建筑物理复习建筑热工学
建筑物理复习资料
建筑物理热工学部分复习资料1. 太阳辐射是主要短波辐射，分布在紫外线、可见光和红外线区域，约占97.8%。
太阳辐射在不同的波长下的单色辐射本领各不相同。
2. 对于长波热辐射，白色与黑色物体表面的吸收能力相差极小（室内），反射率、吸收率基本相同。
对于长波辐射，材料性能起主导作用。
3. 对于短波辐射，颜色起主导作用。
白色与黑色物体表面的吸收能力相差极大（阳光下），4. 易于透过短波而不易透过长波是玻璃建筑产生温室效应的原因。
5. 红砖墙面对太阳辐射吸收系数大于水泥墙面、灰色水刷石墙面、白色大理石墙面。
6. 在室内热环境的评价中，根据丹麦学者房格尔的观点，影响人体热舒适的物理量有6个，人体的热感觉分为7个等级。
在冬、夏季室内气温都是25℃的房间里，对同一个人夏季只需一短袖衫，而冬季要穿毛衣才感到舒服，这是因为墙壁的热辐射不同。
7. 房屋的朝向、间距、环境绿化对室内气候有影响；围护结构材料的热物理性质及构造方法，对室内气候的影响较大；民用建筑的室内气候主要决定于室外热湿作用；建筑物内设置了空调、供暖等设备是创造舒适室内热环境的充分条件而非充分必要条件。
8. 根据《民用建筑热工设计规范》要求，夏热冬冷地区的热工设计必须满足夏季防热并适当兼顾冬季保温。
9.导热系数是指在稳定条件下，1m厚的物体，两侧表面温差为1℃时，在1h内通过1平方米面积所传导的热量。
其单位为：W/(m．k)。
导热系数λ越大，材料的导热性能越强。
保温材料的导热系数随温度的增大而增大。
导热系数以金属最大，非金属和液体次之，气体的导热系数最小。
绝热材料的导热系数λ小于0.25W/(m.K)。
10. 当空气中实际含湿量不变，即实际水蒸气分压力p不变，空气温度降低时，相对湿度将逐渐增高；空气温度降低时，相对湿度将逐渐降低；空气温度升高时，相对湿度将降低。
11. 地板的面层材料是地面对人体热舒适感及健康影响最大的部分。
冬季当赤脚走在松木地板上时感觉比混凝土地板暖和些，这是因为松木地板的蓄热系数小。
建筑物理热工学复习重点
➢构成室内热湿环境的因素包括：室内空气温度、空气湿度、气流速度、环境辐射温度。
➢室内环境分类：1.舒适的——正常热平衡多靠空调；2.可忍受的——负热平衡（评价室内热环境的最低标准）；3.不可忍受的；➢正常比例散热：对流换热约占总量25~30%，辐射散热约占45%~50%，呼吸和无感觉蒸发散热约占25%~30%。
➢城市气候的基本特征表现为：1.空气温度和辐射温度2.城市风和紊流3.湿度和降水4.太阳辐射与日照➢城市气候成因：1.高密度的建（构）筑物改变了地表（下垫面）的性态。
2.高密度的人口分布改变了能源与资源消费结构。
➢由导热的机理我们知道，导热是一种微观运动现象。
但在宏观上它将表现出一定的规律性来，人们把这一规律称为傅立叶定律，因为它是由法国数学物理学家傅立叶于1822年最先发现并提出的。
傅立叶定律指出：均质物体内各点的热流密度与温度梯度的大小成正比。
➢导热系数：在稳定条件下，1m厚的物体，两侧表面温差为1℃时，在1h内通过1㎡面积所传导的传导的热量。
➢空气沿护围结构表面流动时，与壁面之间所产生的热交换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。
➢辐射传热的特点：1.发射体的热能变为电磁波辐射能，被辐射体又将所接收的辐射能转换成热能；2.不需要和其他物体直接接触，也不需要任何中间媒介；3.辐射传热是物体之间相互辐射的结果；➢围护结构的传热过程：1．表面吸热（冬季室内温度高于墙面温度）；2．结构本身传热；3．表面放热；➢室内外温度的计算模型：1.恒定的热作用2.周期热作用➢一维稳定传热的传热特征：1.通过平壁的热流强度q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；➢封闭空气间层——的热阻（理解）P29静止的空气介质导热性甚小，因此在建筑设计中常利用封闭空期间层作为围护结构的保温层。
在空气间层中的传热过程，与固体材料不同。
建筑物理第一篇建筑热工学基础知识
第二节 围护结构传热基础知识
1、物体的辐射特性
按物体的辐射光谱特性，可分为黑体、 灰体和选择性辐射体三大类。
黑体：能发射全波段的热辐射能力， 在相同的温度条件下，辐射能力最大
在同温条件下黑体、灰体 和非灰体单色辐射的对比
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
导温系数（a ）：也叫扩散系数，表示物体在不 稳定传热过程中温度向壁体内传播的快慢程度的 指标。
a c
第三节 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 四、湿球温度
第三节 湿空气的物理性质
一、水蒸气分压力
在一定温度和压力的 条件下，一定容积的 干空气所能容纳的水 蒸气，是有一定限度 的。
用公式表示： q t n
qt ti te ti te
dd
R
q－单位时间、单位面积上通过的热量，又称热流密度或热流 强度
t －等温面温度在其法线方向上的变化率叫温度梯度
n
λ－表示材料导热能力的系数，称导热系数
（负号是因为热流有方向性，是以从高温向低温方向流动为 正值;温度也是一个向量，以从低到高为正，二者相反。
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
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%。
建筑物理第一章热工学理论部分整理
理论篇第一章：建筑热工学基本知识（第1周～第2周）共8学时1、了解人体感觉特性和热环境评价方法。
·人体感觉特性生理：皮肤温度、出汗主观：活动、衣着·热平衡：人体内产生的热量与向环境散发的热量相等·热环境评价方法1）有效温度：是依据半裸的人和穿夏季薄衫的人，在一定条件的环境中所反映的瞬时热感觉。
2）热应力指数：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3）预计热感觉指数（PMV）：受试对象在实验中对某种环境因数组合的人感觉的投票值2、了解气候参数的变化规律及相互关系，掌握空气湿度及露点温度的概念和计算。
气候参数：太阳辐射P25-26、气温、湿度、风、降水等·太阳辐射P25-26（日照时数）总辐射：射程长短（太阳在大气中位置、海拔）、大气质量直接辐射：太阳高度角、大气透明度成正比散射辐射：太阳高度角成正比、大气透明度成反比·气温：主要靠吸收地面的长波辐射（3-120微米）而增温。
有日变化（最高：午后2h；最低：日出前后）、年变化（7,8&1,2）：各月平均气温最高最低值影响因素：太阳辐射热量（决定性）、大气对流作用（影响最大）、下垫面、海拔、地形地貌·空气湿度：相对湿度：日变化与气温日变化相反。
一年中变化与绝对湿度相反。
湿空气基本概念：含有水蒸气的空气水蒸气分压力：饱和蒸汽压、饱和空气相对湿度：一定温度及大气压力下。
空气的绝对湿度（单位容积空气所含水蒸气的重量）与同温同压下饱和蒸气量的比值空气增湿、减湿原理：蒸发量随温度的变化而变化·风：成因：地表增温不同引起大气压力差；分类：大气环流、地方风·降水：从大地正发出来的水汽进入大气层，经过凝结后又降到地面上的液态火固态水分。
与气温呈正相关etc城市气候影响：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，能见度差掌握P68-69空气湿度：空气中水蒸气含量露点温度：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达到100%时所对应的温度。
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。
建筑物理复习笔记
建筑物理复习纲要第一篇建筑热工学任务：依建筑热工原理，论述通过规划和建筑设计的手段，有效地防护或利用室内外气候因素，合理地解决房屋的日照、保温、隔热、通风、防潮等问题，以创造良好的室内气候环境并提高围护结构的耐久性。
第1.1章室内外热环境室内热环境主要是由室内气温、湿度、气流及壁面热辐射等因素综合而成的室内微气候。
人体热平衡是到达热舒适的必要条件。
当到达热平衡状态时，对流换热约占总散热量的25%-30%，辐射散热量占45%-50%，呼吸和有感觉蒸发散热量占25%-30%时，人体才能到达热舒适状态，能到达这种适宜比例的环境便是人体热舒适的充分条件。
室外气候与建筑密切有关的气候要素：太阳辐射、气温、湿度、风、降水。
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建筑热工设计分区：严寒地区，充分满足冬季保温要求，加强建筑物的防寒措施。
寒冷地区，冬季保温，局部地区兼顾夏季放热。
夏热冬冷地区：夏季放热，适当兼顾冬季保温。
夏热冬暖地区，充分满足夏季放热要求，一般不考虑冬季保温。
温和地区，局部地区考虑冬季保温，一般不考虑夏季放热。
建筑的传热与传湿传热是指物体内部或者物体与物体之间热能转移的现象。
根本方式：导热、对流和辐射。
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，两侧外表温差为1℃，1h内通过1㎡面积传递的热量。
建筑物理热(复习提纲)
第一章建筑热工学基础知识第一节建筑中的传热现象heat transmitting phenomena in building（1）热量的传递称为热传递。
自然界中，只要存在温差就有传热现象，热能由温度较高部位传至温度较低部位。
（2）冬天：不论供暖房间还是非供暖房间，热流必然由室内流向室外夏天：白天由室外到室内。
夜间取决于室外温度。
第二节维护结构的传热基础知识basic knowledge of heat transmission for envelope structure（1）导热heat conducting物体中有温差时由于直接接触的物质质点做热运动而引起的热能传递过程。
在固体、液体和气体中都存在。
导热现象：同一物体内部或相接触的两个物体之间由于分子热运动，热量由高温处向低温处转换的现象。
1）温度场、温度梯度和热流密度A．温度场temperature field：在某一时刻物体内个点的温度分布。
T=f(x,y,z,τ)B．稳定温度场steady-state conduction ：温度分布不随时间变化C．不稳定温度场unsteady-state conduction：温度分布随时间变化（通常环境认定状态）D．等温面isothermal surface：温度场中同一时刻由相同温度各点相连形成的面。
E．温度梯度temperature gradient：温度差Δt与法线方向两等温面之间距离Δn的比值的极限。
2）傅里叶定律formula of thermal transmissionq=-λΔt/Δn （q——热流密度；λ——比例常数，材料导热系数）3）导热系数coefficient of thermal transmission λ= ｜q/(Δt/Δn)｜W/(m·K)λ=λ0+bt （λ0——0度时的导热系数；b——常数）当温度梯度为1度/m时，在单位时间内通过单位面积的导热量。
导热系数越大材料导热能力越强。
建筑物理复习资料大全
建筑物理（第3版）复习资料大全内蒙古科技大学建筑物理黄如波建筑热工学第一章：室内热环境第二章：建筑的传热与传湿第三章：建筑保温与节能第四章：建筑隔热与通风第五章：建筑热照与遮阳建筑光学第一章：建筑光学基本知识第二章：天然采光第三章：建筑照明建筑声学第一章：声音的物理性质及人对声音的物理感受第二章：建筑吸声扩散反射建筑隔声第三章：声环境规划与噪音控制第四章：室内音质设计建筑热工学第一章：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.人体热平衡影响因素：人体新陈代谢产热量、对流换热量、辐射换热量、人体蒸发散热量。
影响人体热感的因素为：空气温度、空气相对湿度、气流速度、环境平均辐射温度、人体新陈代谢率、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。
建筑物理复习资料
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%?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。
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%。
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。
建筑物理复习资料热工部分框架整理
3、围护结构传热异常部位保温——窗、热桥、外墙交角、地面 增加窗保温能力的措施 （1）改善窗保温性能——增加窗的层数、改善窗框的保温性能 （2）控制窗墙比 （3）提高窗的气密性，减少冷风渗透； （4）改善玻璃的传热性能——中空保温、热反射玻璃、彩色吸热玻璃、Low-e 玻璃（低辐 射玻璃）
中空玻璃，玻璃层数、窗墙比与室内舒 适区 热桥保温
2、日照标准与日照间距 日照标准日（冬至日/大寒日），底层窗台为起点 3、日照分析方法
▲棒影图 4、建筑遮阳 固定式外遮阳
水平式遮阳（太阳高度角较大，前上方）——在北回归线以北地区适用于南向附近窗 口；在北回归线以南地区既适用于南向窗口又可用于北向窗口。
垂直式遮阳（太阳高度角较小，窗侧斜射）——适用于北向、东北向和西北向附近的 窗口
3、周期性传热 外界热作用随时间呈周期性变化，称为周期性传热。周期性传热是不稳定传热的一种特
例。
隔热设计标准——内表面最高温度≤夏季室外计算温度最高值
材料热工性能指标
▲材料的热惰性指标 D——围护结构在谐波热作用下反抗温度波动的能力
D=Rx*S,（S 为蓄热系数）
★D≥1，有抵抗能力，可以抵抗外界材料。
▲材料的蒸汽渗透系数μ（类比材料导热系数）——材料的透过蒸汽能力。 其定义为：lm 厚物体，两侧水蒸汽分压力差为 1Pa，单位时间（1 小时）内通过 lm2 面积渗透的水蒸汽量（g／m· h· Pa）。
注册建筑师建筑物理学考点整理
注册建筑师建筑物理学考点整理建筑物理学是注册建筑师考试中的重要组成部分，对于设计出舒适、节能、环保的建筑具有关键意义。
以下是对注册建筑师建筑物理学常见考点的整理。
一、建筑热工学1、热传递的方式热传递主要有三种方式：导热、对流和辐射。
导热是指物体内部或接触的物体之间由于温度差引起的热能传递；对流是指流体（如空气、水）的运动引起的热量传递；辐射则是通过电磁波的形式传递热能，不需要介质。
2、围护结构的传热系数传热系数是衡量围护结构传热能力的重要指标。
它表示在单位时间内、单位面积上，当室内外温差为 1 摄氏度时，通过围护结构的传热量。
建筑师需要了解不同材料和构造的传热系数，以计算建筑的能耗。
3、保温与隔热保温是减少冬季室内热量向外散失，隔热是减少夏季室外热量向室内传递。
常用的保温隔热材料有岩棉、聚苯乙烯泡沫板、玻璃棉等。
在设计中，要合理选择保温隔热材料和构造，以满足节能要求。
4、室内热环境室内热环境的舒适度主要由空气温度、相对湿度、空气流速和平均辐射温度等因素决定。
注册建筑师需要掌握人体热舒适的标准和评价方法，以便设计出适宜的室内环境。
二、建筑光学1、光的特性光具有波粒二象性，其波长决定了光的颜色。
可见光的波长范围在380nm 至 780nm 之间。
2、天然采光天然采光的设计要考虑窗口的位置、大小和形状，以及房间的进深和朝向。
采光系数是衡量天然采光效果的重要指标，建筑师需要根据不同的功能房间确定合适的采光系数。
3、人工照明人工照明包括一般照明、局部照明和混合照明等方式。
灯具的选择要考虑光通量、发光强度、照度、亮度等参数。
同时，要注意照明的均匀度和避免眩光。
4、色彩与视觉色彩对人的视觉和心理有一定的影响。
在建筑设计中，要合理运用色彩来营造舒适、愉悦的视觉环境。
三、建筑声学1、声音的物理性质声音的频率、波长和声速是声音的基本物理量。
声音的频率决定了音调的高低，波长与频率成反比，声速在空气中约为 340 米/秒。
建筑物理复习
建筑物理复习建筑物理复习整理建筑热工学一、人体热平衡和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。
人体与周围环境的换热方式有对流、辐射和蒸发三种。
二、影响人体热平衡的因素1、人体新陈代谢产热量qm2、对流换热量qc3、辐射换热量qr4、人体蒸发散热量qw三、新陈代谢率无感蒸发和有感蒸发的区别1、新陈代谢率：单位时间内人体新陈代谢所产生的能量。
2、无感蒸发散热量：无感蒸发时通过肺部呼吸和皮肤的隐汗蒸发进行的，属于无明显感觉的生理现象。
3、有感的显汗蒸发散热量：有感的显汗蒸发散热量是指靠皮下汗腺分泌的汗液蒸发来散热。
四、影响人体热感的因素为1、空气湿度ti2、空气相对湿度3、气流速度vi4、环境平均辐射温度5、人体新陈代谢率m6、人体衣着情况等等五、室内热环境综合评价1、有效温度（ET）2、热应力指数（HSI）3、预计热感觉指数（PMV）PMV在-0.5～0.5范围内为室内热舒适指标。
人体在PMV各项参数正常但依然感觉不舒服的几种情况（1）对流冷（2）不对称热辐射（3）垂直温差（4）暖或冷地板六、逆温现象（倒置现象）其表现为上层空气接近地面的空气为热。
当地面急剧冷却而引起贴近地面的空气强烈变冷时，便产生逆温现象。
七、我国热工设计分区用累年最冷月（即一月份）和最热月（即七月份）平均温度作为分区主要指标，将全国分成五个区。
1、严寒地区2、寒冷地区3、夏热冬冷地区4、夏热冬暖地区5、温和地区八、热岛效应由于城市的“人为热”及下垫面向地面近处大气层散发的热量比郊区多，气温也就不同程度的比郊区高，而且由于市区中心地带向郊区方向逐渐降低，这种气温分布的特殊现象叫做“热岛效应”。
五、材料的导热系数及影响因素1、材质的影响2、材料干密度的影响3、材料含湿量的影响九、热辐射的特点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，也不需要冷、热物体的直接接触。
3、凡是温度高于绝对零度的物体，不论他们的温度高低都在不间断的向外辐射不同波长的电磁波。
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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、气流速度与环境辐射温度构成。
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,指的就是对流换热约占总散热量的25-30% ,辐射散热约为45-50%,呼吸与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未饱与湿空气的总压力: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饱与状态湿空气中水蒸气分压力:s P ——饱与水蒸气分压力注: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,有绝对湿度与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)。
饱与状态下的绝对湿度则用饱与水蒸气量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 ,与同温同压下饱与水蒸气量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P ——空气的实际水蒸气分压力s P ——同温下的饱与水蒸气分压力 (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:露点温度就是在大气压力一定,空气含湿量不变的情况下,未饱与空气因冷却而达到饱与状态的温度。
用d t (℃)表示。
4、室外热湿环境就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、对流与辐射。
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,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与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,它就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 2)c α——对流换热系数,W/(m 2·K)t ——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。
与导热与对流在机理上有本质区别,它就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,不需要与其她物体直接接触,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/m 2)r α——对流换热系数,W/(m 2·K)1θ、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、灰体与选择辐射体(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:室内与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与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xd 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”不仅就是指平直的墙体,还包括地板、平屋顶及曲率半径较大的穹顶、拱顶等结构。
热阻就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与热阻: 导热方程:/i eq d θθλ-=; 热阻:d R λ=导热方程:11212112i ei ei n nnnjj nq d d d R R R Rθθθθθθλλλ+=---===++++++∑结论:多层平壁的总热阻等于各层热阻之与,即12n R R R R =+++＊③组合壁的导热与热阻:组合壁的平均热阻应按下式计算:0120,10,20,()i e nnF R R R F F F R R R ϕ⎡⎤⎢⎥⎢⎥=-+⎢⎥+++⎢⎥⎣⎦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0、11 (m 2·K)/W; e R ——外表面换热阻,取0、04 (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、对流与辐射。
其中:主要就是对流换热与辐射换热。
封闭空气层的热阻取决于间层两个界面上的边界层厚度与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: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就是一条直线。
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就是都就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0ν表示:e0ifA A ν=。
(3)从室外空间到平壁内部,温度波动的相位逐渐向后推延,即e ef if φ<。
温度波穿过平壁的总延迟时间:0if,max e,max ξττ=- 总的延迟相位:0if e φφφ=-温度波的衰减与延迟就是材料的热容量与热阻的共同作用造成的——壁体的热惰性。
衰减与滞后的程度取决于围护结构的蓄热能力。
②谐波热作用下材料与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。
当围护结构中某层就是由:n nF +(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,也就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与波动作用传至背波面时所受到阻力。
注:D 值为0。
S ③D 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就是相同的,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。