建筑物理熱工學復習

1、.室內熱環(huán)境：室內熱環(huán)境的構成因素：空氣溫度、空氣濕度、空氣流速、均勻輻射溫度影響因素（要點掌握人體熱酣暢及其影響因素）:空氣溫度、空氣濕度、空氣流速、壁面溫度、新陳代謝率、衣服熱阻。室內熱環(huán)境的議論方法和標準：單因素議論：空氣溫度：居住建筑室內酣暢性標準：夏天2628度，冬天1820度；可居住性標準：夏天不高于30度，冬天不低于12度多因素綜合議論方法：有益于發(fā)揮各種熱環(huán)境改進措施的作用，降低能源耗費和經濟成本。有效溫度（ET*）熱應力指數(shù)（HSI）估計熱感覺指數(shù)（PMV-PPD）生物天氣圖采暖期度日數(shù)：室內基準溫度（18度）與當?shù)夭膳谑彝饩鶆驕囟鹊牟钪党艘圆膳谔鞌?shù)得出的數(shù)值，單位度*天

2、?！爸评淦诙热諗?shù)”（空調期度日數(shù)）：當?shù)乜照{期室外均勻溫度與室內基準溫度（26度）的差值乘以空調期天數(shù)得出的數(shù)值，單位度*天。室外熱環(huán)境室外熱環(huán)境主要因素（要點）：太陽輻射、空氣溫度、空氣濕度、風、降水太陽輻射：地球基本熱量本源，決定地球天氣的主要因素，直接決定建筑的得熱狀況輻射量表征：太陽輻射照度（強度）和日照時數(shù)直接輻射照度、間接輻射照度、總輻射照度資料.太陽輻射照度影響因素：太陽高度角、空氣質量、云量云狀，地理緯度海拔高度、朝向太陽輻射特色：直接輻射：太陽高度角、大氣透明度成正比關系云量少的地方日總量和年總量都較大海拔越高，直接輻射越強低緯度地區(qū)照度高于高緯度地區(qū)城市地區(qū)比郊區(qū)弱間接輻射

3、：與太陽高度角成正比，與大氣透明度成反比高層云的散射輻射照度高于低層云有云天的散射輻射照度大于無云天日照時數(shù)：可照時數(shù)、實照時數(shù)日照百分率：實照時數(shù)/可照時數(shù)*100%我國日照特色：日照時數(shù)由西北向東南逐漸減少四川盆地日照時數(shù)最低一般在太陽能資源區(qū)劃中有豐富區(qū)、欠豐富區(qū)、困窮區(qū)空氣溫度：氣溫是常用的天氣議論指標，單位攝氏度、華氏度（F=32+1.8C）氣象學中所指的空氣溫度是距離地面1.5m高，背陰處空氣的溫度。丈量空氣溫度一定防范太陽輻射的影響?？諝鉁囟鹊闹饕绊懸蛩兀禾栞椛洌ㄟt滯效應）地表狀況（下墊面）大氣對流作用海拔高度、地形容顏空氣溫度的變化特色：周期性變化日周期和年周期資料.日較差

4、和年較差：自南向北逐漸增大日較差：一日內氣溫的最高值和最低值之差年較差：一年內最熱月與最冷月的月均勻氣溫差空氣濕度：空氣中水蒸汽的含量，常用相對濕度或絕對濕度來表示相對濕度：空氣中水汽壓與飽和水汽壓的百分比絕對濕度：每單位容積的氣體所含水分的重量，一般用mg/L作指標相對濕度的日變化主要受地面性質、水陸分布、季節(jié)寒暑、天氣陰晴等因素影響，一般陸地海面，夏天冬天，晴日陰天，相對濕度的日變化和年變化趨向一般與氣溫變化相反。風：因為大氣壓力所產生的大氣運動，一般以水平方向運動為主，地表增溫不一樣是產生大氣壓力差的主要原由。風的根本成因是太陽輻射不均勻以致的地表增溫不一樣。主要形式：大氣環(huán)流：因太陽輻

5、射在赤道和兩極之間的不均勻產生，是各地天氣差其余主要原由之一；季風：海陸間季節(jié)性氣溫的差異惹起。冬天大陸向海洋，夏天海洋向大陸。地方風：地方性條件的不一樣形成的風，如山谷風、水陸風、巷道風、庭院風風的表征：風速：氣象上也用級來表示，一般分為12級風向：描述來風的方向，大概表示8個方向；風玫瑰圖：各方向出現(xiàn)風的頻率，主導風向降水：表面水汽經蒸發(fā)進入大氣層，遇冷凝結后又下降到地面的液態(tài)或固態(tài)的水分，稱為降水。是造成空氣溫度激烈變化的主要因素。主要形式：雨、雪、冰雹主要表征：降水量：夏天降水量大，冬天降水量小資料.降水時間降水強度天氣因素對建筑的影響天氣天氣的一般分類：全世界性天氣地區(qū)性天氣局域性天

6、氣（小天氣）：各地地方性因素，如地形、下墊層，水文及經濟活動強度等的不一樣是形成該地局域性天氣的主要原由。對建筑及規(guī)劃形式影響較大，相輔相成。城市天氣特色：大氣透明度差，削弱太陽輻射：直接輻射減少，散射輻射增加，晴日少，陰天霧天多蒸發(fā)減弱，濕度變?。翰煌杆操Y料.化表面，人工管道排水霧多，能見度差風速減小，風向隨地而異氣溫較高，形成“熱島效應”城市熱島效對付環(huán)境的影響：1）形成熱島環(huán)流，將城市邊沿區(qū)工廠污染帶入市里2）酷熱天氣多，寒冷天氣少，空調能耗多，采暖能耗少熱島效應產生原由：1）人為排放：人類生產生活中新陳代謝產生的廢熱，城市輸入的各種能量最后以熱量形式發(fā)散到大氣中2）地面狀態(tài)改變：立體

7、化下墊層，通風不良，吸熱多，散熱難，不透水硬化表面多，蒸發(fā)散熱小，表面溫度高。城市熱環(huán)境改進措施：節(jié)能減排，城市生態(tài)環(huán)境資料.建設。微天氣：下墊層不一樣是造成微天氣的主要原由。我國天氣特色：季風天氣明顯，大陸性天氣顯然，天氣種類多樣建筑天氣區(qū)劃標準(GB5017893)溫室效應在城市化的地區(qū)，人類活動對天氣的影響表現(xiàn)影響城市熱環(huán)境的主要因素聯(lián)合天氣的設計策略（斯歐克來的建筑天氣分區(qū)）：依據(jù)空氣溫度、濕度、太陽輻射等因素區(qū)分為四種天氣種類：濕熱天氣區(qū)、干熱天氣區(qū)、溫平和候區(qū)和寒冷天氣區(qū)資料.地區(qū)性天氣建筑設計策略：四種天氣種類(濕熱天氣區(qū)、干熱天氣區(qū)、溫平和候區(qū)和寒冷天氣區(qū))的天氣建筑設計策略(

8、從資料采納、圍護結構、體形、朝向、通風、采光等)民用建筑熱工設計規(guī)范中的5個熱工分區(qū)（特色和設計要求）分區(qū)指標：主要指標：最冷月均勻溫度和最熱月均勻溫度輔助指標：日均勻溫度不大于5度或不小于25度的天數(shù)傳熱的基本方式：熱是物質分子能的外面表現(xiàn)，是能的一種形式。當熱流由一種物體流向另一種物體時，可能惹起物體溫度改動，這類現(xiàn)象稱為顯熱，即可以感知或測知的熱。熱流動可能不會惹起溫度變化，稱為潛熱，包含溶化熱與汽化熱。比熱：1kg物質高升1攝氏度（或1K）所需的熱量，單位J/kg*K。熱容是指是必定的物體高升1攝氏度（或1K）所需的熱量。傳熱方式：溫差以致熱量從溫度高的地方流向溫度低的地方。不一樣溫標

9、之間之間的變換：Tk=Tc+273；Tc=5（Tf-32）/9；Tf=32+1.8Tc資料.導熱：同一物體內部或相互接觸的兩物體之間因為分子熱運動，熱量從高溫處向低溫處轉移的現(xiàn)象。導熱肌理：不一樣溫度的質點的熱運動：導熱系數(shù)：在穩(wěn)固傳熱狀態(tài)下，當資料厚度為1m兩表面的溫差為1攝氏度時，單位時間內經過1平方米截面積的導熱量（W/m*k）。熱阻R：衡量資料抵擋熱量傳達能力的指標R=d/導熱系數(shù)低于0.3，為絕熱資料。導熱系數(shù)影響因素：資料資料干密度：密度越大，導熱系數(shù)越大；玻璃棉有一個最正確容量；資料含濕量：時度越大，導熱系數(shù)越大其余：溫度，資料內部結構，纖維走向對流：流體與流體之間、流體與固體之

10、間發(fā)生相對位移時所產生的熱量交換現(xiàn)象對流肌理：溫度不一樣的流體之間因宏觀運動，相互摻合而傳達熱量。只發(fā)生于流體之間或流體與固體之間。對流大小取決于層流層的厚度（流體運動狀況、溫差、流體自己特征、表面狀況、傾斜程度等）Rc=1/ac自然對流：資料.受迫對流：輻射：把熱量以電磁波的形式從一個物體轉向另一個物體的現(xiàn)象。凡溫度高于絕對零度的物體都可以發(fā)射和接受熱輻射。熱輻射過程中能量變換：物體內能電磁能內能輻射換熱是物體之間相互輻射的結果，溫度高的物體凈失熱，溫度低的物體凈得熱。物體對外來輻射的反應：反射、汲取、透射（能量守恒）h+h+h=1能量反射系數(shù)h：汲取系數(shù)h：透射系數(shù)h：絕對白體：h=1絕對

11、黑體：h=1絕對透明體：h=1一般建筑資料為非透明體，因此h+h=1。同一資料對不一樣波長的電磁波反射能力不一樣；不一樣資料對同一波長的地磁波資料.反射能力不一樣。物體向外輻射的能力：輻射本事：全輻射本事單色輻射本事輻射定律：物體的輻射系數(shù)C：表征物體向外發(fā)射輻射能的能力，其數(shù)值取決于物體表層的化學性質、光潔度、溫度等全部物體均處于05.68W/（m2K4）。黑度：灰體的全輻射本事與同溫度下絕對黑體的全輻射本事的比值稱之為灰體的黑度（亦稱發(fā)射率）。表示灰體的輻射本事湊近絕對黑體的程度，值在01之間。影響因素：資料、光潔度資料.等。常溫下，黑度正比于汲取系數(shù)，資料對太陽輻射的汲取系數(shù)不等于其黑度

12、。h=s玻璃一般可以為是部分透明體，對太陽輻射有很強的透射性能，對紅外線基本不透明。角系數(shù)：把表面1上發(fā)出的輻射能落到表面2上的百分數(shù)稱為表面1對表面2的角系數(shù)。記為：求解角系數(shù)的前提：所研究表面是漫反射；在所研究表面的不一樣地點上向外發(fā)射的輻射熱流密度均勻。資料.黑體表面輻射換熱：灰體表面輻射換熱：.輻射換熱的增強與削弱：增強輻射換熱的門路：增添發(fā)射率增添角系數(shù)削弱輻射換熱的門路：降低發(fā)射率降低角系數(shù)加入遮熱板資料.表面換熱系數(shù):對流換熱和輻射換熱合稱為表面換熱，其熱流強度為兩者之和：遮熱板輻射換熱計算：表面1傳給表面2的凈輻射熱量將減少一半，當有n個遮熱板時，凈輻射熱量減少為本來的1/（n

13、+1）平壁的穩(wěn)固傳熱(深入理解、會計算)平壁的傳熱過程：平壁內表面吸熱平壁自己導熱資料.平壁表面面放熱：封閉空氣間層的傳熱:封閉空氣間層的傳熱是提升圍護結構熱工性能的有效方法，只需傳熱為輻射，約占70%，三種傳熱方式都存在，提升空氣間層熱阻的主要方法：表面貼強反射資料；空氣間層部署在低溫一側；一個厚的間層不如幾個薄的間層。平壁總熱阻的計算:平壁的總傳熱組和傳熱系數(shù)：R0和K0是建筑保溫隔熱性能的重要指標，建筑節(jié)能設計首資料.要考慮因素。K0為R0的倒數(shù)平壁總傳熱阻：內表面換熱熱阻，平壁自己熱阻，表面面換熱熱阻壁體自己的導熱熱阻：熱橋問題（不是要點）計算看例題平壁內部溫度的確定：（看例題）平壁的

14、周期性傳熱(理解相關的術語及其應用)簡諧熱作用：周期性非穩(wěn)態(tài)傳熱，余弦函數(shù)表示式：室外綜合溫度：建筑外保護結構同時遇到室外空氣溫度、太陽直接輻射、天空散射輻射、地資料.面反射輻射和長波熱輻射和大氣長波輻射的作用，這些綜合作用統(tǒng)稱為綜合溫度。導溫系數(shù)：浸透深度：半無窮厚平壁在簡諧熱作用下的傳熱特色：室外、表面及內部任一截面處的溫度顛簸周期相同；溫度顛簸的幅度跟著深入而遞減，這類現(xiàn)象稱為溫度顛簸的衰減，衰減的程度一般用總衰減度來表示：溫度顛簸的初相位（或出現(xiàn)最大值的時間）逐漸向后推動（或延緩），一般用總延緩時間來表述：簡諧熱作用下，資料和圍護結構的熱特征指標：資料蓄熱系數(shù)：表征資料抵擋熱顛簸的能力

15、，一般用S表示，對于半無窮厚平壁，表面的資料.熱流顛簸的振幅與表面溫度顛簸的振幅之比稱之為“資料蓄熱系數(shù)”。S越大，表面溫度顛簸越小，資料熱穩(wěn)固性越好。資料層的熱惰性指標：表征資料層體抗熱顛簸的能力，用D表示。取決于資料自己的蓄熱系數(shù)S及資料層熱阻R：越大，溫度波衰減越快，另一側（背波面）的溫度顛簸越小。對于多層資料構成的復合結構，總熱惰性指標D0為各層資料熱惰性指標之和。資料層的表面蓄熱系數(shù)：一般用Y表示，意義同S。不但取決于資料自己的蓄熱系數(shù)S，與背后的條件有很大關系。有限厚平壁在簡諧熱作用下的傳熱：溫度諧波在有限厚度平壁內的振幅衰減和相位延緩計算：室內溫度波衰減和延緩的計算資料.看例題保

16、溫與防風(深入理解)建筑保溫的目的：抵擋室外寒冷的天氣條件對室內的影響；減少建筑采暖能耗是建筑節(jié)能的重要手段；改進室內的熱酣暢性，提升人們的生活質量：節(jié)能建筑發(fā)展方向：節(jié)能建筑低能耗建筑零能耗建筑建筑節(jié)能的三個階段：節(jié)約能源能量保持能源效率與外國發(fā)達國家對比，我國建筑保溫水平有較大差距。建筑保溫基本源則：充分利用有益因素，戰(zhàn)勝不利因素依據(jù)不一樣的室外天氣條件，采納相應的保溫手段優(yōu)先解決能耗大的部位的保溫采暖設施優(yōu)化建筑保溫的門路：提升保護結構自己的保溫性能資料.建筑的體形設計，盡量減少外頭護結構的面積爭取優(yōu)異的朝向及合適的建筑間距提升建筑的氣密性，防范冷風浸透防范濕潤，防范圍護結構表面及內部出

17、現(xiàn)冷凝采暖期：日均氣溫不大于5攝氏度采暖區(qū)：一年內日均氣溫不大于5攝氏度天數(shù)大于90天的地區(qū)，一般為秦嶺淮河一線以北地區(qū)。采暖日度數(shù)體形系數(shù)：建筑物與室外大氣接觸的表面面積與其所包圍的體積的比值。寒冷地區(qū)的建筑體形系數(shù)應小于或等于0.40最小總熱阻：為使建筑外頭護結構內表面不產生結露，外保護結構的總熱阻一定大于一個值，這個值稱為“最小總熱阻”，它由室內外的計算溫度差以及室內溫度與圍護結構內表面的同意溫度差決定。室外計算溫度的取值依據(jù)墻體的熱惰性指標確立，n為溫差修正系數(shù)，t為室內空氣與圍護結構內表面之間的同意溫差，輕質資料外墻的最小總熱阻附帶值圍護結構的經濟傳熱阻：影響因素：可見因素：圍護結構

18、造價、設施系統(tǒng)花費、運轉及保護費不行見因素：環(huán)境成本、酣暢度、勞動力成本、能源價格改動資料.在條件同意的狀況下，熱阻越大越好，當經過圍護結構消散的熱量不再是房間總能耗的主要原由時，再增添熱阻沒有顯然的成效。圍護結構均勻傳熱系數(shù)計算：節(jié)能建筑的設計指標：規(guī)定性指標：1）圍護結構的傳熱系數(shù)限值（依據(jù)體形系數(shù)、熱惰性指標）窗戶的傳熱系數(shù)，窗墻比）換氣次數(shù)（空氣浸透）性能行指標：采暖耗熱量指標qH，采暖耗煤（電）量指標制冷好冷量指標qC，制冷耗電量指標采暖耗熱量指標：在采暖期室外均勻溫度條件下，為保持室內計算溫度，單位建筑面積在單位時間內耗費的、須由室內供暖設施供應的熱量，單位W/m2換氣次數(shù)：換氣次

19、數(shù)=房間送風量/房間體積，單位是次/小時。是一個經驗系數(shù)。資料.窗墻面積比：窗戶洞口面積與房間立面單元面積（即建筑層高與開間定位線圍成的面積）的比值。圍護結構保溫結構：三種主要的保溫結構方案：保溫承重合二為一單設保溫層復合結構內保溫、中保溫（夾心保溫杯）和外保溫：外保溫長處：減少結構層常年受年溫度應力的影響，提升結構長久性；有益于防范或減少結構層內部產生凝結；可使熱橋部位的熱損失減少，并能防范熱橋內表面局部結露；利于房間熱穩(wěn)定性；舊房改造。弊端：對于短暫使用的房間，因為升溫慢而不利；對保溫資料要求高；一定有很好的表面面保護方案。倒置式屋面、外墻外保溫系統(tǒng)（EIFS）資料.中保溫長處：對內側墻片

20、和保溫資料形成有效的保護，對保溫資料的選材要求不高；對施工季節(jié)和施工條件要求不高，不影響冬天施工；弊端：在非寒冷地區(qū)，此類墻體對比于一般墻體尚偏厚；內外側墻片之間需有連接件連接，結構較傳統(tǒng)墻體復雜；外頭護結構的“熱橋”許多；外側墻片受室外天氣影響大，日夜溫差和冬夏溫差大，易造成墻體開裂和雨水滲漏；抗震性差。內保溫長處：造價低、施工簡便；弊端：保溫成效差、會出現(xiàn)冷凝水、影響裝修、影響套內面積。圍護結構傳熱異樣部位的保溫措施：窗戶的保溫：資料.熱橋的保溫：主要改進措施：盡量以非貫穿式熱橋取代貫穿式熱橋；熱橋部位增添保溫辦理。圍護結構轉角部位保溫：存在的主要問題：內表面溫度過低，簡單產生表面凝結；能

21、耗增大。地面的保溫：地面?zhèn)鳠岬奶厣何鼰嶂笖?shù)B，人體的舒適要求：頭冷足熱，地面的熱工性能選擇，周邊部位增設保溫資料防風的重要性：加速圍護結構散熱，帶走室內熱量，促進人體蒸發(fā)散熱，資料.建筑防風的四項基本措施：選擇避風環(huán)境，盡可能減少散熱面積，最大限度的提升圍護結構的氣密性，盡量增添圍護結構的熱阻。傳濕與防潮(深入理解，會計算)濕空氣的物理性質：自然界的空氣是干空氣和水蒸汽的混雜物，濕空氣即含有水蒸氣的空氣，水蒸汽分壓力P，飽和蒸汽壓Ps空氣濕度：絕對濕度f（g/m3）、飽和蒸汽量fmax相對濕度絕對濕度f：每單位容積的氣體所含水分的重量，一般用mg/L作指標相對濕度：空氣中水汽壓與飽和水汽壓的

22、百分比露點溫度td：空氣在水汽含量平和壓都不改變的條件下，冷卻到飽和時的溫度。濕球溫度tw：某一狀態(tài)下的空氣，同濕球溫度表的濕潤溫包接觸，發(fā)生絕熱熱濕交換，使其達到飽和狀態(tài)時的溫度。露點溫度的計算（例題）圍護結構的濕狀況：主要決定因素：資料原始濕度施工過程中進入結構的水分因為毛細管作用由土壤浸透到結構中的水分雨雪作用浸透到結構中的水分使用過程中的水分資料的吸濕作用從空氣中汲取的水分空氣中的水分在圍護結構表面或內部產生冷凝：表面冷凝：主要因為熱的濕空氣接觸到冷的表面產生的冷凝結水的現(xiàn)象資料.內部冷凝：當水蒸汽在圍護結構內部傳輸時，一旦遇到內部某個冷區(qū)溫度達到或低于露點溫度，水蒸氣即形成凝結水。（

23、因為發(fā)生在結構內部難以辦理）圍護結構的水分遷徙：水分遷徙的原由：資料內部的壓力差、濕度差、溫度差惹起資料內部水分遷徙水分遷徙的特色：遷徙方向：由高勢位面?zhèn)飨虻蛣菸幻?；純濕傳導：在沒有溫差條件下的水分遷徙；熱濕傳導：有溫差條件下的水分遷徙；水分遷徙的相態(tài)：1）以氣態(tài)的擴散方式遷徙（水蒸汽浸透）以液態(tài)水的毛細浸透方式遷徙。當資料的含濕量低于其最大含濕量時，以水蒸氣擴散形式遷徙，高于時以液態(tài)毛細浸透方式遷徙。圍護結構冷凝的檢驗：資料.防范和控制冷凝的措施：防范和控制表面凝結：正常濕度的采暖房間高濕房間地面泛潮的防范防范和控制內部凝結：資料不知序次應依據(jù)“進難出易”的原則；資料.設置隔汽層設置通風間層

24、或泄汽溝道隔熱與通風(深入理解)熱天氣的特色及傳統(tǒng)建筑形式（濕熱地區(qū)和干熱地區(qū)傳統(tǒng)建筑形式）干熱天氣：溫度高，濕度小，我國新疆地區(qū)濕熱天氣：溫度高，濕度大，我國南方大部分地區(qū)室內過熱與防熱門路：夏天室內過熱的原由：室外熱空氣經窗戶流入室內太陽輻射經過窗戶傳入室內經周邊建筑、地面反射的太陽輻射圍護結構的傳熱室內余熱建筑防熱的門路：減弱室外的熱作用窗口遮陽建筑圍護結構的隔熱與散熱合理組織自然通風資料.盡量減少室內余熱建筑隔熱設計與計算（室外綜合溫度）：隔熱設計標準：房間在自然通風條件下，建筑物的屋頂和東、西墻面內表面最高溫度不得高于室外計算溫度的最高值，即：室外綜合溫度：綜合了室外氣平和太陽輻射這兩種熱作用建筑圍護結構各朝向因為太陽輻射不一樣，綜合溫度也會不一樣，屋頂最大，西、東墻次之；外表面的資料對綜合溫度影響很大，淡色表面的綜合溫度圍護結構隔熱措施：屋頂?shù)母魺岽胧航档吞栞椛洚斄繙囟葴p少屋頂實體