北京怡好思达软件科技发展有限公司,专业开发了BEED建筑热工节能设计计算软件、BEED被动式建筑能耗模拟计算软件等产品,自2011年以来,广泛用于中德合作被动式低能耗建筑示范项目的建筑节能设计,取得良好的实践效果,经全国各气候地区被动房项目实际建筑能耗验证,BEED软件建筑能耗模拟计算结果与实际建筑能耗非常接近。 公司地址：北京丰台科学城 手机：15311686885 Email：ehousestar@163.com
太阳辐照地球所形成的辐射能量，有26%被地球表面大气直接反射出大气层外，有4%被地面直接反射出大气层外，有51%的能量被地面材料吸收，19%的热量被大气层吸收。被直接反射出大气层外的能量越多，地表大气温度越低，被地面材料吸收吸收的越多，地表大气温度越高。
这被地面反射出大气层的4%能量，主要是可见光。
这被地面物吸收的51%能量，既有可见光，也有红外光，有是被植物吸收，转换为化学能，有的用来蒸发海水、植物中的水分，形成水汽。其余的都被地面吸收、蓄积，然后被地面材料以远红外光的形式辐射回地球表面大气，使地球表面气温升高。
按“温室效应”等气象科学理论，如果温室气体浓度增加，大气层将吸收更多由地面辐射的远红外光，这样，大气温度就会越来越高。
目前，人类应对全球气候变暖的主要措施是减少温室气体排放，其实，还有两个很好的办法能减少温室气体增加给全球变暖所造成的影响，一个是通过大规模植树绿化，既吸收二氧化碳等温室气体，又吸收阳光辐照，将其转化成生物化学能，减少下垫面向大气层辐射的红外光。
还有一个能减少地面材料向大气层辐射红外光的重要措施，那就是增大地面材料对可见光、近红外光的反射性能，与减少温室气体排放和绿化相比，付出的代价要小得多，而且实际效果也非常明显，还很容易实施。所谓增大地面材料对可见光的反射，就是把人类建筑、街道表面都尽可能涂成白色或者浅色涂料，下面就此做一个理论计算：
红砖墙面，太阳辐射热量吸收系数达75%；钢筋混凝土墙面，吸收系数为73%，如果在这些建筑材料表面涂白色的石灰粉刷墙面，吸收系数为48%，涂浅黄、浅绿色涂料，吸收系数为50%[1]；如果在建筑表面涂黑色涂料，吸收系数为94%；如果在建筑表面涂银白色涂料，吸收系数为25%。（此数据分别取自《民用建筑热工设计规范》GB50176-93（p34）和BEED建筑热工节能计算软件）。
太阳辐照地面建筑的可见光能量占阳光总辐照能量的44%，紫外光占3%，近红外光占53%，被白色石灰涂料反射的太阳辐射能量占总辐照能量比例为：1—48%＝52% 。
以容积率为4的建筑小区计算，每平方公里地面建筑表面积为1.82平方公里(不包括窗户)，如果每平方米太阳辐射功率为1千瓦，以每天接受6个小时的太阳辐射计算，每平方公里的地面建筑白天将受到总计972万千瓦时的太阳能量辐射，如果有52%的可见光、近红外光能被反射出大气外，将有505万千瓦时的光能被直接反射出大气层外。
如果这505万千瓦时的热量，未被反射出去，而是都被建筑吸收形成蓄热，在不考虑散热的情况下，6个小时可以使地面上的18.2平方公里地面建筑的200mm厚钢筋混凝土墙多升高23.8℃。
⊿t=Q0/CM0=505万kwh×3600KJ/〔（0.84KJ/Kg℃）×（2500kg/m3）×1.82×100万m2×0.2m〕
=23.8℃
如果这505万千瓦时的热量，用于加热1平方公里地面上空1公里空间的10亿m3大气，在不考虑空气对流的静态情况下，将多升高12.8℃。
⊿t=Q0/CM0=505万kwh*3600KJ/〔（1KJ/Kg℃）*（1.429kg/m3）*10亿m3〕=12.8℃
几种常见建筑外表面层材料反射热量计算
| 建筑外表面层材料 | 红砖墙面 | 钢筋混凝土墙 | 白色石灰粉刷墙面 | 浅黄、绿色涂料 | 黑色涂料 | 银白色涂料 | 白色的近红外反射涂料 |
| 太阳辐射热量吸收系数 | 75% | 73% | 48% | 50% | 94% | 25% | 10% |
| 太阳辐射热量反射系数 | 25% | 27% | 52% | 50% | 6% | 75% | 90% |
| 每平方公里地面建筑物6个小时所接收到的太阳辐射能量（万千瓦时） | 972 | 972 | 972 | 972 | 972 | 972 |
972 |
| 每平方公里地面建筑6个小时直接反射的阳光能量，这同时也是少向外辐射的远红外热量（万千瓦时） | 243 | 262 | 505 | 486 | 58 | 729 | 875 |
| 所反射的热量可使每平方公里，容积率为4建筑的所有200厚混凝土围护结构少升高温度℃ | 11.5 | 12.3 | 23.8 | 22.9 | 2.7 | 34.4 | 41.2 |
| 所反射的热量可使每平方公里地面上空1公里高大气少升高温度℃ | 6.1 | 6.6 | 12.8 | 12.3 | 1.5 | 18.4 | 22.1 |
目前的城市建筑，以钢筋混凝土材料居多，如果整个城市的钢筋混凝土建筑都涂成黑色，建筑表面温度将比裸露的钢筋混凝土墙体多升高12.3-2.7＝9.6℃，估计白天整个城市要多升温6.6-1.5=5.1℃; 如果把大城市里的深色或本色建筑、街道都涂成白色、浅黄、浅绿色涂料，在炎热的夏季，在不考虑散热情况下，相对于混凝土本色材料，建筑表面温度就能少升高23.8-12.3=11.6℃，估计白天整个城市就能少升温12.8-6.6=6.2℃。
如果大城市里的建筑都涂成银白色涂料，在不考虑散热情况下，相对于混凝土本色材料，建筑表面温度能少升高近22.1℃，在炎热夏季，如果风速很小，白天整个城市气温能少升18.4-6.6=11.8℃。
如果大城市里的建筑都涂成白色近红外反射涂料，在强日光条件下，既反射可见光，又反射近红外光，相对于混凝土本色材料来说，在不考虑散热情况下，建筑表面温度能少升高41.2-12.3=28.9℃，在炎热夏季，如果风速很小，白天整个城市能少升温22.1－6.6=15.5℃。
根据某些建筑实测情况，在强日光照射3小时条件下，刷涂了白色近红外反射涂料的钢板比彩钢板少升高25℃，上方空气温度少升高5℃。这说明上述理论计算分析与实际情况是完全相符的，上方空气之所以只少升高5℃，而不是理论计算的15.5℃，是因为这只是在小面积刷涂条件下的效果，如果整个城市建筑都刷涂白色近红外反射涂料，少升高15.5℃是可以实现的。
http://cq.bbs.house.sina.com.cn/treeview-3348965-15331344-0.html
http://www.zswhua.com/show.asp?id=205
天津大学黄勇波，利用美国能耗模拟软件EnergyPlus模拟计算发现：天津中心城区热岛强度每增大1℃，办公类建筑空调能耗平均增加16.73％，住宅类建筑空调能耗平均增加13.82％[2] 。而深圳市气象局的《深圳城市建设的气象影响评估》报告则认为：如果未来能耗提高33％，深圳大部分城区会出现0.5—1.0℃升温，高密度建设区则出现高达2—4℃的升温[3] 。
如果按EnergyPlus的算法，降温3℃，就可以给整个城市节省40-50%的空调能耗，在此基础上，再减少空调本身放热所带来的2-3℃升温，那么，白天的总降温幅度就可达5-6℃。
如果都涂刷浅色涂料，仅仅比都刷涂红色等深色涂料多反射25%的阳光能量，白天城市温度就能少升高6℃，如果城市建筑都刷涂白色近红外反射涂料，城市白天温度就能少升高16℃。
当然，也不能只为了节能而把整个城市都涂成浅色，但可以通过提高整个建筑围护结构的综合隔热性能来实现节能，根据BEED建筑热工节能计算软件提供的建筑隔热计算设计，要提高建筑隔热性能，主要有三种有效措施：
（1）建筑外墙涂料颜色越浅，表面越光滑，反光率越高，太阳辐照吸收系数越低，建筑隔热性能越好，浅色涂料吸收的辐射热量仅为深色涂料的一半，近红外反光涂料能将大部分阳光能量直接反射出去。
（2）建筑外墙保温材料的表面蓄热系数越低、热阻越大，越有利于将太阳辐射热量阻隔在外保温层外。
如果采用80-150mm厚的外墙外保温材料，可大幅降低建筑本体蓄热（目前建筑，大约有20-25%的阳光辐射被建筑吸收，形成建筑本体蓄热），太阳一落山，整个的城市夜晚温度就能和郊区绿地一样大幅降低7-10℃，这样，在大多数时候，城市都不用再开空调了，少开空调，城市夜晚温度还可以再更进一步降低。
（3）建筑内墙表面材料的表面蓄热系数越高、热阻越小，越有利于热交换，越有利于通过夜间通风，使建筑内侧墙体起到晚上蓄冷、白天吸热的天然空调作用。
但要实现第（3）点，须以前（1）、（2）点条件为基础。如果仅建筑外墙保温材料层就能接近达到《民用建筑热工设计规范》规定的最低隔热指标，整个建筑围护结构内表面最高温度比《民用建筑热工设计规范》规定的最低隔热指标还低1-2℃（越低越好），就可以最大程度地利用建筑内侧墙体的夜晚蓄冷、白天吸热作用，大幅减少夏季空调使用时间，降低夏季空调冷负荷。
参考文献
[1].民用建筑热工设计规范 GB50176-93 北京：中国建筑工业出版社，1993
[2].黄勇波 城市热岛效应对建筑能耗的影响 天津大学硕士学位论文 2005
[3].http://www.gdcic.net/gdcicIms/Front/Message/ViewMessage.aspx?MessageID=83287
注：BEED建筑热工节能计算软件提供的建筑隔热计算，是依据《民用建筑热工设计规范》GB50176-93规定方法开发的，并配套了国家气象局提供是全国主要代表城市的温度、太阳辐射数据库。
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