(教材)课后习题解答

第1.2章建筑的传热与传湿

（7）试求出用同一种材料构成的5层厚度为20mm封闭空气间层的热阻值与1层厚度为100mm的封闭空气间层的热阻值各为多少？

（15）已知20i t C =；50%i ϕ=。问：若采用如[例1.2-2]中图1.2-20所示墙体，在保证内表面不结露的情况下，室外气温不得低于多少？若增加保温层使其传热系数不超过1.0W/（㎡·K ），此时的室外气温又不得低于多少？

解：由20i t C =，50%i ϕ=，查表可得出室内露点温度9.d t C =5 要保证内表面不结露，内表面最低温度不得低于露点温度。 平壁的总传热阻：

01233

1

2

123

2()(

)0.020.20.02

0.11(

)0.040.81 1.740.93

0.312/i e

i e i e

R R R R R R R R R d d d R R m K W λλλ=++=++++=++++=++++=⋅

根据公式1.2-20，取1m =得到

10

()i

i i e d R t t t t R θ=-

-≥ 这里，1θ表示维护结构内层表面的温度，i R 表示内表面换热阻，将数值代入得室外气温不超过：

00.312()=20(209.)9.790.11

e i i d i R t t t t C R ≥-

---=-5 若增加一保温层使其传热系数不超过1.0W/（㎡·K ），则增加保温层后的总热阻为

20

1()/R m K W '≥⋅ 这时外界气温不得低于01()=20(209.)75.450.11

e i i d i R t t t t C R '≥----=-5

P101，1.3-12题

在【例1.3-3】中，若室内的相对湿度为40%，室外相对湿度为60%，试分析该维护结构是否会出现内部冷凝？

【解】（1）根据上表，计算外墙各层材料的热阻和蒸汽渗透阻

计算列表 由此得：外墙构造的总传热阻

0=0.436+0.11+0.04=0.586 m ·K / W ；

总蒸汽渗透阻H 0=2217.28 m 2

·h ·Pa / g

（2）计算维护结构内部各层的温度和水蒸汽分压力

①室内气温16.0i t C =，相对湿度

40%i ϕ=，查图1.2-28得：720i a P P =； ②室外气温0.0i t C =，相对湿度60%i ϕ=，查图1.2-28得：360e a P P =； ③根据公式（1.2-20）计算各材料层表面温度： 0.11

16(160)13.00.586

i C θ=-

-=，由图1.2-28得饱和蒸气压1450s i a P P =； 20.110.025

16(160)12.30.586

C θ+=--=，饱和蒸气压21420s a P P =；

30.110.0250.263

16(160) 5.10.586C θ++=--=，饱和蒸气压3850s a P P =；

0.5860.04

16(160) 1.10.586

e C θ-=--=，饱和蒸气压630s e a P P =；

④根据公式（1.2-51）计算维护结构内部水蒸气分压力：

2166.67

720(720360)692.942217.28

a P P =-

-=

3

166.67251.51

720(720360)652.12217.28

a P P +=--= ⑤依据以上数据，比较各层的水蒸气分压力和饱和蒸气压的关系，得知

i s i P P <，22s P P <，33s P P <，e s e P P <

说明围护结构不会出现内部冷凝。

P156 第1.5章 建筑日照与遮阳

（2）计算北京（北纬3957'），齐齐哈尔（北纬4720'）、南京（北纬3204'）、海口（北纬2300'）在冬至日当地正午12时的太阳高度角。

解：太阳高度角计算公式sin sin sin cos cos cos s h φδφδ=⋅+⋅⋅Ω 式中：φ—观察点的地理纬度，deg

δ—赤纬角，deg 。一般主要节气日可由（1.5-1）查得，其它日子可照依姆德计算式算出

28

23.45sin(360)370

n δ-=⋅⋅

Ω—时角，计算式为 15(12)t Ω=-，deg

在正午12时，o

0Ω=，则sin sin sin cos cos cos()s h φδφδφδ=⋅+⋅=-，所以

o

90s h φδ=-- 在冬至日，赤纬角o

2327δ'=-。

因此 o o o 9023276633s h φφ''=-+=-

依次将这四个地方的地理纬度代入即可算出各地的太阳高度角。

6、济南（北纬o

3641'）有一组正南朝向住宅建筑，室外地坪的高度相同，后栋建筑一层窗台高1.5m （距室外地坪），前栋建筑总高15m （从室外地坪至檐口），要求后栋建筑在大寒日正午前后有两小时的日照，求必须的日照间距为多少？

解：前栋楼顶和后栋建筑一层窗台之间的相对高度为H =15-1.5=13.5m ，要求正午前后有两小时的日照，即是要求在从上午11：00到下午13：00这段时间后栋一层窗台有日照，只要从上午11：00或者下午13：00这两个极端时刻出发便可计算：

太阳所处位置的时角 o

15(1312)15Ω=-= 大寒日的赤纬角 o

20δ=- 此刻济南（北纬3641'）太阳高度角

o

o

o

o

o

sin sin sin cos cos cos sin 3641sin(20)cos3641cos(20)cos15s h φδφδ=⋅+⋅⋅Ω

''=⋅-+⋅-⋅=

太阳方位角 sin sin sin cos cos cos s s s h A h φδ

φ

⋅-=⋅

此时太阳光线在两栋建筑物之间传播距离沿水平方向的投影为 cot s L H h '=⋅ 再计算出建筑物间距 cos s L L A '=⋅

北