随着中国经济的发展、城镇化进程的加速以及人民生活水平的不断提高,建筑能源的需求量也越来越大,尤其是采暖和空调,预计建筑能耗占社会总能耗的比例将增长到30%,建筑能源的使用情况备受社会的广泛关注。减小夏季通过墙体传入室内的太阳辐射量对于建筑节能具有重要意义,在已有研究中,主要集中在改善围护结构自身热性能以达到减少围护结构吸收太阳能的目的,如新型墙体结构材料的研发和改进,围护结构外饰面材料等。实际中,辐照到建筑围护结构外表面的太阳能传入墙体内部的热量,不仅受上述墙体本身性能的影响,还受到表面对流换热系数的显著影响,而对流换热系数因建筑群布局和背景风场的不同可能在较大范围内变化,为此,本文以上海地区典型夏季气候条件为背景,研究建筑外表面对流换热系数对南墙吸收太阳辐射的影响,以便为建筑布局在建筑节能中可能发挥的作用提供理论依据。本文以自保温外墙的普通居住建筑中间层中间位置房间为研究对象,采用计算流体动力学(CFD)数值模拟的方法对围护结构传热过程进行动态模拟,分析在不同的天气条件(晴天、少云、多云、阴天),实际传入南墙内部的太阳能受外表面换热系数的影响效果。研究结果表明,在太阳辐射作用下,建筑外表面对流换热系数对围护结构吸收太阳辐射热量的影响很大。由于墙体只在白天吸收太阳辐射,而对流换热全天都在进行,故墙体的得热量受对流换热系数的影响特征在昼夜呈现出了不同的规律。墙体外表面与空气的对流换热系数增大时,能够大幅减少夏季由于太阳辐射而增加的墙体净得热量。结果表明,当在同一太阳辐射强度状态下,外表面对流换热系数为19 W/(m~2·K)时的南墙净得热量比8.5 W/(m~2·K)(对应静风条件或建筑群气流不畅的情况)时的净得热量约少40%,这意味着,在夏季,即使是在太阳辐射强度小的阴天,如果建筑群气流不畅,将导致围护结构与周围空气的对流换热量少,仍可能使墙体实际吸收的太阳辐射热量大于晴天情况下的得热量,这些热量积聚在墙体中,将引起围护结构冷负荷增加。能够在夏季形成建筑群内部良好通风环境的建筑布局形式,可以大幅度减小墙体对太阳辐射的实际吸收量,从而实现建筑节能。