《幼儿园建筑设计》课件 第十章 第2、3节 幼儿园采暖通风与空气调节、幼儿园防热设计

第十章幼儿园建筑物理环境

第二节幼儿园供暖通风空气调节课程目录01课程引言从微环境视角出发，深入理解HVAC设计如何守护我们的日常成长与生活品质。02采暖系统解析各类采暖技术原理，为室内构建温暖、安全且高效的温度保障体系。03通风系统探索自然与机械通风的设计逻辑，建立高效循环，保障室内空气清新健康。04空气调节掌握温湿度精准调控技术，打造四季恒温、体感舒适的理想室内微气候。05课程总结回顾核心知识，梳理设计要点，构建安全、健康、舒适的高品质室内环境。“让每一次呼吸都充满安心，让每一刻停留都倍感舒适——打造理想的室内微气候”引言（一）：守护成长的微环境核心设施：环境的“调节器”HVAC系统是幼儿园建筑的核心基础设施，如同建筑的“呼吸系统”。它不仅维持室内温度、湿度的恒定，更是保障幼儿健康、安全与舒适的基石，是构建高品质学习生活环境的关键。特殊需求：娇嫩的“感知力”幼儿身体机能尚未发育完全，对环境变化极为敏感。适宜的温湿度与洁净的空气能有效预防呼吸道疾病，减少病菌传播，为孩子们的免疫系统构建天然的保护屏障，助力身心健康成长。设计目标：

构建一个恒温恒湿、空气清新的“微气候”环境。通过科学的HVAC设计，让幼儿园成为一个会呼吸、懂呵护的成长空间，确保孩子们在安全、舒适的氛围中自由探索、快乐成长。引言（二）：课程目标本课程将依据《托儿所、幼儿园建筑设计规范》，系统讲解幼儿园建筑中采暖、通风和空气调节的设计要点与规范要求。我们将深入探讨如何通过科学的环境控制，为幼儿营造健康、舒适、安全的成长空间，帮助大家建立以人为本的设计理念。01采暖系统设计掌握幼儿园采暖系统的设计原则、温度标准及设备选型，确保室内热环境恒定舒适，呵护幼儿健康。02自然通风强化理解自然通风对空气质量的关键作用，学习利用建筑朝向、中庭设计及门窗构造来强化通风效果。03空调系统规范熟悉空调系统的设置条件、安装规范及运行管理，兼顾节能效率与室内空气品质的平衡。04安全舒适理念将安全防护、健康保障与舒适体验的原则融入设计实践，打造符合幼儿身心发展的理想空间。采暖系统（一）：采暖方式的选择01集中采暖：安全与舒适并重蒸汽采暖：

表面温度过高，存在严重烫伤隐患，严禁采用。热水采暖：

推荐首选方式，散热器表面温度控制在70°C以内，温度适宜，安全舒适，最适合幼儿园环境。02局部采暖：灵活与安全兼顾低温地面辐射：

体感舒适，室内温度均匀，无裸露热源，彻底杜绝烫伤风险，但初期建设成本较高。电采暖：

可作为辅助方式，但必须配备防漏电、防过热保护装置，确保使用安全。绿色能源与可持续发展建议幼儿园采暖应优先纳入城市集中供热管网，保障热源稳定可靠。同时，应积极利用太阳能、地源热泵等可再生能源，这不仅能降低长期运营成本，更符合绿色低碳的环保理念，为孩子们营造一个健康、可持续的成长环境。💡核心原则：采暖系统设计必须以“儿童接触安全”为首要前提，杜绝任何裸露高温热源，确保万无一失。采暖系统（二）：设计核心原则幼儿园采暖设计需始终将幼儿的安全放在首位，兼顾环境的舒适性与健康性，打造温暖、安全且适宜成长的室内环境。安全优先原则防烫伤设计：

严格控制设备表面温度，散热器采用暗装或加装防护罩，杜绝接触式烫伤风险。防碰撞保护：

供暖设备与管道避开幼儿活动区，采用圆角设计或软性包裹，减少磕碰隐患。电气安全防护：

电采暖配备可靠接地与漏电保护，线路隐蔽敷设，从源头杜绝触电事故。舒适恒温原则温度均匀恒定：

室内水平及垂直温差控制在2°C以内，避免局部过热或过冷，确保空间温度分布均匀，体感舒适不干燥。适宜昼夜温差：

卧室昼夜温差宜保持在2-6°C，营造利于睡眠的温和环境，避免因温差过大引发幼儿感冒等健康问题。“安全是基础，舒适是保障，用心守护每一个温暖的童年时光”采暖系统（三）：关键设计要点地面辐射供暖限制地面表面温度严禁超过28℃，供水温度宜控制在35℃~45℃区间，确保体感舒适且避免过热风险。散热器规范安装应采用暗装方式，隐蔽于外墙窗下壁龛内，并加装暖气罩防护，兼顾安全防护与室内美观。智能调控配置系统需配置热计量装置与恒温控制阀，实现分室控温与按需调节，提升舒适度并节约能源。设施安全布局总阀门、水泵等控制设施应设置在幼儿活动区域之外，避免儿童误触，消除安全隐患。地区差异化设计严寒与寒冷地区应强制设置集中供暖；夏热冬冷地区宜根据实际需求设置，灵活适配气候条件。儿童安全第一原则所有设计均需围绕儿童安全展开，杜绝烫伤、磕碰风险，打造恒温、安全、舒适的成长环境。采暖系统（四）：各功能房间供暖设计温度标准依据《托儿所、幼儿园建筑设计规范》，幼儿园各功能区域的供暖设计温度需根据使用场景和舒适度要求进行差异化设置，以保障幼儿健康成长与活动需求。活动室/寝室/办公室日常核心活动与办公区域，保障基础舒适恒温20

℃睡眠区/喂奶室婴幼儿休憩与喂养专属空间，需维持较高温度24

℃盥洗室/厕所潮湿易受凉区域，需防止幼儿体感不适22

℃淋浴室/更衣室洗浴后快速升温，避免幼儿着凉感冒25

℃门厅/走廊/厨房过渡性通道与功能性辅助空间，兼顾节能16

℃洗衣房衣物洗涤与烘干区域，防止水管冻结18

℃通风系统（一）：自然通风——幼儿园的首选策略托儿所、幼儿园应以自然通风为主。自然通风借助风力和室内外温差形成气流，不仅经济节能，更是低碳环保的绿色选择，能有效保障室内空气清新，为幼儿创造健康的成长环境。设计策略：打造高效对流扩大可开启窗面积，最大化引入自然风；采用进风口与出风口对置布局，形成通畅的“穿堂风”，确保空气快速流通与室内外空气的充分置换。强化手法：优化风环境细节通过导流板或百叶将气流导向幼儿主要活动区域；外廊设计采用透空栏杆，避免遮挡风路，同时兼顾安全防护与通风效率的双重需求。图示：幼儿园活动单元的穿堂风与气流组织示意图，直观展示了通过门窗对置形成的高效自然通风路径与空气流动方向。通风系统（二）：通风量标准与机械通风01核心空间通风量标准房间类型换气次数(次/h)新风量(m³/h·人)活动室/寝室3~530卫生间≥10—多功能活动室3~53002机械通风的应用与要求适用区域针对无外窗卫生间、公共淋浴室、地下室等无法依靠自然通风的密闭空间，必须强制设置机械排风系统，确保空气流通。关键技术要求必须安装防回流装置（如止回阀），防止污浊空气倒灌回流至室内，避免造成交叉污染和异味扩散，保障室内空气安全。重要提示：通风量不足不仅影响舒适度，更易滋生细菌和霉菌，引发健康隐患，设计与施工中需严格执行国家标准。通风系统（三）：遮阳板的通风效果遮阳板不仅是建筑的“防晒霜”，更是调节自然通风的关键装置。优秀的遮阳设计应兼顾隔热与气流引导，在阻挡夏季强烈日照的同时，为室内创造舒适的通风环境。核心设计策略构建气流通道

将水平板与墙面或窗口适当断开，避免形成密闭空间，从而形成通畅的气流通道，有效减少风阻，促进空气对流。引导气流入室

利用遮阳板的造型引导气流方向，在窗上口预留空隙，利用风压与热压效应，主动将室外凉爽空气引入室内。图示：不同遮阳板构造形式对空气流动路径的影响分析节能成效：合理的遮阳通风设计可使夏季室内温度降低2-3℃，空调能耗减少15%-20%，不仅提升了居住舒适度，更是实现绿色建筑低能耗运行的重要手段。空气调节（一）：设置条件与室内设计参数适用条件：

针对最热月平均室外气温≥25℃的地区，幼儿园建筑宜设置空调设备或预留安装条件，以保障幼儿在夏季的舒适度与健康，避免高温环境影响活动与休息。温度控制(℃)活动室/寝室：

冬季20℃/夏季25℃睡眠区/喂奶室：

冬季24℃/夏季25℃💡保持恒温，避免骤冷骤热，呵护幼儿体温调节能力。风速要求(m/s)冬季标准：

0.10~0.20m/s（微风感）夏季标准：

0.15~0.30m/s（促流通）💡避免直吹幼儿，确保空气流动柔和，防止着凉。相对湿度(%)冬季范围：

30%~60%（防干燥）夏季范围：

40%~50%（抑霉菌）💡适宜湿度可减少呼吸道不适，预防皮肤干燥与过敏。空气调节（二）：系统要求与安装规范01系统运行要求空气净化消毒配置采用集中空调或新风系统时，必须配套设置专业的空气净化消毒装置，有效去除空气中的颗粒物、病菌，保障室内空气质量。新风量达标保障若使用分体式空调，需通过定时开窗通风或加装新风设备，确保室内新风量满足卫生标准，防止室内空气污浊。02安装安全规范室外机安全防护高度室外机应统一规划安装，底部距离地面或通道地面2.0米以上，并设置防护栏，确保幼儿无法接触，消除安全隐患。冷凝水有组织排放空调冷凝水需通过专用管道收集并排放至指定排水口，严禁随意滴漏，避免地面湿滑导致意外，同时防止积水滋生蚊虫。总结（一）：构建安全、健康、舒适的室内环境幼儿园的供暖、通风与空气调节设计是一项兼顾功能性与人性化的系统工程，其核心目标是为幼儿创造一个安全无虞、健康清新、舒适宜人的室内环境，守护孩子们的成长。安全·设计底线严格控制设备表面温度，杜绝烫伤与磕碰风险；强化电气安全防护，建立全方位的安全保障体系，为幼儿的探索与活动筑牢坚实的安全防线。健康·核心诉求通过自然通风与机械通风的合理搭配，确保充足的新风量，有效稀释室内污染物，维持良好的空气质量，为幼儿的呼吸系统健康保驾护航。舒适·终极追求精准调控室内温度、湿度与风速，营造恒温恒湿的舒适热环境，兼顾幼儿活动与休息的不同需求，让孩子们在舒适的氛围中快乐成长。以幼儿身心发展为核心，打造安全、健康、舒适的室内环境，是幼儿园暖通设计的根本出发点与最终归宿。总结（二）：核心数据汇总01采暖系统•散热器表面温度：≤70°C•地面辐射供暖：≤28°C•活动室/寝室设计：20°C•标准：符合《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》02通风换气•卫生间换气次数：10次/h•活动室新风量：30m³/(h·人)•目的：保持室内空气清新，降低CO₂浓度•措施：机械通风与自然通风结合设计03空调环境•夏季空调设计温度：25°C•室外机安装高度：≥2.00m•原则：节能优先，兼顾人体热舒适度•注意：避免冷风直吹，防止温差过大设计规范提醒：以上数据为设计基准值，实际工程中需根据当地气候条件、建筑保温性能及使用功能进行适当调整，确保符合国家及地方相关节能与安全标准。感谢聆听愿每一次探索都点亮新知，每一步实践都收获成长，让我们在温暖与清新中共同前行。第十章幼儿园建筑物理环境

第三节建筑防热设计

课程目录

01课程导入从儿童生理特点出发，探讨幼儿园建筑防热设计的必要性与重要性。

02问题解析深入剖析室内过热成因，解读气候、建筑围护结构与设备负荷的影响。

03核心策略构建从被动式隔热到主动式调节的系统化防热设计方案，打造舒适环境。

04实践应用结合优秀案例，详解遮阳、自然通风、围护结构隔热等关键构造细节。

05总结与思考回顾核心知识点，通过互动思考题深化理解，探讨如何在实际项目中平衡防热需求与儿童活动空间的舒适性，激发对绿色建筑设计的进一步思考。

课程导入（一）：为何关注幼儿园建筑防热？幼儿的生理特点决定了其对热环境的敏感性远高于成年人，这也是我们在幼儿园建筑设计中必须重点关注防热问题的核心原因。

体温调节能力较弱幼儿体温调节中枢尚未发育完全，新陈代谢旺盛，单位体重产热量更高，但散热能力相对不足，对环境温度变化更为敏感。

活动量大易积热幼儿天性活泼好动，持续的跑跳等活动会产生大量热量，若室内通风和散热条件不佳，热量易积聚，导致体感闷热不适。

健康风险需警惕长期处于过热环境不仅会降低学习效率、影响情绪状态，还可能引发中暑、热惊厥等健康问题，严重威胁幼儿的身体健康。“适宜的热环境是保障幼儿健康成长的基础，科学的建筑防热设计是幼儿园环境建设中不可或缺的重要环节。”

课程导入（二）：我国夏季气候特征与建筑热挑战我国夏季炎热地区范围广泛，气候特征复杂多样，给幼儿园建筑带来了严峻的防热挑战。深入理解这些气候特点，是制定科学建筑防热策略的基础。

01高温持久夏季气温高且持续时间长，不仅影响儿童的户外活动意愿，更易导致室内环境过热，直接威胁幼儿的健康与舒适度。

02太阳辐射强强烈的太阳辐射是导致室内过热的主要根源，会显著增加建筑围护结构的蓄热，必须通过有效的遮阳设计来阻挡直射阳光。

03湿热多雨南方地区高湿度环境阻碍人体汗液蒸发，加剧闷热感；同时降雨量大，建筑设计需兼顾通风防潮与场地排水需求。

04季候风显著夏季主导东南风，合理利用自然通风可有效带走室内热量，降低空调能耗，是实现绿色低碳防热的重要被动式手段。

问题解析（一）：室内过热的成因

在夏季高温环境下，室内过热并非单一因素所致，而是太阳辐射热与室外高温环境协同作用的结果。热量通过多种隐蔽的途径源源不断地侵入室内，共同导致了室温的持续攀升。

01围护结构传热建筑的屋面与外墙直接吸收太阳辐射热，热量通过墙体材料的导热作用层层渗透至室内，形成持续且稳定的热输入。

02太阳辐射直射阳光穿过玻璃窗户直接进入室内，被家具、地板和墙壁等物体吸收并转化为热能，是夏季室内温度快速升高的最直接原因。

03热空气交换渗透室外高温空气通过门窗缝隙自然渗透，或通过通风系统主动引入室内，与室内空气进行热交换，不断带入热量。图示：室内过热三大热量传递路径示意

关键洞察：要解决室内过热问题，必须针对性地阻断这三大热量传递路径，从源头减少热量进入。

问题解析（二）：室内热源的影响除了室外传入的热量，室内活动本身也是不可忽视的“热源”。这些内生热量持续释放，与室外热量叠加，极易造成室内温度失衡。

人体散热：持续的代谢热能幼儿与教职工的新陈代谢会持续散发热量与湿气。在人员密集的教室或活动室，多人的散热叠加会显著提升室内的温度与湿度负荷。

设备与烹饪：高负荷热量排放厨房烹饪产生的高温蒸汽与油烟携带大量潜热；投影仪、电脑、饮水机等教学与生活设备运行时也会持续释放显热，进一步加剧室内热负荷。

叠加效应：

当室外热流涌入与室内热源持续输出形成叠加，且缺乏有效通风时，室内便会形成“温室效应”，导致温度持续攀升，环境闷热不适。图示：室内热环境的热量平衡机制。太阳辐射、人体散热及设备运行共同构成了室内的主要热负荷。当这些热量无法通过建筑围护结构或通风系统有效排出时，室内温度将持续升高，形成闷热环境。

核心策略（一）：规划布局——防热的第一道防线

01合理的建筑朝向建筑应优先采用南北朝向，规避东西向日晒。将活动室、寝室等主要房间布置在南向，兼顾采光与隔热需求。

02适宜的建筑间距保证充足间距是自然通风的前提，利于夏季主导风引入，形成穿堂风带走热量。同时避免建筑间遮挡，确保空气流通顺畅。

03加强周边绿化利用植物蒸腾作用降低环境温度，高大乔木可有效遮挡屋顶与西晒墙面，减少太阳辐射热传递，构建舒适微气候。图示：幼儿园防热规划布局总平面示意

总结：科学的规划布局是建筑防热的"源头治理"，通过被动式设计策略，从根本上减少热量摄入，为后续建筑隔热打下坚实基础。

核心策略（二）：围护结构隔热——阻断热量传导屋面和外墙是热量进入室内的主要通道，通过针对性隔热设计能有效阻断热量传导，从源头降低建筑冷热负荷，实现节能降碳。

01通风隔热屋顶利用坡屋顶与吊顶间空气间层，借助自然通风带走热量，降低屋顶内表面温度，适合夏季炎热地区。

02实体材料隔热屋面铺设泡沫混凝土、挤塑板或聚苯板等高效隔热材料，利用低导热性直接阻断热量传递路径。

03架空隔热层平屋顶设置约0.18米高架空通风层，利用空气流动加速散热，避免阳光直射屋顶结构，兼具遮阳与散热。

04墙体隔热：阻断侧墙热流外墙采用空心砖增加热阻，或加装岩棉、保温板等外保温层。重点强化西向墙体隔热，减少室外高温影响。

05生态植被隔热：绿色降温采用种植屋面或墙面垂直绿化，利用植物蒸腾作用吸热降温，结合土壤层隔热效果，实现生态与节能双赢。图示：屋面与外墙隔热构造剖面示意

核心策略（三）：科学选材——利用物理特性降温外围护结构的装饰材料选择直接影响室内热环境，科学选材能从源头阻断热量进入，是实现被动式降温的关键一环，兼具生态效益与经济效益。

浅色材料：构筑“冷”表皮优先选用米白色、淡灰色等浅色系涂料或面砖。这类材料具有极高的太阳辐射反射率，能将大部分热量直接反射回大气中，从根源上降低围护结构的表面温度，减少热量向室内的传导。

实证数据：节能降耗显著研究表明，浅色表面可比深色表面减少30%-50%的太阳辐射吸收量。这不仅能有效减缓热量传导，还能大幅降低空调运行负荷，实现建筑的节能降耗，为绿色低碳建筑提供有力支撑。“科学选材是低成本、高效能的被动式降温手段，让建筑穿上‘凉爽外衣’，实现绿色节能。”

核心策略（四）：自然通风——创造舒适的风环境自然通风是改善室内热环境最经济、最有效的被动式手段，能有效排出室内余热与湿气，促进人体散热与空气流通，降低建筑能耗，营造健康清新的活动空间。

01顺应主导风向布局建筑朝向顺应夏季主导风向（如东南风），合理规划楼栋间距，避免阻挡气流。通过优化开窗位置与面积，引导自然风形成穿堂效应，最大化引入室外凉爽空气，带走室内热量。

02构建多元通风路径利用中庭、通风井、高侧窗等设计，形成垂直与水平结合的立体通风系统。结合热压与风压原理，创造多元化空气流动路径，让气流在室内顺畅循环，实现全域性空气置换与降温。图示：穿堂风与立体自然通风原理示意"自然通风不仅是节能手段，更是连接建筑与自然的纽带，让空间真正'呼吸'起来。"

核心策略（五）：高效遮阳——精准控制太阳辐射图示：不同朝向窗户对应的遮阳形式示意，通过几何造型精准匹配建筑采光与遮阳需求，平衡室内光热环境。外窗是太阳辐射进入室内的主要通道，合理设置高效遮阳系统，能有效降低空调能耗，提升室内热舒适度，是建筑节能设计中不可或缺的关键环节。

水平遮阳适用于南向窗户，有效遮挡夏季正午的直射阳光，减少室内热量积聚，同时不影响冬季采光。

垂直遮阳适配东、西向窗户，主要阻挡低角度的太阳辐射，在遮阳的同时兼顾通风与侧向采光需求。

挡板遮阳多用于东、西向，通过实体挡板直接阻断直射光，遮阳效果显著，适合对遮阳要求较高的区域。

综合遮阳结合水平与垂直遮阳的优点，适用于复杂朝向或有特殊采光需求的建筑，实现全方位的遮阳防护。

实践应用（一）：综合防热设计案例图示展示了建筑在夏季的热环境调节机制：通过屋顶隔热、窗口遮阳、自然通风与周边绿化的协同作用，构建高效的被动式降温体系，减少空调能耗，提升室内舒适度，为儿童创造凉爽宜人的成长环境。

01围护隔热屋面铺设高效隔热层或采用通风屋顶结构，外墙选用外保温系统或空心砖，从源头有效阻隔室外热量侵入室内。

02遮阳系统南向窗户设置水平遮阳板遮挡直射阳光，东西向配置垂直遮阳或挡板，最大化减少太阳辐射热进入室内。

03自然通风建筑朝向顺应夏季主导风向，通过门窗的对位布局形成穿堂风，加速室内热量排出，改善微气候环境。

04立体绿化利用高大乔木遮挡建筑，墙面实施垂直绿化，屋面采用种植屋面，利用植物蒸腾作用降低周边环境温度。——综合防热设计是被动式节能的核心，通过多手段协同，为幼儿营造舒适、低碳的成长空间——

实践应用（二）：构造详解01遮阳构造详解

水平遮阳板构造钢筋混凝土或金属制成，支架固定于窗户上方，遮挡正午直射阳光。

垂直遮阳板构造设置于窗户两侧，遮挡侧面照射阳光，不影响自然通风与采光。

活动百叶遮阳构造可调节角度百叶片，支持手动或电动控制，灵活适应不同时段光照。02隔热构造详解

架空隔热屋面构造屋面防水层上设架空板形成通风空气层，利用空气流动带走热量。

种植屋面构造植被层、种植土、过滤层、排水层及防水层组成，