第四章 热环境
第四章 建筑环境学人体对热湿环境的反应
² ÷ ½ ¬
ª Æ Ç (W) ¢ ª È É (g/h) Ó Î Ç (W)
« á Ì ¯ » Æ ¿ ¶
ª Æ Ç (W) ¢ ª È É (g/h) Ó Î Ç (W)
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ª Æ Ç (W) ¢ ª È É (g/h) Ó Î Ç (W)
Ï Ç Ì ¯ Õ µ ¿ ¶
½¢«» ÔÀµÄ ø߯ ¶ ¬¶ 0.4 Ϭ ß 3.2 km/h 0.4 Ϭ ß 4.8 km/h 0.35 Ϭ ß 6.4 km/h 0.3
1 clo · Ó «¬ª¹ É Ç ¹ µ Ç ¬ È ï ú ©º ¸ ª ó ó à è î¯¾Ç º¶Æ¶ ú ¬Ç ¬(clo) «© è ½ ¬ ¬Ê É º ² ÷ ÷ ¬Û õ 0.6 0.4 ½¢Ûõ ÔÀɺ 0.5
服装热阻(c lo)
1
步行6.4km / h
v = 7.1 m / s v = 5.1 m / s 0.5 v = 3.6 m / s v = 2.5 m / s
0 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20
15
25
环境温度( ℃)
服装的透湿性
服装的存在增加了皮肤的
蒸发换热热阻：
hc=常数 hc= C T 0.25 hc= C (M-50) 0.39
自然对流：三种主要形式
对流质交换系数：传质与传热比拟
LR = he / hc = 16.5 ℃/kPa
11
服装的作用：保温和阻碍湿扩散
服装的性能：
服装的热阻Icl 服装的透湿性 服装的表面积
12
服装的热阻Icl
《建筑环境学》第四章-课件-
①辐射 ②对流 ③
蒸发
Vo,Io,do,o
★空气状态参数
变化的途径:
Pqw
QWG
tw
①对流
②空气直接 混合
Pqn 热,湿,尘源
Vi,Ii,di,i
③蒸墙体发传热/湿性能——影响内/外扰对室内空气环境的作4用－4
4.1 影响室内热环境的物理因素
4.1.1 太阳辐射与室外空气综合温度
建筑表面的辐射作用
ρ、α、τ——墙体表面反射率、吸收率、透射率
（ τ =0: 非透明体；＜1: 半透明体）
αs——表面的太阳吸收率
4－19
4.1 影响室内热环境的物理因素
4.1.2 非透明体围护结构的热工性能 αout
表面辐射特性:
对流 辐射
以外墙为例:
对流放热系数: w c f(N,R u e)
辐射放热系数:
w C r 1[2 1 T ( w )4 0 (T 1 0 a) i 4 0 ] r1/ 0 2 tw ( ta)i r 4 1 2 C 0 11 2 (1 T 2 m )3 0
并联作用→表面换热
qn n(n tn) n nc nr
串联作用 qwqqnq
4－21
4.1 影响室内热环境的物理因素
4.1.2 非透明体围护结构的热工性能
稳定传热量计算
➢多层均质墙体
θw
q
twtn
1w
di
i
1n
K0(twtn)
tw
tn
θn
twtn
twtn
Rw Ri Rn R0
K0、R0——墙体总传热系数,总传热热阻R0=1/K0, K≈f（墙体材质）——GB50176-93民用建筑热工设计规范等
04第四章第1节 人体对热湿环境反应的生理学和心理学基础
Icl与人的状态的关系
人体与空气之间若存在相对流速，会降低服装 的热阻。其降低值：
Δ Icl=0.504 Icl+0.0028 vwalk-0.24
（4-13）
其中人的行走步速vwalk的单位是步／min。
静立时 步速 3.7km/h 1clo 0.48 clo
服装热阻和温度、活动强度与风速的关系
如果同时测出了空气的温度Ta，则当平均辐射温度 与室温差别不是很大时，可求出平均辐射温度为：
T r Tg 2.44 (Tg Ta )
操作温度 t0
操作温度to 反映了环境空气温度ta 和平均辐射温度t r 的综合作用，其表达式为：
hr t r hc t a to hr hc
2、服装吸收了汗液后也会使人感到凉。
显热换热增大：导热系数增加 多了潜热换热：也可看作服装原有的热阻下降
下表给出了1clo干燥服装在被汗润湿后的热阻值与 一些活动状态之间的关系。
静坐 0.6 坐姿售货 站立售货 0.4 0.5 站立但 偶尔走动 0.4 行走 3.2 km/h 0.4 行走 4.8 km/h 0.35 行走 6.4 km/h 0.3
周围物体的表面温度：决定了人体辐射散热的强度。 空气流速：影响对流热交换系数（显热交换）、对流质 交换系数（潜热交换），还影响人体皮肤的触觉感受— —―吹风感”。
影响人体与外界显热交换的因素
平均辐射温度 t
r
操作温度 t0（Operation Temperature）
对流换热系数 hc
活动强度 服装热阻 （clo）
服装的表面积
用服装的面积系数fcl来表示人 体着装后的实际表面积Acl和人 体裸身表面积AD之比： fcl＝Acl／AD （4-16） 面积系数fcl可通过文献获得； 最可靠的获取方法fcl是照相法； 若没有合适的参考数据，就只能采用粗估算公式： fcl＝1.0＋0.3Icl （4-17） ——反映了服装的面积系数与服装的热阻间的关系
初一地理上册第四章世界的气候知识点总结
初一地理上册第四章世界的气候知识点总结一、天气与气候1、天气概念：指一个地方短时间内的大气状况，它是时刻在变化的。
特点：多变。
描述要素：阴晴、风雨、冷热等。
2、气候概念：指一个地方多年的天气平均状况，具有相对的稳定性。
特点：相对稳定。
描述要素：气温和降水。
二、气温1、气温的测量工具：温度计放置位置：百叶箱（离地 15 米，通风良好）2、气温的变化日变化：一天中，最高气温出现在午后 2 时左右，最低气温出现在日出前后。
年变化：北半球陆地，最热月在 7 月，最冷月在 1 月；海洋，最热月在 8 月，最冷月在 2 月。
南半球相反。
3、气温的分布纬度因素：一般来说，低纬度气温高，高纬度气温低。
海陆因素：同纬度地区，夏季陆地气温高，海洋气温低；冬季相反。
地形因素：在山地，气温随海拔升高而降低，大致每升高 100 米，气温约下降 06℃。
三、降水1、降水的形式雨、雪、冰雹等。
2、降水的测量工具：雨量器3、降水的季节变化全年多雨型全年少雨型夏季多雨型冬季多雨型常年湿润型4、降水的分布赤道附近降水多，两极地区降水少。
回归线附近，大陆东岸降水多，西岸降水少。
中纬度地区，沿海地区降水多，内陆地区降水少。
山地迎风坡降水多，背风坡降水少。
四、世界的气候类型1、热带气候类型热带雨林气候：终年高温多雨。
热带草原气候：终年高温，分干湿两季。
热带季风气候：终年高温，分旱雨两季。
热带沙漠气候：终年炎热干燥。
2、亚热带气候类型亚热带季风和湿润气候：夏季高温多雨，冬季温和少雨。
地中海气候：夏季炎热干燥，冬季温和多雨。
3、温带气候类型温带季风气候：夏季高温多雨，冬季寒冷干燥。
温带海洋性气候：终年温和湿润。
温带大陆性气候：冬冷夏热，降水较少且集中在夏季。
4、寒带气候类型苔原气候：长冬无夏，只有短暂的暖季。
冰原气候：终年严寒，降水稀少。
5、高山高原气候五、影响气候的主要因素1、纬度位置是影响气候的基本因素，不同纬度地区，太阳辐射不同，气温和降水存在差异。
人体对热湿环境的反应
第四章 人体对热湿环境的反应
第二节 人体对稳态热环境反应的描述
一.热舒适方程
• 1.什么是热舒适指标? • 热舒适指标 热舒适指标是反映热环境物理量及人体有 关因素对人体热舒适的综合作用的指标。 • 2.影响人体热舒适的因素 • 环境因素 • 人体因素
热舒适方程
(3) 标准有效温度 标准有效温度SET*
22.5℃ 22.5℃，100 ％
SET*=24℃ SET*=24℃
24℃，50% 24℃ SET*＝20℃ SET*＝20℃
Thanks
(1) 有效温度ET诺谟图 有效温度 诺谟图
• (2) 新有效温度 新有效温度ET*(Gagge) • ASHRAE标准 标准55-74，ASHREA手册 手册1977版 标准 ， 手册 版
• 参考空气环境：身着0.6 clo服装静坐，空气流速 参考空气环境：身着 服装静坐， 服装静坐 0.15m/s，相对湿度 ％，干球温度 0 ％，干球温度 ，相对湿度50％，干球温度T • 如果同样服装和活动的人在某环境中的冷参考空气环境中的冷热感相同，则此环境的 ET*＝T0 ＝ • 该指标只适用于着装轻薄、活动量小、风速低的 该指标只适用于着装轻薄、活动量小、 环境。 环境。
预测不满意百分比PPD 预测不满意百分比
(Predicted Percentage of Dissatisfied) • PPD是通过概率分析确定某环境条件下人 是通过概率分析确定某环境条件下人 群不满意的百分数
PPD＝100 – 95exp[–(0.03353 PMV 4 + 0.2179 PMV2)]
二预测平均评价PMV(Predicted Mean Vote)
建筑环境学第4章人体对热湿环境的反应
服装的热阻Icl 服装的透湿性 服装的表面积
服装的热阻Icl
一般指显热热阻 单位m2K/W和clo，其中1clo = 0.155 m2K/W 已知单件服装热阻： Icl = 0.161+0.835 Iclu,i
服装的热阻Icl
人运动时由于人体与空气之间存在相对流速 ，会降低服装的热阻。 Icl = 0.504 Icl + 0.00281Vwalk – 0.24
只有改变代谢率才 能改变人体核心温 度。
体温调节系统的工作原理
热感觉
研究方法：心理学 定义：人对周围环境“冷”“热”的主观描述。 特点：尽管人描述环境的冷热，实际上只能
感觉到自己皮肤下神经末梢的温度。所以“ 冷”“热”与感受者的身体状态有关，不是完 全客观的。 “中性”的定义：不冷不热，人用于体温调节 消耗的能量最小。
冷、热感受器
冷、热感受器存在于：
外周温度感受器
皮肤 粘膜 内脏
中枢性温度敏感神经元
脊髓 延髓 脑干网状结构
冷、热感受器的位置
人体的体温调节系统
下丘脑具寒冷。
散热调节方式
血管扩张，增加血流，提高表皮温度 出汗
年龄：老年人比年轻人更喜欢热环境吗？
不是，只是老年人活动量小。
性别：女性比男性更喜欢热环境吗？
不是，只是女性喜欢穿较轻薄的衣服。
季节和一天中的时间会影响热舒适感吗？
尽管人体温有波动，但热舒适感没有明显变化
热感觉投票和热舒适投票
Thermal Comfort Vote & Thermal Sensation Vote
加。
人体排汗率 散湿量
决定因素
环境温度 核心温度(代谢率)
环境工程原理第四章 热量传递
特点：伴随着流体质点的运动，只能发生在流体中。 对流传热的运动方式： ①自然对流：由于流体内部各点温度不同，温度高的地方
流体密度小而上浮，温度低的地方流体密度大而下
沉，这样引起流体质点的相对运动称为自然对流。 ②强制对流：由于外界机械作用，强迫流体质点发生相对运 动称为强制对流（强制对流时，流体质点的运动较
（1）、傅立叶定律：单位时间内的传热量与温度梯度及垂 直于热流方向的导热截面积成正比。
dT 或 dT 数学表达式 dQ dA dQ dA dy dy
负号表示热流方向总是与温度梯度方向相反，即热流方向是沿 着温度降低的方向。 dT 稳态导热时 ： Q A dy 4.2.2、导热系数 （ ） Q dT 单位： A W m1 K 1 dy 物理意义：系温度梯度为1 K m ，导热面积为1 m2时，单位 时间内传递的热量。导热系数是物质导热能力的标志，物质 的λ 值越大，说明该物质的导热能力越强。 一般地：金属的导热系数最大，非金属固体次之，液体的较 小，而气体的最小。
以x表示沿壁厚方向上的距离，
在x处等温面上的温度为 q 2641 T T1 x 950 x 950 1625 x m 1.625 即温度分布为直线关系。
（2）导热系数取为变量
q dT dT (1.0 0.001T ) dx dx
b 0
分离变量并积分
T2
b
0
T2 Q dx dT T1 A T
T1 T2 Q A b
或
T Q b R A
----单层平壁的稳态热传导方程式
城市热环境分析与优化研究
城市热环境分析与优化研究第一章引言随着城市化进程的加快和人们生活水平的提高，城市热环境问题日益凸显。
城市热环境是指城市内部与周边地区的热空气的变化。
高温、热岛效应等问题给人们的生活和健康带来了严重的影响。
因此，对城市热环境进行分析与优化研究具有重要意义。
第二章城市热环境分析2.1 热岛效应热岛效应是城市热环境中一个重要的现象，它指的是城市与周边地区的温差。
由于城市建设规模的扩大，建筑物的密集度增加以及大量的人造热源等因素，使得城市比周边地区更加炎热。
通过对城市热岛效应的分析，可以了解城市热环境的现状，并为进一步的优化研究提供依据。
2.2 热辐射热辐射是城市热环境中的重要组成部分，也是导致热岛效应的主要原因之一。
城市建筑物和道路等表面的辐射热会向周围空气传递，形成一个热辐射的过程。
通过对热辐射的分析，可以了解城市内不同建筑物和道路的热辐射特性，为城市规划和建设提供参考。
第三章城市热环境优化3.1 绿色建筑绿色建筑是通过运用可再生能源、节能技术和环保材料等手段，减少建筑物能源消耗和对环境的影响。
通过在城市区域增加绿色建筑的比例，可以有效地降低城市热岛效应，改善热环境。
3.2 生态修复城市绿地的种植和生态修复对城市热环境的优化具有重要作用。
通过在城市内增加绿地，可以增强城市的蒸发散热效应，减缓城市地表温度的上升速度，改善城市热环境。
此外，还可以通过合理设置水体和湿地等，进一步优化城市热环境。
3.3 智慧城市建设智慧城市建设是运用信息技术手段对城市进行管理和优化的一种新型城市发展模式。
其中包括了智能交通、智能能源等多个方面。
通过智慧城市技术的应用，可以降低城市的能耗，减轻城市热环境问题。
第四章城市热环境监测与预测4.1 监测技术城市热环境监测是对城市内热环境进行实时观测和数据采集的过程。
通过运用各种监测技术如遥感技术、地理信息系统等，可以准确地获取城市热环境的数据，为热环境优化提供参考。
4.2 预测模型基于城市热环境的监测数据，可以建立预测模型，预测城市热环境在不同条件下的变化趋势。
环境工程原理第四章 热量传递
3、辐射传热
以电磁波形式发出辐射能的过程。 特点：辐射传热不仅是能量的传递，还伴随着能量的
转化。不需要任何介质作媒介，可以在真空中
传播。
传热过程的基本问题 ⑴ 载热体用量的确定； ⑵ 设计新的换热器； ⑶核算现有换热器的传热性能； ⑷ 强化或削弱传热的方法。 热量恒算
解决这些问 题需要两个 基本关系式
纯液体的导热系数比溶液的导热系数大。
4、气体的导热系数
气体导热系数很小，不利于导热，但利于保温。
气体导热系数随温度升高而加大 。 在相当大的压强范围内，气体的导热系数随压强变 化极小。
注意：传热过程中，物质内不同位置的温度可能
不同，因而导热系数也不同，工程计算中常取导热系 数的算术平均值。
r1q1 r2q2 r3q3
【例题4.2.3】外径为426mm的蒸汽管道外包装厚度为 426mm 的 保 温 材 料 ， 保 温 材 料 的 导 热 系 数 为 0.615 W/(m· K)。若蒸汽管道外表面温度为177℃，保温层的 外表面温度为38℃，试求每米管长的热损失和保温层 中的温度分布。
r
b
(T1 T2 ) T Q R R
导热热阻，K/W
Q T q A r
温差为传 热推动力
单位传热面积的导热热阻，m2· K/W
传导距离越大，传热壁面和导热好，相接触两表面温度相同，T1>T2>T3>T4 稳态热传导中，通过各层的热流量相等，故有：
成正比。
傅立叶定律的表达式
t dQ dA n
t dQ dA n
dQ ──传热速率，W或J/s； dA ── 导热面积，m2； t/ n ── 温度梯度，℃/m或K/m；热量传递的推动力 ── 导热系数，W/(m· ℃)或W/(m· K)。 负号表示热流方向与温度梯度方向相反(即热量向温度降低 方向传递)。
Ecotect_第四章热环境分析
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1、设置材质
点击Layer Name(构造层名称)下的“1.Plaster Building”，之间输入材料名称，并在 Width(厚度)、Density(密度)、Sp.Heat(比热)与Conduct(导热系数)下填入相应的数 值，在Type(类型)下选择代表材料的填充样式。如图填入外墙构造中的各材质及相关 参数。
的数值接近于一个常数。
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1、设置材质
太阳吸收系数(Solar Absorption)又叫做太阳辐射吸收系数，是指围护结构外表 面吸收的太阳辐射照度与其投射到的太阳辐射照度之比值。 衰减系数（Decrement Factor）——周期热作用下室外温度每波动一度通过围 护结构的热流率与稳态下的热流率（或U值）的比值。衰减系数描述了围护结构 消减外部周期性热流的程度。围护结构的热质量越大，衰减系数越小。 太阳得热系数 (Solar Heat Gain Coefficient)——是指透过玻璃的太阳辐射能与 同时同地室外太阳辐射能的比值。我们常见的与之相似的物理量是遮阳系数 (Shading Coefficient)，是指太阳辐射总透射比与3mm厚普通无色透明平板玻 璃的太阳辐射的比值。这两个物理量之间的关系为SHGC=0.88×SC。不同玻璃 的SHGC值可以查附表6。 发射率（ Emissivity ）发射率为该波长的一个微小波长间隔内，真实物体的辐 射能量与同温下的黑体的辐射能量之比。是在0与1之间变化的衡量物体辐射能力 强弱的数值。
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2.2人员与运行的设置
“No Schedule(无时间表)”的下拉菜单是设置人 员情况的时间表，此时还不存在时间表。点击 按 钮，设置时间表。
城市热环境数值模拟与分析研究
城市热环境数值模拟与分析研究第一章：引言城市化的快速发展使得城市热环境问题成为现代城市可持续发展面临的严峻挑战之一。
城市热环境的恶化会导致城市热岛效应、高温、不适宜居住环境等问题。
为了解决这些问题，人们开始使用数值模拟和分析技术来研究城市热环境，并提出相应的对策措施。
本文将介绍城市热环境数值模拟与分析研究的背景和意义，并对相关的研究方法和应用进行探讨。
第二章：城市热环境数值模拟方法2.1 热环境数值模拟的基本原理热环境数值模拟是通过建立城市热环境模型，使用计算流体力学（CFD）、热传导方程等数值方法对城市热环境进行模拟和分析的一种方法。
基于质量守恒、动量守恒、能量守恒等物理方程，模拟城市中的气象因素、建筑结构和热辐射传输等相互作用过程，获得城市热环境分布和变化规律的数值结果。
2.2 常用的数值模拟软件目前，较为常用的城市热环境数值模拟软件有FLUENT、PHOENICS、FDS等。
这些软件提供了丰富的物理模型、数值方法和后处理功能，并具有良好的并行计算性能，能够较为准确地模拟和分析城市热环境。
2.3 模拟参数与模型验证在进行城市热环境数值模拟时，需要选取合适的模拟参数和初始条件。
如模型边界条件、气象数据、建筑结构参数等。
另外，为了验证数值模拟结果的准确性，需要与实测数据进行对比，评估模型的可靠性和适用性。
第三章：城市热环境数值模拟与分析应用3.1 城市规划与优化通过数值模拟与分析，可以对城市的热环境进行评估和改善，为城市规划提供科学依据。
例如，在新城规划中，可以使用数值模拟方法评估不同设计方案的热环境效应，从而选择最优的方案。
3.2 建筑设计与节能城市热环境数值模拟与分析可以为建筑设计提供指导，以提高建筑能耗效率和热环境舒适性。
通过对不同建筑材料、建筑形式以及通风、遮阳等影响因素进行模拟和分析，可以减少能耗、改善室内舒适度。
3.3 灾害风险评估数值模拟与分析还可以用于城市灾害风险评估。
例如，在高温炎热的夏季，可以通过模拟城市热环境分布和变化，评估高温对人们的健康和生活带来的风险，并采取相应的应对措施。
revit教学-ppt第四章 热环境分析
1、设置材质
选中南墙与西墙，单击屏幕右侧 质指定面板)，选择Exterior材质；
按钮，进入Material Assignments (材
选中东墙与北墙，选择interior材质； 选中窗户，选择SingleGlazed_TimberFrame材质； 选中屋顶，材质指定面板显示的Ceiling (天花板)，点击下拉菜单，选择 ROOF(屋顶)，选择材质Roof；
确定室内灯具不小设备的功率值，对于不普通办公室照明功率密度值是11W/m2，电
器设备功率密度值是20W/m2，其总和就是31W/m2，因此显热得热和潜热得热的总 数约等于10W/m2。而显热得热不潜热得热的比例根据计算温度不湿度丌同也有很大 差别，一般情冴下可以设定比例为70%不30%，因此，在“Sensible Gain (显热得
灰:370毫米砖墙两侧抹灰各10毫米，75毫米EPS外保温”。点击Add New Element(
添加新材质)。
点击Layers(构造层)按钮，迚入构造层选顷卡。在该层的左上角是可以选择的材料， 其中包含了各材料的密度、比热容、导热系数等内容。但是这些材料都是英文命名， 我们很难准确找到需要的材料。因此，在编辑构造层时，建议大家从本书“附弽2：常 用建筑材料的热工指标”中查找需要的材料，填入构造层设置栏中。
1、设置材质
在模型选顷卡下选择“Exterior”，点击添加到全局库(Add to Global Library)，完成 模型材质的保存。 在库选顷卡下点击 按钮，在下拉菜单中选择Save Library命令，保存库。
如果要调取已保存的库，则需在库选顷卡下点击
Select Library命令，导入库文件。
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。
2024年新苏科版八年级上册物理课件 跨学科实践 对冰箱中热现象的探究
新鲜豆腐烹饪的优势在其肥嫩的 口感
任务一 制作冻豆腐和冰淇淋
2.制作冰淇淋
（1）食材：牛奶、糖、鸡蛋黄和奶油等，材料的质量和比例 都会影响冰淇淋的口感和质地。 （2）操作步骤：
①取蛋黄2个、砂糖25g、鲜奶200g，放入奶锅内充分搅拌，再用 小火加热并不断搅拌，直至蛋奶变得浓稠。
任务二 探究冰箱内外的“热环境”
2.冰箱工作时，其内部是一个低温空间，它对外部环境有什么影响呢? 红外线测温仪测量冰箱外壳各处的温度，并分析其温度分布特点。
冰箱外壳两侧温度高
原因：冰箱运行时，要释放热量；相 应的冰箱内壁就会吸收食物的热量
任务二 探究冰箱内外的“热环境”
3.（1）把冰箱门打开几分钟，冰箱周围的温度是升高了还是 降低了? 冰箱周围的温度会升高 冰箱内和室内总的热量没有变化。但电机不 停地运转，会发热，这冰箱周围温度会升高。
任务二 探究冰箱内外的“热环境”
交流与评价
1.与同学、老师或家长分享自己制作的冷饮美食，简要介绍制作的主要步骤。 2.了解冷冻食品加工、运输等有关情况和被访问者对各自所从事职业的感受。
3.以“探究冰箱内外的‘热环境’”为题，撰写一篇小论文。
4.和同学交流讨论，对活动成果进行评价。
随堂检测
1. 如图所示，是一款网红美食“液氮冰淇淋”，液氮的沸点为-196℃，通
的空间却没变，因此冻豆腐会有很多孔，形状与图中第②
（
填序号）幅图相似。
随堂检测
3.如图是电冰箱工作原理图。电冰箱工作原理是利用了一种叫氟利昂 的物质作为热的“搬运工”，把冰箱冷冻室里的“热”搬运到冰箱外边。
过降温和压缩体积的方法将氮气液化。制作冰淇淋时，倒一些液氮在杯中，
环境工程原理 第四章 热量传递
有利于提高管程流体的流速和对流传热系数，但能量损失增加，传热
温度差小，程数以2、4、6程多见。 管外流体每通过一次壳体成为一个壳程。在管外装有折流板（或挡 板）可以提高壳程流体的流速，以保持较高的传热系数，折流板形式 常用的有弓形和盘环形两种。折流板同时起中间支架作用。
换热器
*列管式换热器
优点：
固体壁面的形状、尺度、方位、粗糙度、是否处于管 道进口段以及是弯管还是直管等。 a c p
（3）流动特征
对流传热
一、影响对流传热的因素
（3）流动特征 流动起因（自然对流、强制对流） 流动状态（层流、湍流） 有无相变化（液体沸腾、蒸汽冷凝） 流体对流方式（并流、逆流、错流）
第四节 辐射传热
浮头补偿 补偿圈补偿 U形管补偿
换热器
选择的原则：
⑴ 不清洁易结垢的物料应选管；
⑵ 需要通过增大流速以提高给热系数的流体应选管； ⑶ 腐蚀性流体宜走管程，以免管束和壳体同时受腐蚀； ⑷ 压力高的流体宜选管程，以防止壳体受压； ⑸ 蒸汽走壳程，冷凝液易于排出；
⑹ 被冷却的流体一般走壳程，便于散热；
⑺ 粘度大流量小流体选壳程，壳程Re>100即可达到湍流。
折流挡板
按一定数目与管束垂直设置；防止短路、增加流速；可 强制流体按规定路径、多次错流经过管束，增加湍动程 度。
t1
t1 T1 T2
T1 T2 t2
t2
热流体 T1
t2
冷流体 t1
T2
换热器
*列管式换热器
冷、热流体两种流体在进行换热时，一种流体通过管内，其行程称
为管程；另一种流体在管外流动，其行程称为壳程。 换热器内通过管内的流体每通过一次管束称为一个管程；管程数多
【2019年整理】家畜环境卫生学目录(3)
第一章绪论第一节家畜环境卫生学概念一、家畜与环境二、家畜环境卫生学概念第二节家畜环境卫生学发展简史一、家畜环境卫生学在国外的发展二、家畜环境卫生学在国内的发展第三节家畜环境卫生学的主要内容及相关学科一、家畜环境卫生学的主要内容二、家畜环境卫生学的性质及与其它学科的关系第四节学习与研究家畜环境卫生学的意义一、家畜环境卫生学面临的主要任务二、学习与研究家畜环境卫生学的意义第五节家畜环境卫生学的研究方法提要参考文献思考题第二章环境因子对家畜作用的一般规律第一节家畜的环境一、家畜环境的概念二、环境的分类第二节环境因子作用的一般规律一、环境因子的限制作用二、环境因子的综合作用三、环境因子与生物之间的相互作用四、环境因子的不可代替性和可调节性提要参考文献思考题第三章适应、应激与生物节律第一节适应一、适应的概念二、适应的种类三、适应的表现四、适应过程的调节五、提高家畜适应力的主要措施第二节应激一、应激的概念和性质二、适应与应激的异同三、应激原四、应激反应的基本过程和机制五、应激对动物生产的影响六、应激的监测及应激的预防第三节动物的生物节律一、生物节律的概念二、动物生物节律的表现三、生物节律的调控机制提要参考文献思考题第四章热环境第一节热环境与动物热调节一、动物体温二、产热三、散热四、畜体热平衡及体热调节五、等热区和临界温度第二节环境温度对家畜生理机能和生产性能的影响一、热辐射与空气温度二、高温对动物的影响三、低温对动物的影响第三节空气湿度对动物的影响一、空气湿度的概念二、空气湿度对家畜热调节的影响三、空气湿度对家畜生产力的影响四、空气湿度对动物健康的影响五、畜舍的防潮措施第四节气流对动物的影响一、气流的概念二、气流对畜体热调节的影响三、气流对家畜生产力和健康的影响四、畜牧生产中的气流控制第五节空气热环境的综合评定一、有效温度二、温湿度指标三、风冷却指标四、湿卡他冷却力五、主要气象因素对家畜的影响提要参考文献思考题第五章海拔高度、气压、光照和噪声对家畜的影响第一节海拔高度与气压一、海拔高度的概念二、海拔高度对环境的影响三、海拔高度和气压对家畜的影响第二节光照一、光的概念二、光源三、光的一般作用四、光的生物学效应第三节噪声一、噪声的概念二、噪声的测试三、畜牧场内噪声的来源四、噪声对人畜的危害五、畜牧场噪声的控制提要参考文献思考题第六章空气中的有害物质与空气离子第一节大气有害物质对人畜的影响一、大气的结构与组成二、大气污染第二节畜舍中有害气体及其对家畜的影响一、畜舍中有害气体的产生二、畜舍中主要有害气体对动物的危害三、减少畜舍中有害气体的措施第三节畜舍和畜牧场空气中的微粒一、畜舍和畜牧场空气中微粒的种类二、畜舍内微粒的来源三、微粒对动物生产与健康的影响四、消除或减少畜舍空气微粒的措施第四节畜舍空气中的微生物一、畜舍空气微生物种类及危害二、空气中微生物的传播途径三、减少畜牧场空气中微生物的措施第五节空气离子一、空气离子的产生二、空气离子对生态环境的影响三、空气离子对人与动物生命活动的影响四、影响大气离子浓度的因素提要参考文献思考题第七章土壤环境与动物生产第一节土壤的物理性状及其对畜牧生产的影响一、土壤的物理组成二、土壤的物理性状与动物生产第二节土壤的化学特性及其对畜牧生产的影响一、土壤的化学组成及性状二、土壤中化学成分对家畜的影响第三节土壤的生物学特性及其对畜牧生产的影响一、土壤的生物组成二、微生物污染土壤对家畜的危害三、土壤的卫生学评价四、土壤污染的特性提要参考文献思考题第八章水环境与动物生产第一节水对动物生产的影响一、水的生理作用二、水在动物体内的分布三、动物体内水的来源和去路四、水对动物生产的影响五、畜牧场的用水量第二节水体污染对动物生产的影响一、水体的概念二、水体污染三、水体污染及其危害四、水体自净作用第三节水源一、各种水源的卫生特点二、水源的选择及其卫生防护第四节饮用水源的卫生学要求与评价一、饮用水水源的卫生特性二、生活饮用水和渔业用水卫生标准第五节水的净化与消毒一、饮用水的净化二、水的消毒三、水的特殊处理提要参考文献思考题第九章动物环境与营养第一节热环境对营养物质代谢的影响一、热环境对动物采食量的影响二、热环境对饲料消化率和代谢率的影响三、热环境对饲料能量利用率的影响四、热环境对蛋白质及其它物质代谢的影响第二节饲料营养物质对周围环境的影响一、动物饲料利用与畜牧场环境污染二、使用生物活性物质、日粮氨基酸平衡与粪尿氮排出量三、植酸酶的使用与粪尿磷的排放量四、日粮重金属的添加及其从粪尿中的排放五、动植物优良品种与动物粪尿中氮、磷的排出量六、先进饲养管理技术与粪尿营养物质的排放第三节动物环境与饲料产品安全一、饲料产品安全问题的产生二、环境污染与饲料产品安全三、饲料产品安全与动物生产提要参考文献思考题第十章畜牧场生产工艺与场地规划和布局第一节畜牧场及其分类一、畜牧场的概念二、畜牧场的类型第二节建筑材料的基本特性一、建筑材料的热工特性二、建筑材料的空气特性三、建筑材料的水分特性四、几种常用建筑材料的评价第三节畜牧场生产工艺设计一、畜牧场生产工艺设计的概念二、现代畜牧生产工艺特点三、畜牧场工艺设计的基本原则四、畜牧场工艺设计内容五、畜牧场工艺设计方法第四节畜牧场场址选择一、地形、地势二、土壤三、水源四、社会联系第五节畜牧场场区规划和建筑物布局一、畜牧场的分区规划二、运动场和放牧地的设置三、场内道路的规划及供水管线的配置四、建筑物布局第六节畜牧场防疫和环境绿化设计一、畜牧场的防疫措施二、畜牧场的环境绿化提要参考文献思考题第十一章畜舍设计及畜舍环境控制与管理第一节畜舍设计的概念及原则一、畜舍设计的概念二、畜舍设计的原则第二节畜舍类型及小气候特点一、封闭式畜舍二、半开放式畜舍三、开放式畜舍四、各种家畜对畜舍小气候的要求第三节畜舍结构和作用一、基础、地基二、墙和柱三、屋顶和天棚四、门、窗及其它细部五、地面第四节畜舍的防暑与降温一、畜舍的隔热设计二、降温设备选型三、建筑防暑与绿化四、畜舍与畜体降温措施第五节畜舍保温防寒一、畜舍防寒保暖设计二、供暖设备选型三、防寒保暖的管理措施第六节畜舍光照的控制一、自然光照二、人工照明三、人工光照的管理措施第七节畜舍通风换气一、通风设计二、通风换气设备选型三、管理措施第八节畜禽饮水设备及污水粪尿的排出一、畜禽饮水设备二、畜舍的排水与清粪三、管理措施第九节垫料的使用一、垫料使用的卫生学意义二、垫料的种类三、垫料的使用方法四、垫草用量第十节畜禽饲养密度及饲养方式一、家畜饲养密度的卫生学意义二、影响家畜饲养密度的因素三、饲养方式提要参考文献思考题第十二章畜牧场环境保护第一节畜牧场的环境污染一、环境污染的概念二、畜牧场环境污染产生的原因三、畜牧场污染物质第二节畜禽粪便的污染、危害及其资源化处理一、畜禽粪便的特性二、粪便对水体和土壤的污染三、畜禽粪便的处理四、畜禽粪便的利用第三节畜牧场废水对环境的污染、危害及其净化处理一、畜牧场废水污染物及其危害二、畜牧场废水处理与利用技术三、畜牧场废水处理与利用工艺第四节畜牧场空气污染、危害及其控制一、畜牧场废弃物污染空气的主要形式二、影响畜牧场空气有害物质扩散的因素三、畜牧场空气恶臭的危害四、减少畜牧场恶臭气体的措施第五节畜牧场环境污染的综合防治一、环境污染综合防治的产生二、环境污染综合防治的概念及特点三、环境污染综合防治的意义四、环境污染综合防治的程序五、环境污染综合防治的方法提要参考文献思考题第十三章畜牧场环境管理、监测与评价第一节绿化环境一、绿化环境的卫生学意义二、畜牧场绿化带的设置第二节环境消毒一、畜牧场常见的消毒二、消毒的类型三、畜牧场环境消毒方法第三节灭鼠灭虫一、防治鼠害二、防治虫害第四节尸体处理一、处理尸体常用的方法二、常见动物尸体的处理第五节预防疾病的卫生管理措施一、建立完善的防疫机构和制度二、做好各项卫生管理工作三、加强卫生防疫工作第六节畜牧场环境监测内容与评价方法一、畜牧场环境监测的目的和任务二、畜牧场环境监测的基本内容和方法三、畜牧场环境质量评价的技术与方法提要参考文献。
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（一）描述空气湿度的指标
• 1.水汽压（water-vapour pressure） • 水汽压是指空气中水汽本身所产生的压力，
单位为帕（Pa）。在一定温度下，空气容纳水汽的最 大量是一个定值，超过这个定值，多余水汽就凝结为 液体或固体。将空气中所能容纳的水汽量达到最大值 时的状态称为饱和状态。空气水汽达到饱和时的水汽 压被称为“饱和水汽压”，空气温度增加，饱和水汽 压很快增大。
热环境
是指直接与家畜体热 调节有关的外界环境因 素的总和。包括：热辐 射、温度、湿度、气流 等。
气象：是大气下层所发生的冷、热、 干、湿、风、云、雨、雪等各种物理现象 和物理状态的统称。 气候：是指某地区多年所有特有的天 气情况。 小气候：是指由于地表性质不同，或 人类和生物的活动所造成的小范围内的特 殊气候，例如，农田、牧场、温室、畜舍 等。
高温对动物生产性能的影响
• • • • • • • • 1.采食量及饲料利用 2.饮水量 3.繁殖性能 4.生长育肥 5.产蛋性能 6.产奶性能 7.对畜产品品质的影响 8.死亡率
高温对动物健康的影响
• 1.高温直接引起动物生产疾病 • 2.高温有利于病原微生物繁衍，诱发传染病 • 3.高温有利于病媒昆虫繁衍和活动，有可能 导致疾病 流行 • 4.高温为寄生虫繁衍创造了条件，有可能导致寄生虫 疾病的发生和流行 • 5.高温可降低动物的抵抗力，诱发疾病
（四）气湿对机体热平衡的影响
•
在高温环境，空气湿度增大，畜体蒸 发散热受阻，体温升高。
在低温环境，空气湿度 变化对畜体热 平衡均无显著影响，此时动物课通过代 谢率以抵御空气湿度变化对热平衡的影 响。
•
三、空气湿度对家畜生产力的影响
• 1.生殖，在高温环境中，增加空气相对湿度，不利于动物
的生殖活动。在适宜温度和低温环境中，相对湿度对动物的生 殖活动影响很小。
五、畜舍的防潮措施
• （1）畜牧场厂址应选择在高燥、排水良好的地区。 • （2）为防止土壤中水分沿墙上升，在墙身和墙脚交 界处设防潮层。 • （3）坚持定期检查和维护供水系统，确保供水系统 不漏水，并尽量减少管理用水。 • （4）及时清除粪便和污水，有条件的最好训练家畜 定点排粪尿或在舍外排粪排尿。 • （5）加强畜舍外围护结构的隔热保暖设计，冬季应 注意畜舍保暖，防止气温降至露点温度以下。 • （6）保持正常的通风换气，并及时排除潮湿的空气 • （7）使用干燥垫料，如稻草、麦秸等。
第四节 气流对动物的影响
• 一、气流的概念 • （一）气流的产生 • 在地球表面上，由于空气温度的不同，使各地气压 的水平分布也不相同，气温高的地区，气压较低，气 温低的地区，气压较高。空气从高气压地区向低气压 地区的水平流动，被称为“风”，两地的气压相差越 大，则风速也越大，在同样的压差下，风速与两地的 距离有关，距离越近，风速越大，距离越远，风速越 小。
• • • •
大气温度的变化 1.气温的日变化 2.气温的年变化 3.气温的垂直变化
• • • • •
畜舍内空气温度的变化、 1.畜舍内空气热量的来源 2.畜舍内空气温度垂直变化的规律 3.畜舍温度在水平方向上的变化规律 4.畜舍环境温度变化的特点及应用
高温对动物生理机能的影响
• • • • • • • 1.对呼吸系统的影响 2.对循环系统的影响 3.对消化系统的影响 4.对泌尿系统和神经系统的影响 5.对免疫系统的影响 6.对内分泌机能的影响 7.对动物行为的影响
（三）畜舍空气湿度的变化
• 在封闭的畜舍，由于家畜皮肤和呼吸道以 及潮湿地面、尿粪、污湿垫料等的水分蒸发 ，舍内空气的绝对湿度大于舍外，在冬季， 封闭式和通风不良的畜舍，舍内水蒸气有 75%左右来自畜体的蒸发，舍内空气的绝对 湿度更显著大于舍外，在门窗敞开、通风良 好的夏季，舍内外温度相差不大。
二、空气湿度对家畜热调节的影响
产热
动物体内的热量主要来自于饲料。动物胃 肠中的饲料在被消化吸收过程中产生热量， 营养物质在参与动物体能量 和物质的代谢过 程中也产生热量。动物的能量代谢不断进行， 热量就会不断产生。
• • • • •
动物产热的主要形式： 1.基础代谢产热 2.体增热 3.生产代谢产热 4.活动产热
影响动物产热的因素： 1.年龄 2.性别 3.营养状况 4.生产水平 5.采食量 6.活动量 7.个体大小
提高高温环境中畜禽生产力的措施
• • • •
1.选择和培育耐热科学的营养调控措施
低温对动物生产性能的影响
• • • • • • • 1.对呼吸系统的影响 2.对循环系统的影响 3.对消化系统的影响 4.对泌尿系统和神经系统的影响 5.对免疫系统的影响 6.对内分泌机能的影响 7.对动物行为的影响
• （二）气流状态的描述 • 气流的状态通常用风向和风速来表示，风 向就是风吹来的方向，气象上规定以圆周方 位来表示风向，常以8个或16个方位表示。风 向是经常发生变化的，一段时间内的风向常 用风向频率来表示。风向频率是指在一定时 间内某风向出现的次数占该时间刮风总次数 的百分比。
• （三）畜舍气流 • 畜舍内外的空气通过门、窗、通气口和一 切缝隙进行自然交换而发生舍内空气流动； 或以通风设备造成舍内空气流动。在畜舍内 ，家畜的散热使温暖而潮湿的空气上升，使 畜舍上部气压大于舍外，下部气压小于舍外 ，则畜舍上部热空气由上部开口流出，舍外 较冷的空气则由下部开口进入，形成舍内外 空气对流。
动物散热的方式
1.辐射散热
2.传导散热 3.对流散热 4.蒸发散热（皮肤蒸发、呼吸道蒸发）
影响散热的因素
1.空气的温度、湿度和气流 2.动物体表面积 3.动物的姿态 4.动物的被毛状态 5.皮下脂肪层
畜体热平衡
是指动物体产热速度等于散热速度，产 热量等于散热量的动态平衡状态，是恒温动物 体温保持恒定的前提。对于恒温动物而言，体 温恒定是动物维持生命活动进行生产的前提。
低温对动物生产性能的影响
• • • • • • •
1.采食量与饲料消化利用率 2.生产发育 3.产奶量 4.产蛋性能 5.繁殖力 6.畜产品品质 7.死亡率
低温对动物健康的影响
• 1.低温直接可导致动物发病 • 2.低温可通过影响病原微生物、媒介虫和寄生 虫而影响动物健康 • 3.低温改变机体对传染性疾病的抵抗力，使冬 季疾病的发生和流行具有季节性 • 4.低温通过影响饲料品质来使动物发病
影响等热区和临界温度的因素
• • • • • • • • 1.动物的种类和品种 2.年龄和体重 3.被毛与皮肤状态 4.生产力 5.日粮营养水平与动物营养状况 6.饲养管理制度 7.对环境的适应与驯化 8.环境状况
等热区理论的应用 1.为畜牧生产的科学管理提供依据
2.为畜舍的热工建筑设计提供理论依据
•
空气湿度对家畜热调节的作用受温 度的影响，在适宜温度条件下，气湿对 畜体产热、散热和热平衡无明显影响， 但当温度过高或过低时，汽湿对动物热 调节具有重要影响。
（一）汽湿对蒸发散热的影响
•
蒸发散热热量与畜体蒸发面（皮肤 和呼吸道）的水汽压与空气水气压之差 成比例。畜体蒸发面的水汽压决定于蒸 发面的的温度和潮湿程度，皮温越高， 越潮湿，则水汽压越大，越有利于蒸发 散热。
• 2.绝对湿度（absolute humidity） • 是指单位体积空气所含有水汽的质量 ，单位为g/m3。空气中水汽含量越大， 绝对湿度越大，利用绝对湿度有直接表 示空气中水汽的含量。
• 3.相对湿度（relative humidity） • 相对湿度=实际水气压/饱和水汽压×100% • 4.饱和差（saturation deficit） • 是指在某一温度下饱和水汽压与当时空气中
• 2.生长和育肥，在高温环境中，空气湿度增加，动物生
长和育肥速度下降，在低温环境中，空气湿度增加，动物生长 和育肥速度下降。
• 3.产乳量和乳组成 • 4.产蛋量
四、空气湿度对动物健康的影响
• （一）高湿环境 • 高湿环境为病原微生物和寄生虫的繁殖、感染和传播 创造了条件，使家畜传染病和寄生虫病的发病率增高 。 • （二）低湿环境 • 低湿有利于白色葡萄球菌、金黄葡萄球菌、鸡白痢沙 门氏杆菌以及具有球蛋白囊膜病毒的存活。
体热调节
当环境冷热程度发生改变时，畜体通过行为、生 理生化乃至形态解剖结构，改变产热和散热速度的过 程，被称为热调节。其中是散热增加或减少的反应称 “散热调节”或“物理调节”，使产热增加或减少的 反应称为“产热调节”“化学调节”。当环境冷热程 度发生改变时，畜体首先进行物理调节，仅靠物理调 节不能维持热平衡时，则开始进行化学调节。
3.为动物育种提供依据
第二节 温度环境对家畜生理机能和生产性能 的 影响 辐射热：任何温度在绝对零度以上的物质， 都在不停的放射和吸收着电磁波。热辐射 的实质是物体不断放射电磁波的过程，在 热辐射传播过程中，可将能量从一个物体 传递到另一个物体。
• • • • • • •
影响太阳辐射热的因素 1.天气状况 2.太阳高度角 3.下垫面 4.海拔高度 5.动物姿势、朝向 6.动物被毛与皮肤
提高低温环境中动物生产力的措施
• 1.科学配制日粮 • 2.环境工程措施 • 3.改善饲养管理
第三节 空气湿度对动物的影响
• 一、空气湿度的概念 • 空气湿度（air humidity）是表示空气中 水汽含量或空气潮湿程度的物理量。 • 空气水分含量越大，湿度越大。空 气在任何温度下都含有水汽，大气中的 水汽主要来自江、河、湖泊、海洋等水 面及地表水分蒸发及植物叶面的水分蒸 腾，
第一节 热环境与动物热调节
体温：是指身体深部的温度，是衡量恒 温动物热平衡的唯一可靠指标。 皮温：皮肤表面的温度。皮温受身体本 身和外界温热条件的影响，常随外界条件的 变化而变化。 平均体温：是指整个动物各部位温 度之加权平均值。
体温变化：恒温动物是指在正常的环境 温度范围内体温保持相对恒定的动物。体温 恒定是指在环境温度变化时体温保持相对恒 定的现象。体温恒定是保持动物内环境稳定， 维持细胞正常代谢的基础。