考研學(xué)習(xí)筆記 《建筑物理》（第3版）筆記和課后習(xí)題詳解

編制了柳孝圖主編的《建筑物理》的輔導(dǎo)用書(均提供免費(fèi)下載，免費(fèi)升級):作為柳孝圖主編的《建筑物理》(第3版)的配套輔導(dǎo)書，本書具有以下幾個方面的特點：1.整理教材筆記，濃縮知識精華。本書每章的復(fù)習(xí)筆記均對本章的重難點進(jìn)行了整理，并2.詳解課后習(xí)題，鞏固重點難點。本書參考大量相關(guān)輔導(dǎo)資料，3版)的課后思考題進(jìn)行了詳細(xì)的分析和解答，并對相關(guān)重要知識點進(jìn)行了延伸和歸納。3.免費(fèi)更新內(nèi)容，獲取最新信息。本書定期進(jìn)行修訂完善，補(bǔ)充最新的考研真題和答案解3D電子書、3D題庫(免費(fèi)下載，免費(fèi)升級)、全套資料(歷年真題及答案、筆記講義等)、入學(xué)考試、指定教材為柳孝圖主編的《建筑物理》(第3版)的考生，也可供各大院校建筑1.互動學(xué)習(xí)：搖一搖，找學(xué)友，交友學(xué)習(xí)兩不誤頻、語音等形式),交友學(xué)習(xí)兩不誤；學(xué)習(xí)圈內(nèi)有學(xué)霸解答本書學(xué)習(xí)中的問題，并配有專職2.720度立體旋轉(zhuǎn)：好用好玩的全新學(xué)習(xí)體驗3.質(zhì)量保證：每本e書都經(jīng)過圖書編輯隊伍多次反復(fù)修改，年年升級4.手機(jī)掃碼即可閱讀，精彩內(nèi)容，輕松分享掃碼即可在手機(jī)閱讀，隨處隨學(xué)。可以不用客5.免費(fèi)升級：更新并完善內(nèi)容，終身免費(fèi)升級6.功能強(qiáng)大：記錄筆記、答案遮擋等十大功能(1)知識點串聯(lián)列舉——相同知識點內(nèi)容列表呈現(xiàn)，便于讀者記憶和復(fù)習(xí)，舉一反三，觸(2)劃線添加筆記——使用顏色筆工具，劃一條線，寫筆記，提交糾錯?！惊毤彝瞥觥?3)答案遮擋——先看題后看答案，學(xué)習(xí)效果好?！惊毤彝瞥觥?4)全文檢索——輸入關(guān)鍵詞，本書相關(guān)內(nèi)容一覽無余?！惊毤彝瞥觥?.多端并用：電腦手機(jī)平板等多平臺同步使用本書一次購買，多端并用，可以在PC端(在線和下載)、手機(jī)(安卓和蘋果)、平板(安卓和蘋果)等多平臺同步使用。同一本書，使用不同終端登錄，可實現(xiàn)云同步，即更換不同為您處理!()是一家為全國各類考試和專業(yè)課學(xué)習(xí)提供輔導(dǎo)方案【保過班、網(wǎng)授班、3D電子書、3D題庫】的綜合性學(xué)習(xí)型視頻學(xué)習(xí)網(wǎng)站，擁有近100種考試(含418個考試科目)、194種經(jīng)典教材(含英語、經(jīng)濟(jì)、管理、證券、金融等共16大類),合計近萬小時的面授班、網(wǎng)授如您在購買、使用中有任何疑問，請及時聯(lián)系我們，我們將竭誠為您服務(wù)!全國熱線：(8:30-00:30)詳情訪問：http://(理工類)第1篇建筑熱工學(xué)第1章室內(nèi)外熱環(huán)境1.1復(fù)習(xí)筆記1.2課后習(xí)題詳解第2章建筑的傳熱與傳濕第3章建筑保溫與節(jié)能第4章建筑隔熱與通風(fēng)4.1課后習(xí)題詳解第5章建筑日照與遮陽第1章建筑光學(xué)基本知識2.1復(fù)習(xí)筆記2.2課后習(xí)題詳解3.2課后習(xí)題詳解第1章聲音的物理性質(zhì)及人對聲音的感受1.1復(fù)習(xí)筆記1.2課后習(xí)題詳解第3章聲環(huán)境規(guī)劃與噪聲控制3.2課后習(xí)題詳解第4章室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計4.2課后習(xí)題詳解第1篇建筑熱工學(xué)第1章室內(nèi)外熱環(huán)境1.1復(fù)習(xí)筆記1.室內(nèi)熱環(huán)境組成要素(1)室內(nèi)熱環(huán)境主要由室內(nèi)氣溫、濕度、氣流及壁面熱輻射等因素綜合而成。(2)各種室內(nèi)微氣候因素的不同組合，會形成不同的室內(nèi)熱環(huán)境。2.人體熱平衡與熱舒適(1)熱舒適(2)熱平衡△q值與人們的體溫變化率成正比當(dāng)達(dá)到熱平衡狀態(tài)時，對流換熱約占總散熱量的25%～30%,輻射散熱量占45%～50%,呼吸和無感覺蒸發(fā)散熱量占25%～30%時，人體才能達(dá)到熱舒適狀態(tài)，能達(dá)到這種適宜比3.人體熱平衡的影響因素(1)人體新陳代謝產(chǎn)熱量qm②單位時間內(nèi)人體新陳代謝所產(chǎn)生的能量，稱為新陳代謝率，通常用符號m表示，單位為W/m2(人體表面積),1met=58.2W/m2。a.當(dāng)人體平均皮膚溫度高于空氣溫度時，則qc為負(fù)值，人體向周圍空氣散熱，且氣流速度b.當(dāng)空氣溫度高于人體平均皮膚溫度時，則qc為正值，人體從空氣中得熱，成為人體對流(3)輻射換熱量qr(4)人體的蒸發(fā)散熱量qw③人體靠有感的汗液蒸發(fā)散失的熱量，在整個皮膚表面100%為汗液濕透時，達(dá)最大值。它4.室內(nèi)熱環(huán)境綜合評價(1)有效溫度(ET)(2)熱應(yīng)力指數(shù)(HSI)qmax-最大可能的蒸發(fā)散熱量，其值決定于室內(nèi)空氣濕度、氣流速度以及人體衣著等因素。(3)預(yù)計熱感覺指數(shù)(PMV)注：氣溫ti、相對濕度φi、環(huán)境表面平均輻射溫度-=、氣流速度vi、新陳代謝率m、皮膚平均溫度一：=、汗液蒸發(fā)率qsw、所著衣服熱阻Rc。PMV值按人的熱感覺分為很熱、熱、稍熱、舒適、稍冷、冷、很冷七個等級(圖1-1)。PMV在-0.5～0.5范圍內(nèi)為室內(nèi)熱舒適指標(biāo)。(4)心理適應(yīng)性模型②心理適應(yīng)性模型是解釋自然通風(fēng)建筑中實際觀測結(jié)果和PMV預(yù)測結(jié)果不同的主要原因。式中tic—室內(nèi)熱中性溫度(室內(nèi)熱舒適溫度),℃。③適應(yīng)性模型以熱中性溫度為中心，以90%的人可接受舒適溫度變化范圍為5℃和80%的人可接受舒適溫度變化范圍為7℃來定義自然通風(fēng)建筑的熱舒適溫度區(qū)。5.室內(nèi)熱環(huán)境的影響因素(1)室外氣候因素(2)熱環(huán)境設(shè)備的影響(3)其它設(shè)備的影響(4)人體活動的影響人體是“發(fā)熱器”。1.太陽輻射(1)重要性(2)類型(3)大氣(4)波段(5)日照時數(shù)(1)定義氣溫的垂直遞減率平均為0.6℃/100m。(2)影響因素(3)變化3.空氣濕度(1)定義(2)相對濕度(圖1-2)(3)絕對濕度圖1-2相對濕度的日變化4.風(fēng)(1)類型①大氣環(huán)流(造成各地氣候差異的主要原因之一)a.大氣環(huán)流是指大氣從赤道到兩極和從兩極到赤道的經(jīng)常性活動。b.控制大氣環(huán)流的主要因素是地球形狀和地球的運(yùn)動。②地方風(fēng)a.地方風(fēng)是指由于地表水陸分布、地勢起伏、表面覆蓋等條件不同而引起的風(fēng)。b.季風(fēng)由海陸間季節(jié)氣溫的差異引起，季風(fēng)的變化以年為周期。我國的季風(fēng)大部分來自熱(2)特性①風(fēng)向是指風(fēng)吹來的地平方向，陸地風(fēng)向用16個方位表示。②風(fēng)速為了直觀地反映一個地方的風(fēng)速和風(fēng)向，通常用風(fēng)玫瑰圖(圖1-3)表示。圖1-3風(fēng)玫瑰圖(1)概念a.降水量是指降落到地面的雨、雪、雹等融化后，未經(jīng)蒸發(fā)或滲透流失而積累在水平面上的水層厚度，以毫米(mm)為單位。b.降水時間是指一次降水過程從開始到結(jié)束的持續(xù)時間，用時(h)、分(min)表示。c.降水強(qiáng)度是指單位時間內(nèi)的降水(2)影響因素①氣溫b.炎熱地區(qū)水的蒸發(fā)強(qiáng)烈，空氣包容水汽的能力很大，水汽凝結(jié)時會產(chǎn)生大量降水。②其他(3)規(guī)律a.我國降水量大體由東南向西北遞減，山嶺的向風(fēng)坡常為多雨b.受季風(fēng)影響，雨量都集中在夏季，變化特大，強(qiáng)度可觀，年雨量變化大。(4)降雪量1.嚴(yán)寒地區(qū)(1)定義是指累年最冷月平均溫度低于或等于-10℃的地區(qū)。主要包括(2)設(shè)計要求2.寒冷地區(qū)(1)定義是指累年最冷月平均溫度為0～-10℃的地區(qū)。主要包括華北地區(qū)、新疆和西藏南部地區(qū)及(2)設(shè)計要求3.夏熱冬冷地區(qū)(1)定義是指累年最冷月平均溫度為0～10℃、最熱月平均溫度25～30(2)設(shè)計要求4.夏熱冬暖地區(qū)(1)定義是指累年最冷月平均溫度高于10℃、最熱月平均溫度25～29℃的地區(qū)。包括南嶺以南及南(2)設(shè)計要求5.溫和地區(qū)(1)定義是指累年最冷月平均溫度為0～13℃、最熱月平均溫度18～25(2)設(shè)計要求1.城市氣候(1)成因(2)變化a.熱島效應(yīng)b.城市熱島強(qiáng)度2.微氣候微氣候(熱微環(huán)境)是更小范圍的氣候變化，主要表現(xiàn)在日照狀況、氣溫、濕度、氣流分布(1)下墊面的影響a.天然下墊面以土壤、植被或水體為主要覆蓋物。b.白天吸收的太陽輻射用于加熱空氣、土壤和植物，以及蒸發(fā)水體。c.通過樹木和其它植被的蒸騰作用和光合作用吸收大部分熱量，反射部分熱量，土壤中貯a.在城市居住區(qū)中，人工構(gòu)筑的下墊面多為硬性下墊面。b.下墊面接收到的太陽輻射大部分用于加熱下墊面，進(jìn)而加熱表面附近的空氣。c.被下墊面反射的太陽輻射為其它建筑物吸收，表面溫度升高，進(jìn)一步加熱空氣。(2)建筑物的影響a.建筑表面遮擋部分原應(yīng)照射在地面上的太陽輻射，這些太陽輻射被建筑吸收而使表面溫b.被地面反射的太陽輻射被建筑表面吸收或再反射到地面，增加居住區(qū)內(nèi)的能量累積。c.原本地面與天空之間的輻射換熱被建筑遮擋，這些能量無法散發(fā)出去，留在居住區(qū)內(nèi)。②材料(圖1-4)圖1-4各種地表材料夏季表面溫度變化(3)氣流的影響③由于不同高度的溫差而引起的垂直方向的氣流有時會對區(qū)內(nèi)的環(huán)境起到一定1.為什么從事建筑設(shè)計的技術(shù)人員需要學(xué)習(xí)熱環(huán)境知識、研究熱環(huán)境問題?(1)室內(nèi)熱環(huán)境的品質(zhì)直接影響人們的工作、學(xué)習(xí)和生活，甚至人體的健康。營造相對舒(3)建筑熱工學(xué)的知識，對提高設(shè)計水平，保證工程質(zhì)量，延長建筑物使用壽命，節(jié)約能2.人體有哪幾種散熱方式?各受哪些因素的制約與影響?答：(1)人體散熱方式的類型(2)制約人體散熱方式的因素3.影響人體熱舒適的物理參數(shù)有哪些?它們各自涉及哪些因素?答：影響人體熱舒適的物理參數(shù)有人體本身和室內(nèi)熱環(huán)境兩個方面。,其涉及的因素如下：(2)室內(nèi)熱環(huán)境包含室內(nèi)空氣溫度、空氣相對濕度、氣流速度、環(huán)境平均輻射溫度四個因4.為什么人體達(dá)到了熱平衡，并不一定就是熱舒適?(1)人體達(dá)到熱平衡只是達(dá)到熱舒適的必要條件。(2)人體達(dá)到熱平衡的公式為△q=qm±qc±qr-qw,式中各項還受一些條件的影響，可以在(3)從人體熱舒適考慮，單純達(dá)到熱平衡是不夠的，還應(yīng)當(dāng)使人體與環(huán)境的各種方式換熱限制在一定范圍內(nèi)。當(dāng)達(dá)到熱平衡狀態(tài)時，對流換熱約占總散熱量的25%～30%,輻射散熱量占45%～50%,呼吸和無感覺蒸發(fā)散熱量占25%～30%時，人體才能達(dá)到熱舒適狀態(tài)，5.評價熱環(huán)境的綜合指標(biāo)主要有哪些?各有何特點?答：(1)評價熱環(huán)境的綜合指標(biāo)(2)各要素的特點②熱應(yīng)力指數(shù)是人體所需的蒸發(fā)散熱量與室內(nèi)環(huán)境條件下最大可能的蒸發(fā)散熱量之比。但③預(yù)計熱感覺是指數(shù)是為全面評價室內(nèi)熱環(huán)境參數(shù)以及人體狀況(活動與衣著)對人體熱舒PMV預(yù)測結(jié)果不同的主要原因，并歸納出室內(nèi)熱中性溫度和室外月平均氣溫之間的關(guān)系。6.根據(jù)人體心理適應(yīng)性模型，你所在地區(qū)最熱月份的熱舒適溫度上限為多少?作簡單的問7.影響室內(nèi)熱環(huán)境的室外氣候因素主要有哪些?8.我國民用建筑熱工設(shè)計氣候分區(qū)是如何劃分的?它們對設(shè)計有何要求?答：(1)我國民用建筑熱工設(shè)計氣候的分區(qū)①嚴(yán)寒地區(qū)是指累年最冷月平均溫度低于或等于-10℃的地區(qū)。主要②寒冷地區(qū)是指累年最冷月平均溫度為0~-10℃的地區(qū)。主要包括華北地區(qū)、新疆和西藏③夏熱冬冷地區(qū)是指累年最冷月平均溫度為0～10④夏熱冬暖地區(qū)是指累年最冷月平均溫度高于10℃、最熱月平均溫度25～29℃的地區(qū)。包⑤溫和地區(qū)是指累年最冷月平均溫度為0～13℃(2)個分區(qū)對設(shè)計的要求9.何謂城市氣候?其成因主要有哪些?城市氣候有哪些主要的特征?答：(1)城市氣候的含義(2)城市氣候的成因(3)城市氣候的特征10.分析城市熱島效應(yīng)形成的原因及其可能產(chǎn)生的影響。答：(1)形成原因城市熱島效應(yīng)形成的原因主要是城市的人為熱及下墊面向地面附近(2)可能產(chǎn)生的影響11.城市區(qū)域內(nèi)微氣候的影響因素主要有哪些?(1)下墊面的影響：以土壤、植被或水體為主要覆蓋物的天然下墊面在白天吸收的太陽輻(3)氣流的影響：氣流對空氣溫度及濕度的影響取決于氣流的強(qiáng)弱。氣流越強(qiáng)，區(qū)內(nèi)的環(huán)第2章建筑的傳熱與傳濕2.1復(fù)習(xí)筆記(1)導(dǎo)熱的機(jī)理a.固體導(dǎo)熱是由于相鄰分子發(fā)生碰撞和自由電子遷移引起熱能傳遞。單純的導(dǎo)熱只能在密b.液體導(dǎo)熱是通過平衡位置間歇移動著的分子振動引起熱能傳遞。a.通過截面F以導(dǎo)熱方式傳遞的熱量Q為：b.在單位面積、單位時間內(nèi)透過壁體的導(dǎo)熱熱量稱為熱流強(qiáng)度，用q表示，其值為：(2)材料的導(dǎo)熱系數(shù)及其影響因素導(dǎo)熱系數(shù)是指在穩(wěn)定傳熱條件下，1m厚的材料，兩側(cè)表面的溫差為1℃,在1秒鐘內(nèi)通過1②影響因素a.材質(zhì)的影響b.材料干密度的影響c.材料含濕量的影響材料含濕量的增大必然使導(dǎo)熱系數(shù)值增大(圖2-1)。圖2-1磚砌體導(dǎo)熱系數(shù)與重量濕度的關(guān)系①多層復(fù)合壁體的總熱阻等于各層材料熱阻之和，即：式中R—多層復(fù)合壁體的總熱阻，m2.K/W;n—材料的層數(shù)；R?、R2………Rn—分別為第1、2……n層材料的熱阻，計算順序由室內(nèi)側(cè)向室外側(cè)。②在壁體兩側(cè)穩(wěn)定溫度場作用下，流經(jīng)各層材料的熱流強(qiáng)度相等，即：①定義對流是指溫度不同的各部分流體之間發(fā)生相對運(yùn)動、互相摻合所引起的傳遞熱能。對流換熱只發(fā)生在流體之中或固體表面和與其緊鄰的運(yùn)動流體之間。②傳熱量計算公式式中qe—對流換熱強(qiáng)度，W/m2;αc—對流換熱系數(shù)，W/(m2·K);t—流體主體部分溫度，℃。(2)自然對流換熱自然對流換熱是指由溫差引起的對流換熱，其對流換熱系數(shù)為：①平壁處于垂直狀態(tài)②平壁處于水平狀態(tài)a.熱流由下而上b.熱流由上而下(3)受迫對流換熱v表示風(fēng)速(m/s),常數(shù)項的值取決于溫度差的大小。3.輻射(1)熱輻射的本質(zhì)與特點波長在0.4～40nm之間的電磁波(包括可見光和紅外線的短波部分)稱為熱射線，熱射線的②特點c.凡是溫度高于絕對零度的物體，都在不間斷地向外輻射不同波長的電磁波。(2)輻射能的吸收、反射和透射物體表面反射，一部分It可能透過物體從另一側(cè)傳出去。②凡能將輻射熱全部反射的物體(rh=1)稱為絕對白體，能全部吸收的(ph=1)稱為絕對黑(3)輻射本領(lǐng)、輻射系數(shù)和黑度輻射本領(lǐng)是指物體對(溫度高于絕對零度)外放射輻射能的能力。a.單位時間內(nèi)在物體單位表面積上輻射的波長從0到范圍的總能量，稱作物體的全輻射本領(lǐng)，用E表示，單位為W/m2。b.單位時間內(nèi)在物體單位表面積上輻射的某一波長的能量稱為單色輻射本領(lǐng)，用Ex表示，a.黑體能吸收一切波長的外來輻射(ph=1),能向外發(fā)射一切波長的輻射能，在同溫度下Tb—絕對黑體的絕對溫度，K;Cb—絕對黑體的輻射系數(shù)，Cb=5.68w/(m2·K?)。b.大多數(shù)建筑材料都類似于灰體?；殷w的輻射光譜形狀與黑體類似，灰體的全輻射本領(lǐng)E式中E—灰體的輻射本領(lǐng)，W/m2;T—灰體的絕對溫度，K;C—灰體的輻射系數(shù)，W/(m2.K4)。③輻射系數(shù)物體的輻射系數(shù)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(xué)性質(zhì)、光潔度與溫度等。所有物體的輻射系數(shù)值均處于0～5.68W/(m2·K?)之間，用C表示。a.發(fā)射率，用ε表示，即：在一定溫度下，物體對輻射熱的吸收系數(shù)ph在數(shù)值上與其黑度ε相等。物體輻射能力愈大，它對外來輻射的吸收能力愈大；反之亦然。b.建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)對太陽輻射熱的吸收系數(shù)ps不等于其黑度值。12345679開在大空腔上的孔表2-1一些材料的ε、C及ps值ε(10~黑色非金屬表面(如瀝青、紙等)紅磚、紅瓦、混凝土、白色或淡奶油色磚、銅、鋁、鍍鋅薄鋼板、研磨鋼板研磨的黃銅、銅(4)輻射換熱的計算他的遮擋物)。因此，物體表面間的輻射換熱量主要取決于各個表面式中Q1-2—物體1傳給物體2的凈輻射換熱量，W;Q?-1—物體2傳給物體1的凈輻射換熱量，W;C1?或C?1(表2-2)—相當(dāng)輻射系數(shù)，w/(m2·K?);回—物體1對物體2的平均角系數(shù)；—物體2對物體1的平均角系數(shù)。平均角系(或)表示單位時間內(nèi)，物體1(或2)投射到物體2(或1)的輻射換熱量Q12(或Q?1),與物體1(或2)向外界輻射的總熱量Q-(或Q?)的比值，即Qi? 表2-2幾種典型情況的相當(dāng)輻射系數(shù)計算公式適用于某一圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面與其它相對應(yīng)的表面0?—與物體1輻射換熱的物體2的表面溫度，℃。T?—物體1的表面絕對溫度，K,T?=273+0?;T?—物體2的表面絕對溫度，K,T?=273+0?;—物體1對物體2的平均角系數(shù)。1.平壁傳熱過程平壁傳熱過程(圖2-2)是指室內(nèi)、外熱環(huán)境通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行復(fù)雜的熱量交換過程。圖2-2平壁傳熱過程圖(1)平壁內(nèi)表面吸熱(2)平壁材料層導(dǎo)熱(3)平壁外表面散熱(放熱)式中qe—單位時間內(nèi)單位面積平壁外表面散出的熱量(換熱強(qiáng)度),W/m2;(4)平壁吸熱、導(dǎo)熱、放熱的關(guān)系當(dāng)各界面的溫度處于穩(wěn)定狀態(tài)時，各界面的傳熱量相等，即：經(jīng)過數(shù)學(xué)變換可得：或式中R;—平壁內(nèi)表面換熱阻，R—平壁的導(dǎo)熱熱阻，Re—平壁外表面換熱阻，Ro—平壁的總熱阻，Ko—平壁的總傳熱系數(shù)，2.封閉空氣間層的傳熱(1)設(shè)置目的為了提高維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫、隔熱性能，常在房屋建筑中設(shè)置封閉空氣間層。(2)傳熱過程(圖2-3)封閉空氣間層的傳熱過程是在有限封閉空間內(nèi)兩個表面之間進(jìn)行的熱轉(zhuǎn)移過程，是導(dǎo)熱、對流和輻射三種傳熱方式綜合作用的結(jié)果。(3)影響因素封閉空氣間層的輻射換熱量取決于間層表面材料的輻射系數(shù)和間層的溫度狀態(tài)。圖2-3不同封閉空氣間層的自然對流情況(a)厚垂直間層；(b)薄垂直間層；(c(4)注意問題(1)內(nèi)表面換熱阻節(jié)墻面、地面、表面平整冬季和或有肋狀突出物夏季的頂棚，當(dāng)h/s<0.3時有肋狀突出物的頂棚，當(dāng)h/s>0.3時(2)外表面換熱阻外表面換熱阻是外表面換熱系數(shù)的倒數(shù)。(3)壁體傳熱阻①類型按照壁體構(gòu)造與材料的不同，分為單一材料層、多層勻質(zhì)材料層、組合材料層與封閉空氣間層等。②公式平均熱阻法計算公式為：式中—平均熱阻，m2·K/W;Fo—與熱流方向垂直的總傳熱面積，m2;F?、F?.…Fn—組合壁各材料所占的面積，m2;Ro.1、Ro.2…Ro,n—各個傳熱部位的總傳熱阻，m2.K/W;表2-5修正系數(shù)φ值4.平壁內(nèi)部溫度的確定(1)平壁內(nèi)表面溫度的計算公式為：(2)多層平壁內(nèi)任一層的內(nèi)表面溫度θm為：是指順著熱流方向從第1層到第m-1層的熱阻之和。(3)外表面溫度0e為：三、平壁的周期性傳熱通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱流量及圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)部的溫度分布隨著時間而變動，其傳熱過程稱為不穩(wěn)定傳熱。如果外界熱作用隨時間呈周期性變化，稱為周期性傳熱。1.簡諧熱作用(1)定義在周期性熱作用中，最簡單、最基本的是簡諧熱作用，即溫度隨時間呈正弦函數(shù)或余弦函數(shù)的規(guī)律變化。(2)計算公式式中t—在t時刻的空氣溫度，℃;—在一個周期內(nèi)空氣的平均溫度，℃;A—溫度波動的振幅，即空氣的最高溫度與平均溫度之差，℃;z—溫度波動的周期，通常取24h;r—以某一指定時刻(如晝夜時間內(nèi)的零點)起算的計算時間，h;φ—溫度波的初始相位，deg;若坐標(biāo)原點取在溫度最大值處，則φ=0。式中,稱為角速度；如果溫度波的周期Z=24h,o=15deg/h。2.半無限厚平壁在簡諧熱作用下的傳熱特征(1)概念①半無限厚平壁是指一側(cè)由一個平面所限制、另一側(cè)延伸到無限遠(yuǎn)處、不能確定其厚度的壁體，例如地層、地下室的側(cè)壁等。②外界的熱作用未能穿透整個壁體的情況也可看作半無限厚平壁。(2)計算方法這種傳熱過程經(jīng)理論分析和數(shù)學(xué)推導(dǎo)可解得壁體內(nèi)部離表面任一距離x處在任一時刻的相對溫度(即瞬時溫度與平均溫度之差)為：式中-離表面x處t時刻的相對溫度，℃;a—材料的導(dǎo)溫系數(shù)，m2/h,a=λ/(c·po);c—材料的比熱容，kJ/(kg.K);T—以空氣溫度出現(xiàn)最高值為起點的計算時刻，h;Z—溫度波的周期，通常取24h;De—表面溫度諧波相對于空氣溫度諧波的相位差，rad;—離表面x處溫度諧波相對于表面溫度諧波的相位差，rad;ve—溫度諧波從空氣傳至表面的振幅衰減度(無量綱)。當(dāng)x=0時，即得任意時刻的表面溫度為表面溫度振幅為：(3)傳熱特征①平壁表面及內(nèi)部任一點x處的溫度，都會出現(xiàn)和介質(zhì)溫度周期Z相同的簡諧波動。②從介質(zhì)到壁體表面及內(nèi)部，溫度波動的振幅逐漸減少，稱為溫度波的衰減。③從介質(zhì)到壁體表面及內(nèi)部，溫度波動的相位逐漸向后推延，稱為溫度波動的相位延遲。3.簡諧熱作用下，材料和圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱特性指標(biāo)(1)材料蓄熱系數(shù)①產(chǎn)生建筑材料在周期性波動的熱作用下，都有蓄存熱量或放出熱量的能力，借以調(diào)節(jié)材料層表面溫度的波動。②計算公式材料蓄熱系數(shù)常用S表示，其計算公式為：式中S—材料的蓄熱系數(shù)，W/(m2·K);c—材料的比熱容，kJ/(kg.K);z—溫度波的周期，h。當(dāng)Z=24h,計算公式可以簡化為：半無限厚物體在諧波熱作用下，表面對諧波熱作用的敏感程度，即在同樣的熱作用下，材料蓄熱系數(shù)越大，其表面溫度波動越??；反之，材料蓄熱系數(shù)越小，其表面溫度波動越大。(2)材料層的熱惰性指標(biāo)在諧波熱作用下，物體內(nèi)部的溫度波按指數(shù)函數(shù)規(guī)律衰減。。令D=RxS,D是厚度為x的材料層的熱惰性指標(biāo)。上面的計算公式可以簡化為：多層圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱惰性指標(biāo)為：若多層圍護(hù)結(jié)構(gòu)中某層由兩種以上材料組成，應(yīng)先求得該層的平均導(dǎo)熱系數(shù)和平均蓄熱系數(shù)，以其平均熱阻求取該層熱惰性指標(biāo)。其計算方法為：(3)材料層表面蓄熱系數(shù)材料層表面蓄熱系數(shù)，用y表示，其定義式是材料層表面的熱流波動振幅Aq與表面溫度波動振幅Af的比值。①材料層外表面蓄熱系數(shù)的計算a.第1層外表面蓄熱系數(shù)Y1,eb.任意層(從第二層開始)的外表面蓄熱系數(shù)Yme最外一層外表面蓄熱系數(shù)，就是平壁外表面的蓄熱系數(shù)。即—②材料層內(nèi)表面蓄熱系數(shù)的計算a.最外一層即第n層的內(nèi)表面蓄熱系數(shù)Yn,i當(dāng)Dn≥1.0時，b.其它各層內(nèi)表面蓄熱系數(shù)Ym,ic.最內(nèi)一層內(nèi)表面蓄熱系數(shù)，即平壁內(nèi)表面蓄熱系數(shù)4.有限厚度平壁在簡諧熱作用下的傳熱(1)雙向諧波熱作用的傳熱過程及計算①在外側(cè)和內(nèi)側(cè)空氣平均溫度E=作用下的穩(wěn)定傳熱過程，計算出內(nèi)表面的平均溫度(2)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面溫度的計算式中—平壁內(nèi)表面任一時刻的溫度，℃;畝(1)定義 5.溫度諧波在有限厚度平壁內(nèi)的振幅衰減和相位延遲的計算(1)室外溫度諧波傳至平壁內(nèi)表面時的總衰減度和總相位延遲的計算式回—總延遲時間，即室外空氣溫度諧波出現(xiàn)最大值的時間與受此作用的內(nèi)表面溫度諧波(2)室內(nèi)溫度諧波傳至平壁內(nèi)表面時的衰減和延遲的計算1.濕空氣濕空氣是指含有水蒸氣的空氣。(2)公式濕空氣的壓力等于干空氣的分壓力和水蒸氣的分壓力之和。式中Pw—濕空氣的壓力，Pa;Pa—干空氣的分壓力，Pa;P—水蒸氣的分壓力，Pa。(3)濕度①絕對濕度空氣的絕對濕度是指單位容積空氣所含水蒸氣的重量，常用f表示，單位：g/m3,飽和狀態(tài)下的絕對濕度用飽和蒸氣量fmax表示。②相對濕度空氣的相對濕度是指一定溫度及大氣壓力下，空氣的絕對濕度f與同溫同壓下飽和蒸氣量a.相對濕度一般用百分?jǐn)?shù)表達(dá)，用φ表示，即b.相對濕度也可以用空氣中的水蒸氣分壓力P與同溫度下的飽和蒸汽壓力Ps之比的百分?jǐn)?shù)來表示，即圖2-4相對濕度、溫度與水蒸氣分壓力之間的關(guān)系2.材料的吸濕和傳濕(1)吸濕(2)傳濕主要有氣態(tài)的擴(kuò)散(即蒸汽滲透)以及液態(tài)水分的毛細(xì)滲透。3.圍護(hù)結(jié)構(gòu)的蒸汽滲透(1)滲透過程(圖2-5)圖2-5圍護(hù)結(jié)構(gòu)的蒸汽滲透過程(2)公式假定室內(nèi)空氣的水蒸氣分壓力Pi大于室外空氣的水蒸氣分壓力Pe,水蒸氣從室內(nèi)通過圍護(hù)式中—從室內(nèi)一側(cè)算起，由第一層至m-1層的蒸汽滲透阻之和。1.傳熱有哪幾種方式?各自的機(jī)理是什么?(1)導(dǎo)熱是由溫度不同的質(zhì)點(分子、原子、自由電子)在熱運(yùn)動中引起的熱能傳遞現(xiàn)象。(2)對流是由于溫度不同的各部分流體之間發(fā)生相對運(yùn)動、互相摻合而傳遞熱能。(3)輻射傳熱以電磁波傳遞熱能。凡是溫度高于絕對零度的物體，由于物體原子中的電子2.材料導(dǎo)熱系數(shù)的物理意義是什么?其值受哪些因素的影響與制約?試列舉一些建筑材料答：(1)物理意義材料導(dǎo)熱系數(shù)是在穩(wěn)定傳熱條件下，1m厚的材料，兩側(cè)表面的溫差為1℃,在1秒鐘內(nèi)通過1平方米面積傳遞的熱量。它反映了壁體材料的導(dǎo)熱能力。(2)影響因素3.對流換熱系數(shù)的物理意義是什么?其值與哪些因素有關(guān)?通常在工程中如何取值?答：(1)物理意義(2)影響因素(3)在工程中的取值b.當(dāng)平壁處于水平狀態(tài)時：上兩式中，v表示風(fēng)速(m/s),常數(shù)項反映了自然對流換熱的影響，其值取決于溫度差的4.輻射換熱系數(shù)的意義是什么?平均角系數(shù)的物理意義又是什么?它們各自受哪些因素的影響?答：(1)輻射換熱系數(shù)的含義(2)平均角系數(shù)的物理意義表示單位時間內(nèi)，物體1投射到物體2的輻射換熱量與物體1或物體2向外界輻射的總熱量(3)因素影響5.何謂穩(wěn)定傳熱狀態(tài)?穩(wěn)定傳熱狀態(tài)有些什么特征?6.試分析封閉空氣間層的傳熱特性，在圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計中如何應(yīng)用封閉空氣間層?答：(1)封閉空氣間層的傳熱特性(2)在設(shè)計中的應(yīng)用7.試求出用同一材料構(gòu)成的5層厚度為20mm封閉空氣間層的熱阻值與1層厚度為100mm的封閉空氣間層的熱阻值各為多少?單面鋁箔空間層熱流向下熱流向上垂直空氣間層雙面鋁箱空氣間層熱流向下熱流向上垂直空氣間層8.在穩(wěn)定傳熱狀態(tài)下，為減少圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱損失，可采取哪些建筑措施?各自的機(jī)理是什么?(1)采用熱阻大的建筑材料，例如隔熱或夾膠或反射或雙層玻璃，在相同的室內(nèi)、外溫差(2)減少金屬門窗的使用；金屬建筑材料如鋼材、鋁合金等的導(dǎo)熱系數(shù)比較大，導(dǎo)熱能力(3)使用保溫墻體；利用保溫強(qiáng)體可以使墻體兩側(cè)的溫度差減小，以此減少熱損失。(4)增加墻體保溫隔熱層；通過增大熱阻來起到減少熱損失的作用。(5)減少采光面積。(6)屋面增加保溫隔熱層。9.在簡諧熱作用下，半無限厚物體的傳熱有哪些特征?(1)平壁表面及內(nèi)部任一點x處的溫度，都會出現(xiàn)和介質(zhì)溫度周期Z相同的簡諧波動。(2)從介質(zhì)到壁體表面及內(nèi)部，溫度波動的振幅逐漸減少，稱為溫度波的衰減。10.圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料層表面蓄熱系數(shù)y與材料蓄熱系數(shù)S之間有何異同之處?各適用什么情況?圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料層表面蓄熱系數(shù)y與材料蓄熱系數(shù)S的物理意義是相同，其定義式都是材料(2)適用情況振幅Aqo與溫度波動振幅Af的比值計算。材料層表面蓄熱系數(shù)適用于工程實踐中，有限厚度的材料層，其表面的熱流波動振幅Aq與表面溫度波動振幅Af的比值計算。11.試選擇當(dāng)?shù)匾环N常用節(jié)能墻體材料，計算其總熱阻和總熱惰性指標(biāo)。12.試計算【例1.2-3】中圖1.2-21所示的屋頂構(gòu)造在室外單向溫度諧波作用下的總衰減度13.相對濕度和絕對濕度的相互關(guān)系是什么?為什么說相對濕度能夠反映空氣的干濕程度，而絕對濕度就不能?答：(1)絕對濕度單位容積空氣所含水蒸氣的重量稱為空氣的絕對濕度，它說明空氣在某一溫度狀態(tài)下實際所含水蒸氣的重量，但并不能直接說明空氣的干、濕程度。例如絕對濕度為153g/m3的空氣，當(dāng)溫度為18℃,水蒸氣含量已達(dá)最大值，即已經(jīng)處于飽和狀態(tài)。如果空氣的溫度為30℃,此時空氣的飽和水蒸氣量則為301g/m3,水蒸氣的含量幾乎可以再增加1倍?？梢娭挥性谙嗤瑴囟葪l件下，才能依據(jù)絕對濕度來比較空氣的潮濕程度。(2)相對濕度相對濕度是指一定溫度及大氣壓力下，空氣的絕對濕度f與同溫同壓下飽和蒸氣量fmax的比值。相對濕度一般用百分?jǐn)?shù)表達(dá)，并用φ表示。即：由于在一定溫度條件下，空氣中的水蒸氣的含量與水蒸氣分壓力成正比，因此，相對濕度也可用空氣中的水蒸氣分壓力P與同溫度下的飽和蒸汽壓力Ps之比的百分?jǐn)?shù)來表示，即：因此，相對濕度反映了空氣在某一溫度時所含水蒸氣分量接近飽和的程度。相對濕度φ值小，表示空氣比較干燥，容納水蒸氣的能力較強(qiáng)；相對濕度φ值大，則空氣比較潮濕，能容納水蒸氣的能力較弱。當(dāng)相對濕度φ為零時，表示空氣中全是干空氣，即絕對干燥；當(dāng)φ為100%時，則表示空氣已經(jīng)達(dá)到飽和。依φ值的大小就可直接判斷空氣的干、濕程度。14.露點溫度的物理意義是什么?試舉例說明生活中的結(jié)露現(xiàn)象，并解釋。答：(1)露點溫度的物理意義某一狀態(tài)的空氣，在含濕量不變的情況下，冷卻到它的相對濕度達(dá)到100%時所對應(yīng)的溫度，成為該狀態(tài)下空氣的露點溫度。(2)結(jié)露現(xiàn)象及其原因冬天在寒冷地區(qū)的建筑物中，常常看到窗玻璃內(nèi)表面上有很多露水，有的甚至結(jié)了厚厚的霜。由于玻璃的保溫性能低，其內(nèi)表面溫度遠(yuǎn)低于室內(nèi)空氣的露點溫度。當(dāng)室內(nèi)較熱的空氣接觸到玻璃表面時，就在表面上結(jié)成露水或冰霜。15.已知：ti=20℃;pi=50%。問：若采用如【例1.2-2】中圖1.2-20所示墻體，在保證內(nèi)表面不結(jié)露的情況下，室外氣溫不得低于多少?若增加保溫層使其傳熱系數(shù)不超過1.0W/(m2·K),此時的室外氣溫又不得低于多少?[注：【例1.2-2】試計算圖1.2-20所示墻體的總熱阻和總傳熱系數(shù)。如果要求墻體的總傳熱系數(shù)不超過1.0W/(m2·K),則還應(yīng)增加厚度為多少的保溫層(假定擬采用的保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)為0.035W/(m.K))?]①求露點溫度：當(dāng)ti=20℃,i=50%時，查表可得P=Ps*i=1175Pa對照表可知露點溫度為9.5℃,此溫度相當(dāng)于θi值。如圖所示外表面的換熱阻Re=0.04m2·K/W平壁的總熱阻RO=Ri+R+Re=0.11+0.16216.為什么在施工現(xiàn)場裝配保溫材料之前，應(yīng)使保溫材料先放置在現(xiàn)場一段時間?即材料的溫度與周圍空氣溫度一致(熱平衡),試件的重量將不再發(fā)生變化(濕平衡)。第3章建筑保溫與節(jié)能1.建筑體形的設(shè)計，應(yīng)盡量減少外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的總面積(1)意義(2)建筑物體形系數(shù)2.圍護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)具有足夠的保溫性能(1)在室內(nèi)外溫差一定和確定的邊界條件下，熱流強(qiáng)度q與平壁的傳熱系數(shù)Ko成正比。(2)當(dāng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱穩(wěn)定性較好時，其傳熱系數(shù)可以大些；若熱穩(wěn)定性較差，應(yīng)減小圍護(hù)3.爭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，防止冷風(fēng)滲透的不利影響(1)有效途徑(2)具體做法5.避免潮濕、防止壁內(nèi)產(chǎn)生冷凝1.保溫設(shè)計的依據(jù)(1)重要性(2)依據(jù)來源2.圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫設(shè)計計算(1)最小傳熱阻Ro,min的計算圍護(hù)結(jié)構(gòu)及其所處情況n外墻、平屋頂及與室外空氣直接接觸的樓板等帶通風(fēng)間層的平屋頂、坡屋頂頂棚及與室外空氣相通的不采暖地下室上面的樓板等與有外門窗的不采暖樓梯間相鄰的隔墻1～6層建筑7～30層建筑不采暖地下室上面的樓板外墻上有窗戶時外墻上無窗戶且位于室外地坪以上時外墻上無窗戶且位于室外地坪以下時與有外門窗的不采暖房間相鄰的隔墻與無外門窗的不采暖房間相鄰的隔墻伸縮縫、沉降縫墻防震縫墻建筑物和房間類型外墻平屋頂和坡屋頂頂棚居住建筑、醫(yī)院和幼兒園等6.04.0辦公樓、學(xué)校和門診部等禮堂、食堂和體育館等室內(nèi)空氣潮濕的公共建筑不允許外墻和頂棚內(nèi)表面結(jié)露時允許外墻內(nèi)表面結(jié)露，但不允許頂棚內(nèi)表面結(jié)露時7.0①考慮因素外墻的傳熱系數(shù)值是指外墻的平均傳熱系數(shù)，既要考慮外墻主體部分的傳熱系數(shù)，也要考慮周邊熱橋部位的傳熱系數(shù)。②計算公式式中Km—外墻平均傳熱系數(shù)，W/(m2·K);Kp—外墻主體部位的傳熱系數(shù)，W/(m2·K);Fp—外墻主體部位的面積，m2;KB?、KB?、KB?—外墻周邊熱橋部位的傳熱系數(shù)，W/(m2.K);FB?、FB?、FB?—外墻周邊熱橋部位的面積，m2。(4)建筑物采暖耗熱量指標(biāo)的計算①概念a.建筑物采暖耗熱量指標(biāo)是指按照冬季或采暖期室內(nèi)熱環(huán)境設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)定的室外計算條件，計算出的單位建筑面積在單位時間內(nèi)消耗的需由室內(nèi)采暖設(shè)備提供的熱量。b.采暖期是指室外日均氣溫低于5℃、需由室內(nèi)采暖設(shè)備提供熱量以保證室內(nèi)熱環(huán)境要求的時期。c.采暖地區(qū)是指采暖期的天數(shù)超過90天的地區(qū)，大致以隴海鐵路(或秦嶺——淮河一線)作為分界。隴海線以北的地區(qū)為采暖區(qū)，而隴海線以南大部分夏熱冬冷地區(qū)盡管冬季寒冷的時間也相當(dāng)漫長，但可不設(shè)集中供暖設(shè)施。②重要性建筑物采暖耗熱量指標(biāo)反映建筑整體的熱工性能，可以估算建筑物冬季采暖的總耗電量或耗煤量。③計算公式qHT—單位建筑面積通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱耗熱量，W/m2:qINF—單位建筑面積的空氣滲透耗熱量，W/m2;qTH—單位建筑面積的內(nèi)部得熱量，住宅建筑一般取3.80W/m2。b.qHT式中ti—全部房間平均室內(nèi)計算溫度，一般住宅建筑取16℃;te—采暖期室外平均溫度；8—圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)的修正系數(shù)；K;—圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，W/(m2.K)。Fi—圍護(hù)結(jié)構(gòu)的面積，m2;Ao—建筑面積，m2,按各層外墻包線圍成面積的總和計算。N—換氣次數(shù)，住宅建筑取0.5h-1;V—換氣體積，m3。當(dāng)樓梯間不采暖時，按建筑物體積Vo的60%計算；當(dāng)樓梯間采暖時，按建筑物體積Vo的65%計算。(1)保溫材料的劃分①保溫材料按其材質(zhì)構(gòu)造，分為多孔的、板(塊)狀的和松散狀的；(2)選擇保溫材料的方法表3-3常用保溫材料的性能比較類別玻璃纖維膨脹型聚苯乙烯擠壓型聚苯乙烯聚氨酯反射鋁箔導(dǎo)熱系數(shù)物理構(gòu)成特點物理構(gòu)成特點卷筒、絮和氈片松散填充硬板松散填硬板防火性能好；受潮后傳熱系數(shù)增加；價格便宜防火性能非常好導(dǎo)熱系數(shù)低；可燃、須做防火和防曬處理導(dǎo)熱系數(shù)低；防濕性能好、可用于下；可燃、必須做防火和防曬處理導(dǎo)熱系數(shù)很低；可燃、產(chǎn)現(xiàn)場發(fā)生有毒氣體、必須做防火現(xiàn)場發(fā)生有毒氣體、必須做防火泡和防潮處理；不規(guī)則和粗糙的表面貼于空氣間層一一般附著于其他材料或構(gòu)側(cè)或兩側(cè)造表面(3)圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫構(gòu)造①保溫、承重合二為一(自保溫)構(gòu)造a.構(gòu)造簡單、施工方便，能保證保溫構(gòu)造與建筑b.多用于低層或多層墻體承重的建筑，一般不適宜在保溫性能要求很高的嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)c.具體方案分類內(nèi)保溫外保溫定義特點①保溫材料不受室外氣候因素的影響，無須特殊的防護(hù)；②在間歇使用的建筑空間如影劇院觀眾廳、體育館等，室保溫層在承內(nèi)供熱時溫度上升快；重層內(nèi)側(cè)③但對間歇采暖的居室等連續(xù)使用的建筑空間則熱穩(wěn)定性不足，且極易在圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生凝結(jié)水，影響保溫材料的性能和壽命。①由于承重層材料如磚砌體、鋼筋混凝土等都是密實且強(qiáng)度高的材料，其熱容量很大。當(dāng)供熱不均勻時，圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面與室內(nèi)氣溫不致急劇下降，房間熱穩(wěn)定性較好；②對防止或減少保溫層內(nèi)部產(chǎn)生凝結(jié)水和防止圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫層在承熱橋部位內(nèi)表面局部凝結(jié)都有重層外側(cè)利；③保溫層處于結(jié)構(gòu)層外側(cè)，有效地保護(hù)了主體結(jié)構(gòu)，尤其是降低了主體結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度應(yīng)力的起伏，提高了結(jié)構(gòu)的耐久性；④當(dāng)原有房屋的圍護(hù)結(jié)構(gòu)須加強(qiáng)保溫性能時，采用外保溫效果較好，施工時對室內(nèi)使用狀況影響不大。①這種方式可使保溫層兩側(cè)將保溫層布都有所防護(hù)，對保溫材料的強(qiáng)夾芯保溫置在兩個結(jié)度要求不高。構(gòu)層中間②如兩側(cè)結(jié)構(gòu)層都是非透氣性材料，則應(yīng)嚴(yán)格控制保溫材料的濕度，更要防止外界水分的滲入，否則保溫層將長時間處于潮濕狀態(tài)下，使圍護(hù)結(jié)構(gòu)達(dá)不到應(yīng)有的保溫標(biāo)準(zhǔn)。a.發(fā)展原因b.應(yīng)用范圍1.窗的保溫(1)原因(2)改善措施a.提高窗框的保溫性能b.改善玻璃部分的保溫性能第二，提高封閉空氣間層熱阻，如增加空腔的厚度、鍍低輻射涂層(Low-e玻璃)等。在窗內(nèi)側(cè)掛鋁箔隔熱窗簾(在玻璃纖維布或其他布質(zhì)材料內(nèi)側(cè)貼鋁箔)。間立面單元面積(即房間層高與開間定位線圍成的面積)的比值。a.室內(nèi)得到的太陽輻射量取決于當(dāng)?shù)靥栞椛錀l件、建筑朝向、窗墻比以及窗的特性。b.室內(nèi)實際獲得的太陽輻射量包括透過玻璃直接傳入室內(nèi)的部分和經(jīng)玻璃吸收后再傳入室太陽輻射得熱系數(shù)SHGC。SHGC值越大，室內(nèi)獲得的太陽輻射就越多。c.目前，高保溫性能的窗大多采用雙層Low-e玻璃或Lo表3-5不同類型玻璃的光學(xué)特性對比玻璃類型發(fā)射可見光特性太陽輻射遮陽率透射反射吸收得熱系數(shù)系數(shù)普通透明玻璃0.840.890.080.030.850.98冬季型0.080.860.080.060.730.84夏季型0.050.740.120.140.450.52玻璃遮陽型0.080.590.310.100.410.472.熱橋保溫(1)概念(2)保溫原因(3)適用范圍3.外墻交角的保溫(1)保溫原因生表面結(jié)露的情況，因而應(yīng)采取額外的保溫措施(圖3-1)。(2)做法4.地面的保溫(1)原因(2)類型(3)做法在嚴(yán)寒及寒冷地區(qū)，周邊地面(即從外墻內(nèi)側(cè)算起2.0m范圍內(nèi)的保溫(圖3-2)。圖3-2地面保溫構(gòu)造(a)普通聚苯板保溫地面；(b)擠塑型聚苯板保溫地面1.外圍護(hù)結(jié)構(gòu)冷凝類型(1)表面凝結(jié)(2)內(nèi)部凝結(jié)2.圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)部冷凝的檢驗(1)決定因素(2)計算步驟①根據(jù)室內(nèi)外空氣的溫濕度(t和φ),確定水蒸氣分壓力，然后按公式計算圍護(hù)結(jié)構(gòu)各層②根據(jù)室內(nèi)外空氣溫度t;和te,由公式確定各層溫度的分布狀況，并作出相應(yīng)的飽和蒸氣壓圖3-3圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)部冷凝的判斷3.防止和控制冷凝的措施(1)防止和控制表面冷凝a.原因正常濕度的采暖房間產(chǎn)生表面冷凝的主要原因在于外圍護(hù)高濕房間一般指冬季室內(nèi)空氣溫度處于18～20℃以上，而相對濕度高于75%的房間。③防止地面泛潮a.原因b.注意問題c.適用材料(2)防止和控制內(nèi)部冷凝圖3-4材料布置層次對內(nèi)部冷凝的影響(a)易進(jìn)難出，有內(nèi)部冷凝；(b)難進(jìn)易出，無內(nèi)部冷凝②設(shè)置隔汽層(普遍)a.工作原理b.具體措施a.適用范圍b.設(shè)置地點圖3-5設(shè)置通風(fēng)間層的圍護(hù)結(jié)構(gòu)1.建筑保溫主要有哪些途徑?節(jié)能設(shè)計應(yīng)遵循的原則是什么?答：(1)建筑保溫的主要途徑(2)節(jié)能設(shè)計應(yīng)遵循的原則①建筑物體形系數(shù)宜控制在0.30及0.30以下；如果體形系數(shù)大于0.30,則屋頂和外墻應(yīng)加②條形建筑物的體形系數(shù)不應(yīng)超過0.35,點式建筑物的體形系數(shù)不應(yīng)超過0.40。2.建筑保溫措施的衡量指標(biāo)主要有哪些?它們之間有什么區(qū)別?(1)最小傳熱阻(2)經(jīng)濟(jì)傳熱阻經(jīng)濟(jì)傳熱阻是指圍護(hù)結(jié)構(gòu)單位面積的建造費(fèi)用(初次投資的折舊費(fèi))與使用費(fèi)用(由圍護(hù)結(jié)構(gòu)單位面積分?jǐn)偟牟膳\(yùn)行費(fèi)用和設(shè)備折舊費(fèi))之和達(dá)到最小值時的傳熱阻。經(jīng)濟(jì)傳熱阻受料價格、銀行利率、建筑使用年限以及許多不可見因(3)平均傳熱系數(shù)體部分的傳熱系數(shù)，也要考慮周邊熱橋部位(例如梁、柱)的傳熱系數(shù)。(4)采暖耗熱量指標(biāo)體(包括建筑各部件以及通風(fēng))的熱工性能，而且通過建筑物采暖耗熱量指標(biāo)還可以大致估3.圍護(hù)結(jié)構(gòu)最小傳熱阻的物理意義是什么?計算式中[△t]值大小的含意又是什么?為什么答：(1)圍護(hù)結(jié)構(gòu)最小傳熱阻的物理意義(3)作溫差修正的原因4.在北方采暖地區(qū)，為什么說建筑物采暖耗熱量指標(biāo)是建筑節(jié)能的最終衡量標(biāo)準(zhǔn)?了建筑整體(包括建筑各部件以及通風(fēng))的熱工性能，還可以大致估計建筑物冬季采暖的總A建筑面積，m2,按各層外墻包線圍成面積的總和計算；5.圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫層在構(gòu)造上有幾種設(shè)置方式?各有何特點?你所在地區(qū)常見的保溫構(gòu)造屬答：(1)圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫層在構(gòu)造上的設(shè)置方式(2)我所在的地區(qū)多采用復(fù)合結(jié)構(gòu)。6.窗有哪些傳熱特點?應(yīng)從哪幾個方面提高其熱工性能?答：(1)窗的傳熱特點(2)提高窗的熱工性能的措施7.太陽輻射得熱系數(shù)的定義是什么?在選擇窗戶時為什么需要考慮太陽輻射得熱系數(shù)?答：(1)太陽輻射得熱系數(shù)的定義射量的比值即玻璃的太陽輻射得熱系數(shù)SHGC。(2)選擇窗戶時考慮太陽輻射得熱系數(shù)的原因8.熱橋的概念是什么?它會產(chǎn)生什么影響?應(yīng)如何防止熱橋的產(chǎn)生?答：(1)熱橋的概念(2)熱橋的影響(3)防止熱橋產(chǎn)生的措施9.地面的熱工性能對人體熱舒適有什么影響?(1)人體的足部在與地面直接接觸時對地面冷暖變化甚為敏感，地面熱工質(zhì)量的優(yōu)劣直接(2)由于地面和人體直接接觸，人體的熱量會源源不斷地傳向地面。據(jù)測定，裸足直接接觸地面所散失的熱量約占人體其他部位向環(huán)境散熱量的1/6。因此，為減少熱損失和維持(3)經(jīng)驗表明，即使水磨石地面與木地面溫度相同，人們接觸水磨石地面比接觸木地面的10.如何判斷圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)部是否會產(chǎn)生冷凝?應(yīng)如何避免?答：(1)判斷圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)部是否會產(chǎn)生冷凝的方法(2)防止和控制冷凝的措施11.圍護(hù)結(jié)構(gòu)受潮對保溫材料有何影響?為什么?在建筑設(shè)計中可采取哪些防潮措施?答：(1)圍護(hù)結(jié)構(gòu)受潮的影響(2)可采用的防潮措施12.在【例1.3-3】中，若室內(nèi)的相對濕度為40%,室外相對濕度為60%,試分析該圍護(hù)結(jié)第4章建筑隔熱與通風(fēng)4.1復(fù)習(xí)筆記1.夏季室內(nèi)過熱的原因(1)原因主要是室外氣候因素的影響(圖4-1)。(2)主要任務(wù)2.建筑防熱的途徑(1)減弱室外熱作用(2)窗口遮陽(3)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱與散熱(4)合理地組織自然通風(fēng)(5)盡量減少室內(nèi)余熱1.隔熱設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)(1)采用標(biāo)準(zhǔn)(2)原因2.室外綜合溫度(1)圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面受熱的方式當(dāng)太陽輻射熱作用到圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面時，一部分被圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面所吸收，如圖4-2(b)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的外表面進(jìn)行換熱，如圖4-2(c)所示。射熱，失去一部分熱能，如圖4-2(d)所示。圖4-2圍護(hù)結(jié)構(gòu)受熱作用及室外綜合溫度的概念(2)圍護(hù)結(jié)構(gòu)實際接收的熱量為：αe——外表面換熱系數(shù)，取19.0w/(m2.K);表4-1材料表面對太陽輻射的吸收系數(shù)ps材料名表面狀表面ps材料名表面狀表面ps瓦屋面舊淺灰0.52墻新、光青灰0.50灰瓦屋舊青灰0.74硅酸鹽滑白0.48面新、粗糙淺灰0.75磚墻舊、粗淺灰0.70水泥屋舊、不光淺黑0.72石灰粉糙淺藍(lán)0.56石棉水水刷石滑泥瓦墻面粗糙淺色油水泥粉毛氈刷墻面瀝青屋草地面(3)室外綜合溫度(圖4-3)眉β——相位差修正系數(shù)(表4-2)。表4-2時差(相位差)修正系數(shù)β值3.圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱設(shè)計計算(1)適用范圍西墻和東墻),都必須進(jìn)行隔熱設(shè)計。(2)計算公式4.外圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱措施(1)屋頂隔熱a.平屋頂常在承重層與防水層之間增設(shè)一層實體輕質(zhì)材料(隔熱層),增大屋頂?shù)臒嶙枧cb.在圍護(hù)結(jié)構(gòu)防熱設(shè)計中，一方面要盡量采用輕質(zhì)的隔熱層和重質(zhì)的結(jié)構(gòu)層的復(fù)合構(gòu)造方③通風(fēng)隔熱屋頂b.隔熱效果與間層的氣流速度、進(jìn)氣口溫度和間層高度的關(guān)系c.通風(fēng)間層隔熱效果的影響因素極易形成“悶頂”。c.屋頂栽培c.蓄水屋頂優(yōu)點d.蓄水屋頂缺點圖4-4蓄水屋頂檐口泛水構(gòu)造(2)外墻隔熱a.黏土磚實體墻b.砌塊c.鋼筋混凝土大板圖4-5輕質(zhì)復(fù)合墻板構(gòu)造a.在墻體外側(cè)設(shè)置垂直通風(fēng)間層；c.墻體外表面采用淺色飾面。1.建筑通風(fēng)概述b.類型2.通風(fēng)降溫(1)概念(2)類型①舒適性通風(fēng)降溫(即全天候通風(fēng))a.概念b.氣候條件室外最高溫度一般不超過28～32℃,日較差小于10℃,比較適合溫和、潮濕氣候區(qū)或相應(yīng)c.相應(yīng)措施b.氣候條件白天室外氣溫在30～36℃,夜間溫度在20℃以下，室外氣溫日較差大于10℃,適合于日較3.自然通風(fēng)原理(1)風(fēng)壓作用下的自然通風(fēng)(2)熱壓作用下的自然通風(fēng)4.自然通風(fēng)的組織(1)建筑朝向、間距及建筑群的布局a.風(fēng)向投射角(圖4-6)圖4-6風(fēng)向投射角αb.旋渦區(qū)(圖4-7)圖4-7不同體形建筑形成的旋渦區(qū)c.狹管效應(yīng)(圖4-8)圖4-8狹管效應(yīng)產(chǎn)生的風(fēng)槽(2)建筑的平面布置與剖面設(shè)計(3)門窗的位置和尺寸(4)門、窗開啟方式a.平開窗b.下懸窗c.上懸窗d.中懸窗e.立式轉(zhuǎn)窗f.推拉窗b.有可調(diào)節(jié)的開啟角度，并能有效引導(dǎo)氣流；c.盡量將風(fēng)引向人體活動范圍。(5)設(shè)置導(dǎo)風(fēng)板導(dǎo)風(fēng)板可以改變表面氣壓分布，引起氣壓差，從而改變風(fēng)的方向(圖4-9)。b.利用周邊特殊的環(huán)境，對氣流加以引導(dǎo)，加強(qiáng)室內(nèi)通風(fēng)降溫。c.在建筑物周圍進(jìn)行綠化。圖4-9導(dǎo)風(fēng)板設(shè)置方式對室內(nèi)氣流影響1.建筑防熱的途徑主要有哪些?(1)減弱室外的熱作用。(2)窗口遮陽。(3)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱與散熱。(4)合理地組織自然通風(fēng)。(5)盡量減少室內(nèi)余熱。2.何謂室外綜合溫度?其物理意義是什么?它受哪些因素的影響?答：(1)室外綜合溫度的定義(2)室外綜合溫度的物理意義(3)室外綜合溫度受影響的因素3.由【例1.4-2】可知，該種構(gòu)造不能滿足《規(guī)范》規(guī)定的隔熱要求。擬采取的改善措施是：(a)在鋼筋混凝土外側(cè)增加20mm厚的苯板(即聚苯乙烯泡沫塑料，下同);(b)在鋼筋混凝土內(nèi)側(cè)增加20mm厚的苯板。試分別計算這兩種構(gòu)造方案的內(nèi)表面溫度是否能滿足要求?哪種構(gòu)造方案的效果更好?已知：苯板的熱工指標(biāo)為：干密度po=30kg/m3;導(dǎo)熱系數(shù)λ=0.042W/(m.K);蓄熱系數(shù)4.冬季保溫較好的圍護(hù)結(jié)構(gòu)是否在夏季也具有較好的隔熱性能?試分析保溫圍護(hù)結(jié)構(gòu)和隔答：(1)對于冬季保溫較好的圍護(hù)結(jié)構(gòu)不一定在夏季也具有較好的隔熱性能。因為冬季保(2)保溫圍護(hù)結(jié)構(gòu)和隔熱圍護(hù)結(jié)構(gòu)的異同5.屋頂隔熱的措施主要有哪些?這些措施的隔熱機(jī)理是什么?(1)采用淺色外飾面，減小當(dāng)量溫度。它的機(jī)理是通過采用太陽輻射熱吸收系數(shù)較小的屋(2)提高屋頂自身的隔熱性能。它的機(jī)理是隔熱層本身熱容量小，抗外界溫度波動的能力(4)種植隔熱屋頂。它的機(jī)理是在屋頂上種植植物，利用植物的光合作用，將熱能轉(zhuǎn)化為(5)水隔熱屋頂。它的機(jī)理是水的熱容量大，而且水在蒸發(fā)時要吸收大量的汽化熱，從而6.墻體隔熱的措施主要有哪些?考慮到建筑空調(diào)能耗的問題，哪些措施能夠兼顧建筑隔熱答：(1)墻體隔熱的措施a.黏土磚實體墻c.鋼筋混凝土大板d.輕質(zhì)復(fù)合墻體構(gòu)造a.在墻體外側(cè)設(shè)置垂直通風(fēng)間層b.外墻綠化遮陽c.墻體外表面采用淺色飾面(2)兼顧建筑隔熱和建筑節(jié)能的措施7.自然通風(fēng)有些什么作用?能否根據(jù)各季節(jié)的氣候特點，確定適時通風(fēng)的方案?答：(1)自然通風(fēng)的作用(2)根據(jù)各季節(jié)的氣候特點制定不同的通風(fēng)方案①舒適性通風(fēng)降溫(即全天候通風(fēng))a.概念b.氣候條件室外最高溫度一般不超過28～32℃,日較差小于10℃,比較適合溫和、潮濕氣候區(qū)或相應(yīng)季節(jié)。c.相應(yīng)措施第一，室內(nèi)的氣流速度應(yīng)保證在1.5～2.0m/s左右。第二，室內(nèi)的熱量要盡快排出，應(yīng)以輕型圍護(hù)結(jié)構(gòu)為主。②夜間通風(fēng)降溫即把夜間涼爽的空氣引入室內(nèi)，把室內(nèi)熱量吹走，使房間在白天獲得的熱量減到最小。b.氣候條件白天室外氣溫在30～36℃,夜間溫度在20℃以下，室外氣溫日較差大于10℃,適合于日較差大的干熱地區(qū)。8.自然通風(fēng)的原理是什么?為組織好自然通風(fēng)，在建筑設(shè)計中應(yīng)注意妥善處理哪些問題?答：(1)自然通風(fēng)的原理自然通風(fēng)的原理在于開口處(門窗過道)存在著空氣壓力差而產(chǎn)生的空氣流動，產(chǎn)生壓力差的原因是風(fēng)壓作用和熱壓作用。(2)在建筑設(shè)計中應(yīng)注意的問題①建筑朝向，間距及建筑群的布局；②建筑的平面布置與剖面設(shè)計；③門窗的位置和尺；④門窗開啟方式；⑤設(shè)置導(dǎo)風(fēng)板。9.門窗的位置、尺寸以及開啟方式對室內(nèi)通風(fēng)有什么影響?試就某建筑平面提出加強(qiáng)室內(nèi)通風(fēng)的改善方案。答：(1)門窗的位置、尺寸對室內(nèi)通風(fēng)的影響①在建筑空間的平面及剖面設(shè)計中，開口的相對位置對室內(nèi)通風(fēng)質(zhì)量和數(shù)量有著相當(dāng)大的影響。良好的室內(nèi)通風(fēng)應(yīng)使空氣流場分布均勻，并使風(fēng)流經(jīng)盡量大的區(qū)域，增加風(fēng)的覆蓋面。同時通風(fēng)口位置應(yīng)對通風(fēng)風(fēng)速有利，盡量使通風(fēng)直接、流暢，減少風(fēng)向轉(zhuǎn)折和阻力。②在人體活動高度內(nèi)，應(yīng)設(shè)置可開啟的窗戶，使風(fēng)吹經(jīng)人體活動區(qū)域以加快人體蒸發(fā)散熱。③夏季需保證門窗具有一定的可開啟面積，使室內(nèi)氣流形成風(fēng)感。測試表明：當(dāng)開口寬度為開間寬度的1/3～2/3,開口面積為地板面積的15%～20%時，室內(nèi)通風(fēng)效率最佳。④風(fēng)流經(jīng)室內(nèi)，其出、入口的大小尺寸會影響風(fēng)速變化。當(dāng)進(jìn)風(fēng)口大于出風(fēng)口，氣流速度會下降，反之則加強(qiáng)。氣流速度對人的舒適感覺影響最大，所以如通風(fēng)口朝向主風(fēng)向，出風(fēng)口面積應(yīng)大于進(jìn)風(fēng)口，加快室內(nèi)風(fēng)速。(2)門窗的開啟方式對室內(nèi)通風(fēng)的影響①分類a.平開窗可完全開啟，窗戶開啟的角度變化有一定的導(dǎo)風(fēng)作用，而且關(guān)閉時的氣密性佳，是較理想的開窗方式。外開式會遮擋部分斜向吹入的氣流；內(nèi)開式則能將室外風(fēng)完全引入室內(nèi)，更有利于通風(fēng)。b.下懸窗具有一定導(dǎo)風(fēng)作用，內(nèi)開式將風(fēng)導(dǎo)向上部，并加快流入室內(nèi)風(fēng)速。外開式則將風(fēng)導(dǎo)入下方，吹向人體，但存在遮擋現(xiàn)象，減弱了風(fēng)速。c.上懸窗d.中懸窗e.立式轉(zhuǎn)窗f.推拉窗a.窗的開啟應(yīng)保證有足夠大的通風(fēng)面積；b.有可調(diào)節(jié)的開啟角度，并能有效引導(dǎo)氣流；c.盡量將風(fēng)引向人體活動范圍。第5章建筑日照與遮陽5.1復(fù)習(xí)筆記1.日照的作用與建筑物對日照的要求(1)相關(guān)概念①日照②建筑日照(2)日照的影響a.陽光照射會引起人類及動植物的各種光生物學(xué)反應(yīng)，促進(jìn)生物機(jī)體的新陳代謝。b.陽光中所含紫外線具有良好的天然殺菌作用，能預(yù)防和治療疾病。c.陽光中含有大量紅外線和可見光，冬季直射入室內(nèi)，產(chǎn)生的熱效應(yīng)能提高室內(nèi)溫度，有d.對建筑造型藝術(shù)有不可替代的作用與影響，直射陽光不僅能增強(qiáng)建筑物的立體感，不同②過量的日照a.容易造成室內(nèi)過熱，惡化室內(nèi)熱環(huán)境。b.陽光直射到工作面上，可能產(chǎn)生眩光，不僅會影響視力、降低工作效率，甚至造成嚴(yán)重c.直射陽光可以使許多物品褪色、變質(zhì)、損壞，(2)建筑日照設(shè)計要解決的問題2.地球繞太陽運(yùn)行的規(guī)律(1)自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)地球自轉(zhuǎn)是指地球繞地軸自西向東運(yùn)轉(zhuǎn)。地球自轉(zhuǎn)一周360°,需要23時56分4秒(恒星地球公轉(zhuǎn)是指地球按一定的軌道繞太陽運(yùn)動(逆時針旋轉(zhuǎn))。地球公轉(zhuǎn)一周需要一回歸年，(2)黃道面與赤道表5-1主要節(jié)氣的太陽赤緯角δ值(deg)6月21日或22小滿5月21日左右立夏5月6日左右谷雨4月21日左右春分3月21日或22立春2月21日左右大寒2月4日左右1月21日左右7月21日左右8月8日左右8月21日左右大暑 23日處暑10月21日左秋分 11月7日左右立冬11月21日左小雪12月22日或3.太陽位置的確定，太陽高度角和太陽方位角的計算(1)赤道坐標(biāo)系(圖5-1)在天球上稱為赤緯圈；在地球上通過南北極的經(jīng)度圈(子午線),在天球上稱為時圈。②時角時角是指太陽所在的時圈與通過正南點的時圈構(gòu)成的夾角，單位為度(deg)。圖5-1赤道坐標(biāo)系—赤緯和時角(2)地平坐標(biāo)系(圖5-2)a.太陽高度角b.太陽方位角是指太陽直射光線在地平面上的投影線與地平面正南方向所夾的角。通常以南點S為0°,圖5-2地平坐標(biāo)系—高度角與方位角4.地方時與標(biāo)準(zhǔn)時(1)相關(guān)概念是指以太陽通過該地子午線為正午12時來計算一天的時間。②世界時③北京時間(2)換算公式Ep——均時差，min(一般忽略不計)。1.日照標(biāo)準(zhǔn)(1)相關(guān)概念②日照時間(2)住宅日照標(biāo)準(zhǔn)a.所處的地理緯度和當(dāng)?shù)氐臍夂蛱卣?。b.所處城市城市規(guī)模的大小。②標(biāo)準(zhǔn)a.每套住宅至少應(yīng)有一個居住空間能獲得日照，當(dāng)一套住宅中居住空間總數(shù)超過四個時，其中宜有二個獲得日照。b.老年人居住建筑不應(yīng)低于冬至日日照2小時的標(biāo)準(zhǔn)。c.在原設(shè)計建筑外增加任何設(shè)施不應(yīng)使相鄰住宅原有日照標(biāo)準(zhǔn)降低。d.舊區(qū)改建的項目內(nèi)新建住宅日照標(biāo)準(zhǔn)可酌情降低，但不應(yīng)低于大寒日日照1小時的標(biāo)準(zhǔn)。表5-2住宅建筑日照標(biāo)準(zhǔn)建筑氣候區(qū)劃有效日照時間8～16市(3)其它建筑日照標(biāo)準(zhǔn)①宿舍半數(shù)以上的居室，應(yīng)能獲得同住宅居住空間相等的日照標(biāo)準(zhǔn)。②托兒所、幼兒園的主要生活用房，應(yīng)能獲得冬至日不小3h的日照標(biāo)準(zhǔn)。③老年人住宅、殘疾人住宅的臥室、起居室，醫(yī)院、療養(yǎng)院半數(shù)以上的病房和療養(yǎng)室，中小學(xué)半數(shù)以上的教室應(yīng)能獲得冬至日不小于2h的日照標(biāo)準(zhǔn)。2.日照間距日照間距是指前后兩排房屋之間，為保證后排房屋在規(guī)定的時日獲得所需日照量而保持的間隔距離。(1)日照間距系數(shù)(圖5-3)是指日照間距D與遮擋計算高度H的比值。計算公式為：圖5-3日照間距系數(shù)示意圖(H?為窗臺高度)(2)日照間距折減系數(shù)折減系數(shù)表5-3不同方位間距折減系數(shù)0°~15°15°~30°30°~45°45°~60°>60°注：1.表中方位為正南向(0°)偏東、偏西的方位角。3.本表指標(biāo)僅適用于無其它日照遮擋的平行布置條式住宅之間。1.棒影日照圖(1)概念(2)公式垂直于地平面立一根任意高度H的棒，在某一時刻，受太陽照射的而棒影的方位角As'的計算公式為：當(dāng)太陽高度角hs一定時，影長L與棒高H成正比。因此，可將H看成棒的高度單位。(3)制圖(圖5-4)(4)特點圖5-4棒影日照圖2.平投影日照圖3.日照圖表的應(yīng)用舉例(1)利用平投影日照圖求典型日期窗口的無遮擋日照時間。(2)利用棒影日照圖求建筑物陰影區(qū)的范圍。(3)利用棒影日照圖求建筑間距。(1)內(nèi)遮陽也就是常用的窗簾，其形式有百葉簾、卷簾、垂直簾、風(fēng)琴簾等，材料以布、(2)外遮陽則設(shè)于建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)，有固定式和活動式之分。(3)中間遮陽是遮陽裝置處于兩層玻璃之間或是雙層表皮幕墻之間的遮陽形式，一般采用2.固定式外遮陽(1)水平式遮陽(2)垂直式遮陽(3)綜合式遮陽(4)擋板式遮陽3.可調(diào)式外遮陽(1)遮陽篷(2)百葉窗鋁膜或PVC、鋁合金百葉以及經(jīng)防腐處理的木質(zhì)百葉等，開啟方式分為(3)室外卷簾4.玻璃遮陽(1)吸熱玻璃(2)反射玻璃(3)低輻射玻璃(4)其它遮陽方式5.遮陽設(shè)施對室內(nèi)環(huán)境的影響(1)對太陽輻射熱的阻擋①概念a.外遮陽系數(shù)第一，窗玻璃遮陽系數(shù)是指透過窗玻璃的太陽輻射量與透過3mm厚普通透明窗玻璃的太陽輻射量之比值，用符號SC表示。c.窗口綜合遮陽系數(shù)窗口綜合遮陽系數(shù)是指窗玻璃遮陽系數(shù)SC與窗口外遮陽系數(shù)SD的乘積，用符號Sw表示。無遮陽設(shè)施時，綜合遮陽系數(shù)Sw等于窗玻璃遮陽系數(shù)SC。a.水平遮陽板的外遮陽系數(shù)b.垂直遮陽板的外遮陽系數(shù)c.遮陽板外挑系數(shù)PF遮陽板外挑系數(shù)，當(dāng)計算出的PF>1時，取PF=1;d.綜合遮陽板的外遮陽系數(shù)(2)對室內(nèi)氣溫的影響(圖5-5)圖5-5遮陽對室內(nèi)氣溫的影響(3)對室內(nèi)采光的影響①使室內(nèi)照度降低約53%～73%,在陰天更為不利。(4)對室內(nèi)通風(fēng)的影響5.遮陽構(gòu)件尺寸的計算(1)水平式遮陽(圖5-6)圖5-6水平式遮陽尺寸H——窗臺至水平板下沿的高度，m;As——太陽方位角，deg;A?！獕Ψ轿唤?，deg。正南向為0°,南偏東為負(fù)，南偏西為正。②水平板端翼挑出長度D式中D端翼挑出長度，m。(2)垂直式遮陽(圖5-7)式中L?——垂直遮陽板挑出長度，m;B——板內(nèi)沿至窗口另一邊的距離，或板內(nèi)沿間凈距，m;圖5-7垂直式遮陽尺寸(3)綜合式遮陽綜合式遮陽，先計算垂直板和水平板的挑出長度，然后按構(gòu)造要求來確定遮陽板的挑出長度。(4)擋板式遮陽(圖5-8)擋板式遮陽構(gòu)造的基本部分包括水平板的挑出長度L_和擋板的高度。擋板高度H?為：圖5-8擋板式遮陽尺寸6.遮陽設(shè)施構(gòu)造設(shè)計要點(1)遮陽的板面組合與構(gòu)造①板面組合(圖5-9)圖5-9水平遮陽板組合形式②板面構(gòu)造(圖5-10)圖5-10遮陽板面構(gòu)造形式(2)遮陽板的安裝位置(圖5-11)圖5-11遮陽設(shè)施的安裝位置(3)材料與顏色顏色b.遮陽構(gòu)件內(nèi)表面應(yīng)稍暗，避免產(chǎn)生眩光，材料的輻射系數(shù)應(yīng)較小。1.試說明赤緯角的意義，春分和秋分、冬至及夏至的赤緯角各為多少?答：(1)赤緯角的意義(2)春分和秋分、冬至及夏至的赤緯角2.計算北京(北緯39°57')、齊齊哈爾(北緯47°20')、南京(北緯32°04')、?？?北緯20°00')在冬至日當(dāng)?shù)卣?2時的太陽高度角，并比較其與緯度的關(guān)系。3.北京時間是以東經(jīng)120°為標(biāo)準(zhǔn)時間，試求當(dāng)?shù)仄骄枙r12h相當(dāng)于北京標(biāo)準(zhǔn)時間為幾時幾分?兩地時差多少?解：(1)武漢市，地處北緯29°58'~31°22',東經(jīng)11(2)①To=Tm+4(L?-Lm)=12+4(120°-113°41')=12所以，武漢平均太陽時12h相當(dāng)于北京標(biāo)準(zhǔn)時間12h20min~12h25min,兩地時差為20min~4.根據(jù)自己所在的城市，說明該城市中住宅、幼兒園、中小學(xué)校的日照標(biāo)準(zhǔn)分別是多少?答：武漢屬于Ⅲ建筑氣候區(qū)，其住宅日照標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該是大寒日不少于2h,幼兒園應(yīng)能獲得冬至日不小3h的日照標(biāo)準(zhǔn)，中小學(xué)半數(shù)以上的教室應(yīng)能獲得冬至日不小于2h的日照標(biāo)準(zhǔn)。5.試?yán)L制當(dāng)?shù)囟寥盏陌粲叭照請D，并選擇自己設(shè)計的建筑方案，利用所繪制的棒影日照圖求出該建筑09:00至15:00的陰影區(qū)。6.濟(jì)南(北緯36°41)有一組正南朝向住宅建筑，室外地坪的高度相同，后棟建筑一層窗臺高1.5m(距室外地坪),前棟建筑總高15m(從室外地坪至檐口),要求后棟建筑在大寒日正午前后有2小時的日照，求必需的日照間距為多少?解：前棟樓頂和后棟建筑一層窗臺之間的相對高度為H=15-1.5=13.5m,要求正午前后有兩小時的日照，即是要求在從上午11:00到下午13:00這段時間后棟一層窗臺有日照，只要從7.試分析在進(jìn)行建筑遮陽設(shè)計時應(yīng)妥善處理哪些問題，為什么?答：在進(jìn)行建筑遮陽設(shè)計時應(yīng)妥善處理的問題及其原因如下：(1)采用正確的遮陽形式在我國南方炎熱地區(qū)，日照時間長，太陽輻射強(qiáng)烈，建筑物的某些部位或構(gòu)件如窗口、外廊、櫥窗、中庭屋頂與玻璃幕墻等需要調(diào)節(jié)太陽直射輻射，以揚(yáng)其利而避其害。(2)注意遮陽的板面組合與構(gòu)造遮陽板在滿足阻擋直射陽光的前提下，可以有不同的板面組合，以便選擇對采光、通風(fēng)、視野、立面造型和構(gòu)造等要求都更為有利的形式。為了減少板底熱空氣向室內(nèi)逸散和對采光、通風(fēng)的影響，通常將遮陽板面全部或部分做成百葉形式；也可將中間各層做成百葉，而頂層做成實體并在前面加吸熱玻璃擋板。(3)注意遮陽板的安裝位置遮陽板的安裝位置對防熱和通風(fēng)的影響很大。①將板面緊靠墻面布置時，由受熱表面上升的熱空氣將由室外空氣導(dǎo)入室內(nèi)。這種情況對綜合式遮陽更為嚴(yán)重，為了克服這個缺點，板面應(yīng)與墻面有一定的距離，以使大部分熱空氣沿墻面排走。②裝在窗口內(nèi)側(cè)的布簾、軟百葉等遮陽設(shè)施，其所吸收的太陽輻射熱，大部分散發(fā)到了室內(nèi)，若裝在外側(cè)，則會有較大的改善。(4)謹(jǐn)慎選擇遮陽設(shè)施的材料與顏色①遮陽設(shè)施多懸挑于室外，因此多采用堅固耐久的輕質(zhì)材料。如果是可調(diào)節(jié)的活動形式，還要求輕便、靈活并安裝牢固。②構(gòu)件外表面的顏色宜淺，以減少對太陽輻射熱的吸收；內(nèi)表面則應(yīng)稍暗，以避免產(chǎn)生眩光，并希望材料的輻射系數(shù)較小。8.考察當(dāng)?shù)貛讞澯姓陉栐O(shè)施的建筑，了解其構(gòu)造特征、構(gòu)造情況及實際效果，并適當(dāng)加以第2篇建筑光學(xué)第1章建筑光學(xué)基本知識建筑光學(xué)研究的光是一種能直接引起視感覺的光譜輻射，波長范圍為380～780nm。一、眼睛與視覺1.眼睛的構(gòu)造視覺是指由進(jìn)入人眼的輻射所產(chǎn)生的光感覺而獲得的對外界的認(rèn)識。人們的視覺只能通過眼睛來完成。圖1-1人的右眼剖面圖(1)瞳孔瞳孔是虹膜中央的圓形孔，可以根據(jù)環(huán)境的明暗程度，自動調(diào)節(jié)孔徑，控制進(jìn)入眼球的光能(2)水晶體水晶體是一個扁球形的彈性透明體，受睫狀肌收縮或放松的影響，其形狀改變，從而改變其屈光度，使遠(yuǎn)近不同的外界景物都能在視網(wǎng)膜上形成清晰的影像。(3)視網(wǎng)膜(4)感光細(xì)胞圖1-2錐體細(xì)胞與桿體細(xì)胞的分布2.人眼的視覺特點(1)視看范圍(視野)圖1-3人眼視野范圍(2)明、暗視覺(3)光譜光視效率通量之比。λm選在視感最大值處(明視覺時為555nm,暗視覺為507nm)。明視覺的光譜光視效率用V(λ)表示，暗視覺的光譜光視效率用V(λ)表示。明視覺曲線V(λ)的最大值在波長555nm處，即在黃綠光部位最亮，愈趨向光譜兩端的光圖1-4光譜光視效率曲線二、基本光度單位和應(yīng)用1.光通量2.發(fā)光強(qiáng)度3.照度(1)照度是指落在被照面單位面積上的光通量，符號為E,表示被照面上的光通量密度。(2)照度單位為勒克斯，符號為1x,表示1流明的光通量均勻分布在1平方米的被照面上，(3)照度的英制單位為英尺燭光(fe),它等于1流明的光通量均勻分布在1平方英尺的表面上，由于1平方米=10.76平方英尺，所以1fc=10.76lx。4.發(fā)光強(qiáng)度和照度的關(guān)系(1)某表面的照度E與點光源在這方向的發(fā)光強(qiáng)度Ia成正比，與距光源的距離r的平方成(2)表面法線與入射光線成i角處的照度，與它至點光源的距離平方成反比，與光源在i5.亮度(1)概述①一個發(fā)光(或反光)物體，在眼睛的視網(wǎng)膜上成像，視覺感覺與視網(wǎng)膜上物像的照度成正比。視網(wǎng)膜上物像的照度與發(fā)光體在視線方向的投影面積Acosα成反比，與發(fā)光體朝視線式中d2φ由給定點處的束元dA傳輸?shù)牟o定方向的立體角元dQ亮度的單位為坎德拉每平方米(cd/m2),是指1平方米表面上沿法線方向(α=0°)發(fā)出1(2)類型亮度分為物理亮度(或亮度)與表觀亮度(或明亮度)。圖1-5物理亮度與表觀亮度的關(guān)系6.照度和亮度的關(guān)系,亮度為E=LaΩ2cosi,稱為立體角投影定律。該定律表示某一亮度為La的發(fā)光表面在被照面上形成的照度值的大小，等于這一發(fā)光表面的亮度La與該發(fā)光表面在被照點上形成的立體角Ω的投影(Ωcosi)的乘積。圖1-6照度和亮度的關(guān)系三、材料的光學(xué)性質(zhì)1.光的反射、吸收和透射一部分透過介質(zhì)進(jìn)入另一側(cè)的空間(Φ)。圖1-7光的反射、吸收和透射反射、吸收和透射光通量與入射光通量之比，分別稱為光反射比p、光吸收比α和光透射比2.規(guī)則反射和透射(1)光線規(guī)則反射(2)光線規(guī)則透射式中L(Lp)、I(Ip)——分別為經(jīng)過透射(反射)后的光源亮度和發(fā)光強(qiáng)度；L,I——光源原有亮度和發(fā)光強(qiáng)度；表1-1飾面材料的光反射比p值表1-2采光材料的光透射比t值3.擴(kuò)散反射和透射半透明材料會使入射光線發(fā)生擴(kuò)散透射，表面粗糙的不透明材料會使入射光線發(fā)生擴(kuò)散反射。按照材料的擴(kuò)散特性分為漫射材料、混合反射與混合透射材料。(1)漫射材料漫射材料，又稱均勻擴(kuò)散材料。這類材料將入射光線均勻地向四面八方反射或透射，從各個角度看，亮度完全相同，看不見光源形象。①類型a.漫反射漫反射是指在宏觀上不存在規(guī)則反射時，由反射造成的漫射。漫反射材料有氧化鎂、石膏等。b.漫透射漫透射是指宏觀上不存在規(guī)則透射時，由透射造成的漫射。漫透射材料有乳白玻璃和半透明塑料等。圖1-8漫反射和漫透射a.漫反射材料b.漫透射材料朗伯余弦定律是指表面法線和某一方向之間的夾角，用符號i表示(2)混合反射與透射材料它們在規(guī)則反射(透射)方向，具有最大的亮度，而在其他方向也有一定亮度。圖1-9混合反射和透射2.物件的相對尺寸物件尺寸是指需要辨別對象的最小尺寸，用符號d表示。物件尺寸d、眼睛至物件的距離1形成視角α,其關(guān)系為：3.亮度對比(1)亮度對比是指觀看對象和其背景之間的亮度差異，差異愈大，可見度愈高。亮度對比常用C表示，是指視野中目標(biāo)和背景的亮度差