建筑热学总复习

建筑物理热学

---总复习资料

考试安排

考试时间：2014-01-10 (15:00-17:00) 考试地点：开元公教5-502

考试必备：带水笔、铅笔、橡皮，学生证、一卡通等

学院：建筑学院

班级：建筑学111班

姓名：

学号：

总复习

题型

单选（4*10=40）名词解释（6*3=18）简答（12+15+15=42）重点考察对知识的理解和综合运用能力

复习框架：

1.人、建筑、气候

2.传热基本知识

3.建筑保温

4.自然通风

5.绿色建筑

热舒适

影响人体热舒适性的因素

人的热舒适性受到环境因素的影响，包括环境物理状况和人的衣着状态与活动状态。

环境物理状况

与人的热舒适密切相关的环境因素包括空气温度、空气湿度、空气流动（风速）和平均辐射温度。

空气温度对人体的舒适感最为重要。

室内最适宜的温度是20 ℃ ~24 ℃。在人工空调环境下，冬季控制在16 ℃~22 ℃，夏季控制在24℃~28 ℃，能耗比较经济，同时又比较舒适。

空气湿度

空气湿度是指空气中含有水蒸气的量。在舒适性方面，湿度直接影响人的呼吸器官和皮肤出汗，影响人体的蒸发散热。

一般认为最适宜的相对湿度为50%~60%。

空气流动（风）

改变风速是改善热舒适的有效方法。舒适的风速随温度变化而变化。在一般情况下，

令人体舒适的气流速度应小于0.3m/s。（夏季自然通风房间和高温高湿地区建筑较大

平均辐射温度

周围环境中的各种物体与人体之间都存在辐射热交换，可以用平均辐射温度来评价。

人通过辐射从周围环境得热或失热。当人体皮肤温度低时，可以从高温物体辐射得热，而低温物体将对人体产生“冷辐射”。

室外气候因素

•我国太阳辐射、大气透明度、温度等因素随地区的变化

•了解本地的气候特点（如风玫瑰图）

•城市规划和建筑设计都要考虑风的影响。

•思考题

为了避免城市重大火灾的发生，城市中的燃气供应站的布局有什么要求？为什么？

建在城市的边缘且在最小风频的上风向，并与相邻单位或居民点有足够的间距。

这样布局一是外来的可燃物和火种进入燃气供应站的概率较小；二是一旦起火，由于

缺少蔓延成灾的客观条件，对四邻的威胁较小，可以避免出现“火烧连营”的现象。

城市气候的基本特征

–太阳辐射减弱（大气污染大气透明度差）

–城区气温偏高——城市热岛

–城区降水增多——城市雨岛

–城区蒸发弱，空气湿度小——城市干岛

–城区的风速小，风向不稳定

–城区的雾日增多

–城市上空积聚的暖空气团，在天气静稳（晴朗无风或微风）情况下得以维持，形成城、郊气温有明显差异，该现象称为“城市热岛”。

夏季，城市局部地区的气温，能比郊区高4℃甚至更多，形成高强度的热岛。

⏹热岛效应提高气温，可缩短寒冷地区冬季采暖期，有利节能，但总体来说弊大

于利。

⏹我国气候分区

⏹在城市规划和建筑设计时，必须考虑所在地的气候区域，使所做设计很好地适

应当地的气候，并且不给“城市气候”增加负担。

⏹我国、乃至世界不同地区建筑形式各异，知道我国南北方建筑特点，并清楚其

根本决定原因是各地气候不同。

北方

严实墩厚、立面平整、封闭低矮、内向封闭

南方

•

峻峭斜屋面、通透轻巧、可拆卸的围护结构、底部架空

传热基本知识

•三种传热方式的特点，注意辐射与其他两种方式的不同

•导热系数、热阻

辐射

•热辐射：温度高于绝对零度（-273℃）的物体不断将热量以辐射的方式发出。•辐射换热：两个温度不同的物体间相互辐射产生传热的过程。

辐射换热的特点

• 热辐射可以在真空中传播，不需要任何中间介质，也不需要冷、热物体的直接接触。如太阳光。

• 辐射是通过电磁波来传递热量的。

• 一切物体，不论温度高低都在不停地发射辐射热。

•

当两个物体温度不同时，高温物体辐射给低温物体的能量大于低温物体辐射给高温物体的能量，从而使高温物体的能量传递给了低温物体。

：发射率，表征单个物体发射和吸收热辐射的能力。 黑与白、亮表面与暗表面

αr ：辐射换热系数，表征两个物体之间辐射换热的能力，与两物体的发射率成正比。

R r ：辐射换热热阻， R r ＝1/ αr

物体发射的电磁波以波长来识别：太阳辐射——短波辐射（＜3000nm ） 常温物体的辐射——长波辐射（≥3000nm ）

1

T

2

R r q

r T 1C 1

T 2C 2

r

r r R T T T T q 2121)(-=

-=α

发射率

表征物体发射和吸收其它物体热辐射的能力

保温原理有三：

•做成镀银镜面杜绝辐射热传导；

•做成双层杜绝直接热传导；

•抽真空杜绝空气对流传导；

高度抛光的铝表面：0.04 黑色油漆：0.95，白色油漆：0.92

高度抛光的铜表面：0.03，失去光泽的铜表面：

0.75

太阳辐射吸收率

表征物体吸收太阳辐射热量的能力

高度抛光的铝表面：0.15 黑色油漆：0.96，白色油漆：0.12高度抛光的铜表面：0.18

失去光泽的铜表面：0.65 善吸收太阳辐射≠善吸收物体辐射

●

物体对不同波长的辐射热的吸收、反射及透射性能不同，这不仅取决于材质、材料的分子结构、表面光洁度等因素，对于短波辐射热还与物体表面的颜色有关。

●白色表面：对短波辐射反射能力

强（围护结构外饰面）

●

抛光的金属铝表面：对各种波长辐射热的反射能力都很强

●

黑色表面：对各种波长辐射热的反射能力都很小