第一章 室内热环境
室内热环境
+1 +2 +3
热感 很冷 冷 稍冷 舒适 稍热 热 很热
PMV值在-0.5～0.5范围内为室内热舒适指标， 但只有舒适性空调建筑才能达到这一标准。
【小结】
城市小气候
1.1室外热环境
影响
室内热环境
太室 空
降
阳 辐
外 气
气 湿
风
射温 度
水
建筑热工分区
室 内 空 气 温 度
室内热环境
4、室内热辐射：
房间周围墙壁、顶棚、地面、 窗玻璃对人体的热辐射作用，如 果室内有火墙、壁炉、辐射采暖 板之类的采暖装置，还须考虑该 部分的热辐射。
热辐射
冷辐射
平均辐射温度 （Tmrt）
室内对人 体辐射热交换 有影响的各表 面温度的平均 值。
室内热环境
二、人的热舒服要求
人的热舒服感主要建立在人和周
1、室内空气温度：
室内计算温度
（1）冬季室内气温 一般应在16~22℃ （2）夏季空调房间 的气温多规定为 24~28℃
室内实际温度
房间内得热与 失热，围护结构内 表面的温度、通风 等因素构成的热平 衡决定。
室内热环境
2、室内空气湿度：
1）一般认为最适宜的相对湿度应为50~60%；
2）气温在16~25℃时、相对湿度在30~70%范
室 内 空 气 湿 度
室 内 风 速
室 内 热 辐 射
人的热舒服要求
பைடு நூலகம்
室内物理环境
qm ：人体新陈代谢产热率（W/m2）； qc ：人体与周围环境的对流换热率（W/m2）；
qr ：人体与环境的辐射换热率（W/m2）；
qw ：人体蒸发散热率（W/m2）；
建筑热工学-1室内外热环境
部位
冷点
热点
部位
冷点
热点
前额
5.5-8.0
鼻子
8.0
1.0
嘴唇
16.0-19.0
脸部其他部位 8.5-9.0
1.7
胸部
9.0-10.2
0.3
手背
7.4
0.5
手掌
1.0-5.0
0.4
手指背
7.0-9.0
1.7
手指肚
2.0-4.0
1.6
大腿
4.5-5.20.4腹部源自8.0-12.5小腿
4.3-5.7
后背
7.8
22
人体的能量代谢率 影响因素： 肌肉活动强度（主要因素） 环境温度（偏高、偏低都增加代谢率） 性别（男性高于女性） 年龄（少年高于老人） 神经紧张程度（紧张时代谢率高） 进食后时间的长短等（进食后代谢率增加，蛋白质代谢率高）
23
人体与外界的热交换 人体与外界的热交换形式：
▪ 对流换热 ▪ 辐射换热 ▪ 出汗蒸发 ▪ 呼吸散热
外层温度指皮肤表面到 10 mm 以内的部 分，通常包括皮肤，皮下脂肪和表层的 肌肉。皮肤温度与外界环境有关，日夜 有1℃以内的波动。
我国正常成年人的体温(℃)
平均量
变动范围
腋温
36.8
36.0~37.4
口温
37.2
36.7~37.7
肛温
37.5
36.9~37.9
19
垂直温差对人热舒适的影响 当受试者处于热中性状态时，头足温差仍然使人感到不舒适。
从人体热舒适考虑，单纯达到热平衡是不够的，∆q＝0并不一定表示人体 处于舒适状态。还应当使人体与环境的各种方式换热量限制在一定的范围内。 据研究，在人体达到热平衡状态时，当对流换热约占总散热量的25％-30％、 辐射散热量占45％-50％、呼吸和有感觉蒸发散热量占25％-30％时（称为正常 比例散热），人体才能达到热舒适状态，这一条件则是人体热舒适的充分条件。
建筑物理复习建筑热工学
第一篇 建筑热工学第1章 建筑热工学基础知识1.室内热环境构成要素：室内空气温度、空气湿度、气流速度和环境辐射温度构成;2.人体的热舒适①热舒适的必要条件：人体内产生的热量=向环境散发的热量;m q ——人体新陈代谢产热量e q ——人体蒸发散热量r q ——人体与环境辐射换热量 c q ——人体与环境对流换热量②充分条件：所谓按正常比例散热,指的是对流换热约占总散热量的25-30% ,辐射散热约为45-50%,呼吸和无感觉蒸发散热约占 25-30%;处于舒适状况的热平衡,可称之为“正常热平衡”; 注意与“负热平衡区分” ③影响人体热舒适感觉的因素：1.温度；2.湿度；3.速度；4.平均辐射温度；5.人体新陈代谢产热率；6.人体衣着状况;3.湿空气的物理性质①湿空气组成：干空气+水蒸气=湿空气②水蒸气分压力：指一定温度下湿空气中水蒸气部分所产生的压力; ⑴未饱和湿空气的总压力：w P ——湿空气的总压力Pa d P ——干空气的分压力Pa P ——水蒸气的分压力Pa⑵饱和状态湿空气中水蒸气分压力：s P ——饱和水蒸气分压力注：标准大气压下,s P 随着温度的升高而变大见本篇附录2;表明在一定的大气压下,湿空气温度越高,其一定容积中所能容纳的水蒸气越少,因而水蒸气呈现出的压力越大;③空气湿度：表明空气的干湿程度,有绝对湿度和相对湿度两种不同的表示方法;⑴绝对湿度：单位体积空气所含水蒸气的重量,用f 表示g/m 3;饱和状态下的绝对湿度则用饱和水蒸气量max f g/m 3表示;⑵相对湿度：一定温度,一定大气压力下,湿空气的绝对湿度f,与同温同压下饱和水蒸气量max f 的百分比：⑶同一温度T 下,,因此,相对湿度又可表示为空气中水蒸气P ——空气的实际水蒸气分压力 Pa ；s P ——同温下的饱和水蒸气分压力 Pa;注：研究表明,对室内热湿环境而言,正常湿度范围大概在30%~60%;④露点温度：露点温度是在大气压力一定,空气含湿量不变的情况下,未饱和空气因冷却而达到饱和状态的温度;用d t ℃表示;4.室外热湿环境是指作用在建筑物外围护结构上的一切热湿物理量的总称;构成要素：空气温度、空气湿度、太阳辐射、风、降水等;5.建筑围护结构传热的基本知识热量传递的三种基本方式：导热、对流和辐射;①导热：指物体中温差时,由于直接接触的物质质点作热运动而引起的热能传递过程;⑴热流密度：单位时间内,通过等温面上单位面积的热量;设单位时间内通过等温面上微元面积d F 的热量为d Q ,则热流密度q 表示为：W/m 2 积分形式为：d d Q q F = 或者 d FQ q F =⎰ W如果热流密度在面积F 上均匀分布,单位时间内通过导热面积F 的热量Q 或称热流量为：Q q F =⑵傅里叶定律：1822年,法国物理学家Fourier 发现,均质物体内各点的热流密度与温度梯度的大小成正比,即W/m 2 式中的λ成为导热系数,恒为正值;;沿n 方向温度增加,tn∂∂为正,则q 为负值,表示热流沿n 的反方向; ⑶影响导热系数λ的因素：物质种类、结构成分、密度、湿度、压力、温度等; ②对流换热：空气沿围护结构表面流动时,与壁面之间所产生的热交换过程;这种过程既包括由空气流动所引起的对流传热过程,同时也包括空气分子间和空气分子与壁面分子间的导热过程;注意：对流传热只发生在流体之中,它是因温度不同各部分流体之间发生相对运动互相掺合而传递热能的;⑴表面的对流换热量可以利用其中,c q ——对流换热强度,W/m 2c α——对流换热系数,W/m 2·Kt ——流体的温度,℃θ——固体表面的温度,℃⑵影响因素：对流换热的强弱主要取决于层流边界层热量交换情况;还与流体运动的原因及运动情况、流体与固体间温差、流体的物理性质、固体壁面的形状、大小及位置等因素有关;③辐射传热：辐射传热指依靠物体表面向外发射热射线能产生显著热效应的电磁波来传递能量的现象;与导热和对流在机理上有本质区别,它是以电磁波传递热能的;⑴特点：①发射体热能变为电磁波辐射能,被辐射体将所接收的辐射能转换成热能;凡温度高于绝对零度0K 的物体,都能发射辐射热;②由于电磁波能在真空中传播,所以物体依靠辐射传热时,不需要与其他物体直接接触,也无需任何中间媒介;⑵辐射换热量计算：牛顿公式其中,r q ——对流换热强度,W/mr α——对流换热系数,W/m 2·K1θ、2θ——两辐射换热物体的表面温度℃⑶物体辐射分类：按物体辐射光谱特性,可分为黑体、灰体和选择辐射体或称非灰体三大类;6.围护结构的传热过程围护结构的传热要经过三个过程：表面吸热、结构本身传热、表面放热; 1.表面吸热：内表面从室内吸热冬季,或外表从室外空间吸热夏季; 2.结构本身传热：热量由高温表面传向低温表面;3.表面放热：外表面向室外空间散发热量冬季,或内表面向室内散热夏季;第2章 建筑围护结构的传热计算与应用根据建筑保温与隔热设计中所考虑的室内外热作用的特点,可将室内外温度计算模型归纳为如下两种： 恒定热作用：室内和室外温度在计算期间不随时间而变化;这种计算模型通常用于采暖房间冬季条件下的保温与节能;周期热作用：根据室内外温度波动的情况,又可分为单向周期热作用和双向周期热作用两类;前者通常用于空调房间的隔热与节能设计,后者则用于自然通风房间的夏季隔热设计;1.稳定传热过程定义：温度场不随时间变化的传热过程; 一维稳定传热特征：1通过平壁的热流强度q 处处相等;只有平壁内无蓄热现象,才能保证温度稳定,因此就平壁内任一截面而言,流进与流出的热量必须相等; 2同一材质的平壁内部各界面温度分布呈直线关系;由x d q dxθλ=-知,当x q =常数时,若视λ不随温度而变,则有d dxθ=常数,各点温度梯度相等,即温度随距离的变化规律为直线;2.平壁的热阻建筑热工中的“平壁”不仅是指平直的墙体,还包括地板、平屋顶及曲率半径较大的穹顶、拱顶等结构;热阻是表征围护结构本身或其中某层材料阻抗传热能力的物理量;同样的温差条件下,热阻越大,通过材料的热量越少,围护结构的保温性越好;要想增加热阻,可增加平壁厚度,或采用导热系数较小材料; ①单层匀质平壁的导热和热阻：ennnd R θθλ-==+++结论：多层平壁的总热阻等于各层热阻之和,即1R R R =+③组合壁的导热和热阻：组合壁的平均热阻应按下式计算：00,nnF F R ⎤⎥+式中,R ——平均热阻；0F ——与热流方向垂直的总传热面积；12,,n F F F ——按平行于热流方向划分的各个传热面积； 0,10,20,,,n R R R ——各个传热面部位的传热阻；i R ——内表面换热阻,取 m 2·K/W ； e R ——外表面换热阻,取 m 2·K/W ；ϕ——修正系数,见表2-1;④封闭空气间层的热阻建筑设计中常用封闭空气层作为围护结构的保温层;空气层中的传热方式有：导热、对流和辐射;其中：主要是对流换热和辐射换热; 封闭空气层的热阻取决于间层两个界面上的边界层厚度和界面之间的辐射换热强度;与间层厚度不成正比例增长关系;1结论：普通空气间层的传热量中辐射换热占很大比例,要提高空气间层的热阻须减少辐射传热量;2减少辐射换热量的方法：①将空气间层布置在围护结构的冷侧,降低间层的平均温度; ②在间层壁面涂贴辐射系数小的反射材料铝箔等 ③实际设计计算中可查表2-4得空气间层的热阻R ag3.平壁内部温度的计算①平壁的稳定传热过程：内表面吸热、材料层导热、外表面放热;00()11i ei ei e iet t t t q K t t dR αλα--===-++∑②平壁内部温度计算：根据稳定传热条件：i e q q q q λ===得出： 1.内表面温度： 0()ii i i e R t t t R θ=-- 2.多层平壁内任一层的内表面温度m θ：()e i m j ji i m t t R R R t -+-=∑-=011θ3. 外表面层的温度e θ可写成：0()e e e i e R t t t R θ=+- 或 00()ee i i e R R t t t R θ-=-- 注：1稳定传热条件下,当各层材料的导热系数为定值时,每一层材料内的温度分布是一条直线;这样,多层平壁内温度的分布成一条连续的折线; 2材料的热阻越大,温度降落越大;4.建筑保温与节能计算了解建筑物耗热量计算 建筑采暖耗煤量5.周期性不稳定传热①谐波热作用下的传热特征：1室外温度、平壁表面温度、内部任一截面处的温度都是都是周期相同的谐波动； 2从室外到平壁的内部,温度波动的振幅逐渐减小,即e ef if A A A >>;建筑热工学中,把室外温度振幅e A 与由外侧温度谐波热作用引起的平壁内表面温度振幅之比称为温度波的穿透衰减度,也称为平壁的衰减倍数,用0ν3从室外空间到平壁内部,温度波动的相位逐渐向后推延,即if φ<;壁体的热惰性;衰减和滞后的程度取②谐波热作用下材料和围护结构的热特性指标 1材料的蓄热系数意义：半无限厚物体在谐波热作用下;材料蓄热系数越大,其表面温度波动越小;密度大的重型材料或结构蓄热性能好、热稳定性好;当围护结构中某层是由n nnS F F +++2材料层的热惰性指标:表征材料层受到波动热作用后,背波面上温度波动剧烈程度的一个指标,也是说明材料层抵抗温度波动能力的一个特性指标,用D 表示;其大小取决于材料层迎波面的抗波能力和波动作用传至背波面时所受到阻力;1n S D D =+空气的蓄热力系数S 为0,D 值为0; R S③D越大,说明温度波在其间的衰减越快,;③材料层表面的蓄热系数它与材料蓄热系数的物理意义是相同的,一般两者在数值上也可视为相等; 计算方法：沿着与热流相反的方向,依照围护结构的材料分层,逐层计算如图; 各层内表面蓄热系数计算式采用如下通式：注：如某层厚度较大 1.0D ≥,则该层的Y S =,内表面的蓄热可从该层算起,后面各层就可不再计算;6.建筑隔热设计控制指标计算①隔热设计标准：,应满足下式要求： 内表面最高温度maxi θ⋅直接反映围护结构的隔热性能,关系着人体辐射散热;②室外综合温度：围护结构隔热主要隔的是室外综合温度;围护结构外表面受到3种不同方式热作用： 1．太阳短波辐射；2．室外空气换热；3．围护结构外表面有效长波辐射的自然散热;可将三者对外围护的共同作用综合成一个单一的室外气象参数——“室外综合温度”sa t ：max e t ⋅max e θ⋅夏季室外计算温度s ρ——围护结构外表面对太阳辐射热的吸收系数表2-8；I ——太阳辐射强度； 1rt ——外表面有效长波辐射温度,粗略计算可取：屋面——℃,外墙——℃; 注：一般围护结构隔热设计中仅考虑前两项 式中s e Iρα值又叫做太阳辐射的“等效高温”或“当量温度”;表示围护结构外表面所吸收的太阳辐射热对室外热作用提高的程度;它对室外综合温度影响很大;第三章建筑保温与节能1. 围护结构的保温构造类型保温构造分类：单设保温层、封闭空气间层、保温与承重合二为一、混合型构造;①单设保温层用导热系数很小的材料做保温层而起保温作用;由于不要求保温承重,选择的灵活性较大;②封闭空气间层围护结构中的空气层厚度,一般以4~5厘米为宜;间层表面最好采用强反射材料如铝箔;为了提高反射材料的耐久性,还应采取涂塑处理等保护措施;③保温与承重相结合材料的导热系数小,机械强度满足承重要求;保温与承重相结合：空心板、空心砌块、轻质实心砌块等,既能载重又能保温;④混合型构造当单独用某一种方式不能满足保温要求,或为达到保温要求而造成技术经济上不合理时,采用复合构造;例如,既有实体保温层,又有空气层和承重层的外墙或屋顶结构;第四章 建筑围护结构的传湿与防潮1.建筑围护结构的传湿①等温吸湿曲线：呈“S ”型,低湿度时为单分子吸湿；中湿度时为多分子吸湿；高湿度时为毛细吸湿; 可见,材料中的水分主要以液态形式存在;材料的吸湿湿度在相对湿度相同的条件下,随温度的降低而增加 ②围护结构中的水分转移： 1水分转移的动力：当材料内部存在压力差分压力或总压力、湿度材料含湿量差和温度差时,均能引发材料内部所含水分的迁移;2材料中包含的水分可以三种状态存在：气态水蒸气、液态液态水和固态冰; 3材料内部可迁移的水的两种状态：1.以气态的扩散方式迁移；2.以液态水分的毛细渗透方式迁移; 4稳态下水蒸气渗透过程的计算与稳定传热的计算方法完全相似： 如图：在稳态条件下通过围护结构的水蒸气渗透量渗透强度,与室内外1 ω——0H ——围护结构的总水蒸气渗透阻,/g ；i P ——室内空气的水蒸气分压力,Pa ；e P ——室外空气的水蒸气分压力,Pa;2式中,m d ——任一分层的厚度；m μ——任一分层材料的水蒸气渗透系数g/;水蒸气的渗透系数是1m 厚的物体,两侧水蒸气分压力差为1Pa,1h 内通过1m 2面积渗透的水蒸气量;意义：水蒸气的渗透系数μ表明了材料的透气能力,与材料的密实程度有关,材料的孔隙率越大,透气性就越强;水蒸气的渗透阻H 是围护结构或某一材料层,两侧水蒸气分压力差为1Pa,通过1m2面积渗透1g 水蒸气所需要的时间;注：由于围护结构内外表面的湿转移阻i H e H ,与结构材料层的蒸汽渗透阻本身相比是很微小的,所以在计算总的蒸汽渗透阻时可以忽略不计;这样围护结构内外表面的水蒸气分压力可以近似取为i P 和e P ;围护结构内任一层内界面的水蒸气分压力可由下式计算：其中m=2,3,4……n 3式中,1jj H=∑——从室内一侧算起,由第一层至第m-1层的水蒸气渗透阻之和;③围护结构内部冷凝的检验:冷凝危害：①当水蒸气接触结构表面时,若表面温度低于露点温度,水汽会在表面冷凝成水;表面冷凝水将有碍室内卫生,某些情况下还将直接影响生产和房间的使用;②水蒸气通过围护结构时,在结构内部材料的孔隙中冷凝成水珠或冻结成冰,这种内部冷凝现象危害更大,是一种看不见的隐患;③内部出现冷凝水,会使保温材料受潮,材料受潮后,导热系数增大,保温能力降低；此外,由于内部冷凝水的冻融交替作用,抗冻性差的保温材料便遭到破坏,从而降低结构的使用质量和耐久性; 辨别围护结构内部是否会出现冷凝现象,可按以下步骤进行：1根据室内外空气的温湿度t 和ϕ,确定水蒸气分压力i P 和e P ,然后按照上节3式计算围护结构各层的水蒸气分压力,并作出“P ”分布线;对于采暖房屋,设计中取当地采暖期的室外空气平均温度和平均相对湿度作为室外计算参数;2根据室内外空气温度i t 和e t ,确定各层温度,并按照附录2作出相应的饱和水蒸气分压力“s P ”的分布线; 3根据“P ”和“s P ”线是否相交来判断围护结构内部是否出现冷凝现象,如图;注：实践和理论表明,在水蒸气渗透的途径中,如材料的水蒸气渗透系数出现由大变小的界面,因水蒸气至此遇到较大的阻力,最易发生冷凝现象,习惯上把这个最易出现冷凝,而且凝结最严重的界面,称为围护结构内部的“冷凝界面”;冷凝强度：当出现内部冷凝时,冷凝界面处的水蒸气分压力已经达到该界面温度下的饱和水蒸气分压力,s c P ;设由水蒸气分压力较高一侧空气进到冷凝界面的水蒸气渗透强度为1ω,从界面渗透分压力较低一侧空气的水蒸气渗透强度为ω,两者之差即是界面处的冷凝强度c ω,如图;2.建筑围护结构的防潮①防止和控制表面冷凝一、正常湿度的采暖房间尽可能使围护结构内表面附近的气流畅通,家具,壁柜等不宜紧靠外墙；供热设备放热不均,引起围护结构内表面温度波动,出现周期性冷凝时,应该在围护结构内表面采用蓄热特性系数较大材料;二、高湿房间一般指冬季相对湿度高于75%的房间间歇性高湿条件的房屋,内表面设防水层SWA 高吸水树脂；连续性高湿条件房屋,设置吊顶将水引走；加强屋顶内表面附近通风;三、防止地面泛潮②防止和控制内部冷凝一、合理布置材料层的相对位置原则：材料层次的布局应尽量在水蒸气渗透的通路上做到“进难出易”;如中图;前面提到的USD屋面,也是进难出易的原则设计的,如图;二、设置隔汽层针对具体构造方案中,材料层的布置往往很难完全符合“进难出易”原则的要求;可在保温层蒸汽流进入一侧设置隔汽层如图;三、设置通风间层或泄气沟道针对设置隔汽层虽然能改善围护结构内部的湿状况,但其质量在施工和使用过程中不易保证,且会影响房屋建成后结构的干燥程度;对高湿度房间可采用设置通风间层和泄气沟道的方法如图;四、冷侧设置密封空气层在冷侧设一空气层,可使处于较高温度侧的保温层经常干燥,此空气层也叫做引湿空气层,其作用称为收汗效应;第五章建筑防热与节能★在防热设计中,隔热和通风是主要的、同时也必须将窗口遮阳、环境绿化一起加以综合考虑;1.屋顶与外墙的隔热设计一、屋顶隔热——南方炎热地区,日晒时数和太阳辐射强度以水平面为最大,基本上分为实体材料层和带有封闭空气层的隔热屋顶、通风间层隔热屋顶、阁楼屋顶三类;此外还有植被隔热屋顶、蓄水屋顶、加气混凝土蒸发屋面、淋水玻璃屋顶、成品隔热板屋顶等;1.实体材料层和带有封闭空气层的隔热屋顶如图,实体材料层屋顶a-c, 空气间层隔热屋顶d-f为提高材料的隔热能力,最好选用λ和α的值都比较小的材料,同时还要注意材料的层次排列排列次序不同也影响结构衰减的大小实体材料层屋顶a-c;为了减轻屋顶自重,可采用空心大板屋面,利用封闭空气间层隔热;为减少屋顶外表面太阳辐射热的吸收,还应选择浅色屋顶外饰面f涂了层无水石膏;2.通风屋顶优点：有利于隔热和散热下图为其几种构造方式;3.阁楼屋顶这种屋顶通常在檐口、屋脊或山墙等处开通气孔,有助于透气、排湿和散热;提高阁楼屋顶隔热能力措施：加强阁楼空间的通风是一种经济而有效的方法如加大通风口面积,合理布置通风口位置等;通风阁楼的通风形式常有如图：a山墙上开口通风；b檐口下进气屋脊排气；c屋顶设置老虎窗户通风等;4.植被隔热屋顶特别适合于夏热冬冷地区的城镇建筑;原因：植物的光合作用将热能转化为生化能；蒸腾作用增加蒸发散热；培植基质材料的热阻与热惰性;无土种植,有土种植;无土种植是采用膨胀蛭石作培植基质,它是一种密度小、保水性强、不腐烂、无异味的矿物材料;宜于选用浅根植物；种植草被要简单得多;无土种植草被屋顶的内表面最高温度低；内表面温度波幅小,热稳定性较好；内表面大部分时间低于人体表面温度,是良好的散热面；屋顶外表面辐射吸收率低,外表面温度低,对环境的长波辐射热少;5.蓄水屋顶在南方地区使用较多,有蓄水屋顶、淋水屋顶和喷水屋顶等不同形式;原理：利用水在太阳光的照射下蒸发时需要大量的汽化热,从而大量消耗到达屋面的太阳辐射热,有效地减弱了经屋顶传入室内的热量,相应地降低了屋顶内表面的温度;隔热性能与蓄水深度密切相关;蓄水屋顶的水层深度,从白天隔热和夜间散热的作用综合考虑,宜3-5cm;水面上敷设铝箔或浅色漂浮物,或种植漂浮植物水浮莲、水葫芦等;优点：a屋顶外表面温度、内表面温度、传热量大幅度下降；b随蓄水深度增加,内表面温度最大值愈低,15cm水深为宜；c在夏热冬暖地区,不增加环境辐射反射;缺点：a夜间不能利用屋顶散热；b增大了屋顶静荷载；c一年四季都不能没有水;6.加气混凝土蒸发屋面原理：在建筑屋面上铺设一层多孔材料;运用自然降温原理,通过积蓄雨水并使雨水逐渐蒸发,达到降低建筑物面环境温度、缓解环境热岛效应的目的;7.淋水玻璃屋顶8.成品隔热板屋顶二、外墙隔热1．空心砌块墙可做成单排孔和双排孔如图a;2．钢筋混凝土空心大板墙如图b;3．轻骨料混凝土砌块墙如图：加气和陶粒混凝土砌块墙;4．复合墙体如图;2.窗口遮阳①遮阳的形式1．水平式遮阳：能有效遮挡高度角较大的、从窗口上方投射下来的阳光,适用于接近南向的窗口,或北回归线以南低纬地区的北向附近的窗口;2．垂直式遮阳：能有效遮挡高度角较小的、从窗侧斜射的阳光,但对于高度角较大的、从窗口上方投射的阳光,或接近日出、日没时平射窗口的阳光不起遮挡作用；主要适用于东北、北和西北向附近的窗口;3．综合式遮阳：能有效遮挡高度角中等的、从窗前斜射下来的阳光,遮阳效果比较均匀；主要适用于东南或西南向附近的窗口;4．挡板式遮阳：能有效遮挡高度角较小、正射窗口的阳光；主要适用于东、西向附近的窗口;②遮阳构件尺寸的计算3.房间的自然通风自然通风：是由于建筑物的开口处门、窗、过道等存在着空气压力差而产生的空气流动;特点:不需动力, 经济; 但进风不能预处理, 排风不能净化, 污染周围环境;通风效果不稳定;造成空气压力差的原因：1.热压作用；2.风压作用热压作用取决于室内外空气温差所导致的空气密度差和进出气口的高度差烟囱效应;风压作用是风作用在建筑物上产生的风压差;建筑群布局：一般而言,建筑群的平面布场有行列式、错列式、斜列式、周边式等如图;从通风的角度来看,以错列、斜列较行列、周边为好;第六章 建筑日照1.太阳高度角和方位角的确定目的：为了进行日照时数、日照面积、房屋朝向和间距以及 周围阴影区范围等问题的设计; 影响太阳高度角s h 和方位角s A 的因素有三： ① 赤纬角δ——表明季节即日期的变化； ② 时角Ω——表明时间的变化；③ 地理纬度ϕ——表明观察点所在地方的差异; 太阳高度角和方位角的计算公式： 1．求太阳高度角s h ：s sin sin sin cos cos cos h ϕδϕδ=+Ω 12．求太阳方位角s A ：s s s sin sin sin cos cos cos h A h ϕδϕ-=2举例：6-1, 6-2, 6-3.3．求日出、日落的时刻和方位角：日出或日落时,太阳高度角s 0h =,带入式1和2得：cos tan tan ϕδΩ=- 3s sin cos cos A δϕ-=4 4．中午的太阳高度角：以0Ω=带入式1得： s sin sin sin cos cos sin(90||)h ϕδϕδϕδ︒=+=--故 s 90()h ϕδ=-- 当ϕδ>时 5s 90()h δϕ=-- 当ϕδ<时 6。
建筑环境中的室内热环境控制
建筑环境中的室内热环境控制室内热环境控制是建筑领域中的一个重要课题，它关乎人们的生活、工作和居住质量。
在现代社会中，人们对于室内温度和湿度的要求越来越高，因此室内热环境控制成为一个不可忽视的问题。
一、变化的室内热环境室内热环境是一个动态变化的过程，受到多种因素的影响。
首先，室内外温差是影响室内热环境的重要因素之一。
在寒冷的冬季，人们希望室内温暖舒适，需要采取一定的供暖措施。
而在炎热的夏季，人们则希望室内凉爽，需要进行适当的制冷。
其次，建筑材料的热传导性和热容性也会对室内热环境产生影响。
不同的建筑材料对热的传导和储存能力不同，因此在设计和选择建筑材料时需要考虑其对热环境的影响。
再次，室内设备的使用也会对热环境产生影响。
例如，电器设备、灯具等会产生热量，增加室内温度。
另外，人们的活动也会对室内热环境产生一定的影响。
当人们活动剧烈时，体温会上升，室内温度也会相应上升。
二、室内热环境的控制方法为了实现理想的室内热环境，我们可以采取多种方法进行控制。
首先，通过合理的建筑设计和布局，可以减少室内外温差对室内热环境的影响。
合理选择建筑的朝向、窗户的位置和尺寸，以及合适的遮阳装置，都可以通过调整室内热辐射和对流来实现室内热环境的控制。
其次，通过选择适当的建筑材料，可以改变建筑的热传导和热容性。
一些绝热材料和热容材料可以在一定程度上降低室内外温差对室内热环境的影响，并延缓热量的传导和释放。
再次，合理使用室内设备也是室内热环境控制的重要方法之一。
比如，选择合适的空调设备、灯具和电器设备，可以减少室内热量的产生，降低室内温度。
此外，调整室内湿度也是室内热环境控制的一部分。
通过使用加湿器或除湿器，可以调节室内湿度，提供更加舒适的环境。
三、可持续发展与室内热环境控制室内热环境控制不仅仅是为了追求个人的舒适感，也与可持续发展密切相关。
随着全球气候变暖问题的日益严峻，人们对于建筑能源消耗的要求越来越高。
因此，如何在实现室内舒适的前提下减少能源消耗成为了一个亟待解决的问题。
室内热环境报告
室内热环境报告
一、报告简介
本报告对室内热环境进行了详细的分析和研究，通过测量和实验，收集了室内温度、湿度、气流速度等热环境参数的数据，并对这些数据进行了深入的分析和解读。
本报告旨在为改善室内热环境提供科学依据，以提高人们的生活质量和健康水平。
二、室内热环境参数测量
1. 温度：通过温度计对室内温度进行了测量，测量结果显示室内温度为25℃左右，符合人体舒适温度范围。
2. 湿度：使用湿度计对室内湿度进行了测量，测量结果显示室内湿度为50%左右，符合人体舒适湿度范围。
3. 气流速度：通过风速计对室内气流速度进行了测量，测量结果显示室内气流速度为0.2m/s左右，能够满足人体散热需求。
三、室内热环境数据分析
1. 温度分析：通过对室内温度数据的分析，发现温度波动范围较小，稳定性较好，能够为人体提供较为稳定的热环境。
2. 湿度分析：通过对室内湿度数据的分析，发现湿度波动范围较小，稳定性较好，能够为人体提供较为舒适的热环境。
3. 气流速度分析：通过对室内气流速度数据的分析，发现气流速度较为稳定，能够满足人体散热需求。
四、结论
本报告通过对室内热环境的研究和分析，发现室内热环境较为适宜，能够为人们提供舒适的生活环境。
为了进一步提高室内热环境的舒适度，建议加强室内空气流通，提高室内空气质量。
同时，对于一些特殊人群，如老年人、儿童等，需要特别关注其热舒适需求，为其提供更加适宜的热环境。
1.1：室内热湿环境
活动类型 站着，偶尔走动 步行，1.2m/s 修理灯具，家务 驾驶载重车 步行，1.8m/s 下楼 跳交谊舞 体操/训练 打网球 跑步，2.37m/s 上楼
W/m 123 150 154.6 185 220 233 140-255 174-235 210-270 366 707
2
一般室内运动代谢率多在5 met 以下。
答：人体的热平衡是达到人体热舒适的必 要条件。而人体按正常比例散热，则是人体 热舒适的充分条件。
所谓按正常比例散热，指的是对流换热约占总 散热量的25-30 ，辐射散热约为45-50 ，呼 吸和无感觉蒸发散热约占 25-30 ，处于舒适状 况的热平衡，可称之为“正常热平衡”。
影响人体热舒பைடு நூலகம்的因素：
2.热环境的综合评价
（1）单一指标 （2）有效温度（ET） （3）预测热感指数（PMV）
（1）单一指标
室内空气温度 目前我国许多规范都是以室内空气温度 为控制指标，这种方法简单方便，但是不 完善。
（2）有效温度（ET）
1919开始研究，1967前的ASHRAE手册采 用。空调建筑中常用此评价指标。 有效温度ET定义：“这是一个将干球温 度、 湿度、空气流速对人体温暖感或冷感的影响 综合成一个单一数值的任意指标。它在数值 上等于产生相同感觉的静止饱和空气的温 度。”
人体皮肤的温度
并非均匀一致 卫生学研究中：体表上不同部位几个点皮 肤温度的平均值，每个测定值是按其所代表 的人体表面积的比例加权计算而得的。
人 体 皮 肤 温 度
皮肤温度 45 ° 以上 C 43~ 41 ° C 41~39 ° C 39~37 ° C 37~35 ° C 34~33 ° C 33~32 ° C 32~30 ° C 31~29 ° C 25 ° (局部) C 20 ° C(手) 15 ° C(手) 5 ° C(手)
室内热环境评价方法
室内热环境评价方法
哎呀，说起这室内热环境评价法嘛，咱们得先从这温度说起。
在咱四川这儿，大家都知道，夏天热得跟个蒸笼似的，冬天又冷得跟个冰窖一样。
所以啊，评价室内热环境，首先得看这温度合不合适。
再来说说湿度，陕西那边儿，冬天干燥得能把手给裂了，夏天又闷得让人喘不过气儿来。
可见湿度也是室内热环境评价的一个重要指标。
还有啊，就是空气流通性。
咱们四川人爱打麻将，要是屋里空气不流通，那烟味、臭味儿就熏得人受不了。
而在陕西那边，冬天烧煤取暖，如果空气不流通，那就更容易出事儿了。
最后说说光照和噪音。
光照要适中，太亮了晃眼睛，太暗了又看不清楚。
至于噪音嘛，那就更不能忍了，吵得人心烦意乱。
所以说啊，这室内热环境评价法，得综合考虑温度、湿度、空气流通性、光照和噪音这几个方面。
只有这几个方面都合适了，咱们才能说这室内环境是舒适的。
大家说是不是这个道理啊？。
室内热湿环境基本概念
热湿环境是建筑环境中的最主要的内容，主要反映在空气环境的热湿特性上。
研究表明：热环境的四要素（温度、湿度、辐射和气流）对人体的热平衡均有影响，而且各要素产生的影响在很大程度上可以互换和互相补偿。
例如，机体经由辐射所获得的热量可以和因气温所获得的热量相当。
在热环境中湿度增高所造成的影响可被风速增高所抵消。
当空气温度低于21℃时，人不出汗，随着气温的增高，出汗量逐渐增多，湿度的影响显得越来越重要。
在气温低于皮肤温度时（一般皮肤的正常的平均温度是32.5℃）。
在这种情况下，空气的流动能增加机体通过对流和蒸发散热。
当气温高于35℃时，情况比较复杂，空气的流动能加速蒸发散热，但同时却可使机体通过对流的方式受热增多，气温越高受热愈为明显。
热辐射除了太阳的直接照射使机体直接受热外，人体与周围环境间还存在长波辐射换热。
热辐射不受空气温度的影响且与风速无关。
根据实验：当气温为10℃，周壁表面温度为50℃时，人在其中会感到过热；当室内温度50℃而壁面表面温度为0℃时会使人在室内感到过冷。
高温高湿对机体的热平衡有不利影响，因为在高温时，机体主要依靠蒸发散热来维持热平衡，此时相对湿度的增高，将妨碍汗液的蒸发。
就人的感觉而言，当温度高、湿度大尤其是风速小的时候人感到“闷热”；当温度高、湿度小时人感到“干热”风速对改善人们的热环境也有重要作用，气流可以促进人体散热，增进人体的舒适度；当气温高于人体皮肤温度时，空气的流动只会使人体从外界环境吸收更多的热量，甚至对人体产生不良影响。
室内热湿环境 ppt课件
2020/11/13
8
6、空气调节的6种常用的 节能系统是哪6种？
答案：置换通风加冷却顶板空调系统，冷却塔供冷系统，结合冰蓄 冷的低温送风系统，蒸发冷却空调系统，去湿空调系统，地源热泵
空调系统
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7、地源热泵空调系统是利用 （）、地下水或江河湖水座位 冷热源的一种高校节能空调方
式。
答案：土壤
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室内热湿环境
2020/影响室内热湿环境的主要 因素有
答案： 1.室内空气温度 2.室内空气相对湿度 3.空气平均流速 4.室内平均辐射度
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2
精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
2.建筑内部空间环境质量不仅 和外部环境有关，还与外因有
关，请列举几点外因？
1.室内设备， 2.照明 3.人员
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3.被动式控制室内热湿环境 方法主要是通过那些途径
1.控制太阳辐射 2.有组织的通风 3.控制外墙内表面温度
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4.主动式控制室内热湿环境 方法主要是通过那些途径
1.供暖 2.通风 3.空气调节（温度 ，湿度，气流速度，洁净度）
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7
5.适宜的室内热环境是指什 么？
建筑物理第三版柳孝图课后习题答案
建筑物理第三版柳孝图课后习题答案【篇一：第三版(柳孝图)建筑物理复习笔记】=txt>第一章室内热环境1、人体与周围环境的换热方式有对流、辐射和蒸发三种。
2、人体热平衡的影响因素：人体新陈代谢产热量qm，对流换热量qc，辐射换热量qr，人体的蒸发散热量qw8、室内热环境的影响因素：1）室外气候因素太阳辐射空气温度空气湿度（指空气中水蒸气的含量）风降水2）室内的影响因素：热环境设备的影响；其他设备的影响；人体活动的影响9、城市区域气候特点：1）大气透明度较小，削弱了太阳辐射；2）气温较高，形成“热岛效应”；3）风速减小，风向随地而异；4）蒸发减弱、湿度变小；5）雾多、能见度差。
10、建筑热工设计分区：严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区、温和地区11、微气候影响因素：地段下垫面，建筑群布局、选用的建筑材料等第二章传热基本知识1、导热是由温度不同的质点（分子、原子、自由电子）在热运动中引起的热能传递现象。
导热系数：在稳定条件下，1m厚的物体，两侧表面温差为1℃，1h 内通过1㎡面积传递的热量。
导热系数的影响因素：材质的影响、材料干密度的影响、材料含湿量的影响。
2、对流是由于温度不同的各部分流体之间发生相对运动，互相掺合而传递热能。
对流换热的强弱主要取决于：层流边界层内的换热与流体运动发生的原因、流体运动状况、流体与固体壁面温度差、流体的物性、固体壁面的形状、大小及位置等因素。
自然对流换热受迫对流换热3、辐射热射线的传播过程叫做热辐射，通过热射线传播热能就称为辐射传热。
辐射传热特点：1）在辐射传热过程中伴随着能量形式的转化；2）电磁波的传播不需要任何中间介质；3）凡是温度高于绝对零度的一切物体，不论它们的温度高低都在不间断地想外辐射不同波长的电磁波，辐射传热是物体之间相互辐射的结果，不受温度高低的影响。
凡能将辐射热全部反射的物体称为绝对白体，能全部吸收的称为绝对黑体，能全部透过的则称为绝对透明体或透热体。
建筑热工学重点知识归纳
第一章：室内热环境1.室内热环境的组成要素：室内气温、湿度、气流、壁面热辐射。
2.人体热舒适的充分必要条件，人体得热平衡是达到人体热舒适的必要条件。
人体按正常比例散热是达到人体热舒适的充分条件。
对流换热约占总散热量的25%-30%，辐射散热量占45%-50%，蒸发散热量占25%-30%影响人体热感的因素为：空气温度、空气湿度、气流速度、环境平均辐射温度、人体新陈代谢产热率和人体衣着状况。
4.室内热环境的影响因素：1）室外气候因素太阳辐射:以太阳直射辐射照度、散射辐射照度及用两者之和的太阳总辐射照度表示。
水平面上太阳直射照度与太阳高度角、大气透明度成正比关系。
散射辐射照度与太阳高度角成正比，与大气透明度成反比。
太阳总辐射受太阳高度角、大气透明度、云量、海拔高度和地理纬度等因素的影响。
空气温度:地面与空气的热交换是空气温度升降的直接原因，大气的对流作用也以最强的方式影响气温，下垫面的状况，海拔高度、地形地貌都对气温及其变化有一定影响。
空气湿度:指空气中水蒸气的含量。
一年中相对湿度的大小和绝对湿度相反。
风:地表增温不同是引起大气压力差的主要原因(以及降水) 2）室内的影响因素：热环境设备的影响；其他设备的影响；人体活动的影响5.人体与周围环境的换热方式有对流、辐射和蒸发三种。
6.气流速度对人体的对流换热影响很大，至于人体是散热还是得热，则取决于空气温度的高低。
7.影响人体蒸发散热的主要因素是作用于人体的气流速度和环境的水蒸气分压力。
8热环境的综合评价：1）有效温度：ET :依据半裸的人与穿夏季薄衫的人在一定条件的环境中所反应的瞬时热感觉作为决定各项因素综合作用的评价标准。
2）热应力指数：HSI :根据在给定的热环境中作用于人体的外部热应力、不同活动量下的新陈代谢产热率及环境蒸发率等的理论计算而提出的。
当已知环境的空气温度、空气湿度、气流速度和平均辐射温度以及人体新陈代谢产热率便可按相关线解图求得热应力指标。
室内热环境与人体热舒适
第二章
室内热环境与人体热舒适
热感觉和热舒适投票
图中可见热感觉投票高于热舒适投票值，二者并不完全一致。
第二章
室内热环境与人体热舒适
1、预测平均热感觉指标PMV
PMV是80年代初得到国际标准化组织(ISO)承认的一种比较全面的 热舒适指标，丹麦房格尔（P.O.Fanger）综合了近千人在不同热
环境下的热感觉实验结果，并以人体热平衡方程为基础，认为人
第二章
室内热环境与人体热舒适
基础代谢率
基础代谢率（BMR, Basal Metabolic Rate） 未进早餐前，保持清醒 静卧半个小时，室温条件维持 在18~25℃之间测定的代谢率 ：46W/m2 BMR变化的范围：10~15% 超过20%为病态。
第二章
室内热环境与人体热舒适
肌肉活动与代谢率
特点：尽管人描述环境的冷热，实际上只能感觉到
自己皮肤下神经末梢的温度。所以，“冷” “热”与感 受者的身体状态有关，不是完全客观的。 “中性”的定义：不冷不热，人用于体温调节消耗的 能量最小。
度量：感觉不能用任何直接的方法测量。
第二章
室内热环境与人体热舒适
热感觉的影响因素
冷热刺激的存在 刺激的延续时间
辐射散热/总散热 呼吸及无感觉蒸发散 热/总散热
45~50%
25~30%
将前述各散热量计算式代入方程式，可以得到公式如下，即人体蓄热量S 取决于6个因素的定量描述：
第二章
室内热环境与人体热舒适
不同的人对舒适的差异
Fanger的调查实验结论
瞬感现象 衣着状况
人种：非洲人比北欧人喜欢热环境麽？
第二章
室内热环境与人体热舒适
第一篇 建筑热工学
第一篇建筑热工学第一章建筑热工学基本知识习题1-1、构成室内热环境的四项气候要素是什么？简述各个要素在冬（或夏）季，在居室内，是怎样影响人体热舒适感的。
答：（1）室内空气温度：居住建筑冬季采暖设计温度为18℃，托幼建筑采暖设计温度为20℃，办公建筑夏季空调设计温度为24℃等。
这些都是根据人体舒适度而定的要求。
（2）空气湿度：根据卫生工作者的研究，对室内热环境而言，正常的湿度范围是30-60%。
冬季，相对湿度较高的房间易出现结露现象。
（3）气流速度：当室内温度相同，气流速度不同时，人们热感觉也不相同。
如气流速度为0和3m/s时，3m/s的气流速度使人更感觉舒适。
（4）环境辐射温度：人体与环境都有不断发生辐射换热的现象。
1-2、为什么说，即使人们富裕了，也不应该把房子搞成完全的“人工空间”？答：我们所生活的室外环境是一个不断变化的环境，它要求人有袍强的适应能力。
而一个相对稳定而又级其舒适的室内环境，会导致人的生理功能的降低，使人逐渐丧失适应环境的能力，从而危害人的健康。
1-3、传热与导热（热传导）有什么区别？本书所说的对流换热与单纯在流体内部的对流传热有什么不同？答：导热是指同一物体内部或相接触的两物体之间由于分子热运动，热量由高温向低温处转换的现象。
纯粹的导热现象只发生在密实的固体当中。
围护结构的传热要经过三个过程：表面吸热、结构本身传热、表面放热。
严格地说，每一传热过程部是三种基本传热方式的综合过程。
本书所说的对流换热即包括由空气流动所引起的对流传热过程，同时也包括空气分子间和接触的空气、空气分子与壁面分子之间的导热过程。
对流换热是对流与导热的综合过程。
而对流传热只发生在流体之中，它是因温度不同的各部分流体之间发生相对运动，互相掺合而传递热能的。
1-4、表面的颜色、光滑程度，对外围护结构的外表面和对结构内空气间层的表面，在辐射传热方面，各有什么影响？答：对于短波辐射，颜色起主导作用；对于长波辐射，材性起主导作用。
建筑物理知识点
建筑物理知识点文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]建筑热工学第一章：室内热环境1.室内热环境的组成要素：室内气温、湿度、气流、壁面热辐射。
2.人体热舒适的充分必要条件，人体的热平衡是达到人体热舒适的必要条件。
人体按正常比例散热是达到人体热舒适的充分条件。
对流换热约占总散热量的25%-30%，辐射散热量占45%-50%，蒸发散热量占25%-30%3.影响人体热感的因素为：空气温度、空气湿度、气流速度、环境平均辐射温度、人体新陈代谢产热率和人体衣着状况。
4.室内热环境的影响因素：1）室外气候因素太阳辐射以太阳直射辐射照度、散射辐射照度及用两者之和的太阳总辐射照度表示。
水平面上太阳直射照度与太阳高度角、大气透明度成正比关系。
散射辐射照度与太阳高度角成正比，与大气透明度成反比。
太阳总辐射受太阳高度角、大气透明度、云量、海拔高度和地理纬度等因素的影响。
空气温度地面与空气的热交换是空气温度升降的直接原因，大气的对流作用也以最强的方式影响气温，下垫面的状况，海拔高度、地形地貌都对气温及其变化有一定影响。
空气湿度指空气中水蒸气的含量。
一年中相对湿度的大小和绝对湿度相反。
风地表增温不同是引起大气压力差的主要原因降水2）室内的影响因素：热环境设备的影响；其他设备的影响；人体活动的影响5.人体与周围环境的换热方式有对流、辐射和蒸发三种。
6.气流速度对人体的对流换热影响很大，至于人体是散热还是得热，则取决于空气温度的高低。
7.影响人体蒸发散热的主要因素是作用于人体的气流速度和环境的水蒸气分压力。
8..热环境的综合评价：1）有效温度：ET依据半裸的人与穿夏季薄衫的人在一定条件的环境中所反应的瞬时热感觉作为决定各项因素综合作用的评价标准。
2）热应力指数： HSI根据在给定的热环境中作用于人体的外部热应力、不同活动量下的新陈代谢产热率及环境蒸发率等的理论计算而提出的。
当已知环境的空气温度、空气湿度、气流速度和平均辐射温度以及人体新陈代谢产热率便可按相关线解图求得热应力指标。
建筑热环境-热工基础
概述：
各地区建筑物的形式、风格受气候条件的影响。
人类活动的发展
越是高纬度地区，人类遗址的时间就越晚 热带雨林：不需要建筑 建筑的出现：逐渐向两极移动 现代技术的发展：人类活动遍布全球
人类最早的居住方式：树居和岩洞居
在热带雨林、热带草原等湿热地区的人 类主要栖息在树上，可避免外界的侵害， 是人类祖先南方古猿生活方式的延续
57
我国的大气透明度分区
2 4
3
3
5 6
4
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室外气候
自然的微气候
大气压力 风 空气温度 有效天空温度 地层温度 空气湿度 降水
一般公共建筑 13%
大型公共建筑 1%
一般公共建筑 18%
大型公共建筑 3%
农村
37%
城镇住宅 25%
城镇住宅
农村
42%
61%
2004年我国各类建筑的面积（不含工业厂房）
2004年我国各类建筑的能源消耗
数据来源：中国建筑节能年度发展报告2008，中国工程院咨询项目 清华大学建筑节能研究中心
中国能源构成：煤>60％
麦的范格尔(P.O.Fanger)教授提出的表征人体热反应（冷热感）的评价指标 ，代表了同一环境中大多数人的冷热感觉的平均。
PMV-PDD热舒适模型是人体体温调节最早的数学模型为，该模型提 出的指标表示大多数人对热环境的平均投票值，其有七级感觉，即冷（-3 ）、凉（-2）、稍凉（-1）、中性（0）、稍暖（1）、暖（2）、热（3） 。
太阳高度角
太阳方位角
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关于太阳高度角
太阳高度角与太阳通过的路径长度密
切相关，从而影响日射强度太阳高 度角低则日射强度小
室内热环境的组成要素
室内热环境的组成要素室内热环境是指人们在室内所感到的温度、湿度、风速等环境因素的组成。
在现代社会，人们大部分时间都是在室内生活，因此室内热环境的质量对我们的身心健康和工作效能有着很大的影响。
本文将介绍室内热环境的组成要素及其特点。
一、温度温度是室内热环境中最基本的因素之一，它在很大程度上决定了人们的舒适程度和生活质量。
人们在不同的温度下会产生不同的反应，因此为了保证室内环境的舒适性，温度应该是稳定且适宜的。
那么，如何确定室内的温度适宜程度呢？根据国际标准ISO 7730，“舒适温度”的定义是“一种人们在满足各种生理、心理和文化要求的条件下，对环境气体参数（如温度、湿度、风速、辐射等）的感觉”。
该标准规定，在室内环境中，最适宜的舒适温度为23~26℃。
二、湿度湿度是指空气中所含水分的含量，它同样对人的舒适度和健康产生着很大的影响。
如果室内湿度过高，会导致人们出汗困难、粘膜干燥、呼吸不畅等不适症状；而室内湿度过低则会导致人们皮肤干燥、眼睛发痒、喉咙不适等症状。
因此，在室内热环境控制中，保持适宜的湿度极为重要。
国家标准GB/T 18833规定，在春、秋季节，室内舒适湿度为40~60%；而在夏季，由于气温较高，室内湿度应该控制在40%以下，以减轻炎热的感觉。
三、风速风速是指空气流动的速度和方向，它对室内环境的舒适度也有很大的影响。
当室内温度较高时，适当增加风速可以提高室内的通风效果，从而使人们感到更舒适；但当室内温度低时，过大的风速则会引起人们受风凉，导致感冒等健康问题。
根据国际标准，室内正常风速的范围为0.15~0.5m/s，人们在这个范围内不会感到过于明显、令人不适的气流。
四、辐射辐射是指室内热环境中的辐射热，对人的身体产生热效应，并对室内热环境产生影响。
辐射热分为两种，一种是来自电器等设备的大红外辐射热，另一种是来自太阳的短波辐射热。
室内良好的遮阳措施和合适的灯具布置，可以有效地减少室内的热辐射，从而改善室内的热环境。
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福建工程学院建筑与规划系
1
第一章 室内外热环境
学习重点
室内热环境的组成要素、影响因素、 室内热环境的组成要素、影响因素、室内热环境的评价 室外热环境（气候）要素 室外热环境（气候） 我国气候的特点及建筑热工气候分区 改善室内热舒适的建筑途径
下午4时57分
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第一章 室内外热环境
下午57分
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第一章 室内外热环境
1 室内热环境
热应力指数(HSI)
热应力指数HIS（ 热应力指数HIS（Heat Strees Index)是在已知室内气 Index)是在已知室内气 相对湿度，空气速度， 温，相对湿度，空气速度，平均辐射温度和人体新陈代谢 产热率的前提下，根据人体热平衡条件， 产热率的前提下，根据人体热平衡条件，先计算在给定环 境中人体所需要的蒸发散热量， 境中人体所需要的蒸发散热量，然后再计算出在该环境中 的最大允许蒸发散热量，以二者的百分比作为热应力指数。 的最大允许蒸发散热量，以二者的百分比作为热应力指数。 热应力指数全面考虑了热环境四个因素的影响，比有效温 热应力指数全面考虑了热环境四个因素的影响， 度更为科学。 度更为科学。 热应力指数愈高，维护热平衡时， 热应力指数愈高，维护热平衡时，要求蒸发散热量愈 热环境条件愈差。 大，热环境条件愈差。
下午4时57分
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11
第一章 室内外热环境
人体在环境中感到热舒适的充分条件，必须使人体的皮 人体在环境中感到热舒适的充分条件， 肤温度tsk处于舒适的温度范围， tsk处于舒适的温度范围 肤温度tsk处于舒适的温度范围，而且肌体的蒸发率也应处 于舒适范围内。 于舒适范围内。 该方程比较全面合理地表达了人体热感与 上述6个参数的定量关系，从而建立起PMV指标系统， PMV指标系统 上述6个参数的定量关系，从而建立起PMV指标系统，把PMV 值按人的热感觉分成7个等级。 值按人的热感觉分成7个等级。
下午4时57分
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6
第一章 室内外热环境
1 室内热环境
有效温度(ET) 有效温度 是室内气温， 是室内气温，相对湿 度和空气速度在一定 组合下的综合指标。 组合下的综合指标。 在数值上等于具有相 同热感觉、静止、 同热感觉、静止、饱 和（Φ=100%）空气 ） 的温度。 的温度。
建筑热工学篇
主要内容
核心内容与学习目的 通过规划和建筑设计手段， 通过规划和建筑设计手段，有效防护或利用室内外气候 因素 合理解决房屋的日照、保温、防热、防潮、通风、 合理解决房屋的日照、保温、防热、防潮、通风、能耗 等问题 创造良好的室内气候环境并提高建筑围护结构的耐久性 被动方式与主动方式的关系 室内、 室内、外热环境 传热的基础知识 建筑保温、防潮；建筑防热；建筑日照； 建筑保温、防潮；建筑防热；建筑日照；建筑节能
1 室内热环境
1.1 组成要素
室内气温t 气流速度v 室内气温 i、室内相对湿度ϕi、气流速度 i、壁面的热辐 室内热环境是指由室内空气温度 空气湿度、 是指由室内空气温度、 射θI{室内热环境是指由室内空气温度、空气湿度、室 内风速及环境平均辐射温度（ 内风速及环境平均辐射温度（室内各壁面温度的当量温 等因素综合组成的一种室内热环境。 度）等因素综合组成的一种室内热环境。} 不同的要素组成不同的室内热环境
福建工程学院建筑与规划系
13
第一章 室内外热环境
2 室内热环境的影响因素
2.1 室外气候因素 室外热环境是指由太阳辐射，大气温度， 室外热环境是指由太阳辐射，大气温度，空气湿 降水等因素综合组成的一种热环境。 度，风、降水等因素综合组成的一种热环境。 （一）太阳辐射 1.太阳辐射能是地球上热量的基本来源,是决定室外热环 1.太阳辐射能是地球上热量的基本来源 太阳辐射能是地球上热量的基本来源, 境的主要因素。 境的主要因素。 2.太阳辐射的分类。到达地球表面太阳辐射分为两个部 2.太阳辐射的分类 太阳辐射的分类。 一部分是直射辐射 另一部分是散射辐射 直射辐射， 散射辐射。 分，一部分是直射辐射，另一部分是散射辐射。 3.影响太阳辐射照度的因素。大气中射程的长短、太阳 3.影响太阳辐射照度的因素 大气中射程的长短、 影响太阳辐射照度的因素。 高度角、海拔高度、大气质量。 高度角、海拔高度、大气质量。
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1 室内热环境
有效温度(Effective 有效温度 Effective Temperature ET)
由Houghton,Yaglou等 等 人于1923年提出 人于 年提出 表征室内气温、 表征室内气温、湿度及气 流速度三者对人体综合作 用的一种主观评价指标 未考虑辐射的影响， 未考虑辐射的影响，改进 后称为ET*, 1972成为 后称为 成为 ASHRAE的评价标准 的评价标准
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1 室内热环境
热应力指数(HSI) （Heat Strees Index) 热应力指数
给定热环境中作用于人体的热应力等于人体所需的蒸发散热量； 给定热环境中作用于人体的热应力等于人体所需的蒸发散热量； 数值上等于需要的蒸发散热量与人体最大蒸发散热量之比乘以100； 数值上等于需要的蒸发散热量与人体最大蒸发散热量之比乘以 ； 主要用于夏季室内热环境评价
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4.太阳光谱。太阳辐射能量主要分布在紫外线、可见光和红外线区 4.太阳光谱。太阳辐射能量主要分布在紫外线、 太阳光谱 其中97.8%是短波辐射 波长0.2µm~3 是短波辐射。 域，其中97.8%是短波辐射。(波长0.2µm~3 µm) 5.日照百分率 5.日照百分率 实际日照时数 日照百分率= ——————× 日照百分率= ——————×100% 可照时数
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（三）空气湿度 1.湿度：空气中水蒸气的含量。可用绝对湿度 湿度： 湿度 空气中水蒸气的含量。 或相对湿度表示， 或相对湿度表示，通常使用相 对湿度表示 空气的湿度。 空气的湿度。 2.变化规律 变化规律 最热月绝对湿度最大， （1）年变化规律 最热月绝对湿度最大，最 ）年变化规律:最热月绝对湿度最大 冷月绝对湿度最小。 冷月绝对湿度最小。 晴天时， （2）日变化规律 晴天时，日相对湿度最大 ）日变化规律:晴天时 值出现在4： 值出现在 ：00~5：00，日相对湿 度最小 ： ， 值出现在13： 值出现在 ：00 ~15：00。 ： 。
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1 室内热环境
预测热感觉指数(PMV-PPD)
• 最为全面的评 价方式， 价方式，广为 采用 • 尽管 尽管PMV=0， ， 仍有 5%的人 的人 感觉不舒适 • ISO推荐 推荐推荐 0.5~0.5为热舒 为热舒 适环境
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q
w.req=q m±
q c±q
r
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1 室内热环境
预测热感觉指数(PMV-PPD)
• •
由丹麦学者P.O.Fanger在1960年代提出； 在1960年代提出； 由丹麦学者 年代提出 基于下列方程： 基于下列方程：
热平衡方程 舒适的充要条件 实际环境的舒适度 PMV -3
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（五）降水 1.降水 从大地蒸发出来的水蒸汽进入大气层, 1.降水— 从大地蒸发出来的水蒸汽进入大气层,经过凝结后又降到 降水— 地面上的液态或固态的水分。如雨、 雹都属降水现象。 地面上的液态或固态的水分。如雨、雪、雹都属降水现象。 2.降水的性质 2.降水的性质 降水量—降落到地面的雨、 雹等融化后， （1）降水量—降落到地面的雨、雪、雹等融化后，未经蒸发或 渗透流失而累积在水平面上的水层厚度。单位为mm 。 渗透流失而累积在水平面上的水层厚度。单位为mm 降水强度—单位时间（24小时 内的降水量，单位： 小时） （2）降水强度—单位时间（24小时）内的降水量，单位：mm/d 根据降水强度，可将降水划分如下： 根据降水强度，可将降水划分如下： 10~25 小雨 <10 中雨 10~25 大雨25 大雨25 ~ 50 暴雨 50 ~ 100
∆q = f (ti ,ϕi , vi ,θi , m, Rclo ) = 0 PMV = f (ti ,ϕi , vi ,θi , m, Rclo )
-2 冷 -1 0 1 2 热 3 很热
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热感觉 很冷
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稍冷 舒适 稍热
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预测热感觉指数(PMV-PPD)
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（四）风
1.风——指由大气压力差所引起的大气水平方向的运动 1.风——指由大气压力差所引起的大气水平方向的运动。 指由大气压力差所引起的大气水平方向的运动。 2.风的类型 2.风的类型 季候风（大气环流） （1）季候风（大气环流）—— 由于太阳辐射热在地球上照射不均 使得赤道和两极之间出现温差， 匀，使得赤道和两极之间出现温差，从而引起大气在赤道和两极 之间产生活动，即为大气环流。 之间产生活动，即为大气环流。 地方风——局部地区受热不均引起的小范围内的大气流动 局部地区受热不均引起的小范围内的大气流动， （2）地方风——局部地区受热不均引起的小范围内的大气流动， 如海陆风、山谷风、庭院风等。 如海陆风、山谷风、庭院风等。 3.风的特性 3.风的特性 风向—风吹来的地平方向为风向，通常用风向风玫瑰图表示。 玫瑰图表示 （1）风向—风吹来的地平方向为风向，通常用风向风玫瑰图表示。 风速—单位时间内风前进的距离，单位为m/s，也可用风玫瑰 （2）风速—单位时间内风前进的距离，单位为m/s，也可用风玫瑰 图表示。 图表示。