建筑热工必背知识点

建筑热工一、名词解释围护结构的传热过程：室内空气通过围护结构与室外空气进行热量传递的过程。

传热：传热是包括各种方式热能传递现象的总称，传热的三种基本方式为导热、对流和热辐射。

温度场：一般情况下，构造与两侧空间上各点的温度是不同的，它是时间和空间的函数，某一时刻所有各点的温度分布叫做温度场。

温度场也是时间和空间的函数。

稳定温度场：如果温度场不随时间和空间变化，则称为稳定温度场。

在稳定温度场中发生的传热过程称为稳定传热过程。

不稳定温度场：温度场随时间变化时，称为不稳定温度场，在不稳定温度场中发生的传热过程称为不稳定传热过程。

导热：当物体各部分之间不发生相对位移或不同的物体直接接触时，依靠物质的分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动而产生的热量传递称为导热（或热传导），所以理论上讲导热可以在固体、液体和气体中发生。

热阻：热流通过平壁是所受到的阻力，即平壁抵抗热流通过的能力。

R=d/λ(㎡·K/W)对流:对流是指流体个部分之间发生相对位移，依靠冷热流体互相掺混和移动所引起的热量传递方式。

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。

对流换热：壁面和流体之间在对流和导热同时作用下进行的热量传递。

自然对流：自然对流是由于流体冷、热各部分的密度不同而引起的。

强制对流：如果流体的流动是再水泵或风机等的驱动下造成的。

对流速度取决于外力的大小。

外力愈大，对流愈强。

边界层（区）：由于壁面摩擦力和流体粘滞力的作用，在壁面上会形成一个流态平稳、体积很薄的流动层，称之为层流区或层流边界层。

层流区以外，则是一个液态紊乱、体积较薄的流动层，称之为紊流层或紊流边界层，层流边界层和紊流边界层就构成了壁面与流体对流换热的边界层或边界层区。

对流换热热阻：它是热流通过避免边界层是所受到的阻力，即边界层抵抗热流通过的能力。

c R =1/c α(㎡·K/W)对流换热系数:它是一个用来概括边界层对流换热能力大小的系数，具体的物理意义可以表述为：当壁面和流体主流区之间的温差为1℃时，单位时间通过单位表面积的换热量。

c α(W/(㎡·K))辐射:物体通过电磁波来传递能量的方式。

热辐射：物体会因为各种原因发出辐射能，其中因为自身温度的原因发出辐射能的现象称之为热辐射。

通过热辐射方式传递的热能称为辐射热。

辐射换热是两个物体相互辐射的结果。

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。

短波辐射——长波辐射：建筑热工中，习惯把太阳辐射称为短波辐射，而把常温物体的辐射称为长波辐射。

辐射热吸收、反射、透射：物体接受外来的辐射热Q 时，一部分a Q 被物体吸收，另一部分ρQ 被物体反射，其余部分τQ 穿透物体。

根据能量守恒原理有1/Q /Q /Q =++τραQ Q Q 或1=++τρα式中α——物体的吸收率，QQ /αα=ρ——物体的反射率，QQ /ρρ=τ——物体的透射率，QQ /ττ=在红外辐射范围内，固体和液体的0=τ,即1=+ρα。

气体对于辐射能来说，几乎没有反射能力，可以为0=ρ,即1=+τα。

黑体：吸收率1=α的物体称为绝对黑体。

白体：反射率1=ρ的物体称为绝对白体。

灰体：为了方便研究实际物体的辐射问题，理论上有把相同温度条件下辐射力分布形状和黑体的辐射力分布形状相似，并且两者辐射力之比是一个常数的物体，称为灰体。

透明体:透射率1=τ的物体称为绝对透明体辐射力（本领）E:是指物体在单位时间内单位表面积向半球空间所有方向发射的全部波长的辐射能的总量。

（W/㎡）针对某一特定波长的辐射能力较单色辐射能力，通常用E 表示。

)·/(42K m W 黑体的辐射系数：用来表征黑体向外发射辐射能力的热物理常数，C =5.67)·/(42K m W 灰体的辐射系数：用来表征灰体向外发射辐射能力的热物理量，在0——5.67)·/(42K m W 范围内变化。

选择性辐射体：只能吸收和发射某些波长的辐射能，并且其单色辐射本领总小于同温度黑体同波长的单色辐射本领。

△发射率（黑度）（08）：从灰体的定义出发，同温度条件下，灰体的辐射力与黑体的辐射力之比为一常数，这一常数称为物体的发射率，用ε表示，即ε=b E E /。

也可以写成b C C /=ε△太阳辐射吸收率（吸收系数）（0911）:对于长波辐射热和短波辐射热，物体表面的吸收率α，有很大区别。

对长波辐射热的吸收率，在数值上等于本身的黑度，但对于来自太阳的辐射热的吸收率并不等于本身的黑度，其原因在于太阳辐射热成分主要是短波辐射，而物体表面的黑度是专门表征长波辐射能力的参数。

物体接受太阳辐射热时，吸收热能与总的接受到的能量Q 之比，s α。

温室效应：普通玻璃对外来辐射热的透射率τ是随波长变化的，它对波长小于3μm 的太阳辐射有很强的透射率，而对于波长大于3μm 的常温辐射透射率很小。

因此，普通玻璃窗能够透进大量的太阳辐射热，而室内物体被加热后发出的长波辐射热却被玻璃阻挡在室内，从而产生所谓的温室效应。

辐射角系数：12ψ为1F 表面对2F 表面的辐射角系数，它表示有1F 表面发出的辐射热落到2F 表面的百分数。

当量辐射系数：通过具体分析两个辐射表面的相对位置、形状大小等几何关系推出来，亦称导来辐射系数或相当辐射系数。

12G （W/㎡·K ）辐射换热系数：是一个用来概括物体表面之间辐射换热能力大小的系数，具体的物理意义可以表述为：当表面之间的温度差为1℃时，单位时间通过单位表面积的辐射换热量。

r α（W/㎡·K ）辐射换热阻：是辐射换热热流在表面上进行热量表现形式转换、在空间力传播的过程中所受到的阻力，即使表面和空间抵抗辐射热流通过的能力。

湿空气：以建筑热工或通风空调技术的角度来看，大气是由干空气和水蒸气组合而成的混合物，称为湿空气。

大气压力（湿空气压力）：环绕地球的空气层对单位地球表面积形成的压力。

p水蒸气分压力：湿空气中，当水蒸气单独占有湿空气的容积，并且具有与湿空气相同的温度是所产的压力。

gp 饱和湿空气：在一定温度条件下，湿空气中的水蒸气含量有一个最大限度值，此时的湿空气处于饱和状态，称之为饱和湿空气，对应的水蒸气分压力称为饱和水蒸气分压力，q p 绝对湿度：单位容积湿空气中所含水蒸气的质量。

V m f q /=。

含湿量:单位质量的干空气所含水蒸气的质量，g q m m d /=。

△相对湿度（07）Φ:在一定大气压下，温度一定时，湿空气的绝对湿度与同温度下饱和湿空气的绝对湿度之比称为相对湿度。

△露点温度（08）：在湿空气的压力和实际含湿量不变，即实际水蒸汽分压力e 值保持不变的情况下冷却空气，这是湿空气的相对湿度会随着温度的下降而提高，当相对湿度达到100%时湿空气就成了饱和湿空气，此时的温度就是湿空气的露点温度，也就是空气中水蒸气开始出现凝结的温度。

比热容：单位质量的物质，温度升高或降低1℃所吸收或放出的热量称为比热容。

c△导热系数（0711）λ：建筑材料的一个重要热物理量，它直接反映材料导热能力的大小。

就气物理意义而言，导热系数是指厚度为1m 的材料，当两侧表面温度差为1K 时，在单位时间内通过1㎡表面积的导热量。

导热系数大，表明材料的导热能力强。

空气的导热系数很小。

因此不流动的空气就是一种很好的绝热材料。

也正是这个原因，如果材料中含有气隙或气孔，就会大大降低其λ值。

所以绝热材料都制成多孔性的或松散性的。

应当指出，若材料的含水率高（即湿度大），材料的导热系数会显著提高，保温性能降低。

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。

导热系数的变化规律影响材料导热系数的因素主要是材料的含湿量和密度。

1)一般情况下，同一种较密实的材料，其导热系数随孔隙率减小而增大，随孔隙率增大而减小，也就相当于密度大导热系数也大，密度小导热系数也小。

但对于一些密度较小的材料，特别是某些纤维状材料和发泡材料，当密度低到某个极限值以后，导热系数反而会增大，这种材料存在一个最佳密度是导热系数最小。

2)因为水和冰的导热系数都远大于空气的导热系数，有通过水蒸气、液态水等复杂的运动方式加强了材料的传热能力，所以材料的含湿量越大，其导热系数越大。

3)温度对导热系数有一定的影响，温度越高，导热系数越大，但这种影响往往可以忽略。

多孔材料（如玻璃棉）受潮后，保温性能下降的原因：水的导热系数远大于空气。

1)导热系随空隙率的增加而减小。

随空隙率的减小而增大，也就是说，密度越小，导热系数就越小，反之亦然；2)材料受潮后，其导热系将显著增大。

增大的原因是由于空隙中有了水分以后，附加的水蒸气扩散的传热量，此外还增加了毛细孔中的液态水分所传导的热量。

水的导热系数约为0.58，冰的导热系数约为2.33，都远大于空气的导热系数0.03；3)热流方向的影响主要表现在各向异性材料，如木材、玻璃纤维等，当热流平行纤维方向时，导热系数较大，当热流方向垂直于纤维时，导热系数较小。

绝热材料：导热系数在0.3W/(M·K）以下，并能用在工程上的材料，并且也习惯按用途区分叫做保温材料或隔热材料。

重量湿度：材料中所含水分的重量占材料绝对干状态重量的百分数。

体积湿度：材料中水分占的体积与材料体积之比的百分数。

辐射系数C：是表征材料热物体的一个基本参量，它表示材料向外发射辐射热能力的高低，在数量上等于材料本身的黑度和黑体的辐射系数乘积，即b C C ε=，显然，材料的辐射系数与黑度具有相同的性质。

)·/(42K m W 蒸汽渗透系数μ：表明材料的透汽能力，其惯用符合为μ，。

表征1m 厚的物体，两侧水蒸气分压力差为1Pa ，单位时间内通过1㎡面积的渗透的水蒸气量。

△蓄热系数（0810）S W/(㎡·K）：是材料在周期性热作用下得出的一个热物理量。

对于一个有一定厚度的匀质材料层来说，如果一侧的空气温度作周期性的波动，那么，材料层表明的温度和热流也都要随着作同样的波动，此时用表面上的热流波幅与表面温度波幅之比表示材料蓄热能力的大小，称为材料的蓄热系数。

蓄热系数越大，材料的热稳定性越好，材料表面的温度波幅就越小；反之亦然。

热惰性指标D=S·R：是用来说明材料层抵抗温度波动能力的一个指标，是一个无量纲量。

温度剧烈波动层：如果材料一侧表面受到温度波动的影响，在这个自表面向里厚度为d =1d 的薄层里，温度要发生剧烈的变化，这一厚度的材料层被称为材料的温度剧烈波动层，在向里穿透d =1厚度时，温度的变化就缓慢了。