建筑热工学基本知识 重大
1.1建筑热工学基础
房格尔根据人体舒适时，人体热感觉与上 述六个参数的定量关系，建立起PMV指标系统， 把PMV系统值按人的热感觉分成七个等级， PMV指标与热感觉的关系见表：
PMV值与人体热感觉的关系
PMV 热感 觉 -3 寒冷 -2 冷 -1 稍冷 0 适中 1 稍热 2 热 3 炎热
房格尔通过大量实验获得在PMV值上感到不 满意等级的热感觉人数占全部人数的百分比 即预测不满意百分比（PPD），绘出了PMVPPD曲线，从而形成了PMV-PPD评价办法。
1）有效温度ET （Effective Temperature） 1. 1923~1925，美国，Yaglon提出。 2. 包含因素：气温、空气湿度和气流速度。 3. 评价依据：人的主观反映。
B室 A室 相对湿度 相对湿度为100% 气流速度 气流速度为0.1m/s 温度？ 温度 为B室的有效温度 图1-2有效温度的定标实验
相对湿度( )能够恰当地表示空气的干、湿 程度。建筑热工设计中广泛使用。 绝对湿度( f )是空气调节工程设计的重要参 数。
3)露点温度
• 由（1-6）式，T降低，Ps减小。含湿量不 变，当φ=100%时，继续降温，水蒸气析出， 此时温度为“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，未饱和的空气因冷却而达 到饱和状态时的温度。用td（℃）表示。 • 冬天在寒冷的地区，窗玻璃内表面冷凝水、 霜。
• 早先温度指标不包括辐射热的作用，后来 做了修正，用黑球温度代替空气温度，称 为新有效温度。 黑球温度也叫实感温度,标志着在辐射热环 境中人或物体受辐射和对流热综合作用时, 以温度表示出来的实际感觉。所测的黑球 温度值一般比环境温度也就是空气温度高 一些。
新有效温度与热感觉关系：
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%。
(完整版)建筑物理(热)-1建筑热工基础知识
HOT (lots of vibration)
COLD (not much vibration)
Heat travels along the rod
▲物质的固有属性 ：可以在固体、液体、气体中发生; ▲导热的特点 ：a 必须有温差；b 物体直接接触；c 依靠分子、原子及自由 电子等微观粒子热运动而传递热量；d 在引力场下单纯的导热只发生在密实 固体中。但建筑材料总是有孔隙的，会产生其它方式的传热，但比例甚微，
1. 建筑热工学基础知识 1.1 建筑中的传热现象
Expample：
65.6℃
38.3℃ 26.7℃
28.9℃
如何用科学的手段去解释、分 析并解决建筑中的传热问题？
28.3℃ 65.6℃
26.7℃
建筑 热工 学
1. 建筑热工学基础知识 1.1 建筑中的传热现象
热量传递的
基本方式？
1. 建筑热工学基础知识 1.1 建筑中的传热现象
▇ 定义 :称过点P的最大温度变化率为温度 梯度，gradt。
gradt t n n
where，n—等温面法线方向的单位矢量
t —温度在法线方向上的导数，亦 n 即法向的温度变化率
注：温度梯度是矢量；正向朝着温度增加的方向
热量的方向？
等温面上没 有温差，不会有 热量传递;不同的 等温面之间，有 温差，有热量传 递。
故在热工计算中，认为在固体建筑材料中发生的是导热过程（有空气间层的 例外）。
1. 建筑热工学基础知识
1.2 围护结构传热基础知识 = J / S
1.2.1 导热
▲ 大平壁导热量计算（稳态）
Φ tA W
哪些因素会影 响Φ的大小？
q Φ t W/m2
建筑物理——热工学基础知识
q dQ
由式（1－3)得：
dF
w/m2
(1-3)
或：
QF qdF
如果热流密度在面积F上均匀分布，则热流量为：
(1-4)
QqF
建筑物理讲义
(1-5)
2.傅立叶定律
法国数学物理学家傅立叶于1822年最先发现提出的导热规 律：匀质材料物体内各点的热流密度与温度梯度的大小成正 比，即
q t （1-6）
n
式中λ是个比例常数，恒为正数，叫做材料的导热系数。负号是表示热量 传递只能沿温度降低的方向进行。
3.导热系数
定义：当温度梯度为1ºC/m时，在单位时间内通过单位面积的导热量。
由式（1-6）
q
t
w/(m .k)
(1-7)
n 建筑物理讲义
一般来说,λ以金属的最大,非金属和液体次之,气体的 最小。工程上通常把导热系数小于0.25的材料，作为绝热 材料。
建筑物理——热工学基础 知识
绪论
建筑物理概述 一、为什么要学习建筑物理知识？ 二、建筑物理知识包括那些范畴？ 三、如何通过建筑物理知识的应用解决
工程技术问题？
建筑物理讲义
《建筑物理》
总学时 64
理论学时 60
其它 4
适用 建
一、课程性质与目的
《建筑物理》是建筑学专业的选修课，通过本课程的教 学，使学生把建筑艺术与建筑技术有机的融为一体，使之掌 握室内物理环境基本设计原理与方法、处理与设计有关的技 能和措施。它是建筑设计理论组成部分，并且为建筑设计和 建筑创作提供必要的基础。目的在于使学生理解并掌握建筑 物中的热环境、声环境、光环境设计的基本知识，充分利用 自然能源，确保室内环境的质量，以满足人们生活质量不断 提高的要求。
建筑热工学基本知识-重庆大学教学提纲
19
(1) 有效温度
人的状态：薄衣、走动
空气温度1 湿度1
热感觉相同
空气温度2 湿度100%
空气温度1 空气湿度1
空气温度2(有效温度)
20
(1) 有效温度
人的状态：薄衣、走动
空气温度1 湿度1 流速1
热感觉相同
空气温度2 湿度100% 流速0
空气温度1 空气湿度1 空气流速1
空气温度2(有效温度)
6
主观调节: 活动
7
主观调节: 衣服
8
人体热平衡调节方式
生理调节
皮肤温度 出汗
主观调节
活动 衣着
人体生理调节与衣着相结合使人 适应四季气候变化 扩大生存范围
寒带
衣着 冷
皮肤温度
出汗
热
热带
人的生存范围
9
生理调节与舒适: 出汗
生理调节范围小
生理调节与健康: 生理调节能力强
不舒适 舒适
体质好
10
2.1.2 人体热感觉影响因素
41
人感觉的空气干湿程度
Ps
42
(2) 相对湿度
P Ps
人感觉的空气干湿程度
相对湿度日变化
43
(3) 露点温度td
44
【例2-1】空气温度为18℃，相对湿度为60%，求露点温度td。 【解】由附录1查表得空气温度为18℃时饱和水蒸气分压力:
湿空气
水蒸气
饱和湿空气 水蒸气饱和
蒸发
38
饱和水蒸气分压力Ps PLeabharlann 空气容湿能力气温 Ps
P≤ Ps
气温(℃) : 0
10
Ps (Pa) : 609 1225
20 30 2331 4232
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%。
第一篇-建筑热工学
C Cb
或C
Cb
比值ε称为发射率或黑度
温度不同时，其光谱中的波长特性也不同，温度增加，短波成
分增强。
2898 m
T
T为物体表面的绝对温度，K。
2、物体表面对外来辐射的吸收与反射特性
任何物体不仅具有本身向外辐射的能力，而且对 外来的辐射具有吸收性和反射性，某些材料还有透射 性。（绝大多数建筑材料对热辐射不透明）。
1 2
3
λ
黑体、灰体、非灰体单色辐射的对比
1—黑体； 2—灰体； 3—非灰体
（2）斯蒂芬—波尔兹曼定律：黑体和灰体的全辐射能力与其表 面的绝对温度的四次幂成正比 即：
其中：C—物体的辐射系数， W/m2k4 T—物体表面的绝对温度，K
E C
T
4
100
黑体的辐射系数Cb=5.68，灰体的辐射系数C
导热系数λ的大小：
金属最大
——
非金属和液体次之 ——
气体为最小
——
隔热材料
——
建筑材料和绝热材料——
λ=2.2～420 λ=0.07～0.7 λ=0.006～0.6 λ﹤0.25。 λ=0.025～3
导热系数与温度的关系:
0 bt
其中： λ0为00C时的导热系数； b为实验测定的常数。
二、 对 流
1）分类 —按物体的辐射光谱特性
黑体：
能发射全波段的热辐射，在相同的温度条件下，
辐射能力最大。
灰体：
其辐射光谱具有与黑体辐射光谱相似的形状，且对 应每一波长的单色辐射力，与同温度同波长的黑体 的的比值ε为一常数。
即： 其中
E 常数
E,b 称为发射率或黑度
非灰体：只能发射某些波长的辐射线。
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%。
建筑热工学-建筑热工学基础知识
平行于固体壁面流动的流体薄层，叫“层流边界层”。
对流换热过程：（如图7-4）
倾斜直线
区—层流边界层；
抛物线区—流体核心
部分 ；
水平线区—过度区 。
对流换热计算公式：
qc
ac(t)1t
t
Rc
ac
对流换热系数
对流换热热阻
建筑热工学-建筑热工学基础知识
确定对流换热系数αc：
对流换热系数
包含了影响对流换热强度的一切因素。建筑热工学中常遇
建筑热工学-建筑热工学基础知识
经过单层平壁导热：
设一单层匀质平壁（如图7-2），厚 d
平壁内、外温度为 θi 、 θe （设 θi > θe , 且均不随时间变化）。
这是一稳定导热问题，实践证明，通过
壁体的热流量Q 满足下面关系式：
Q
d
(i
e)
单位时间内通过单位面积的热流量，称为热流强度。
qd(i e)i e
建筑热工学-建筑热工学基础知识
特点：
（1）辐射换热中伴随有能量形式的转化： 一物体内能电磁波另一物体内能； （2）电磁波可在真空中传播，故辐射换热不需 有任何中间介质，也不需冷热物体直接接触； （3）一切物体，不论温度高低都在不停地对外 辐射电磁波，辐射换热是两物体互相辐射的结果。
高温
低温
建筑热工学-建筑热工学基础知识
研究室内热环境的目的：
使室内的热湿效果适合人民生活、工作和生产的需要。
影响室内气候的因素： 室内外热湿作用 建筑规划设计 材料性能及构造方法、设备等
建筑热工学-建筑热工学基础知识
2）对室内气候的要求： 室内气候对人体的影响主要表现在冷热感。冷热感取决于 人体新陈代谢产生的热量和人体向周围环境散热量之间的 平衡关系，如图。
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。
第一篇 建筑热工学
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。
建筑热学知识点归纳总结
建筑热学知识点归纳总结热学是研究热现象的学科，而建筑热学则是应用热学原理，研究建筑物内部的热传递和热工艺的一门学科。
随着人们对建筑舒适性和能源节约的需求越来越高，建筑热学成为了建筑工程领域一个非常重要的学科。
建筑热学知识点涉及很多内容，包括热传递、建筑材料的热性能、建筑热工艺等方面。
本文将对建筑热学的一些重要知识点进行归纳总结。
一、热传递1. 热传递方式热传递是热学的一个重要内容，建筑热学中也要求对热传递有深入的了解。
热传递可以通过传导、对流和辐射三种方式进行。
传导是指热量通过物质内部分子的传递，对流是指热量通过流体的流动传递，辐射是指热量通过空气中的辐射波段传递。
建筑热学中需要对这三种传递方式有所了解，以便在设计建筑时合理选取材料和结构。
2. 热传导热传导是在固体、液体和气体中通过分子的热运动实现的。
建筑热学中常用的热传导计算公式为傅立叶定律，即热传导率等于热传导面积与温度差之比。
建筑热学也需要考虑不同建筑材料的热传导性能，以便在设计中选择合适的材料。
3. 对流换热对流换热是指热量通过流体的流动而进行的换热。
建筑热学需要考虑室内外空气的对流换热，以便在设计通风系统和采光系统时保证室内空气的舒适度。
对流换热的计算通常需要考虑流体流动的速度、流体的性质和表面热交换系数等因素。
4. 热辐射热辐射是指热量通过辐射波段在空气中传递。
建筑热学需要考虑室内外热辐射的影响，以便在设计中保证室内外温度的舒适度。
热辐射的计算需考虑辐射体的温度、发射率和表面积等因素。
二、建筑材料的热性能1. 热导率热导率是建筑材料的一个重要性能参数，它描述了材料导热的能力。
建筑热学需要了解不同建筑材料的热导率，以便在设计中选择合适的材料。
2. 热容量热容量是建筑材料对热量的吸收和释放能力。
建筑热学需要考虑建筑材料的热容量，以便在室内温度调节系统的设计中考虑材料的热容量。
3. 导热系数导热系数是建筑材料导热性能的一个综合参数，它描述了单位厚度内材料导热的能力。
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。
建筑物理热工的基本知识
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5
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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6
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
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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21
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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空气温度
感觉
＞34 ℃ 100%的人感到热, 42.3%的人难以忍受
30~34 ℃ 84%的人感到热, 14.5%的人难以忍受
28~30 ℃ 30%的人感到热, 但可以忍受
25 ℃
舒适
18 ℃
5%坐着的人感到冷
＜12 ℃
80%坐着的人感到冷, 20%活动的人感到冷
居住建筑室内舒适性标准: 夏季26～28℃，冬季18～20℃
热感觉
散热方式 对流 辐射 蒸发
可量化的影响因素 因素1 因素2 因素3 环境…因素
11
散热方式 对流
环境影响因素 空气温度、空气流速
散热
得热
12
散热方式 辐射
环境影响因素 壁面温度
散热
得热
13
散热方式
蒸发: 呼吸 无感觉蒸发 出汗
环境影响因素 空气温度、 湿度
14
影响人体热感觉的因素:
热感觉
可居住性标准: 夏季不高于30℃，冬季不低于12℃
17
热感觉
空气温度 空气流速 空气湿度 壁面温度 新陈代谢率 衣服热阻
措施
暖气,空调 通风,风扇 加湿,除湿 辐射地板、墙体、顶棚
需要对热环境进行综合评价
18
多因素综合评价方法:
影响因素: 因素1 因素2 因素3 ……
单一指标
优点: 有利于发挥各种热环境改善措施的作用, 降低能源消耗和经济成本。
6
主观调节: 活动
7
主观调节: 衣服
8
人体热平衡调节方式
生理调节
皮肤温度 出汗
主观调节
活动 衣着
人体生理调节与衣着相结合使人 适应四季气候变化 扩大生存范围
寒带
衣着 冷
皮肤温度
出汗
热
热带
人的生存范围
9
生理调节与舒适: 出汗
生理调节范围小
生理调节与健康: 生理调节能力强
不舒适 舒适
体质好
10
2.1.2 人体热感觉影响因素
湿空气
水蒸气
饱和湿空气 水蒸气饱和
蒸发
38
饱和水蒸气分压力Ps P
空气容湿能力
气温 Ps
P≤ Ps
气温(℃) : 0
10
Ps (Pa) : 609 1225
20 30 2331 4232
39
饱和水蒸气分压力Ps
气温
附录1查表
40
空气中的水蒸气分压力P变化
气温升高
Ps大
气温降低
Ps小
P< Ps
P = Ps
第2章 建筑热工学基本知识
2.1 室内热环境 2.2 室外气候 2.3 建筑传热基本概念与原理 2.4 建筑围护结构传热计算方法
1
2.1 室内热环境
• 本节要点： 1.人体热平衡； 2.室内热环境因素； 3.室内热环境评价。
2
2.1.1 人体热平衡
人体与机器比较
热能机: 燃料
产热
做功
散热
人体: 食物
空气温度 空气流速 空气湿度 壁面温度 新陈代谢率 衣服热阻
室内环境因素 人体主观因素
6个因素的不同组合产生不同的热环境，各因素之间具 有互补性。
15
6个因素的组合达到热舒适时, 三种方式散热比例:
对流
25%～30%
辐射
45%～50%
呼吸和无感觉蒸发
25%～30%
16
2.1.3 室内热环境评价
单因素评价: 空气温度
PMV 热感觉度量标尺
25
• 2.1 室内热环境复习：
• 人体热平衡: 产热量 = 散热量 • 人体散热方式: 对流, 辐射, 蒸发 • 热平衡调节方式: 生理调节(皮肤温度, 出汗)
主观调节(活动量,衣着) • 热感觉影响因素: 环境因素(空气温度、流速、湿度、壁面温度)
主观因素(新陈代谢率、衣服热阻) • 热环境综合评价方法
季节 冬季 夏季 春、秋季
连续5天的日平均气温 ≤10℃ ≥22 ℃ 10～ 22 ℃
33
升温过程: 太阳辐射
地面
气温
34
气温变化滞后:
时刻
35
影响因素: 太阳辐射 地面状况: 地表覆盖材料, 地形
地面温度
大气对流
高、低温空气混合
36
三、空气湿度 (1) 水蒸气分压力P
单位：Pa
37
饱和水蒸气分压力Ps
人体热舒适: f (t, , v, , R , m) = 0
热舒适指标:
PMV = f (t, , v, , R , m) (PMV : Predict Mean Vote )
23
PMV与人的主观感觉PPD的关系
(PPD: Percentage of Predict Dissatisfy)
24
空气温度 空气湿度 空气流速 壁面辐射温度 衣服热阻 新陈代谢率
41
人感觉的空气干湿程度
Ps
42
(2) 相对湿度
P
Ps
人感觉的空气干湿程度
相对湿度日变化
43
(3) 露点温度td
44
【例2-1】空气温度为18℃，相对湿度为60%，求露点温度td。 【解】由附录1查表得空气温度为18℃时饱和水蒸气分压力:
29
2.2.1 室外气候因素
一、太阳辐射 光谱: 波长0.2～3.0μm（1μm=10-6m） 短波热辐射 能量: 辐射强度I，单位: W/m2
30
总辐射 = 直接辐射 + 散射辐射 影响因素: 太阳高度角
大气透明度 云量
31
太阳高度角:
32
二、气温 气温是常用的气候评价指标, 单位: ℃, ℉ (F =32+9/5 C)
19
(1) 有效温度
人的状态：薄衣、走动
空气温度1 湿度1
热感觉相同
空气温度2 湿度100%
空气温度1 空气湿度1
空气温度2(有效温度)
20
(1) 有效温度
人的状态：薄衣、走动
空气温度1 湿度1 流速1
热感觉相同
空气温度2 湿度100% 流速0
空气温度1 空气湿度1 空气流速1
空气温度2(有效温度)
21
有效温度与空气温度、湿度、流速的关系图
舒适区
22
(2) PMV—PPD
人体热平衡: qm －qw －qc － qr = 0
影响参数:
其中: qm 产热量 qr 辐射散热量 qc 对流散热量 qw 蒸发散热量
新陈代谢率m
壁面辐射温度 空气温度t, 湿度, 流速v
衣服热阻R
在满足人体热平衡的范围内找出热舒适的充分条件,得到热舒适方程
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思考题： • 室内热环境因素中, 通过建筑设计能够最有效改善的有哪
些因素？
27
第2章 建筑热工学基本知识
2.1 室内热环境 2.2 室外气候 2.3 建筑传热基本概念与原理 2.4 建筑围护结构传热计算方法
28
2.2 室外气候
• 本节要点： 1.气候因素: 太阳辐射、空气温度、空气湿度、风。 2.城市气候特点。
产热 生命活动 散热
发热体, 散热体, 恒温体
人体热平衡: 产热量 = 散热量 人体健康基本条件
3
人体热天平
4
散热
环境 随气候变化 动态热平衡 人体具有热调节方式: 生理调节 主观调节
5
生理调节: 环境变冷(热) 皮肤毛细血管收缩(膨胀) 血流量减少(增加) 皮肤温度下降(上升, 出汗) 保持热平衡