建筑物理熱學(xué)重點(diǎn)

1、人體與周?chē)h(huán)境換熱有對(duì)流、輻射、蒸發(fā)三種。5 / 5*當(dāng)達(dá)到熱平衡狀態(tài)時(shí)，對(duì)流換熱約占總換熱量的25-30%，輻射散熱量占45-50%，呼吸和有感覺(jué)蒸發(fā)散熱量占25-30%時(shí)，人體才能達(dá)到熱舒適狀態(tài)，能達(dá)到這種適宜比例的環(huán)境便是人體熱舒適的充分條件。*人體新陳代謝產(chǎn)熱量：主要取決于人體的活動(dòng)量或者生產(chǎn)勞動(dòng)強(qiáng)度。*對(duì)流換熱量：與人體的皮膚溫度、環(huán)境空氣溫度和氣體流淌速度均有親密關(guān)系。*人體在舒適時(shí)。皮膚溫度在28-34攝氏度之間，開(kāi)頭感到溫?zé)釙r(shí)，皮膚溫度為35-37攝氏度。*熱環(huán)境的綜合評(píng)價(jià)方法：1有效溫度2熱應(yīng)力指數(shù)3猜測(cè)熱感指數(shù)*與建筑親密相關(guān)的氣候因素為：太陽(yáng)輻射、空氣溫度、空氣溫度、風(fēng)及

2、降水等。*太陽(yáng)輻射*城市對(duì)氣候的影響：1大氣透明度小，消弱輻射。2氣溫高，形成熱島效應(yīng)。3風(fēng)速減小。4蒸發(fā)減弱，濕度變小。5霧多，能見(jiàn)度差。*太陽(yáng)向四周放射不同波長(zhǎng)的電磁波，波長(zhǎng)范圍大致在10 m 10 m，其中波長(zhǎng)在0.2X10 -3X10 m范圍內(nèi)的能量占全部輻射能量的98%。因此，太陽(yáng)輻射是地球的基本熱源，也是決定地球上氣候的主要因素。*在工程實(shí)踐中，太陽(yáng)輻射是以太陽(yáng)直射輻射照度、散射輻射照度及用兩者之和的太陽(yáng)總輻射照度表示。*小雨10mm，中雨10-25mm，大雨25-50mm，暴雨50-100mm*人為因素導(dǎo)致城市區(qū)域的氣候要素發(fā)生顯著變化：1大氣透明度較小，消弱了太陽(yáng)輻射。 由于大

3、氣污染，城市的太陽(yáng)輻射比郊區(qū)削減15-20%。2氣溫較高，形成溫島效應(yīng)3風(fēng)速減小、風(fēng)向隨地而異4蒸發(fā)減弱、濕度變小5霧多、能見(jiàn)度差室內(nèi)的影響因素：1熱環(huán)境設(shè)備的影響2其它設(shè)備的影響3人體活動(dòng)的影響*建筑熱工設(shè)計(jì)分區(qū)：1嚴(yán)寒地區(qū)：指累年最冷熱平均溫度低于或等于-10的地區(qū)。必須充分滿(mǎn)足冬季保溫要求，加強(qiáng)建筑物的防寒措施，一般可不考慮夏季防熱。2寒冷地區(qū)：指累年最冷月平均溫度為0至-10地區(qū)。建筑應(yīng)滿(mǎn)足冬季保暖要求，部分地區(qū)兼顧夏季防熱。3夏熱冬冷地區(qū)：指累年最冷月平均溫度為0至-10地區(qū)，最熱平均溫度25-30地區(qū)。必須滿(mǎn)足夏季防熱要求，適當(dāng)兼顧冬季保溫。4夏熱冬暖地區(qū)：指累年最冷月平均溫度高于

4、10，最熱平均溫度25-29地區(qū)。必須充分滿(mǎn)足夏季防熱要求，一般可不考慮冬季保溫。*傳熱的基本方式分為導(dǎo)熱、對(duì)流和輻射三種。*Q-棒的導(dǎo)熱量（W）F-棒的截面積（平方米）T1,T2-（K）l-棒長(zhǎng)（m） -導(dǎo)熱系數(shù)（W/（M*K） *材料的導(dǎo)熱系數(shù)大小受很多因素影響：1材質(zhì)的影響。2材料干密度的影響。3材料含濕量的影響。*對(duì)流是由于溫度不同的各部分流體之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)、相互傪合而傳遞熱能。因此，對(duì)流換熱只發(fā)生在流體之中或者固體表面和與其緊鄰的運(yùn)動(dòng)流體之間。*波長(zhǎng)在0.8-600um之間的電磁波稱(chēng)為紅外線，照耀物體能產(chǎn)生熱效應(yīng)。通常把波長(zhǎng)在0.4-40um范圍內(nèi)的電磁波（包括可見(jiàn)光和紅外線的短波

5、部分）稱(chēng)為熱射線，由于它照耀到物體上的熱效應(yīng)特別顯著。熱射線的傳播過(guò)程叫做熱輻射。通過(guò)熱射線傳播熱能就稱(chēng)為輻射傳熱。*熱輻射的吸取、反射和透射。*各種物體對(duì)不同波長(zhǎng)的輻射熱的吸取、反射及透射性能不同，這不僅取決于材質(zhì)、材料的分子結(jié)構(gòu)、表面光滑度等因素，對(duì)于短波輻射熱還與表面的顏色有關(guān)。凡能將輻射熱全部反射的物體（ ）則稱(chēng)為肯定白體，能全部吸取的稱(chēng)為肯定黑體。能全部透過(guò)的稱(chēng)為肯定透明體或透熱體。*全部物體的輻射系數(shù)值均處于0-5.68W/（m *k ）之間。窗的傳熱特點(diǎn)：1 保溫或隔熱、得熱或散熱2 窗是保溫能力最差部件3 窗的熱阻或傳熱系數(shù)取決于窗的材料與構(gòu)造窗的保溫措施：1 掌握各項(xiàng)墻面的開(kāi)

6、窗面積2提高窗的氣密性，削減冷風(fēng)滲透3 提高窗框的保溫性能4 增加玻璃部分的保溫能力建筑受潮后的影響：1 導(dǎo)致強(qiáng)度降低、變形、腐爛、脫落，從而降低使用質(zhì)量，影響建筑物耐久性2 使其導(dǎo)熱系數(shù)增大，保溫能力降低3 材料還會(huì)滋生木菌、霉菌和其他微生物，嚴(yán)峻危害環(huán)境衛(wèi)生和人體健康防止和掌握內(nèi)部冷凝的措施：1 材料層次的布置應(yīng)符合“難進(jìn)易出”的原則2 設(shè)置隔氣層3 設(shè)置通風(fēng)間層或泄氣通道保溫的構(gòu)造類(lèi)型：1 保溫、承重合二為一2 單設(shè)保溫層3 復(fù)合構(gòu)造建筑保溫的途徑：1 建筑形體的設(shè)計(jì)，應(yīng)經(jīng)量削減外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的總面積 2 維護(hù)結(jié)構(gòu)具有足夠的保溫性能3 爭(zhēng)取良好的朝向和適當(dāng)?shù)慕ㄖ镩g距4 增強(qiáng)建筑物的密閉性，

7、防止冷風(fēng)滲透的不利影響5 避開(kāi)潮濕，防止壁內(nèi)產(chǎn)生冷凝保溫層布置方式： 在承重層外側(cè)（外保溫）、在承重層內(nèi)側(cè)（內(nèi)保溫）、在承重結(jié)構(gòu)層中間圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱異常部位：窗的保溫、熱橋保溫、外墻交角的保溫、地面的保溫室內(nèi)熱量來(lái)源：1 室外高氣溫通過(guò)室內(nèi)、外空氣對(duì)流將大量的熱量傳入室內(nèi)2 太陽(yáng)輻射通過(guò)向陽(yáng)的窗口直接射入室內(nèi)3 鄰近建筑物、地面、路面的反射輻射熱機(jī)場(chǎng)波輻射熱4 圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳入熱量5 室內(nèi)生產(chǎn)、生活及設(shè)備產(chǎn)生的余熱建筑防熱途徑：1 減弱室外熱作用2 窗口遮陽(yáng)3 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱與散熱 4合理的組織自然通風(fēng) 5 盡量削減室內(nèi)余熱屋頂隔熱措施：1 接受淺色外飾面，減小當(dāng)量溫度2 增大熱阻與熱惰性3 通風(fēng)隔

8、熱屋頂4 水隔熱屋頂 5 種植隔熱屋頂房間通風(fēng)重要性：1 可以借助通風(fēng)排出房間內(nèi)余熱、濕色、煙塵、氣味等，保持室內(nèi)空氣應(yīng)有的潔凈度2 可使室內(nèi)具有肯定的風(fēng)速，從而增加熱體散發(fā)熱量，緩解夏季悶熱感3 同時(shí)，低溫氣流可對(duì)人體與房間其冷卻作用，有利于改善酷熱夏季室內(nèi)環(huán)境形成空氣壓力差的緣由：熱壓作用、風(fēng)壓作用建筑群平面布局形式：行列式、錯(cuò)列式、斜列式、周邊式圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面受到的熱作用1 太陽(yáng)輻射熱的作用2 室外空氣的余熱3 在圍護(hù)結(jié)構(gòu)受到上述兩種熱作用后，外表面溫度上升，輻射本事增大，向外界放射長(zhǎng)波輻射熱，失去一部分熱能與建筑物親密相關(guān)的氣候因素為：太陽(yáng)輻射、空氣溫度、空氣濕度、風(fēng)及降太陽(yáng)高度角與地

9、理緯度、赤緯角、時(shí)角濕空氣的壓力等于干空氣的分壓力、水蒸氣分壓力之和房間的通風(fēng)包括自然通風(fēng)、機(jī)械通風(fēng)遮陽(yáng)形式：1 水平式遮陽(yáng) 2 垂直式遮陽(yáng) 3 綜合式遮陽(yáng) 4 擋板式遮陽(yáng)導(dǎo)熱系數(shù)：導(dǎo)熱系數(shù)值反映了壁體材料的導(dǎo)熱能力，在數(shù)值上等于：當(dāng)材料層單位厚度內(nèi)的溫度差為1K時(shí)，在1h內(nèi)通過(guò)1表面積的熱量。熱島效應(yīng)：由于城市的“人為熱”及下墊面對(duì)地面近處大氣層散發(fā)的熱量比郊區(qū)多，氣溫也就不同程度地比郊區(qū)高，而且由市區(qū)中心地帶向郊區(qū)方向逐漸降低，這種氣溫分布的特別現(xiàn)象叫做熱島效應(yīng)。輻射本事：表示物體對(duì)外放射輻射能的能力。黑體：凡是能將輻射熱全部吸取的物體稱(chēng)為肯定黑體。黑度：灰體的全輻射本事與同溫度下肯定黑體

10、全輻射本事的比值稱(chēng)為灰體的黑度。溫室效應(yīng)：用鏡片平板玻璃制作的溫室能透過(guò)大量的太陽(yáng)輻射熱，而阻止室內(nèi)長(zhǎng)波輻射向外透射，這種現(xiàn)象叫溫室效應(yīng)。穩(wěn)定傳熱：指我們所商量的物體或體系，無(wú)論是整體還是局部都保持與時(shí)間無(wú)關(guān)的恒定溫度狀態(tài)或者說(shuō)在傳熱過(guò)程中，各點(diǎn)的溫度都不隨時(shí)間而變。平壁總傳熱系數(shù)k：表示平壁的總傳熱能力，在數(shù)值上是當(dāng)室內(nèi)外空氣溫度相差1度時(shí)，在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)平壁單位面積所傳出的熱量。平壁總熱阻：為內(nèi)表面換熱阻、壁體傳熱阻及外表面換熱阻之和。最小總熱阻：能夠保證在采暖系統(tǒng)正常供熱及室外實(shí)際空氣溫度不低于室外計(jì)算溫度前提下，圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面不致低于室內(nèi)空氣的露點(diǎn)溫度。材料的蓄熱系數(shù)：在建筑熱工中，

11、把半無(wú)限厚物體表面熱流波動(dòng)振幅與溫度波動(dòng)振幅的比值稱(chēng)為物體在諧波作用下的材料的蓄熱系數(shù)。體形系數(shù)：指建筑物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的體積的比值。相對(duì)濕度：指肯定溫度及大氣壓力作用下，空氣肯定濕度與同溫同壓下飽和蒸汽量的比值，一般用表示。露點(diǎn)溫度：某一狀態(tài)的空氣，在含濕量不變的情況下，冷卻到它的相對(duì)濕度達(dá)到100時(shí)所對(duì)應(yīng)的溫度，稱(chēng)為該狀態(tài)的空氣的露點(diǎn)溫度?？隙穸龋?jiǎn)挝蝗莘e空氣所含水蒸氣重量稱(chēng)肯定濕度。冷凝：由于溫度降到露點(diǎn)溫度以下，空氣中水蒸氣液化析出的現(xiàn)象。冷凝界面：在圍護(hù)結(jié)構(gòu)蒸汽滲透的途徑中，若材料的蒸汽滲透系數(shù)消失由大到小的界面，水蒸氣在此將遇到較大的阻礙，最易發(fā)生冷凝現(xiàn)象，習(xí)

12、慣上把這個(gè)最易消失冷凝，而且凝結(jié)最嚴(yán)峻的界面，叫做圍護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)部冷凝界面。蒸汽滲透：當(dāng)室內(nèi)外空氣的水蒸汽含量不等時(shí)，在圍護(hù)結(jié)構(gòu)的兩側(cè)就存在著水蒸汽分壓力差，水蒸汽分子將從壓力較高的一側(cè)通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)向較低的一側(cè)滲透集中，這種現(xiàn)象稱(chēng)為蒸汽滲透。遮陽(yáng)系數(shù)：指在照耀時(shí)間內(nèi)，透過(guò)有遮陽(yáng)窗口的太陽(yáng)輻射熱量與透過(guò)無(wú)遮陽(yáng)窗口的太陽(yáng)輻射量的比值。熱橋：在圍護(hù)結(jié)構(gòu)中，一般都有保溫性能遠(yuǎn)低于主體部分的嵌入構(gòu)件，這些構(gòu)件的傳熱損失比相同面積的主體部分的熱損失多，它們的內(nèi)表面溫度也比主體部分低，在建筑熱工學(xué)中，形象的將這些容易傳熱的構(gòu)件或部分稱(chēng)為熱橋。室外綜合溫度：在一般圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱設(shè)計(jì)中，僅考慮太陽(yáng)輻射熱作用和室外空