建筑物理ppt課件

1、05 設(shè)備王寧 第一篇 建筑熱工學(xué) 第二篇 建筑光學(xué) 第三篇 建筑聲學(xué)建筑熱工學(xué)根本知識(shí)建筑保溫與防濕建筑防熱建筑日照back教學(xué)目的：掌握熱量傳送的三種根本方式：導(dǎo)熱、對(duì)流、輻射；教學(xué)目的：掌握熱量傳送的三種根本方式：導(dǎo)熱、對(duì)流、輻射； 掌握平壁穩(wěn)定傳熱的規(guī)律、傳熱過(guò)程、計(jì)算內(nèi)部溫度分布。掌握平壁穩(wěn)定傳熱的規(guī)律、傳熱過(guò)程、計(jì)算內(nèi)部溫度分布。1.1圍護(hù)構(gòu)造傳熱的根本方式圍護(hù)構(gòu)造傳熱的根本方式 熱量的傳送方式：導(dǎo)熱、對(duì)流、輻射。熱量的傳送方式：導(dǎo)熱、對(duì)流、輻射。1.1.1導(dǎo)熱導(dǎo)熱導(dǎo)熱機(jī)理：導(dǎo)熱機(jī)理： 同一物體內(nèi)各部分溫度不同、或溫度不同的物體直接接觸時(shí)，資料內(nèi)同一物體內(nèi)各部分溫度不同、或溫度不同

2、的物體直接接觸時(shí)，資料內(nèi)部發(fā)生的熱量轉(zhuǎn)移過(guò)程。部發(fā)生的熱量轉(zhuǎn)移過(guò)程。 在固體、液體和氣體中均存在導(dǎo)熱景象。在建筑熱工學(xué)中，遇到最多在固體、液體和氣體中均存在導(dǎo)熱景象。在建筑熱工學(xué)中，遇到最多的是平壁的導(dǎo)熱。的是平壁的導(dǎo)熱。平壁的導(dǎo)熱公式：平壁的導(dǎo)熱公式： ； backRqeidR qFQ 1.1.2對(duì)流定義 對(duì)流是指依托流體的宏觀運(yùn)動(dòng)，把熱量從一處傳送到另一處的景象。工程上遇到的是流體流過(guò)一個(gè)固體壁面時(shí)發(fā)生的熱量交換過(guò)程，稱為外表?yè)Q熱或?qū)α鱾鳠帷７诸?lèi) 對(duì)流按產(chǎn)生緣由可分為：自然對(duì)流、受迫對(duì)流。 自然對(duì)流是指本來(lái)溫度一樣的流體或流體與相鄰的固體外表，因其中某一部分受熱或遇冷產(chǎn)生溫差，構(gòu)成對(duì)流運(yùn)動(dòng)

3、而傳送熱能； 受迫對(duì)流是指因外力作用，如風(fēng)力、水泵、風(fēng)機(jī)等的擾動(dòng)，迫使流體產(chǎn)生對(duì)流。對(duì)流傳熱過(guò)程的計(jì)算公式牛頓公式： 計(jì)算對(duì)流傳熱的面積熱流量，也就是如何確定外表傳熱系數(shù) 的問(wèn)題。外表傳熱系數(shù)常用閱歷公式進(jìn)展計(jì)算。)(tqccc1.1.3輻射輻射機(jī)理 任何物體只需熱力學(xué)溫度高于0K，外表就會(huì)不停的向周?chē)l(fā)射電磁波，同時(shí)又不斷的吸收其他物體投射來(lái)的電磁波。輻射傳熱特點(diǎn) 輻射傳熱不需求物質(zhì)間的相互接觸，也不需求任何中間媒介。 輻射過(guò)程中伴隨這能量的轉(zhuǎn)換。 凡是溫度高于絕對(duì)零度的一切物體，不論它們的溫度高低都在不延續(xù)地向外輻射不同波長(zhǎng)的電磁波。輻射能的吸收、反射和透射 當(dāng)物體外表遭到輻射強(qiáng)度為Io的

4、輻射時(shí)，其能量守恒定律有： 式中， 物體對(duì)輻射熱的光譜反射比， ； 物體對(duì)輻射熱的光譜吸收比， ； 物體對(duì)輻射熱的光譜透射比， 。IIIIo1oIIoIIoII 1.2圍護(hù)構(gòu)造的穩(wěn)定傳熱過(guò)程1.2.1圍護(hù)構(gòu)造一維穩(wěn)定傳熱的根本規(guī)律 穩(wěn)定傳熱是最簡(jiǎn)單和最根本的傳熱過(guò)程，由于計(jì)算方便，建筑熱工設(shè)計(jì)中常采用此種模型進(jìn)展估算。1一維穩(wěn)定傳熱假設(shè)： 假設(shè)圍護(hù)構(gòu)造的寬度和高度的尺寸比厚度大得多，那么經(jīng)過(guò)平壁的熱量流動(dòng)可以為只需沿厚度一個(gè)方向，這就是一維穩(wěn)定傳熱。2一維穩(wěn)定傳熱的主要特征：經(jīng)過(guò)平壁的面界熱流量q處處一樣；同一材質(zhì)的平壁內(nèi)部各界面間溫度分布呈直線關(guān)系，即溫度隨間隔的變化規(guī)律為直線。3圍護(hù)構(gòu)造多

5、層平壁的傳熱過(guò)程：內(nèi)外表吸熱多層平壁資料層的導(dǎo)熱過(guò)程外外表散熱4多層平壁穩(wěn)定傳熱過(guò)程的計(jì)算公式：5一維穩(wěn)定傳熱時(shí)平壁內(nèi)部的溫度分布壁體內(nèi)外表的溫度：多層平壁任一層的內(nèi)外表溫度：壁體外外表溫度： 在穩(wěn)定傳熱條件下，每一資料層內(nèi)的溫度分布是不斷線，在多層平壁中成一條延續(xù)的折線。資料層內(nèi)的溫度降落程度與各層的熱阻成正比，資料層的熱阻愈大，在該層內(nèi)的溫度降落愈大。)(1100eieieieieieittKRttRdRttdttq)(0eiiiittRRt)(011eimjjiimttRRRt)(0eieeettRRt1.3周期性不穩(wěn)定傳熱的根本規(guī)律1.3.1周期性不穩(wěn)定傳熱的根本特點(diǎn)1溫度動(dòng)搖過(guò)程延遲

6、；其緣由在于，資料層升溫或降溫，需求一定的時(shí)間供應(yīng)或放出熱量。2溫度波“衰減；其緣由是由于構(gòu)造資料層的熱惰性呵斥的。1.3.2諧波作用下資料和圍護(hù)構(gòu)造的熱特性目的1資料的蓄熱系數(shù)S 某一勻質(zhì)半無(wú)限大壁體一側(cè)遭到諧波作用時(shí)，迎波面上受的面積熱流量振幅Aq與該外表的溫度振幅A之比，稱為資料的蓄熱系數(shù)。2資料層的熱惰性目的D 資料層的熱惰性目的是表示資料層遭到動(dòng)搖熱的作用后，背波面上溫度動(dòng)搖猛烈程度的一個(gè)目的，它闡明資料層抵抗溫度動(dòng)搖的才干。 D = R SAASq1.4描畫(huà)濕空氣的物理量1.4.1水蒸氣的分壓力P濕空氣： 含有水蒸氣的空氣稱為濕空氣。室內(nèi)外的空氣都是濕空氣，濕空氣是干空氣和水蒸氣的

7、混合物。道爾頓分壓定律： 濕空氣的總壓力等于干空氣的分壓力和水蒸氣的分壓力之和，即：1.4.2空氣濕度1絕對(duì)濕度 每立方米的濕空氣所含水蒸氣的質(zhì)量，稱為絕對(duì)濕度。絕對(duì)濕度普通用f表示，單位g/m3。飽和形狀下的絕對(duì)濕度那么用飽和蒸汽量fmax表示。2相對(duì)濕度 相對(duì)濕度是指在一定溫度及大氣壓力下，濕空氣的絕對(duì)濕度f(wàn)與同溫度下的飽和蒸汽量fmax的比值，又稱為飽和度。相對(duì)濕度普通用表示：PPPdw 相對(duì)濕度可用來(lái)直接判別空氣的干、濕程度。1.4.3露點(diǎn)溫度 空氣在含濕量和大氣壓不變的情況下，冷卻到飽和形狀即相對(duì)濕度100所對(duì)應(yīng)的溫度，稱為該形狀下空氣的露點(diǎn)溫度，以符號(hào)td表示。氣溫如低于露點(diǎn)溫度，

8、就會(huì)產(chǎn)生結(jié)露或接霜景象。1.4.4濕球溫度和干球溫度 用兩支一樣的水銀溫度計(jì)，一支的水銀球用浸在水中的濕紗布包起來(lái)，稱為濕球溫度計(jì)，其相應(yīng)的讀數(shù)為濕球溫度twet；另一支不包紗布，稱為干球溫度計(jì)，其相應(yīng)的讀數(shù)為干球溫度tdry。干球溫度實(shí)踐上就是空氣的溫度。濕球溫度計(jì)和干球溫度計(jì)共同構(gòu)成干濕球溫度計(jì)。 干濕球溫度計(jì)可以來(lái)測(cè)定空氣的相對(duì)濕度。普通用圖表來(lái)表示相對(duì)濕度與干球溫度和濕球穩(wěn)定的關(guān)系。%100maxff%100maxPP 1.5室內(nèi)外熱環(huán)境1.5.1室外熱環(huán)境1與建筑物親密相關(guān)的氣候要素 一個(gè)地域的氣候情況是許多要素綜協(xié)作用的結(jié)果。與建筑物親密相關(guān)的氣候要素為：氣溫、太陽(yáng)輻射、空氣濕度、

9、風(fēng)及降水等。2我國(guó)的建筑氣候分區(qū) 全球氣候復(fù)雜，差別大。我國(guó)根據(jù)建筑特點(diǎn)、運(yùn)用要求及各種氣候要素對(duì)建筑物的影響，在全國(guó)范圍內(nèi)進(jìn)展了建筑氣候分區(qū)的任務(wù)，以指點(diǎn)作出適宜的設(shè)計(jì)。3城市小氣候特點(diǎn) 城市小氣候是由于特殊的地表覆蓋、人口排放的熱量和水汽、廢氣及其他生活污染物呵斥的。 城市區(qū)域的小氣候要素表達(dá)在：大氣透明度小，消弱了太陽(yáng)輻射；氣溫較高，構(gòu)成“熱島效應(yīng)風(fēng)速減小，風(fēng)向因地而異；蒸發(fā)減弱、濕度變?。混F多，能見(jiàn)度差。 城市建筑熱工設(shè)計(jì)必需思索上述小氣候要素。1.5.2室內(nèi)熱平衡1人體的熱平衡方程 人體得失熱量可用下式表示： q與人的體溫變化率成正比， q 0或q 0對(duì)人體都有危害。為維持人體外表溫

10、度恒定在36.5不變，必需使人體得失熱量q 為零，即人體熱平衡方程為： 在到達(dá)熱平衡時(shí)，如對(duì)流傳熱量占總散熱量的2530，輻射散熱量占4550，呼吸和有覺(jué)得蒸發(fā)散熱量占2530時(shí)，人體才干到達(dá)熱溫馨形狀，能到達(dá)這種適宜比例的環(huán)境就是人體熱溫馨的 充分條件。wrcmqqqqq0wrcmqqqq2室內(nèi)熱環(huán)境的評(píng)價(jià)新有效溫度ET新等感溫度預(yù)測(cè)熱感指數(shù)PMVPPD目的教學(xué)目的：掌握建筑保溫設(shè)計(jì)的根本原那么，圍護(hù)構(gòu)造保溫設(shè)計(jì)的根本教學(xué)目的：掌握建筑保溫設(shè)計(jì)的根本原那么，圍護(hù)構(gòu)造保溫設(shè)計(jì)的根本方方 法最小總熱阻法，特殊部位的保溫設(shè)計(jì)，圍護(hù)構(gòu)造的蒸汽法最小總熱阻法，特殊部位的保溫設(shè)計(jì)，圍護(hù)構(gòu)造的蒸汽 浸透，

11、外表冷凝、內(nèi)部冷凝的檢驗(yàn)及防控措施。浸透，外表冷凝、內(nèi)部冷凝的檢驗(yàn)及防控措施。2.1圍護(hù)構(gòu)造的保溫設(shè)計(jì)圍護(hù)構(gòu)造的保溫設(shè)計(jì)2.1.1建筑保溫設(shè)計(jì)的根本原那么建筑保溫設(shè)計(jì)的根本原那么1充分利用日照充分利用日照2添加房間的密閉性添加房間的密閉性3合理選擇建筑體型與平面方式合理選擇建筑體型與平面方式4使房間具有良好的熱特性與合理的供熱系統(tǒng)使房間具有良好的熱特性與合理的供熱系統(tǒng)2.1.2外圍護(hù)構(gòu)造的保溫設(shè)計(jì)外圍護(hù)構(gòu)造的保溫設(shè)計(jì)1圍護(hù)構(gòu)造保溫設(shè)計(jì)的根本方法最小總熱阻法：圍護(hù)構(gòu)造保溫設(shè)計(jì)的根本方法最小總熱阻法：backieiRtnttR)(min, 02絕熱資料 普通把熱導(dǎo)率小于0.25W/m.K，表觀密度小于1000kg/m2，并可用于絕熱工程的資料