ ĐẶC BIỆT CỦA TRÁI ĐẤT SO VỚI MẶT TRỜI δ = 23o27’ δ = -23o27’ δ = 0o δ = 0o 1.1.1 MẶT TRỜI VÀ BỨC XẠ MẶT TRỜI (Cont) TÍNH VỊ TRÍ MẶT TRỜI  GĨC CAO ĐỘ : ho : hợp tia nắng hình chiếu mặt phẳng ngang  GĨC PHƢƠNG VỊ : Ao : hợp hình chiếu tia nắng mặt phẳng ngang qua điểm quan sát O với hƣớng Nam điểm quan sát 1.1.1 MẶT TRỜI VÀ BỨC XẠ MẶT TRỜI (Cont) CÁCH XÁC ĐỊNH GÓC CAO ĐỘ VÀ GĨC PHƢƠNG VỊ BẰNG CƠNG THỨC sin ho = sin φ cos δ + cos φ cos δ cos z sin ho sin φ - sin δ cos Ao = -cos ho cos φ φ : Vĩ độ địa lý nơi quan sát δ : Góc nghiêng mặt phẳng xích đạo trái đất mặt hồng đạo (mặt phẳng trái đất quay xung quanh mặt trời) z : Góc Lúc 12h trƣa z = 0, trƣớc hay sau lấy z = 150 1.1.1 MẶT TRỜI VÀ BỨC XẠ MẶT TRỜI (Cont) CÁCH XÁC ĐỊNH GÓC CAO ĐỘ VÀ GÓC PHƢƠNG VỊ BẰNG BIỂU ĐỒ Vịng trịn đồng tâm góc cao độ (ho) Tia xuyên tâm góc phƣơng vị (Ao) Biểu đồ quỹ đạo chuyển động biểu kiến mặt trời Hà Nội, vĩ độ V =21oB 1.1.1 MẶT TRỜI VÀ BỨC XẠ MẶT TRỜI (Cont) A0 Xác định góc cao độ h0 góc phương vị A0 mặt trời, cơng trình kiến trúc Hà Nội, vĩ độ 21oB, vào lúc 10h sáng, ngày Hạ chí 23/06 10h, Ngày hạ chí Xác định đƣợc: h0 = 600, A0 =1000 h0 Biểu đồ quỹ đạo chuyển động biểu kiến mặt trời Hà Nội, vĩ độ V =21oB 3.1.3 XÁC ĐỊNH CÁC THƠNG SỐ KHÁC Tính ttổng (ttổng tb ; ttổng max ;Attổng tb ) : với: t tông t td A với: t tb tông tông n t tb  J tb ( A t max t tb n  A t tđ n tông td  tb   ( J A t tđ t t max tb J A t )b tb )  n tông b- hệ số hiệu chỉnh độ lệch pha tn J bề mặt kết cấu Tra b theo bảng sau: Thời gian lệch pha (h) 3-4 ≥5 0,99 0,99 0,99 1,00 0,96 0,97 0,97 0,98 0,92 0,93 0,94 0,96 0,87 0,88 0,90 0,93 3.2 TÍNH NHIỆT LƢỢNG TRUYỀN QUA KẾT CẤU VÀ NHIỆT ĐỘ BỀ MẶT KẾT CẤU TRUYỀN NHIỆT ỔN ĐỊNH TRUYỀN NHIỆT DAO ĐỘNG tt → ԏt → ԏi → ԏn → tn Rt → Ri → Rn ∑Ri tn → ԏn → ԏi → ԏt → tt Rn → Ri → Rt ∑Ri q0  (t t  t n ) R0  (t tông tb  t t ) R0 q0 tb Aq   t A t   t q0 max  q0tb  Aq0 A t 0 3.2 TÍNH NHIỆT LƢỢNG TRUYỀN QUA KẾT CẤU VÀ NHIỆT ĐỘ BỀ MẶT KẾT CẤU TRUYỀN NHIỆT ỔN ĐỊNH TRUYỀN NHIỆT DAO ĐỘNG i 1 i 1 t tôngtb  t t tt  tn (R n   R i ) i  tt  (R t   R i )  i tb  t tôngtb  R0 R0 1 (t  t ).R t  tt  t n t R0  n  t tông  tb tb  mn   RnY1 t tôngtb  t t R0 A n  (R n ) At tong  mn n n t tôngtb  t t (t t  t n ) n  tt  (R t   Ri )  t tb  t tôngtb  (R n   Ri ) R0 R0 1 At tong  mn   RnY1 A n   mn n n max max   n tb  A n   n tb  A n 3.3 GIẢI PHÁP CÁCH NHIỆT CHỐNG NÓNG Phương pháp thiết kế tường mái:  Trở nhiệt đủ lớn (R lớn)  Đợ ổn định nhiệt thấp (D,Y thấp)  Có khả thải nhiệt tốt 3.3.1 CÁCH NHIỆT MÁI giải pháp :  Mái phun sương  Mái ướt  Mái cách nhiệt có tầng khơng khí lưu thơng  Mái trải sỏi  Mái có mái phụ che nắng 3.3.1 CÁCH NHIỆT MÁI (Cont) - Lớp sương mù giảm bớt phần cường độ BXMT trực tiếp chiếu xuống mặt mái - Nước bay mạnh mang theo nhiều nhiệt - Nước chảy mặt mái lấy phần nhiệt - Phun nước theo chu kỳ làm ướt mặt mái - Hiệu cách nhiệt nhờ tác dụng bay nước bề mặt mái - Chất lượng cách nhiệt cao, tỏa nhiệt nhanh, trọng lượng nhẹ - Hiệu cách nhiệt phụ thuộc lượng nhiệt khơng khí lưu thơng mang theo - Thuộc loại mái có tầng khơng khí lưu thơng - Khả cách nước tốt, ổn định, dễ thay 3.3.1 CÁCH NHIỆT MÁI (Cont) - Các lớp khơng khí viên sỏi (thường dùng sỏi lớn đường kính 34cm) làm nhiệm vụ lóp khơng khí thơng gió cách nhiệt - Thuộc mái có phần phụ che nắng - Cho phép sử dụng sân mái không gian phụ - Mái dàn leo làm tốt vai trò chống nóng ưu điểm vượt trội cảnh quan mơi trường (che bớt BXMT hạ nhiệt độ khơng khí nhờ tác dụng lục diệp - Mái trồng cây, xu hướng kiến trúc xanh - Nhờ kỹ thuật thi cơng đại, trồng mái ko cịn khó khăn vấn đề chống thấm, nước - Mái xanh làm giảm nhiệt độ khơng khí cục theo hai cách khác Đầu tiên là bề mặt xanh với thảm thực vật để ngăn xạ làm giảm nóng lên bề mặt cứng, đặc biệt khu vực đô thị đông đúc Thứ hai, mái xanh làm mát không khí thơng qua bốc nước Farming Kindergarten – Võ Trọng Nghĩa 3.3.1 CÁCH NHIỆT MÁI (Cont) Ví dụ số vật liệu cách nhiệt dùng hiện Túi khí cách nhiệt Tấm XPS cách âm, cách nhiệt Vị trí đặt lớp cách nhiệt đới với số loại kết cấu 3.3.2 CÁCH NHIỆT TƢỜNG Phƣơng pháp thiết kế:  Tường có trở nhiệt đủ lớn  Không giữ nhiệt  Tỏa nhiệt nhanh Các giải pháp:  Bổ sung lớp cách nhiệt - Tường có nhiệt trở lớn cách tăng chiều dày, mà cấu tạo tường 2-3 lớp, có lớp vật liệu có λ S nhỏ Khi khả cách nhiệt tường cao mà không giữ nhiệt nhiều để xạ ngược vào nhà  Tường có tầng khơng khí lưu thơng  Tạo bóng râm dây leo cấu tạo đặc biệt - Tường lớp có tầng khơng khí lưu thơng, lớp ngồi vật liệu nhẹ, cách nhiệt tốt 3.3.2 CÁCH NHIỆT TƢỜNG (Cont) Tường lớp có tầng khơng khí lưu thơng Bưu điện trung tâm Tokyo 3.3.2 CÁCH TƢỜNG (Cont) 3.2.2 NHIỆT CÁCH NHIỆT TƢỜNG Tường lớp có tầng khơng khí lưu thơng 3.3.2 CÁCH NHIỆT TƢỜNG (Cont) Kính hai lớp tăng khả cách nhiệt 3.3.2 CÁCH NHIỆT TƢỜNG (Cont) Tường có gờ tạo bóng râm, giảm BXMT chiếu lên mặt tường để giảm nhiệt độ tổng Nhà Tân Bình, TP HCM - Võ Trọng Nghĩa 3.3.2 CÁCH NHIỆT TƢỜNG (Cont) Tường có cấu tạo tạo bóng râm, giảm BXMT chiếu lên mặt tường Little Brick Studio MAKE Architecture 3.3.2 CÁCH NHIỆT TƢỜNG (Cont) Tường trồng giảm BXMT chiếu lên tường Pentimento House - Jose María Sáez & David Barragán ... e) Nhiệt dung khơng khí ẩm, H, (Kcal/kg.kkk) nhiệt lƣợng chứa khối khơng khí ẩm có kg khơng khí khơ - Cách xác định: xem biểu đồ 1. 1.2 KHƠNG KHÍ ẨM (Cont) 1. 1.2... sau 1. 1.2 KHƠNG KHÍ ẨM KHƠNG KHÍ ẨM Khơng khí ẩm = Khơng khí khơ + nƣớc CÁC THƠNG SỐ CỦA KHƠNG KHÍ ẨM a) Độ ẩm tuyệt đối: lƣợng nƣớc chứa đơn vị khơng khí ẩm Biểu thị đại lượng : - Lượng ẩm f... Dung ẩm (d, g/kg kkk)  Đường độ ẩm bão hòa (Đường độ ẩm tương đối φ =10 0%)  Đường độ ẩm tương đối (φ, %)  Nhiệt độ ướt (tư , oC)  Nhiệt dung khơng khí ẩm Enthapy (H, kJ/kg kkk kcal/kg kkk ) Nhiệt