建筑物理之热环境
建筑设计理论第二章建筑物理环境基础
蓄热系数取决于导热系数、比热、密度 及热流波动的周期。
2.1建筑热环境
建筑物理环境基础
2）建筑热工设计分区
分区名称
分 主要指标
严寒地区 最冷月平均温度≤-10 C
寒冷地区 最冷月平均温度-10~0 C
区指 标
辅助指标 日平均温度≤5 C的天数
建筑设计理论 第二章建筑物理环境基础
建筑物理环境是指建筑室内空间与人体相关的各个物理要素的 总和，它包括建筑热环境、建筑声环境和建筑光环境三部分内容。
建筑物理的主要思想是“以人为本”，体现建筑的功能要求和 建筑人文理念。为了达到这一目的，就不可避免地向自然环境索 取更多的能源，并向环境排放更多的废弃物和无序能量，这就可 能带来严重的环境问题，破坏人与环境的和谐关系。
a、稳定传热
室内外空气温度都不随时间变化，通过维护结
构的传热过程称为稳定传热。
单层平壁导热：
条件：厚度为d，且宽高尺寸比厚度大得多
（即进行一维传热），设内、外表面温度为T i，T e
均不随时间变化（稳定传热）。
1、公式：
QTi TeF
d
Q ——— 总导热量，J或（w·h）
F ——— 垂直于热流方向的平壁的表面积,㎡
和对流辐射向室外散热 7、空气渗透和通风带走热量 8、地面传热。 9、室内水分蒸发，带走的热量（潜热） 10、致冷设备吸热。
热环境舒适的条件：1+2+3+4+5=6+7+8+9+10 即热能平衡
2.1建筑热环境
建筑物理环境基础
对流 辐射
吸热
对流 辐射
建筑物理(建筑防热)
通风间层高度
试验表明：间层高度增高，对加大通风量有利， 但增高到一定程度后，其效果渐趋缓慢。
如图几种通风屋顶在不同高度的空气间层情 况下的热工效果。
由图可见，间层高度以20～24cm左右为好。 因此，一般情况下，采用矩形截面通风口，房 屋进深为9～12m的双坡屋顶或平屋顶，其间层 高度可考虑取20～24cm，坡顶可用其下限， 平屋顶可用其上限；如为拱形或三角形的截面， 其间层高度要酌量增大，平均高度也不宜低于 20cm.
二、防热途径：
1. 室内过热的原因:
室内过热的原因： 主要是强烈的太阳辐射 和较高的室外气温，室 外风速、风向，空气湿 度及环境特点也在某种 程度上起作用。
夏季室内热量的主 要来源：如图示。
2. 防热途径:
减弱室外热作用：主要办法是正确选择房屋朝向和布 局，防止日晒；同时绿化周围环境，降低环境辐射和气温， 并对热风起冷却作用；外围护结构表面采用浅色，减少对太 阳辐射吸收，从而减少结构的传热量。
无土种植屋顶的重量进位同厚度铺土种植屋顶的1/3， 而保温隔热效果却提高3倍以上。
对有、无蛭石种植层的屋顶进行对比测定。
（六）外墙隔热： 外墙的室外综合温度较屋顶低，因此在一般的房屋建
筑中，外墙隔热与屋顶相比是次要的。但对采用轻质结 构的外墙或需空调的建筑中，外墙隔热仍需重视。
三、气候条件和地理环境对建筑的影响：
无论在房屋布局，细部处理和建筑形式等方面， 都因气候条件和地理环境不同而具有不同的手法和 地方特点。
例1。云南省西双
版纳一带的民居。
气候类型夏热冬寒
设计要点 保温
隔热保温通风
表面积小、窗 小、墙保温 （爱斯基摩）
建筑物理复习知识点
第一章1、建筑物内部环境：室内物理环境生理环境和室内心理环境;2、按正常比例散热：对流换热25%~30%,辐射散热45%~50%,呼吸和无感觉蒸发换热25%~30%;3、室内热环境构成要素：室内空气温度、湿度、气流速度和环境辐射温度;·室内热环境分为舒适的、可以忍受的、不能忍受的三种情况;4、f绝对湿度：单位体积空气中所含水蒸气的重量;g/m35、相对湿度：在一定温度、大气压力下,湿空气的绝对湿度与同温同压下的饱和水蒸气量的百分比;6、td露点温度：在大气压一定、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的温度;或相对湿度100%时的温度·按照的风的行程机理,风可以分为大气环流和地方风;地方风分为水陆风,山谷风,林原风;·建筑气候分区及对建筑设计的基本要求：1.严寒地区必须充分满足冬季保温要求,一般可不考虑夏季防热;2.寒冷地区应满足冬季保温要求,部分地区兼顾夏季防热;3.夏热冬冷地区：必须满足夏季防热要求,适当兼顾冬季保温;4.夏热冬暖地区：必须充分满足夏季防热要求,一般可不考虑冬季保温;5.温和地区：部分地区考虑冬季保温,一般可不考虑夏季防热;·城市气候的基本特征表现：1.空气温度和辐射温度2.城市风和絮流3.气温和降水 4.太阳辐射和日照;·城市气候的机制差异原因：1.高密度的建筑物改变了地表形态2.高密度的人口分布改变了能源资源消费结构;7、导热系数：在稳定条件下,1m厚的物体,两侧表面温度差为1℃时,在1h内通过1㎡面积所传导的热量;导热系数越大,表明材料的导热能力越强;8、影响导热系数的因素：物质的种类,结构成分,密度,湿度,压力,温度;10、表面对流换热：空气沿维护结构表面流动时,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之间的导热过程;这种对流与导热的综合过程称为表面的对流换热;·物体的辐射特性：按物体的辐射光谱特性,可分为黑体、灰体、选择辐射体非灰体;黑体的辐射能力最大,非灰体只能发射某些波长的辐射线;黑体：能发生全波段的热辐射,在相同的温度条件下,辐射能力最大;一般建筑材料都可以看做灰体;11、围护结构的传热过程：表面吸热、结构本身传热、表面放热;第二章1、一维传热：有一厚度为d的单层均质材料,当其宽度与高度的尺寸远远大于厚度时,则通过平壁的热流可视为只有沿厚度一个方向;2、一维稳定传热：当平壁的内、外表面温度保持稳定时,则通过平壁的传热情况亦不会随时间变化;3：一维稳定传热特征：①通过平壁的热流强度处处相等；②同一材质的平壁内部各界面温度分布呈直线关系;4、多层平壁：由几层不同材料组成的平壁;5、多层平壁的总热阻等于各层热阻的总和;·热阻：热量由平壁内表面传至平壁外表面过程中的阻力,符号R,单位㎡·k/W 6、平壁的传热系数物理意义：在稳定的条件下,围护结构两侧空气温差为1K,1h 内通过1㎡面积传递的热量,W/㎡·K7、封闭空气间层的热阻：1.固体材料内是以导热方式传递热量的;而在空气间层中,导热、对流和辐射三种热传递方式都明显地存在着,其传热过程实际上是在一个有限空气间层的两个表面之间的热转移过程,包括对流换热和辐射换热;8、提高空气间层的热阻的方法：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;3设置一个厚的空气间层不如设置多个薄的空气间层;9、在有限空间内的对流换热强度,与间层的厚度,间层的位置、形状,间层的密闭性等因素有关;10、当间层厚度较薄时,上升和下沉的气流相互干扰,此时气流速度虽小,但形成局部环流而使边界层减薄;当厚度增大时,上升气流与下沉气流相互干扰的程度越来越小,气流速度也随着增大,当厚度达到一定程度时,就与开敞空间中沿垂直面壁所产生的自然对流状况相似;11、在水平间层中,当热面在上方时,间层内可视为不存在对流；当热面在下方时,热气流的上升和冷气流的下沉相互交替形成自然对流,这时自然对流换热最强;11、通过间层的辐射换热量,与间层表面材料的辐射性能和间层的平均温度有关;12、建筑物耗热量指标：指在采暖期室外平均温度条件下,采暖建筑为保持室内计算温度,单位建筑面积在单位时间内耗的、需由室内采暖设备供给的热量W/㎡;由通过围护结构的传热耗热量和通过门窗缝隙的空气渗透、空气调节耗热量两部分组成,其中不包括建筑物内部得热;13、平壁在谐波作用下的传热特征：①室外温度和平壁表面温度、内部任一截面处的温度都是同一周期的谐波动；②从室外空间到平壁内部,温度波动振幅逐渐减小,温度波动的衰减；③从室外空间到平壁内部,温度波动的相位逐渐向后推迟,温度波动的相位延迟,亦出现最高温度的时刻向后推迟;14总衰减度：把室外温度振幅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动穿透衰减度,简称为总衰减度;16、S材料的蓄热系数：把某一均质半无限大壁体一侧受到谐波作用时,迎波面上接收的热流波幅Aq与该表面的温度波幅Ao之比;17、材料的蓄热系数是说明直接受到热作用的一侧表面,对谐波热作用反应的敏感程度的一个特性指标;18、材料的热惰性指标：是表征材料层或围护结构受到波动热作用后,背波面上对温度波衰减快慢的无量纲指标,也就是说材料层抵抗温度波动能力的一个特性指标;它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; 19、组成维护结构的材料层热惰性指标越大,说明温度波在其间的衰减越快,围护结构的热稳定性越好;20、材料层表面蓄热系数：在周期热作用下,物体表面温度升高或降低1K时,在1h 内1㎡表面积贮存或释放的能量W/㎡·K21、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②材料层的热惰性指标③材料层表面的蓄热系数;22、太阳辐射的等效高温、当量高温;psI/αe·通常情况下,屋顶和西东外墙内表面最高温度θi,max应满足θi,max=te,max 23、隔热设计指标就是围护结构的隔热应当控制到什么程度;第三章1、建筑保温与节能设计策略1）充分利用太阳能2）防止冷风的不利影响3）选择合理的建筑体形与平面形式4）房间具有良好的热工特性、建筑具有整体保温和蓄热能力5）建筑保温系统科学、节点构造设计合理6）建筑物具有舒适,高效的供热系统可不写2、非透明围护结构的保温与节能的方法1）建筑保温与最小传热阻法按稳定传热的理论,传热阻便成为外墙和屋顶保温性能优劣的特征指标,外墙和屋顶的保温设计则成为确定其合理的传热阻;2）建筑节能与传热系数限值法3）建筑能耗控制与围护结构热工性能权衡判断法3、地面对人体舒适感及健康影响最大的是厚度约为3~4mm的面层材料;4、根据采暖房屋地面及土地的温度分布图,将地面划分为周边地面和非周边地面;5、周边地面是指据外墙内表面2m以内的地面,其他地面均为非周边地面;6、保温材料的导热系数的影响因素影响最大的是密度和湿度1密度对导热系数的影响2湿度对导热系数的影响3保温材料的选择7、保温构造的类型1单设保温层2封闭空气间层3保温与承重相结合4混合型构造8、单设保温层复合构造的形式和特点1)使外墙或屋顶的主要结构部分受到保护,大大降低温度应力的起伏,提高结构的耐久性;2)由于承重层材料的热容量一般都远大于保温层,所以,外保温对结构及房间的热稳定性有利;3)外保温对防止或减少保温层内部产生水蒸气凝结,是十分有利的,但具体效果则要看环境气候、材料及防水层位置等实际条件;4)外保温法使热桥处的热损失减少,并能防止热桥内表面局部结露;5)对于旧房的节能改造,外保温处理的效果最好;首先,在基本上不影响住户生活的情况下,即可进行施工;其次,采用外保温加强墙体,不会占用室内的使用面积;9、外窗与透明幕墙结构的保温与节能措施1）提高气密性,减少冷风渗透2）提高窗框保温性能3）改善玻璃的保温能力4）合理选择窗户类型5）增加空气间层数量6）控制窗墙面积比第四章1、材料的吸湿特性,可用材料的等温吸湿曲线表征,该曲线是根据不同的空气相对湿度气温固定为某一值下测得的平衡吸湿湿度绘制而成;当材料试件与某一状态一定的气温和一定的相对湿度的空气处于热湿平衡时,亦即材料的温度与周围的空气温度一直热平衡,试件的重量不再发生变化湿平衡,这时的材料湿度称为平衡湿度;2、围护结构中水分转移的原因当材料内部存在压力差分压力或总压力、湿度材料含湿度差和温度差时,均能引起材料内部所含水分的迁移;3、水蒸气渗透系数：1m厚的物体,两侧水蒸气分压力差为1Pa,1h内通过1㎡面积渗透的水蒸汽量;用μ表示,单位㎡·h·Pa/g4、水蒸气渗透阻：围护结构或某一材料层,两侧水蒸气分压力差为1Pa,通过1㎡面积渗透1g水蒸气所需要的时间;用H表示,单位g /m·h·Pa5、内部冷凝的检验步骤参考笔记所记,答案不对1确定水蒸气分压力Pi和Pe,计算围护结构各层的水蒸气分压力,并作“P“分布线;对于采暖房屋,设计中取当地采暖期的室外空气的平均温度和相对平均湿度作为室外计算参数;2根据室内外空气温度ti、te确定各层温度,做出相应的饱和水分压力“Ps“的分布线3根据“P“线和”Ps“线是否相交来判断围护结构内部是否出现冷凝;相交冷凝,不相交则不冷凝;6、防止和控制内部冷凝的措施1合理布置材料层的相对位置2设置隔气层3设置通风间层或泄气沟道4冷侧设置密闭空气间层7、夏季结露的成因夏季结露是建筑中的一种大强度的迟疑凝结现象;1)室外空气温度高、湿度大,空气饱和或者接近饱和；2)室内某些表面热惰性大,使其温度低于室外空气露点温度；3)室外高温高湿空气与室内物体低温表面发生接触;8、防止夏季结露的措施1架空层结露2空气层防结露3材料层防结露4呼吸防结露5密闭防结露6通风防结露7空调防结露第五章1.建筑防热的主要内容：在城市规划中,正确地选择建筑物的布局形式和建筑的朝向；在建筑设计中,选择适宜有效的维护结构隔热方案；采用合理的窗户遮阳方式；充分利用自然通风；注意建筑环境的绿化等以创造舒适的室内生活、工作环境;2.室内过热的原因：1.围护结构向室内的传热2.透进的太阳辐射热3.通风带入的热量4.室内产生的余热3.防热的被动式措施：1.减弱室外的热作用2.外围护结构的隔热3.房间的自然通风和电扇调风4.窗口遮阳5.利用自然能4.防热的主动式措施：1.机械通风降温2.空调设备降温5.外围护结构外表面受到的日晒时数和太阳辐射强度;隔热的重点在屋面,其次是西墙和东墙;6.遮阳的方式分四种：水平式遮阳、垂直式遮阳、综合式遮阳、挡板式遮阳7.外遮阳系数：透过有外遮阳构造的外窗的太阳辐射得热量与透过没有外遮阳构造的相同外窗的太阳辐射得热量的比值;8.遮阳设施遮挡设计的有关因素：1.遮阳的版面组合与构造2.遮阳板的安装位置3.材料与颜色9.风向投射角：将风向投射线与房屋墙面的法线交角10.为了更好地组织自然通风,在建筑设计时应着重考虑的问题：正确选择建筑的朝向和间距,合理地布置建筑群,选择合理的建筑平剖面形式；合理地确定考口面积和位置、门窗的装置方法和通风的构造措施;11.建筑平面形式与剖面处理基本原则：1.建筑布局采用交错排列或前低后高或前后逐层加高的布置;2.正确选择平面的综合形式,主要使用漏空隔断、屏门、推窗、隔窗、旋窗等；在屋顶上设置撑开式或拉动式天窗扇,水平或垂直翻转的老虎窗等,都可以起导风、通风的作用;3.利用天井、楼梯间等增加建筑内部的开口面积,并利用这些开口引导气流,组织自然通风;4.开口位置的布置应使室内流畅、分布均匀;5.引进门窗及其他构造,使其有利于导风、排风、调节风量、风速等;12.自然能源分为：太阳辐射能、有效长波辐射能、夜间对流、水的蒸发能、地冷能13.自然能源利用方式：太阳能降温、长波辐射降温、对流降温夜间通风、地冷空调、被动蒸发降温14.空调建筑节能设计：1.合理确定空调建筑的室内热环境标准2.合理设计建筑平面与体型3.改善和强化围护结构的热工性能4.隔热和遮阳5.空调房间热环境的联动控制自然通风、电扇调风、空调器降温第六章1、日照就是物体表面被太阳光直接照射的现象;2、日照时数是表示太阳照射的时数;3、日照率是实际日照时数与同时间内如年、月、日的最大可照时数的百分比;4、太阳高度角：太阳光线与地平线间的夹角;5、太阳方位角：太阳光线在地平面上的投射线与地平面正南线所夹的角;6、赤纬角：即太阳光线与地球赤道面所夹的圆心角;7、影响太阳高度角和方位角的因素：1）赤纬角,它表明季节日期的变化2）时角,它表明时间的变化3）地理纬度,它表明观察点所在地方的差异8、春、秋分时,太阳直射赤道,赤纬角为0;夏至时,太阳直射北纬23°27′,切过北极圈,赤纬角为﹢23°27′;冬至时,太阳直射南纬23°27′,切过南极圈,赤纬角为—23°27′; 9、日出、日落,太阳高度角为零,中午12时,太阳高度角最大,太阳位于正南;10、太阳方位角以正南为0,下午为正,上午为负;9、地方时与标准时To=Tm+4Lo-Lm。
建筑设计中的建筑物理学应用
建筑设计中的建筑物理学应用建筑物理学是建筑学科中的重要分支，它研究建筑物与环境之间的相互作用关系，以及建筑物的热、湿、光、声等物理性能。
在建筑设计中，合理应用建筑物理学原理和技术是确保建筑物舒适、节能、环保的关键。
本文将探讨建筑设计中建筑物理学的应用。
一、热环境设计热环境是建筑设计中一个重要的考虑因素，影响建筑物内外部温度、湿度分布以及人体的舒适感受。
建筑物理学通过热传导、对流、辐射等原理，对建筑物的隔热、保温、通风等方面进行优化。
例如，在建筑外墙隔热设计中，建筑物理学可以通过选择合适的隔热材料、设计合理的空腔结构等来减少热量传递，提高建筑物的节能性能。
二、光环境设计光环境是建筑物内部照明效果的重要因素，直接影响人们的视觉舒适感和工作效率。
建筑物理学在光环境设计中，通过日照分析、光线传播模拟等方法，确定建筑物内部的采光方案，包括天窗、窗户的位置和尺寸、窗帘的选择等。
合理的光环境设计不仅可以提高室内照明质量，还可以减少能源消耗，实现节能效果。
三、声环境设计声环境是建筑物内外部的声音特征，直接影响人们的听觉舒适感和健康。
建筑物理学在声环境设计中，通过声学模拟和吸音、隔音等技术手段，减少建筑物内外部噪音的传播和干扰。
例如，在公共场所的设计中，建筑物理学可以合理划分功能区域、添加隔音材料，提供良好的声学环境，保障人们的休息和交流需求。
四、节能设计节能设计是当代建筑设计的重要任务，也是可持续发展的基本要求之一。
建筑物理学通过热工性能模拟、能耗分析等方法，对建筑物的能源利用进行评估和优化。
例如，在建筑立面设计中，建筑物理学可以通过控制太阳辐射和外界温度的进入，减少空调和供暖系统的负荷，提高建筑物能源利用效率。
五、环境可持续性设计环境可持续性设计是以生态友好、资源节约为基本原则的设计理念。
建筑物理学在环境可持续性设计中，通过建筑整体热环境、光环境和声环境的优化，减少对自然资源的消耗和环境的污染。
合理应用建筑物理学技术，可以使建筑物与周围环境相互融合，实现自然与人文的和谐共生。
建筑物理(热工学)_建筑室内热环境
湿黑球温度（WBGT）
考虑太阳辐射影响
评价户外炎热环境作业强度
室内热环境的计算参数
《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》 夏季空调室内设计计算温度26°C。
冬季采暖室内设计计算温度16°C。
《公共建筑节能设计标准》空调 Nhomakorabea统夏季室内计算参数：
温度25°C，风速0.15～0.3，相对湿度40～60％
1200
1600
2000
自然风
不同类型风的频谱特征
不同类型脉动风速的接受程度实验
70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 稳态方式 模拟自然风 正弦方式 随机方式 5% 10% 24% 61%
风－吊扇
1.6m/s + 30º C = 舒适（节能）
New indoor environmental control strategy for energy saving
academicpress1981感觉热感觉冷热感觉的影响因素冷热刺激刺激变化率原有状态皮肤温度与热感觉人体皮肤温度与人体热感觉的关系室内热环境的评价指标预测平均反应pmv标准有效温度set湿黑球温度wbgt六个影响因素热感觉预测平均反应pmv综合考虑六个因素iso国际标准引用热舒适测定仪适用于适度热环境丹麦范格尔热舒适标准有效温度set基于人体生理学模型通用指标适用范围最广通过软件计算得到湿黑球温度wbgt考虑太阳辐射影响评价户外炎热环境作
解答：26°C饱和水蒸气分压力为3361.0Pa。 26°C，70％湿空气的水蒸气分压力为 2352.7Pa，对应露点温度约为20.1°C。 水管表面温度15°C<露点温度，结露。
★
热感觉
空气温度 感觉 生理反应 健康
建筑物理 第三版(柳孝图)中国建筑工业出版社 课后习题答案 1.1章
建筑物理第三版（柳孝图）1.1章1.为什么从事建筑设计的技术人员需要学习热环境知识、研宄热环境问题？答：从事建筑设计的技术人员需要学习热环境知识、研究热环境问题的原因主要有：(1) 室内热环境的品质直接影响人们的工作、学习和生活，甚至人体的健康。
营造相对舒适的室内热环境是建筑热工学的主要研宄目的之一。
(2) 只有掌握影响室内热环境的室外气候因素方面的知识，才能针对各地气候的不同特点，采取适宜的建筑设计方法和技术手段，以改善室内的热环境。
(3) 建筑热工学的知识，对提卨设计水平，保证工程质量，延长建筑物使用寿命，节约能源消耗，降低采暖和空调费用，取得全而的技术经济效果，意义尤为明显。
2.人体有哪儿种散热方式？各受哪些因素的制约与影响？答：（1)人体散热方式的类型人体新陈代谢产热、对流换热、辐射散热、人体蒸发散热。
(2)制约人体散热方式的因素①人体新陈代谢产热主要决定于人体的新陈代谢率及对外作机械功的效率；②对流换热取决于着衣体和空气间的温度差、气流速度以及衣着的热物理性质；③辐射换热取决于两者的温度，辐射系数，相对位置以及人体的有效辐射而积：④人体的蒸发散热与空气流速、从皮肤表而经衣服到周围空气的水蒸气压力分布、衣服对蒸汽的渗透阻等因素有关。
3. 影响人体热舒适的物理参数有哪些？它们各自丨涉及哪些因素？答.•影响人体热舒适的物理参数有人体本身和室内热环境两个方而。
，其涉及的因素如下：(1) 人体本身包含人体新陈代谢率、皮〗庆平均温度、汗液蒸发率及所着衣服热阻四个因素。
(2) 室内热环境包含室内空气温度、空气相对湿度、气流速度、环境平均辐射温度四个因素。
4. 为什么人体达到了热平衡，并不一定就是热舒适？答：人体达到了热平衡但并不一定就是热舒适的主要原因有：(1) 人体达到热平衡只是达到热舒适的必要条件。
(2) 人体达到热平衡的公式为Aq=qm土qe土qr—qw，式中各项还受一些条件的影响，可以在较大的范围内变动，许多种不同的组合都可以满足上述热平衡方程，但人体的热感却可能有较大差异。
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。
第一章室内热环境
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建筑物理(热工、光学部分）
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第一章 室内外热环境
（四）风
1.风——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
（1）季候风（大气环流）—— 由于太阳辐射热在地球上照射不均 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。
（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。
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建筑物理(热工、光学部分）
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第一章 室内外热环境
1 室内热环境
预测热感觉指数(PMV-PPD)
• 最为全面的评 价方式，广为 采用
• 尽管PMV=0， 仍有 5%的人 感觉不舒适
• ISO推荐0.5~0.5为热舒 适环境
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建筑物理(热工、光学部分）
பைடு நூலகம்
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第一章 室内外热环境
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第一章 室内外热环境
4 改善室内热环境的建筑途径
4.1太阳辐射热的利用与调节
（4）太阳房（ solar house)
太阳房是直接利用太阳辐射能的重要方面。把房屋看作 一个集热器，通过建筑设计把高效隔热材料、透光材料、 储能材料等有机地集成在一起，使房屋尽可能多地吸收 并保存太阳能，达到房屋采暖目的。
4 改善室内热环境的建筑途径
4.1太阳辐射热的利用与调节
（3）被动式太阳能建筑（Passive solar house) 以墙、地板、屋盖等为主体，组成吸热、储
存、控制与分配太阳能的系统。不用机械力量而 靠对流、传导、辐射等传热机制吸收、蓄存、释 放太阳能的建筑。
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建筑物理实验指导书
实验1：室内热环境测定一、实验目的1.学习测量热环境各参数（温度、湿度、风速、辐射）的仪器原理 2．使用仪器测量热环境各参数3．计算比较不同室内环境的热舒适度PMV二、实验原理1.温度的测量 : 采用精密热敏电阻作为测量温度的敏感元件，2.相对湿度的测量:采用集成化湿敏电容式相对湿度传感器，3.室内风速、风向的测量风速计的头部玻璃球，球内绕有镍铬丝线圈和两个串联的热电偶。
热电偶的冷端连接在支柱上并直接暴露于气流中。
当一定大小的电流通过镍铬丝线圈时，玻璃球的温度升高，温度升高的程度反映在热电偶产生的热电势，经校正后用气流速度在电表上表示出来，就可用它直接来测量气流速度。
4．平均辐射温度测量平均辐射温度即室内对人体辐射热交换有影响的各表面温度的平均值。
用黑球温度计测定来自周围物体平均辐射温度， 5．热舒适度PMVPMV(Predicted Mean Vote)预期平均热舒适度,它是以人体热平衡方程式为基础,考虑心理、生理学,综合影响人体热感觉的主要因素。
使用环境参数综合测量仪6401可以测量空气参数并计算PMV 。
4568102030406080-2.0 -1.5 -1.0 -0.5 0 0.5 1.0 1.5 2.0()不满意百分率（%）)}(1.12566.1])273()273[(566.11096.3)34(0014.0)29.4867.5(1073.1)15.58(42.005.3{]0275.0ex p303.0[4482036.0a ci a r ci a Mt t V t t t M M W M W M PMV -⨯-+-+⨯⨯---⨯-⨯------⨯+=----ϕM: 人体能量代谢率，静坐时取1.2met 。
（69w/m 2）,W: 人体所做的机械功，静坐时取0 w/m 2,ψ：相对湿度,t a : 空气温度，℃,t ci : 衣服外表面温度，℃,t r : 平均辐射温度，℃,V a : 风速，m/s三、主要实验设备仪器1、ZRQF-D10φJ 风速仪(1)把仪器测杆放直，测点朝上、滑套向下压紧，保证测头在零风速下校准仪器。
建筑物理复习知识点
建筑物理复习知识点 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN第一章1、建筑物内部环境：室内物理环境（生理环境）和室内心理环境。
2、按正常比例散热：对流换热25%~30%，辐射散热45%~50%，呼吸和无感觉蒸发换热25%~30%。
3、室内热环境构成要素：室内空气温度、湿度、气流速度和环境辐射温度。
·室内热环境分为舒适的、可以忍受的、不能忍受的三种情况。
4、f绝对湿度：单位体积空气中所含水蒸气的重量。
g/m³5、相对湿度：在一定温度、大气压力下，湿空气的绝对湿度与同温同压下的饱和水蒸气量的百分比。
6、td露点温度：在大气压一定、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的温度。
（或相对湿度100%时的温度）·按照的风的行程机理，风可以分为大气环流和地方风。
地方风分为水陆风，山谷风，林原风。
·建筑气候分区及对建筑设计的基本要求：1.严寒地区必须充分满足冬季保温要求，一般可不考虑夏季防热。
2.寒冷地区应满足冬季保温要求，部分地区兼顾夏季防热。
3.夏热冬冷地区：必须满足夏季防热要求，适当兼顾冬季保温。
4.夏热冬暖地区：必须充分满足夏季防热要求，一般可不考虑冬季保温。
5.温和地区：部分地区考虑冬季保温，一般可不考虑夏季防热。
·城市气候的基本特征表现：1.空气温度和辐射温度2.城市风和絮流3.气温和降水 4.太阳辐射和日照。
·城市气候的机制差异原因：1.高密度的建筑物改变了地表形态2.高密度的人口分布改变了能源资源消费结构。
7、导热系数：在稳定条件下，1m厚的物体，两侧表面温度差为1℃时，在1h内通过1㎡面积所传导的热量。
导热系数越大，表明材料的导热能力越强。
8、影响导热系数的因素：物质的种类，结构成分，密度，湿度，压力，温度。
10、表面对流换热：空气沿维护结构表面流动时，与壁面之间所产生的热交换过程。
建筑热环境基础知识
第二讲：建筑热环境基础知识2.1 建筑中的传热现象2.1.1 传热：热量的传递●在自然界中，只要存在温差就会有传热现象，热能由高温部位传至低温部位。
2.1.2传热方式●有三种:辐射、对流和导热。
建筑物的传热大多是三种方式综合作用的结果.▲辐射：把热量以电磁波的形式从一个物体传向另一个物体的现象。
凡温度高于绝对零度的物体，都可以发射同时也可以接受热辐射。
▲对流：流体与流体之间、流体与固体之间发生相对位移时所产生的热量交换现象。
▲导热：同一物体内部或相互接触的两物体之间由于分子热运动，热量由高温处向低温转移的现象。
2.1.3 人的热传递●为了保持体温，人体不间断的向周围环境散发热量。
●人体与室内环境的换热也是同时以辐射、对流、导热三种方式进行。
●人体的散热量决定于：室内空气温度、风速、围护结构内表面温度。
2.2围护结构传热方式2.2.1 建筑中的热平衡●建筑的得热和失热主要包括十个方面●得热部分有五个方面:1)通过墙和屋顶的太阳辐射得热2)通过窗的太阳辐射得热3)居住者的人体散热4)电灯和其他设备散热5)采暖设备散热●失热部分有五个方面:6)通过外围护结构的传热和对流辐射向室外散热7)空气渗透和通风带走热量8)地面传热9)室内水分蒸发，水蒸汽排出室外所带走的热量10)制冷设备吸热▲为取得建筑中的热平衡，让室内处于稳定的适宜温度中，在室内达到热舒适环境后应以上各项得热总和等于失热总和。
即：1+2+3+4+5=6+7+8+9+102.2.2 导热●导热：直接接触的物体由于有温度差时，质点作热运动而引起的热能传递过程。
●在固体、液体、气体中都存在导热现象。
其各自的导热机理不同。
气体：分子作无规则运动时相互碰撞而导热。
液体：通过平衡位置间歇移动着的分子振动引起导热。
固体：由平衡位置不变的质点振动引起导热。
金属：通过自由电子的转移而导热。
●绝大多数的建筑材料（固体）中的热传递为导热过程▲温度场温度梯度热流密度A）温度场：在某一时刻物体内各点的温度分布。
建筑物理环境设计中的热舒适性研究
建筑物理环境设计中的热舒适性研究近年来，随着人们对室内环境质量的要求日益提高，建筑物理环境设计的研究也在不断发展。
其中，热舒适性作为建筑物理环境设计中的重要内容，已经成为研究的热点之一。
热舒适性的研究旨在提供舒适的室内温度环境，使人们在室内中工作、生活更加舒适，提高生活质量。
在热舒适性的研究中，热环境参数是非常重要的。
温度是热环境参数中最基本的指标，直接影响着人体的感受。
人类对温度有不同的敏感度，根据不同的活动和环境，对温度的需求也有所不同。
一个舒适的温度范围可以提高人们的工作效率和生活品质。
因此，在建筑物理环境设计中，需要根据不同的功能要求和使用人群，合理设置室内温度。
除了温度，湿度也是影响热舒适性的重要因素之一。
过高或过低的湿度都会使人感到不适，影响工作和生活。
湿度过高容易产生潮湿的感觉和不透气的环境，易导致水汽凝结的问题。
而湿度过低则会使人的皮肤干燥，容易引起呼吸道不适等问题。
因此，合理调节室内湿度也是建筑物理环境设计中需要考虑的重点。
热辐射也是建筑物理环境设计中需要注意的因素之一。
太阳辐射和室内照明对室内热环境产生直接影响，需要合理进行控制。
太阳辐射会通过建筑物外墙进入室内，直接照射到人体上，使人感到燥热和不适。
因此，在建筑物外立面设计中，需要采取合适的遮阳措施，减少太阳辐射的直射。
同时，对于室内照明也需要进行合理设计，避免过亮或过暗的环境对人体产生不利影响。
在建筑物理环境设计中，也需要考虑热通风对热舒适性的影响。
通过合理设置室内通风系统，可以有效调节室内空气流通，降低室内温度。
合理的通风还可以减少湿度，增加空气新鲜度，提高室内空气质量。
因此，在建筑物设计中，需要考虑通风系统的设置，以满足热舒适性的要求。
除了上述因素，人们对室内空气质量的要求也越来越高。
室内空气质量直接影响着人们的健康和舒适。
建筑物设计中需要考虑室内外气流的交换，避免二氧化碳和有害气体的积聚。
通过合理设置室内空气净化系统，可以有效提高室内空气质量，提供一个健康舒适的室内环境。
柳孝图《建筑物理》(第3版)笔记和课后习题详解
柳孝图《建筑物理》（第3版）笔记和课后习题详解第1篇建筑热工学建筑热工学的任务是依照建筑热工原理，论述通过规划和建筑设计手段，防护或利用室内外气候因素，解决房屋的日照、保温、隔热、通风、防潮等问题，创造良好的室内气候环境并提高围护结构的耐久性。
第1章室内外热环境1.1 复习笔记一、室内热环境1．室内热环境组成要素（1）室内热环境主要由室内气温、湿度、气流及壁面热辐射等因素综合而成。
（2）各种室内微气候因素的不同组合，会形成不同的室内热环境。
2．人体热平衡与热舒适（1）热舒适热舒适是指人们对所处室内气候环境满意程度的感受。
人体对周围环境的热舒适程度主要反映在人的冷热感觉上。
（2）热平衡人们在某一环境中感到热舒适的必要条件是：人体内产生的热量与向环境散发的热量相等，即保持人体的热平衡。
人体与环境之间的热平衡关系可用下列公式表示：△q=qm±qc±qr－qw式中qm—人体产热量，W／m2；qc—人体与周围空气之间的对流换热量，W／m2；qr—人体与环境间的辐射换热量，W／m2；qw—人体蒸发散热量，W／m2；△q—人体得失的热量，W／m2。
从上式看出，人体与周围环境的换热方式有对流、辐射和蒸发三种，换热的余量即为人体热负荷△q。
△q值与人们的体温变化率成正比当△q>0时，体温将升高；当△q<0时，体温将降低。
当△q=0，人体新陈代谢产热量正好与人体在所处环境的热交换量处于平衡状态。
当达到热平衡状态时，对流换热约占总散热量的25％～30％，辐射散热量占45％～50％，呼吸和无感觉蒸发散热量占25％～30％时，人体才能达到热舒适状态，能达到这种适宜比例的环境便是人体热舒适的充分条件。
3．人体热平衡的影响因素（1）人体新陈代谢产热量qm①qm主要决定于人体的新陈代谢率及对外作机械功的效率。
②单位时间内人体新陈代谢所产生的能量，称为新陈代谢率，通常用符号m表示，单位为W/m2（人体表面积），1met=58.2W／m2。
建筑物理复习资料(课后习题答案)
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。
建筑物理简答题整理1
评价热环境的综合指标主要有哪些？特点？1有效温度(ET)：是依据半裸的人与穿夏季薄衫的人在一定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。
以空气温度、空气湿度和气流速度为影响因素而制定的综合评价标准。
曾广泛用于空调房间设计，不足是湿度的影响可能估计过高，未考虑热辐射的影响。
2热应力指数(HSI)：即人体所需的蒸发散热量与室内环境条件下最大可能的蒸发散热量之比，一般用百分比表示。
全面考虑了室内热微气候中的四个物理因素以及人体活动状况与衣着等因素的影响，是一个较为全面的评价指标。
但只适用于空气温度偏高，即在20~50摄氏度，且衣着较单薄的情况。
夏季。
3预计热感觉指数(PMV)：是在热舒适方程及实验基础上运用统计方法得出的人的热感觉与环境等六个量的定量函数关系。
为全面评价室内热环境参数以及人体状况（人体活动和衣着）对人体热舒适的影响，对相对舒适的室内环境评价较为准确，而当PMV值超过+-2.0时，PMV和人体热感觉之间差异大。
4心理适应性模型：是解释自然通风建筑中实际观测结果和PMV预测结果不同的主要原因，它以热中性温度为中心，以90%人可接受舒适温度变化范围为5度和80%的人可接受范围为7度定义自然通风建筑的热舒适温度区。
试分析封闭空气间层的传热特性，在维护结构设计中如何应用？传热特性：是在有限封闭空间内两个表面之间进行的热转移过程，是导热、对流、辐射三种传热方式综合作用的结果。
当间层两界面存在温度差时，热面将热量通过空气层流边界层的导热传给空气层；由于空气的导热性能差，空气层的温度降落较大，附近的空气将上升，冷表面附近的空气则下沉，进入自然对流状态，（间层厚度位置形态）温度变化较为平缓；当靠近冷表面时，又经过层流边界层导热，热量传到冷表面。
在水平间层中，当上表面温度较高时，间层内空气难以形成自然对流。
因此，间层下表面温度高于上表面温度时对流换热要比上表面温度高于下表面时强一些。
总之，在有限的封闭空间内空气伴随着导热会产生自然对流换热，对流换热的强度与间层的厚度、位置、形状等因素有关。
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。
建筑物理热工的基本知识
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风的描述： 风通常是以水平运动为主的空气运动。风的描述 包括风向和风速。 风玫瑰图能直观反映一个地方的风速和风向。如下图。 (a)为某地夏季七月的风向频率分布；(b)为各方位的风速。
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5. 降水:
指从地球表面蒸发出去的大量水汽进入 大气层，经凝结后又降到地面上的液态或固 态水分。如：雨、雪、冰、雹等。
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2-3 湿空气的物理性质
一、水蒸气分压力 二、空气湿度 三、露点温度
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一、水蒸气分压力：
湿空气：指干空气与水蒸气的混合物。
l 道尔顿分压定律：Pw Pa e
l 在温度和压力一定的条件下，一定容积的干空气所能容纳 的水蒸气量是有一定限度的。 水蒸气的含量未达到限度的湿空气，叫未饱和湿空气；达 到限度时则叫饱和湿空气。
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4. 风 风指由大气压力差所引起的大气水平方向的运动。
风的种类： 季候风：由大气环流形成的风，在一年内随季节不 同而有规律变换方向。例如：我国气候特点之一就是 季风性强。 地方风：由于地面上水陆分布，地势起伏，表面覆 盖等地方性条件不同而引起小范围内的大气环流。 如：水陆风，山谷风，庭院风，巷道风，这些都是由 于局部受热不均而引起的，其特点是日夜交替变向。
l 相对湿度：一定温度和大气压下，湿空气的绝对湿度与同 温同压下的饱和蒸气量的百分比。 表示为φ=f/f max X100%
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三、露点温度：
露点温度：（设不人为地增加或减少空气含湿量，而只用 干法加热或降温空气） 某一状态的空气，在含湿量不变
的情况下，冷却到它的相对湿度 100时0所0 对应的温
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二、人体热舒适
2.4.影响室内热环境的因素： 空气温度，空气湿度 ，空气流速，周围辐射温度
E.各个因素对人体的热感觉是相互宗合的 热环境各个因素是互不相同的物理量，但对人们的热感觉来说，它们 相互之间又有着密切的关系；改变其中一个因素往往可以补偿其他因素的 不足，如室内空气温度低而平均辐射温度高，和室内空气温度高而平均辐 射温度低的房间就可以有同样的热感觉。
B.人对热冷的感觉是 由体表热冷细胞感知的。 对冷的感觉较快， 对热感觉较慢。
一、人体热感觉
1.1. 人体热感觉常识
C.人体对热环境有适应性的生理反应、生理调节。 适应：热→冷、 冷→热。 生理调节：体内温度升高时，血液循环和心跳加快，皮肤表 层血管膨胀，分泌汗液蒸发降温。 体内温度降低时，皮肤表层血管收缩，以防止热 量散失。 行为调节:穿衣、开窗、开冷暖器等。
B.语义分级：用于对人体和热环境的问卷调查研究。
粗分 细分 细细分 对应英文
very very hot very hot sligh t cool very cold very very cold
热 酷热 热 上 限 酷 热 热 炎 热 热 稍热 稍热
舒适 舒适 适中 稍冷 稍冷 冷 冷
冷 酷冷 酷冷 严寒 冷 下 限
科学家们长期以来就一直希望用一个单一的参数来描述 这种反应，这个参数叫做“热舒适指数” （ Thermal Comfort Indices），它综合了同时起作用的全部因素的效果。
三、热环境的综合评价
一般热环境有四种综合评价方法： 3.1、有效温度（effective temperature） ET ▲有效温度最早由美国采暖通风协会 1923年推出，为室内气温、空气湿度、 室内风速在一定组合下的综合指标。在同 一有效温度作用下，虽然温度、湿度、风 速各项因素的组合不同，但人体会有相同 的热舒服感觉。
三、热环境的综合评价
总述：
室内空气温度、空气湿度、气流速度（室内风速）、环境辐射温度 （室内热辐射）作为室内热环境各因素，它们是互不相同的物理量，但 对人们的热感觉来说，他们相互之间又有着密切的关系。 改变其中的一个因素往往可以补偿其他因素的不足，如室内空气温 度低而平均辐射温度高，和室内空气温度高而平均辐射温度低的房间就 可以有同样的热感觉。所以，任何一项单项因素都不足说明人体对热环 境的反应。
人体在干燥的空气中，靠出汗维持生存。
空气温度：71℃→ 1小时、 82℃→ 49分钟、 93℃→ 33分钟、 104℃→ 26分钟、 116℃ →尚能呼吸。 热冷冲击。 人体更适应热带气候.
一、人体热感觉
1.2. 人体调节自身体温的机制是很复杂的:
刺激→热感觉神经→大脑(丘脑)→调节神经→调节反应
一、人体热感觉
1.1. 人体热感觉常识
D.人体出汗： 由汗腺分泌的,约有2百万条汗腺(每平方厘米约410条汗管)。
出汗的三种类型
无感出汗 (每天0.6升水) 有感出汗
泌离汗腺排汗
一、人体热感觉
1.1. 人体热感觉常识：
F.体温升高到40℃时，头脑开始不清楚， 42℃时，皮肤有疼痛感。 体温下降到33℃左右，开始寒颤， 28℃开始失去知觉。
冷主观反应的语义分级：
A.不同的人对热冷感是有差别的，但在适应的状态下，这种差别是在
窄小范围内的。
适应范围
1.瞬感现象 •2.衣着状况 •3.个体状况 •4.地域差异 •5.种族差异 •6.年龄差异 •7.恒定与变化
•
一、人体热感觉
1.3.人体对热冷主观反应的语义分级：
三、热环境的综合评价
一般热环境有四种综合评价方法： 3.3、热应力指标 （Heat Stress Index） 根据人体热平衡的条件，先求出在一定热环境中人体所需的蒸发 散热量，然后再计算在该环境中最大可能的蒸发散热量，以这二者的百 分比作为热应力指标，它提供了一种按照人体活动产热、衣着及周围热 环境对人的生理机能综合影响的分析方法。
二、人体热舒适
2.4.影响室内热环境的因素： 空气温度，空气流速，空气湿度，周围辐射温度
B.室内空气湿度 室内空气湿度直接影响人体的蒸发散热。 一般认为最适宜的相对湿度应为50％～60％。在多数情况下，即 气温在16～ 25°C时、相对湿度在40％～ 70％范围内变化，对人体的 热感觉影响不大。 如湿度过低（低于30％）则人会感到干燥、呼吸器官不适；湿度 过高则影响正常排汗，尤其在夏季高温时，如湿度过高（高于70％） 则汗液不易蒸发，最令人不舒适。
活动量、衣着、空气流速，空气温度，空气湿度，周围辐射温度。
二、人体热舒适
2.4.影响室内热环境的因素：
空气温度，空气流速，空气湿度，周围辐射温度
A.室内气温:
室内温度有相应规定：冬季室内气温一般应在 16～ 2 2 ℃；夏季 空调房间的气温多规定为24～28℃，并以此作为室内计算温度。 室内实际温度则由房间内得热和失热、围护结构内表面的温度及通 风等因素构成的热平衡所决定，设计者的任务就在于使实际温度达到 室内计算温度。
二、人体热舒适
2.4.影响室内热环境的因素： 空气温度，空气流速，空气湿度，周围辐射温度
B.室内空气湿度：相对湿度对人体健康的影响
二、人体热舒适
2.4.影响室内热环境的因素： 空气温度，空气湿度 ，空气流速，周围辐射温度
C.室内风速： 室内气流状态影响人体的对流换热和蒸发换热，也影响室内空气的更 新。 在一般情况下,对人体舒适的气流速度应小于0.3 m/s ； 大于1.0 m/s时,人体会有吹风感,且影响工作。但在夏季利用自然通 风的房间,由于室温较高，舒适的气流速度也应较大。 人头顶上的自然对流速度是0.2 m/s，是人体对风速可以觉察的阈值， 往往用来确定室内风速的设计标准。当空气流速≤0.5m/s，实验研究表明， 只要把空气温度调整的合适（提高空气温度），就可以使空气的流动几乎 觉察不到。
三、热环境的综合评价
一般热环境有四种综合评价方法： 3.4、预测平均热感觉指标（predicted mean vote） PMV PMV值:反映对热环境的不满意程度.
四、生物气候图
4.1、概念：用坐标图形表示气候因素与人体舒适要求的关系。 生物气候图是由维克托· 奥吉尔（Victor Olgyay）在50年代提出的。 纵轴表示空气温度，横轴表示相对湿度， 两个圆角梯形为冬、夏季舒适区，即人坐在背阴处感觉舒适的温度、 湿度范围。 其他曲线表示干热时加湿取得蒸发降温效果，湿热时利用风速增 加人体散热，低温时从太阳辐射获得能量同时增加服装保温减少人体 热损失，充分利用气候因素扩大舒适范围。图中也表示了在高温高湿 条件下人体将发生热病及温度过低时人体停留时间的限度。
二、人体热舒适
2.4.影响室内热环境的因素： 空气温度，空气湿度 ，空气流速，周围辐射温度
D.室内热辐射：“平均辐射温度”（Tmrt） 1.平均辐射温度也可以用黑球温度换算出来。 黑球温度是将温度计，放在直径为150mm黑色 空心球中心测出的反映热辐射影响的温度。 2.平均辐射温度对室内热环境有很大影响。 在炎热地区，夏季室内过热的原因除了夏季 气温高外，主要是外围护结构内表面的热辐射， 特别是由通过窗口进入的日辐射所造成。而在寒 冷地区，如外围护结构内表面的温度过低，将对 人产生“冷辐射”，也严重影响室内热环境。
建筑物理概论
华侨大学建筑学院 2013年9月
热舒适性的主要内容
1
2 3
人体热感觉 人体热舒适 热环境的综合评价
4
5
生物气候图
气候适应性设计策略
一、人体热感觉
1.1. 人体热感觉常识
A.人是一种高度复杂的恒温动物. 体温一般维持在36.5℃左右.
直肠温度=人脑温度=肝温度=右心房+0.6℃=食管温度+ 0.6℃=口腔温度+0.4℃
寒冷
hot
warm
neutral
cool
cold
二、人体热舒适
2.1. 人体热平衡方程
A. 活的人体体内不断新陈代谢,不断发出热量。 睡觉:70—80W， 坐着休息:100—150W， 走动和轻劳务:200—300W，运动:可超过1000W。 B. 如果这种热量不能通过传导、对流和辐射而即时散热的话，人体 温度就会升高，从而感到不同程度的热。 如果这种热量小于通过传导、对流和辐射的散热量，人体温度就 会下降，从而感到不同程度的冷。
三、热环境的综合评价
一般热环境有四种综合评价方法： 3.2、修正的有效温度CET ▲综合热辐射的影响，用黑球温度代替空气温度，得到修正的有效温度.
修正的有效温度的定量化: 热上限、酷热、炎热、热、稍热、适中、稍冷、冷、寒冷、酷冷、严寒、冷下限 43 40 35 30 25 20 15 10
四、生物气候图
4.1、概念：用坐标图形表示气候因素与人体舒适要求的关系。
四、生物气候图
4.2、舒适区及延伸范围：
A:正常舒适区 B、C：辐射区 D、E：风速区
四、生物气候图
4.3、调温扩展区：
夏季休息或伏案工作. N :舒适区. 水蒸压力为5~17毫米 汞柱,温度上限为21~26度. N’:可 接受范围, M:无风时,单凭调节室温以达到舒 适的条件及范围.以17毫米汞柱为 上限. 17毫米汞柱时,温度上限为31~33 度, 5毫米汞柱时为37~39度。
三、热环境的综合评价
一般热环境有四种综合评价方法： 3.4、预测平均热感觉指标（predicted mean vote） 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 境下的热感觉试验结果，并以人体热平衡方程为基础，认为人在舒服状 态下应有的皮肤温度和排汗散热率分别与产热率之间存在相应关系，即 在一定的活动状态下，只有一种皮肤温度和排汗散热率是使人感到舒适 的。他们之间的数值关系为：