一級注冊建筑師網(wǎng)上輔導精講班講義建筑物理與建筑設備1

1、大綱41 了解建筑熱工的基本原理和建筑圍護結(jié)構的節(jié)能設計原則；掌握建筑圍護結(jié)構的保溫、隔熱、防潮的設計，以及日照、遮陽、自然通風方面的設計。42 了解建筑采光和照明的基本原理，掌握采光設計標準與計算；了解室內(nèi)外環(huán)境照明對光和色的控制；了解采光和照明節(jié)能的一般原則和措施。43 了解建筑聲學的基本原理；了解城市環(huán)境噪聲與建筑室內(nèi)噪聲允許標準；了解建筑隔聲設計與吸聲材料和構造的選用原則；了解建筑設備噪聲與振動控制的一般原則；了解室內(nèi)音質(zhì)評價的主要指標及音質(zhì)設計的基本原則。44 了解冷水儲存、加壓及分配，熱水加熱方式及供應系統(tǒng)；了解建筑給排水系統(tǒng)水污染的防治及抗震措施；了解消防給水與自動滅火系統(tǒng)、污水

2、系統(tǒng)及透氣系統(tǒng)、雨水系統(tǒng)和建筑節(jié)水的基本知識以及設計的主要規(guī)定和要求。45 了解采暖的熱源、熱媒及系統(tǒng)，空調(diào)冷熱源及水系統(tǒng)；了解機房（鍋爐房、制冷機房、空調(diào)機房）及主要設備的空間要求；了解通風系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)及其控制；了解建筑設計與暖通、空調(diào)系統(tǒng)運行節(jié)能的關系及高層建筑防火排煙；了解燃氣種類及安全措施。46 了解電力供配電方式，室內(nèi)外電氣配線，電氣系統(tǒng)的安全防護，供配電設備，電氣照明設計及節(jié)能，以及建筑防雷的基本知識；了解通信、廣播、擴聲、呼叫、有線電視、安全防范系統(tǒng)、火災自動報警系統(tǒng)，以及建筑設備自控、計算機網(wǎng)絡與綜合布線方面的基本知識。第一章 建筑熱工學建筑熱工學的主要任務是以熱物理學、傳熱

3、學和傳質(zhì)學作為理論基礎，應用已揭示的傳熱、傳質(zhì)規(guī)律，通過規(guī)劃和建筑設計上的手段有效地防護和利用室內(nèi)、外氣候因素，合理地解決建筑設計中圍護結(jié)構的保溫、隔熱和防潮等方面的間題，以創(chuàng)造良好的室內(nèi)氣候條件，節(jié)約能源并提高圍護結(jié)構的耐久性第一節(jié) 建筑熱工學基本原理一、傳熱方式熱量的傳遞稱為傳熱。根據(jù)傳熱機理的不同，傳熱的基本方式分為導熱、對流和輻射。(一)導熱(熱傳導)導熱是指溫度不同的物體各部分或溫度不同的兩物體直接接觸而發(fā)生的傳熱現(xiàn)象1傅立葉定律導熱基本定律，即傅立葉定律的數(shù)學表達式為： （1-1）式中 q熱流密度（熱流強度），單位時間內(nèi)，通過等溫面上單位面積的熱量，單位為w/m2溫度梯度，溫度差t

4、與沿法線方向兩個等溫面之間距離n的比值的極限，單位為k/m材料的導熱系數(shù)，單位為w/(m·k) 均質(zhì)材料物體內(nèi)各點的熱流密度與溫度梯度成正比，圖1-1 等溫面示意圖但指向溫度降低的方向。式(1-1)中的負號表示熱量的傳遞方向和溫度梯度的方向相反。2導熱系數(shù)表征材料導熱能力大小的量是導熱系數(shù)，單位是w/（m·k）。其數(shù)值是物體中單位溫度降度（即1m厚的材料的兩側(cè)溫度相差1oc時），單位時間內(nèi)通過單位面積所傳導的熱量。各種材料導熱系數(shù)入的大致范圍是：氣體： 0.0060.6 w/（m·k）液體： 0.070.7 w/（m·k）金屬： 2.2420 w/（m&

5、#183;k）建筑材料和絕熱材料：0.0253 w/（m·k）空氣在常溫、常壓下導熱系數(shù)很小，所以圍護結(jié)構空氣層中靜止的空氣具有良好的保溫能力。材料的導熱系數(shù)不但因物質(zhì)的種類而異，而且還和材料的溫度、濕度、壓力和密度等因素有關。而影響導熱系數(shù)主要因素是材料的密度和濕度。（1）密度。一般情況下，密度小的材料導熱系數(shù)就小，反之就大。但是對于一些密度較小的保溫材料，特別是某些纖維狀材料和發(fā)泡材料，當密度低于某個值以后，導熱系數(shù)反而會增大。在最佳密度下，該材料的導熱系數(shù)最小。（2）濕度。建筑材料含水后，水或冰填充了材料孔隙中空氣的位置，導熱系數(shù)將顯著增大，在建筑保溫、隔熱、防潮設計時，都必須

6、考慮到這種影響。（3）溫度。大多數(shù)材料的導熱系數(shù)隨溫度的升高而增大，工程計算中，導熱系數(shù)常取使用溫度范圍內(nèi)的算術平均值，并把它作為常數(shù)看待。（4）熱流方向。各向異性材料（如木材、玻璃纖維），平行于熱流方向時，導熱系數(shù)較大，垂直于熱流方向時，導熱系數(shù)較小。 (二)對流對流傳熱只發(fā)生在流體(液體、氣體)中，它是因溫度不同的各部分流體之間發(fā)生相對運動，互相摻合而傳熱能的。由于引起流體流動的動力不同，對流的類型可分為自然對流和受迫對流：（1）自然對流：由于溫度的不同引起的對流換熱。（2）受迫對流：由外力作用形成的對流。受迫對流在傳遞熱量的強度方面要大于自然對流。在建筑熱工中所涉及的主要是空氣沿圍護結(jié)構表面流動時，與壁面之間所產(chǎn)生的熱交換過程，也包括空氣分子之間和相互接觸的空氣分子與壁面分子之間的導熱過程。這種對流與導熱的綜合過程稱為表面的“對流換熱”。它的基本計算式為牛頓冷卻公式： （1-2）式中 qc