建筑物理复习笔记教学文稿

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。

人体热平衡是达到热舒适的必要条件。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%，呼吸和有感觉蒸发散热量占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。

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，部分地区兼顾夏季放热。

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，部分地区考虑冬季保温，一般不考虑夏季放热。

第1.2章

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。

基本方式：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，两侧表面温差为1℃，1h内通过1㎡面积传递的热量。

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。

2、对流是由于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。

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。

自然对流换热受迫对流换热

3、辐射热射线的传播过程叫做热辐射，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。

凡能将辐射热全部反射的物体称为绝对白体，能全部吸收的称为绝对黑体，能全部透过的则称为绝对透明体或透热

体。吸收系数接近于1的物体近似地当作黑体。

单位时间内在物体单位表面积上辐射的波长从0到∞范围的总能量，称作物体的全辐射本领，通常用E表示，单位为W/㎡。单位时间内在物体单位表面积上辐射的某一波长的能量称为单色辐射本领。

灰体：辐射光谱曲线的形状与黑体辐射光谱曲线的形状相似，且单色辐射本领不仅小鱼黑体同波长的单色辐射本

领，两者的比例为不大于1的常数。

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。

4、封闭空气间层的传热

特点

导热：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：当材料层单位厚度的温度差为

1K 时，在单位时间内通过

1m2表面积的热量。

不同材料的导热系数差别很大，工程上常把导热系数小于0.3W/(m. K)的材料称为绝热材料，作保温隔热只用。

热阻：热流通过壁体时遇到的阻力，反映了壁体抵抗热流通过的能力。

d

q

e

i 对于多层复合壁体，R = R1 + R2 + ...... Rn;

对流：由于温度不同的各部分流体之间相对运动、互相掺和而传递热能。平壁的稳态传热

室内、外热环境通过围护结构进行的热量交换过程，包含导热、对流及辐射方式的换热，是一种复杂的换热过程。

平壁内表面吸热qi=αi(ti -

θi)

内表面换热系数

αi

平壁材料层导热

qλ=(θi -θe)/R

平壁外表面散热

qe=αe (θe -te)

平壁外表面换热系数

材料蓄热系数：物体表面热流波动的振幅与温度波动振幅的比值。物理意义在于，半无限厚物体在谐波热作用下，

表面对谐波热作用的敏感程度，即在同样的热作用下，材料蓄热系数越大，其表面温度波动振幅越小；反之，材料

蓄热系数越小，则其表面温度波动越大。

平壁总热阻计算

R0 = Ri + R + Re

平壁的周期性传热

蓄热系数：物体表面热流波动的振幅与温度波动振幅的比值。物理意义：半无限厚物体在谐波热作用下，表面对谐

波热作用的敏感程度，即在同样热作用下，材料蓄热系数越大，其表面温度波动越小；反之，材料蓄热系数越小，

则其表面温度波动越大。

材料热惰性指标：围护结构在谐波热作用下反抗温度波动的能力。

建筑传湿

绝对湿度：单位容积空气中水蒸气的重量。

相对湿度：一定的温度及大气压力下，空气的绝对湿度与同温同压下饱和蒸汽量之比。温度越高，饱和蒸汽压越大。某一状态下的空气，在含湿量不变的情况下，冷却到它的相对湿度达到100%时所对应的湿度，称为该状态下空气的露点温度。由于温度降到露点温度以下，空气中水蒸气液化析出的现象称为冷凝。

当室内、外空气的水蒸气含量不等时，在围护结构的两侧，就存在水蒸气分压力差，水蒸气分子将从压力较高

的一侧通过围护结构向较低一侧渗透扩散，这种现象称为蒸汽渗透。

第1.3章建筑保温与节能

建筑设计人员在处理建筑保温与节能问题时，应遵循综合处理的基本原则：充分利用太阳能；防止冷风不利影响；

选择合理的建筑体型和布局；房间的热特性应适合使用性质；选择合理的供热系统等。

建筑保温途径：

1. 建筑体形的设计，应尽量减少外围护结构的总面积

2. 围护结构应具有足够的保温性能

3. 争取良好的朝向和适当的建筑物间距

4. 增强建筑物的密闭性，防止冷风渗透的不利影响

5. 避免潮湿，防止壁内产生冷凝。