建筑热工学基础知识
1.1建筑热工学基础
房格尔根据人体舒适时，人体热感觉与上 述六个参数的定量关系，建立起PMV指标系统， 把PMV系统值按人的热感觉分成七个等级， PMV指标与热感觉的关系见表：
PMV值与人体热感觉的关系
PMV 热感 觉 -3 寒冷 -2 冷 -1 稍冷 0 适中 1 稍热 2 热 3 炎热
房格尔通过大量实验获得在PMV值上感到不 满意等级的热感觉人数占全部人数的百分比 即预测不满意百分比（PPD），绘出了PMVPPD曲线，从而形成了PMV-PPD评价办法。
1）有效温度ET （Effective Temperature） 1. 1923~1925，美国，Yaglon提出。 2. 包含因素：气温、空气湿度和气流速度。 3. 评价依据：人的主观反映。
B室 A室 相对湿度 相对湿度为100% 气流速度 气流速度为0.1m/s 温度？ 温度 为B室的有效温度 图1-2有效温度的定标实验
相对湿度( )能够恰当地表示空气的干、湿 程度。建筑热工设计中广泛使用。 绝对湿度( f )是空气调节工程设计的重要参 数。
3)露点温度
• 由（1-6）式，T降低，Ps减小。含湿量不 变，当φ=100%时，继续降温，水蒸气析出， 此时温度为“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，未饱和的空气因冷却而达 到饱和状态时的温度。用td（℃）表示。 • 冬天在寒冷的地区，窗玻璃内表面冷凝水、 霜。
• 早先温度指标不包括辐射热的作用，后来 做了修正，用黑球温度代替空气温度，称 为新有效温度。 黑球温度也叫实感温度,标志着在辐射热环 境中人或物体受辐射和对流热综合作用时, 以温度表示出来的实际感觉。所测的黑球 温度值一般比环境温度也就是空气温度高 一些。
新有效温度与热感觉关系：
（整理）建筑热工学基础
（整理）建筑热⼯学基础第⼀章建筑热⼯学基础⼀、传热的基本知识⼆、平壁的稳定传热过程三、封闭空⽓间层的传热四、周期性不稳定传热五、湿空⽓的概念及蒸汽渗透阻的概念第⼆章建筑热⼯设计⼀、建筑热⼯设计中常⽤名词的解释⼆、建筑热⼯设计中常⽤参数的计算第三章、建筑节能设计⼀、建筑节能设计的意义⼆、建筑节能设计的⼀般要求第⼀章建筑热⼯学基本知识⼀、传热的基本知识1、为什么会传热？传热现象的存在是因为有温度差。
凡是有温度差存在的地⽅就会有热量转移现象的发⽣，热量总是由⾃发地由⾼温物体传向低温物体。
2、传热的三种基本⽅式及其区别导热—指温度不同的物体直接接触时，靠物质微观粒⼦的热运动⽽引起的热能转移现象。
它可以在固体、液体和⽓体中发⽣，但只有在密实的固体中才存在单纯的导热过程。
对流—指依靠流体的宏观相对位移，把热量由⼀处传递到另⼀处的现象。
这是流体所特有的⼀种传热⽅式。
⼯程上⼤量遇到的流体留过⼀个固体壁⾯时发⽣的热流交换过程，叫做对流换热。
单纯的对流换热过程是不存在的，在对流的同时总是伴随着导热。
辐射—指依靠物体表⾯向外发射热射线（能显著产⽣热效应的电磁波）来传递能量的现象。
参与辐射热换的两物体不需要直接接触，这是有别于导热和对流换热的地⽅。
如太阳和地球。
实际上，传热过程往往是这三种传热⽅式的两种或三种的组合。
3、温度场的概念实际的温度往往都是变化的，各点的温度因位置和时间的变化⽽变化，即温度是空间和时间的函数。
在某⼀瞬间，物体内部所有各点温度的总计叫温度场。
若温度是空间三个坐标的函数，这样的温度场叫三向温度场；当物体只沿⼀个⽅向或两个⽅向变化时，相应地称做⼀向或⼆向温度场。
物体的温度随时间变化的温度场叫不稳定温度场，反之为稳定温度场。
⼆、平壁的稳定传热过程室内、外热环境通过围护结构⽽进⾏的热量交换过程，包含导热、对流及辐射⽅式的换热，是⼀种复杂的换热过程，称之为传热过程。
温度场不随时间⽽变化的传热过程叫做稳定的传热过程。
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（Pa ）⑵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相对湿度又可表示为空气中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%。
(完整版)建筑物理(热)-1建筑热工基础知识
HOT (lots of vibration)
COLD (not much vibration)
Heat travels along the rod
▲物质的固有属性 ：可以在固体、液体、气体中发生; ▲导热的特点 ：a 必须有温差；b 物体直接接触；c 依靠分子、原子及自由 电子等微观粒子热运动而传递热量；d 在引力场下单纯的导热只发生在密实 固体中。但建筑材料总是有孔隙的，会产生其它方式的传热，但比例甚微，
1. 建筑热工学基础知识 1.1 建筑中的传热现象
Expample：
65.6℃
38.3℃ 26.7℃
28.9℃
如何用科学的手段去解释、分 析并解决建筑中的传热问题？
28.3℃ 65.6℃
26.7℃
建筑 热工 学
1. 建筑热工学基础知识 1.1 建筑中的传热现象
热量传递的
基本方式？
1. 建筑热工学基础知识 1.1 建筑中的传热现象
▇ 定义 :称过点P的最大温度变化率为温度 梯度，gradt。
gradt t n n
where，n—等温面法线方向的单位矢量
t —温度在法线方向上的导数，亦 n 即法向的温度变化率
注：温度梯度是矢量；正向朝着温度增加的方向
热量的方向？
等温面上没 有温差，不会有 热量传递;不同的 等温面之间，有 温差，有热量传 递。
故在热工计算中，认为在固体建筑材料中发生的是导热过程（有空气间层的 例外）。
1. 建筑热工学基础知识
1.2 围护结构传热基础知识 = J / S
1.2.1 导热
▲ 大平壁导热量计算（稳态）
Φ tA W
哪些因素会影 响Φ的大小？
q Φ t W/m2
建筑物理——建筑热工学基本知识
2.1室内热环境
•本节要点：
1.人体热平衡；
2.室内热环境因素；
3.室内热环境评价。
2.1.1人体热平衡人Fra bibliotek与机器比较热能机:燃料产热做功散热
人体:食物产热生命活动散热
发热体,散热体,恒温体
人体热平衡:产热量=散热量人体健康基本条件
人体热平衡天平：
动态热平衡
人体具有热调节方式:生理调节环境变冷(热)
饱和水蒸气分压力Ps空气容湿能力气温
描述:风向,风来的方向
风速单位:m/s
类型: (1)大气环流(2)季风(3)地方风
2.2.2建筑热工设计气候分区
皮肤毛细血管收缩(膨胀)
血流量减少(增加)
皮肤温度下降(上升,出汗)
保持热平衡
主观调节活动衣服
2.1.2人体热感觉影响因素
散热方式环境因素得/失热
对流空气温度、空气流速人体温度>空气温度失热
辐射壁面温度同上
呼吸空气温度、湿度失热
蒸发无感觉蒸发
出汗
思考题：
•室内热环境因素中,通过建筑设计能够最有效改善的有哪些因素？
建筑热工学基础
第一章建筑热工学基础一、传热的基本知识二、平壁的稳定传热过程三、封闭空气间层的传热四、周期性不稳定传热五、湿空气的概念及蒸汽渗透阻的概念第二章建筑热工设计一、建筑热工设计中常用名词的解释二、建筑热工设计中常用参数的计算第三章、建筑节能设计一、建筑节能设计的意义二、建筑节能设计的一般要求第一章建筑热工学基本知识一、传热的基本知识1、为什么会传热？传热现象的存在是因为有温度差。
凡是有温度差存在的地方就会有热量转移现象的发生，热量总是由自发地由高温物体传向低温物体。
2、传热的三种基本方式及其区别导热—指温度不同的物体直接接触时，靠物质微观粒子的热运动而引起的热能转移现象。
它可以在固体、液体和气体中发生，但只有在密实的固体中才存在单纯的导热过程。
对流—指依靠流体的宏观相对位移，把热量由一处传递到另一处的现象。
这是流体所特有的一种传热方式。
工程上大量遇到的流体留过一个固体壁面时发生的热流交换过程，叫做对流换热。
单纯的对流换热过程是不存在的，在对流的同时总是伴随着导热。
辐射—指依靠物体表面向外发射热射线（能显著产生热效应的电磁波）来传递能量的现象。
参与辐射热换的两物体不需要直接接触，这是有别于导热和对流换热的地方。
如太阳和地球。
实际上，传热过程往往是这三种传热方式的两种或三种的组合。
3、温度场的概念实际的温度往往都是变化的，各点的温度因位置和时间的变化而变化，即温度是空间和时间的函数。
在某一瞬间，物体内部所有各点温度的总计叫温度场。
若温度是空间三个坐标的函数，这样的温度场叫三向温度场；当物体只沿一个方向或两个方向变化时，相应地称做一向或二向温度场。
物体的温度随时间变化的温度场叫不稳定温度场，反之为稳定温度场。
二、平壁的稳定传热过程室内、外热环境通过围护结构而进行的热量交换过程，包含导热、对流及辐射方式的换热，是一种复杂的换热过程，称之为传热过程。
温度场不随时间而变化的传热过程叫做稳定的传热过程。
假设一个三层的围护结构，平壁厚度分别为d1、d2、 d3，λ1、λ2、λ3。
建筑热工学基本知识
29
一日的气温还受到大气中云层的影响。由 于水蒸气凝结成云，能够阻断并吸收相当 多的辐射热，因此在多云的日子，白天的 太阳日射被遮蔽使气温不会上升。夜间自 地表放出的热为云层所吸收，部分又会射 回地表面，因此气温下降不大。所以多云 的日子日较差较小。
别。 5、白天与晚上不同。 4、•••••• 为什么？
24
气温的日变化： 白天地表因受到光照日射而温度上
升，然后会放热使大气获得热量而增温。 而夜间因为日射消失，使地表冷却，因 此气温也跟着下降。气温的日变化如图 1-31所示，呈正弦曲线
25
26
从图1-31气温日变化曲线可以看出： 1、气温日变化中有一个最高值和最低值。
❖ 建筑热工设计的理论基础，是建筑热工学。
3
❖ 第一节 热环境概述
❖ 一、概述
❖ 1、热工学研究对象：建筑热环境
❖
----影响人体冷热感 的环境
❖
❖ 2、热环境：-----室内热环境（热气候）
❖
-----室外热环境（热气候）
4
3、热工学的任务。。。。。。
。。。 A、创造良好的健康舒适热 环境 ____________本课程的研究任务
11
12
八、 热环境气候
♣气候可以看作围绕建筑物的媒介，通过建筑物 的开口与室内相通或通过不透气的外壳传热；而 室内人员周围的环境则是室外环境的延续。
♣全球气候系统以太阳能、加热的陆地和水体为 动力。大气中空气团在陆地与水体的上空对流， 形成了水的蒸发和降雨过程，导致空气温度和大 气压力发生变化，所有这些组成了以空间和时间 变化为特征的气候系统。
16
1、太阳辐射中的热辐射
建筑热工学基础
第一章建筑热工学基础一、传热的基本知识二、平壁的稳定传热过程三、封闭空气间层的传热四、周期性不稳定传热五、湿空气的概念及蒸汽渗透阻的概念第二章建筑热工设计一、建筑热工设计中常用名词的解释二、建筑热工设计中常用参数的计算第三章、建筑节能设计一、建筑节能设计的意义二、建筑节能设计的一般要求第一章建筑热工学基本知识一、传热的基本知识1、为什么会传热？传热现象的存在是因为有温度差。
凡是有温度差存在的地方就会有热量转移现象的发生，热量总是由自发地由高温物体传向低温物体。
2、传热的三种基本方式及其区别导热—指温度不同的物体直接接触时，靠物质微观粒子的热运动而引起的热能转移现象。
它可以在固体、液体和气体中发生，但只有在密实的固体中才存在单纯的导热过程。
对流—指依靠流体的宏观相对位移，把热量由一处传递到另一处的现象。
这是流体所特有的一种传热方式。
工程上大量遇到的流体留过一个固体壁面时发生的热流交换过程，叫做对流换热。
单纯的对流换热过程是不存在的，在对流的同时总是伴随着导热。
辐射—指依靠物体表面向外发射热射线（能显著产生热效应的电磁波）来传递能量的现象。
参与辐射热换的两物体不需要直接接触，这是有别于导热和对流换热的地方。
如太阳和地球。
实际上，传热过程往往是这三种传热方式的两种或三种的组合。
3、温度场的概念实际的温度往往都是变化的，各点的温度因位置和时间的变化而变化，即温度是空间和时间的函数。
在某一瞬间，物体内部所有各点温度的总计叫温度场。
若温度是空间三个坐标的函数，这样的温度场叫三向温度场；当物体只沿一个方向或两个方向变化时，相应地称做一向或二向温度场。
物体的温度随时间变化的温度场叫不稳定温度场，反之为稳定温度场。
二、平壁的稳定传热过程室内、外热环境通过围护结构而进行的热量交换过程，包含导热、对流及辐射方式的换热，是一种复杂的换热过程，称之为传热过程。
温度场不随时间而变化的传热过程叫做稳定的传热过程。
假设一个三层的围护结构，平壁厚度分别为d1、d2、 d3，λ1、λ2、λ3。
03热工学基本知识
λ值与材料的容重、温度和湿度相关：1、一般，容重小， λ 值也小，但容重降低到一定程度以后，继续降低容重， λ值 反而增大 ；2、湿度越大， λ值越大；3、金属的λ值随温度 增加而减少，非金属的λ值随温度的降低而增加。
材料的导热系数及其影响因素：
（2）材料干密度的影响 干密度：材料的密实程度。 最佳干密度：导热系数最小时的干
黑体的全辐射力：黑体不但能将 一切波长的外来辐射全部吸
收，而且能向外发射一切波长的辐射。单位时间内在物体单 位表面积上辐射的波长从0~ ∞范围的总能量，称为黑体的全 辐射力。 斯蒂芬—波尔兹曼定律：
Eb
Cb
Tb 100
4
C b5.68 W /(M 2•K 2) 黑体的辐射系数
特点：辐射换热时有能量转化：热能 --辐射能- 热能
参与换热的物体无须接触。
一切物体，不论温度高低都在不停地对外辐射电磁波，辐 射换热是两物体互相辐射的结果。
高温
低温
辐射能的吸收、反射和透射
物体对外来射线的反应遵循与可见光相同的规律。
设有能量为I0 的热射线投射到物体表面，则其中
Ir 被反射，Ia 被吸收，It 可能透过物体。
对流换热计算公式：
qc ac(t)
对流换热系数 a c
对流换热系数包含了影响对流换热强度的一切因素，因此 不是一个固定不变的常数，而是一个取决于许多因素的物 理量。
建筑维护结构的对流换热的传热量：
（1）自然对流换热：因温差而引起的对流换热。
对流换热系数: 当平壁处于垂直状态时:
c 24t
当平壁处于水平状态时：
物理意义：材料单位厚 度的温度差为1k时，在 1h内通过1m2表面积的 热量。
第一章建筑热工学基础知识
太阳辐射
室
外
建
热 湿
空气的温湿度
筑
作 用
风、雨、雪等
热
环
境
室
空气温湿度
内
热
湿
作
生产和生活发生得
用
热量与水分等
第一章 建筑热工学基础知识
第一节 建筑中的传热现象 第二节 围护结构传热基础知识 第三节 湿空气的物理性质 第四节 室内热环境 第五节 室外热环境
第一节 建筑中的传热现象
3. 物体之间的辐射换热
任何物体都具有发射辐射和对外 来辐射吸收反射的能力，所以在 空间任意两个相互分离的物体， 彼此间就会产生辐射换热。
影响因素：
表面温度
表面发射和吸收辐射的能力
(1)黑体表面间的辐射换热；
(2)二灰体表面间的辐射换热；
相互位置
热；
(1)二无限大平行平面间的辐射换
灰体：其辐射光谱具有与黑体辐射光 谱相似的形状，且对应每一波长的单 设辐射能力与同温同波长的黑体的比 值为一常数. 用“发射率”或“黑度” 表示。 C
Cb
选择性辐射体：其辐射光谱与黑体光 谱截不同，甚至有的只能发射某些波 长的辐射线。
第二节 围护结构传热基础知识
斯蒂芬-波尔兹曼定律
材料导热系数表达图
第二节 围护结构传热基础知识
导 热 系 数
– 各种物质的导热系数，均由试验确定。以金属的导 热系数最大，非金属和液体次之，气体最小。
– 各种材料的λ值大致范围是： 气体为0.006~0.6； 液体为0.07~0.7； 建筑材料和绝热材料为0.025~3； 金属为2.2~420。
度、物体表面状况（形状粗糙程度）等。
第一篇-建筑热工学
C Cb
或C
Cb
比值ε称为发射率或黑度
温度不同时，其光谱中的波长特性也不同，温度增加，短波成
分增强。
2898 m
T
T为物体表面的绝对温度，K。
2、物体表面对外来辐射的吸收与反射特性
任何物体不仅具有本身向外辐射的能力，而且对 外来的辐射具有吸收性和反射性，某些材料还有透射 性。（绝大多数建筑材料对热辐射不透明）。
1 2
3
λ
黑体、灰体、非灰体单色辐射的对比
1—黑体； 2—灰体； 3—非灰体
（2）斯蒂芬—波尔兹曼定律：黑体和灰体的全辐射能力与其表 面的绝对温度的四次幂成正比 即：
其中：C—物体的辐射系数， W/m2k4 T—物体表面的绝对温度，K
E C
T
4
100
黑体的辐射系数Cb=5.68，灰体的辐射系数C
导热系数λ的大小：
金属最大
——
非金属和液体次之 ——
气体为最小
——
隔热材料
——
建筑材料和绝热材料——
λ=2.2～420 λ=0.07～0.7 λ=0.006～0.6 λ﹤0.25。 λ=0.025～3
导热系数与温度的关系:
0 bt
其中： λ0为00C时的导热系数； b为实验测定的常数。
二、 对 流
1）分类 —按物体的辐射光谱特性
黑体：
能发射全波段的热辐射，在相同的温度条件下，
辐射能力最大。
灰体：
其辐射光谱具有与黑体辐射光谱相似的形状，且对 应每一波长的单色辐射力，与同温度同波长的黑体 的的比值ε为一常数。
即： 其中
E 常数
E,b 称为发射率或黑度
非灰体：只能发射某些波长的辐射线。
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（Pa ）⑵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相对湿度又可表示为空气中P ——空气的实际水蒸气分压力 （Pas 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%。
建筑热工学-建筑热工学基础知识
平行于固体壁面流动的流体薄层，叫“层流边界层”。
对流换热过程：（如图7-4）
倾斜直线
区—层流边界层；
抛物线区—流体核心
部分 ；
水平线区—过度区 。
对流换热计算公式：
qc
ac(t)1t
t
Rc
ac
对流换热系数
对流换热热阻
建筑热工学-建筑热工学基础知识
确定对流换热系数αc：
对流换热系数
包含了影响对流换热强度的一切因素。建筑热工学中常遇
建筑热工学-建筑热工学基础知识
经过单层平壁导热：
设一单层匀质平壁（如图7-2），厚 d
平壁内、外温度为 θi 、 θe （设 θi > θe , 且均不随时间变化）。
这是一稳定导热问题，实践证明，通过
壁体的热流量Q 满足下面关系式：
Q
d
(i
e)
单位时间内通过单位面积的热流量，称为热流强度。
qd(i e)i e
建筑热工学-建筑热工学基础知识
特点：
（1）辐射换热中伴随有能量形式的转化： 一物体内能电磁波另一物体内能； （2）电磁波可在真空中传播，故辐射换热不需 有任何中间介质，也不需冷热物体直接接触； （3）一切物体，不论温度高低都在不停地对外 辐射电磁波，辐射换热是两物体互相辐射的结果。
高温
低温
建筑热工学-建筑热工学基础知识
研究室内热环境的目的：
使室内的热湿效果适合人民生活、工作和生产的需要。
影响室内气候的因素： 室内外热湿作用 建筑规划设计 材料性能及构造方法、设备等
建筑热工学-建筑热工学基础知识
2）对室内气候的要求： 室内气候对人体的影响主要表现在冷热感。冷热感取决于 人体新陈代谢产生的热量和人体向周围环境散热量之间的 平衡关系，如图。
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。
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。
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❖ A、钢筋混凝土、重砂浆烧结普通砖砌体、小泥 砂浆；
❖ B、岩棉板，加气混凝土，水泥砂浆； ❖ C、水泥砂浆，钢筋混凝土，重砂浆烧结普通砖
砌体； ❖ D、加气混凝土，保温砂浆，玻璃棉板。 ❖ 答案B的措施，描述错误是 （ ）。
第一章 建筑热工学基础知识 §1.1 室内热环境； §1.2 室外热环境； §1.3 建筑维护结构传热基础知 识
1
§1.2 室外热环境
2
城市小气候的特点
§1.2 室外热环境
❖ 1、大气透明度差，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、城区降水量较郊区多； ❖ 6、雾多、能见度差。
❖ A、材料层厚度为1m，两侧空气温度差 1℃； ❖ B、围护结构内外表面温度差为1℃； ❖ C、围护结构两侧空气温度差为1℃； ❖ D、材料层厚度为1m，两侧表面温度差为1℃ 。 ❖ 答案 D ❖ “导热系数”是指在稳态条件下，材料层厚度为1m，
材料层两侧表面温度差为1℃时，在1h内通过1m2 截面积由导热方式传递的热量。
❖ 在利用太阳能的建筑设计中，常用这一效应为节能服 5务。
第一章 基本内容
第一章 建筑热工学基础知识
❖ 1、室内热环境的基本要素：空气温度、湿度、气流速度和环 境辐射温度。
❖ 2、湿空气的物理性质：水蒸气分压力（道尔顿分压定律）， 空气湿度（相对湿度、绝对湿度）、露点温度（概念、计 算）。
❖ 3、按“建筑热工设计”和“建筑气候”分别将我国分为哪几 个大区？安徽省分属于哪个区，该区的主要指标和建筑基本 要求是什么？
❖ (A)白色物体表面比黑色物体表面弱 ❖ (B)白色物体表面比黑色物体表面强 ❖ (C)相差极大 ❖ (D)相差极小 ❖ 答案：D
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第一章 建筑热工学基础知识
8、下列陈述哪些是不正确的（ ）
❖ (A)铝箔的反射率大、黑度小 ❖ (B)玻璃是透明体 ❖ (C)浅色物体的吸收率不一定小于深颜色物体的吸
❖ 城市建筑物密度大,通风不良,不利于热量向外扩散.
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§1.3 建筑维护结构传热基础知识
玻璃的温室效应——玻璃透射性能随波长不同
❖ 常用的普通玻璃一般为透明材料，它只对波长为 0.2~2.5μm的可见光和近红外线有很高的透过率，而 对波长为4μm以上的远红外辐射的透过率却很低。
❖ 玻璃对太阳辐射中大部分波长的光可以透过，而对一 般常温物体所发射的辐射（多为远红外线）则透过率 很低。这样通过玻璃获取大量的太阳辐射，使室内构 件吸收辐射而温度升高，但室内构件发射的远红外辐 射则基本不能通过玻璃再辐射出去，从而可以提高室 内温度。
3
城市热岛的成因
自然条件
§1.2 室外热环境
❖ 城市立体化的下垫面易吸收太阳辐射能(基本条件)
❖ 城市下垫面层的热容量大,使得日落后城市下垫面 降温速度要比郊区慢(重要原因)
❖ 城市内部上空的污染覆盖层善于吸收地面的长波辐 射,CO2的温室效应是形成城市热岛的主要因素。
❖ 城市中不透水面积大,降水后雨水很快从人工排水 管流失,地面蒸发量小,这对城市空气增温起着相当 重要作用.
❖ 5、城市小气候有哪些特征？
❖ 6、温度场、温度梯度、热流密度、导热系数的概念；傅里叶 定律。
❖ 7、三种基本的传热方式是什么？自然传热的特征（由温度高 部位传向温度低部位）[对流换热的牛顿公式（1-18）、一维
6 稳定传热的热量强度（1-33）]
补充习题：
第一章 建筑热工学基础知识
1、“导热系数”是指在稳态条件下，在以下哪种 情况时，通过截面积在1h内由导热方式传递的热量？
收率 ❖ (D)光滑平整物体的反射率大于粗糙凹凸物体的反
射率 ❖ 答案：B
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第一章 建筑热工学基础知识
本章作业：
❖ P23，思考题与习题1、7 ❖ 2、复习第一章、预习第二章内容。
说明：每次作业请于次周周三交。
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第一章 建筑热工学基础知识
6、在热量的传递过程中，物体温度不同部分 相邻分子发生碰撞和自由电子迁移所引起的能 量传递称为（ ）。
❖ (A) 辐射 ❖ (C) 导热
❖ 答案：C
(B) 对流 (D) 传热
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第一章 建筑热工学基础知识
7、白色物体表面与黑色物体表面对于长 波热辐射的吸收能力（ ）。
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第一章 建筑热工学基础知识
2、下列建筑材料中导热系数最大的是（ ）。
❖ A、胶合板 B、建筑钢材 C、重砂浆砌筑黏土 砖砌体 D、碎石混凝土
❖ 答案B ❖ 见《民用建筑热工设计规范》的建筑材料的热
工指标；一般金属导热系数比一般建筑材料导 热大，这是由内部传热机理决定的。
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第一章 建筑热工学基础知识
❖ (A)在城市中增加水面设置 ❖ (B)扩大绿化面积 ❖ (C)采用方形、圆形城市面积的设计 ❖ (D)多采用带形城市设计 ❖ 答案：C
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第一章 建筑热工学基础知识
5、对于影响室外气温的主要因素的叙述中，（ ） 是不正确的。
❖ (A)空气温度取决于地球表面温度 ❖ (B)室外气温与太阳辐射照度有关 ❖ (C)室外气温与空气气流状况有关 ❖ (D)室外气温与地面覆盖情况及地形无关 ❖ 答案D