建筑物理热工学复习整理讲解

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建筑物理复习资料

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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。

建筑物理复习(建筑热工学)

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

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。

建筑物理复习资料(课后习题答案)

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——建筑热工学基本知识

建筑物理——建筑热工学基本知识
第2章建筑热工学基本知识
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。
2.1.1人体热平衡人Fra bibliotek与机器比较热能机:燃料产热做功散热
人体:食物产热生命活动散热
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
人体热平衡天平:
动态热平衡
人体具有热调节方式:生理调节环境变冷(热)
饱和水蒸气分压力Ps空气容湿能力气温
描述:风向,风来的方向
风速单位:m/s
类型: (1)大气环流(2)季风(3)地方风
2.2.2建筑热工设计气候分区
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
主观调节活动衣服
2.1.2人体热感觉影响因素
散热方式环境因素得/失热
对流空气温度、空气流速人体温度>空气温度失热
辐射壁面温度同上
呼吸空气温度、湿度失热
蒸发无感觉蒸发
出汗
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?

建筑物理热(复习提纲)

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。

建筑物理复习笔记

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,论述通过规划与建筑设计得手段,有效地防护或利用室内外气候因素,合理地解决房屋得日照、保温、隔热、通风、防潮等问题,以创造良好得室内气候环境并提高围护结构得耐久性。

第1、1章室内外热环境室内热环境主要就是由室内气温、湿度、气流及壁面热辐射等因素综合而成得室内微气候。

人体热平衡就是达到热舒适得必要条件。

当达到热平衡状态时,对流换热约占总散热量得25%30%,辐射散热量占45%50%,呼吸与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得环境便就是人体热舒适得充分条件。

室外气候与建筑密切有关得气候要素: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与得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、海拔高度与地理纬度等因素得影响。

空气温度地面与空气得热交换就是空气温度升降得直接原因,大气得对流作用也以最强得方式影响气温,下垫面得状况,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得含量。

一年中相对湿度得大小与绝对湿度相反。

风地表增温不同就是引起大气压力差得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,加强建筑物得防寒措施。

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。

温与地区,部分地区考虑冬季保温,一般不考虑夏季放热。

第1、2章建筑得传热与传湿传热就是指物体内部或者物体与物体之间热能转移得现象。

基本方式:导热、对流与辐射。

1、导热就是由温度不同得质点(分子、原子、自由电子)在热运动中引起得热能传递现象。

导热系数:在稳定条件下,1m厚得物体,两侧表面温差为1℃,1h内通过1㎡面积传递得热量。

建筑物理复习(建筑热工学)..

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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%。

建筑物理复习(建筑热工学)..

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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

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。

建筑热工学重点知识归纳

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。

建筑物理复习资料热工部分框架整理

建筑物理复习资料热工部分框架整理
屋顶隔热:通风、蓄水、种植等 外墙隔热(西墙):复合墙板、垂直通风间层、绿化遮阳 4、自然通风 通风降温的形式(2) ▲全天候通风——日较差(一昼夜间最高值与最低值之差)较小、温和潮湿气候区 ▲夜间降温通风——日较差大、干热地区 自然通风的原理——空气压力差(开口处) ▲风压通风(文丘里效应、穿堂风) 迎风面——正压区 背风面——负压区
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

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。

建筑物理热工学复习重点

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。

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室内热环境:室内热环境的组成要素:空气温度、空气湿度、空气流速、平均辐射温度影响因素(重点掌握人体热舒适及其影响因素):空气温度、空气湿度、空气流速、壁面温度、新陈代谢率、衣服热阻。

室内热环境的评价方法和标准:单因素评价:空气温度:居住建筑室内舒适性标准:夏季26—28度,冬季18—20度;可居住性标准:夏季不高于30度,冬季不低于12度多因素综合评价方法: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。

有效温度(ET*)热应力指数(HSI)预计热感觉指数(PMV-PPD)生物气候图采暖期度日数:室内基准温度(18度)与当地采暖期室外平均温度的差值乘以采暖期天数得出的数值,单位度*天。

“制冷期度日数”(空调期度日数):当地空调期室外平均温度与室内基准温度(26度)的差值乘以空调期天数得出的数值,单位度*天。

室外热环境室外热环境主要因素(重点):太阳辐射、空气温度、空气湿度、风、降水太阳辐射:地球基本热量来源,决定地球气候的主要因素,直接决定建筑的得热状况……辐射量表征:太阳辐射照度(强度)和日照时数直接辐射照度、间接辐射照度、总辐射照度太阳辐射照度影响因素:太阳高度角、空气质量、云量云状,地理纬度海拔高度、朝向……太阳辐射特点:直接辐射:太阳高度角、大气透明度成正比关系云量少的地方日总量和年总量都较大海拔越高,直接辐射越强低纬度地区照度高于高纬度地区城市区域比郊区弱间接辐射:与太阳高度角成正比,与大气透明度成反比高层云的散射辐射照度高于低层云有云天的散射辐射照度大于无云天日照时数:可照时数、实照时数日照百分率:实照时数/可照时数*100%我国日照特点:日照时数由西北向东南逐步减少四川盆地日照时数最低一般在太阳能资源区划中有丰富区、欠丰富区、贫乏区空气温度:气温是常用的气候评价指标,单位摄氏度、华氏度(F=32+1.8C)气象学中所指的空气温度是距离地面1.5m高,背阴处空气的温度。

测量空气温度必须避免太阳辐射的影响。

空气温度的主要影响因素:太阳辐射(迟滞效应)地表状况(下垫面)大气对流作用海拔高度、地形面貌空气温度的变化特点:周期性变化——日周期和年周期日较差和年较差:自南向北逐渐增大日较差:一日内气温的最高值和最低值之差年较差:一年内最热月与最冷月的月平均气温差空气湿度:空气中水蒸汽的含量,常用相对湿度或绝对湿度来表示相对湿度:空气中水汽压与饱和水汽压的百分比绝对湿度:每单位容积的气体所含水分的重量,一般用mg/L作指标相对湿度的日变化主要受地面性质、水陆分布、季节寒暑、天气阴晴等因素影响,一般陆地>海面,夏季>冬季,晴天>阴天,相对湿度的日变化和年变化趋势一般与气温变化相反。

风:由于大气压力所产生的大气运动,一般以水平方向运动为主,地表增温不同是产生大气压力差的主要原因。

风的根本成因是太阳辐射不均匀导致的地表增温不同。

主要形式:大气环流:因太阳辐射在赤道和两极之间的不均匀产生,是各地气候差异的主要原因之一;季风:海陆间季节性气温的差异引起。

冬季大陆向海洋,夏季海洋向大陆。

地方风:地方性条件的不同形成的风,如山谷风、水陆风、巷道风、庭院风……风的表征:风速:气象上也用级来表示,一般分为12级风向:描述来风的方位,粗略表示8个方位;风玫瑰图:各方位出现风的频率,主导风向降水:表面水汽经蒸发进入大气层,遇冷凝结后又降落到地面的液态或固态的水分,称为降水。

是造成空气温度剧烈变化的主要因素。

主要形式:雨、雪、冰雹……主要表征:降水量:夏季降水量大,冬季降水量小降水时间降水强度气候因素对建筑的影响气候气候的一般分类:全球性气候区域性气候局域性气候(小气候):各地地方性因素,如地形、下垫层,水文及经济活动强度等的不同是形成该地局域性气候的主要原因。

对建筑及规划形式影响较大,相辅相成。

城市气候特征:大气透明度差,削弱太阳辐射:直接辐射减少,散射辐射增多,晴天少,阴天雾天多蒸发减弱,湿度变小:不透水硬化表面,人工管道排水雾多,能见度差风速减小,风向随地而异气温较高,形成“热岛效应”城市热岛效应对环境的影响:1)形成热岛环流,将城市边缘区工厂污染带入市区2)酷热天气多,寒冷天气少,空调能耗多,采暖能耗少热岛效应产生原因:1)人为排放:人类生产生活中新陈代谢产生的废热,城市输入的各种能量最终以热量形式散发到大气中2)地面状态改变:立体化下垫层,通风不良,吸热多,散热难,不透水硬化表面多,蒸发散热小,表面温度高。

城市热环境改善措施:节能减排,城市生态环境建设。

微气候:下垫层不同是造成微气候的主要原因。

我国气候特点:季风气候显著,大陆性气候明显,气候类型多样《建筑气候区划标准》(GB 50178—93)温室效应在城市化的地区,人类活动对气候的影响体现影响城市热环境的主要因素结合气候的设计策略(斯欧克来的建筑气候分区):根据空气温度、湿度、太阳辐射等因素划分为四种气候类型:湿热气候区、干热气候区、温和气候区和寒冷气候区区域性气候建筑设计策略:四种气候类型(湿热气候区、干热气候区、温和气候区和寒冷气候区)的气候建筑设计策略(从材料选用、围护结构、体形、朝向、通风、采光等)民用建筑热工设计规范中的5个热工分区(特点和设计要求)分区指标:主要指标:最冷月平均温度和最热月平均温度辅助指标:日平均温度不大于5度或不小于25度的天数传热的基本方式:热是物质分子能的外部表现,是能的一种形式。

当热流由一种物体流向另一种物体时,可能引起物体温度变动,这种现象称为显热,即可以感知或测知的热。

热流动可能不会引起温度变化,称为潜热,包括熔解热与汽化热。

比热:1kg物质升高1摄氏度(或1K)所需的热量,单位J/kg*K。

热容是指是一定的物体升高1摄氏度(或1K)所需的热量。

传热方式:温差导致热量从温度高的地方流向温度低的地方。

不同温标之间之间的转换:Tk=Tc+273;Tc=5(Tf-32)/9;Tf=32+1.8Tc导热:同一物体内部或相互接触的两物体之间由于分子热运动,热量从高温处向低温处转移的现象。

导热肌理:不同温度的质点的热运动:导热系数λ:在稳定传热状态下,当材料厚度为1m两表面的温差为1摄氏度时,单位时间内通过1平方米截面积的导热量(W/m*k)。

热阻R:衡量材料抵抗热量传递能力的指标R=d/λ导热系数低于0.3,为绝热材料。

导热系数影响因素:材料材料干密度:密度越大,导热系数越大;玻璃棉有一个最佳容量;材料含湿量:时度越大,导热系数越大其它:温度,材料内部结构,纤维走向对流:流体与流体之间、流体与固体之间发生相对位移时所产生的热量交换现象对流肌理:温度不同的流体之间因宏观运动,相互掺合而传递热量。

只发生于流体之间或流体与固体之间。

对流大小取决于层流层的厚度(流体运动状况、温差、流体本身特性、表面状况、倾斜程度等)Rc=1/ac自然对流:受迫对流:辐射:把热量以电磁波的形式从一个物体转向另一个物体的现象。

凡温度高于绝对零度的物体都可以发射和接受热辐射。

热辐射过程中能量转换:物体内能—电磁能—内能辐射换热是物体之间互相辐射的结果,温度高的物体净失热,温度低的物体净得热。

物体对外来辐射的反应:反射、吸收、透射(能量守恒)γh+ρh+τh=1能量反射系数γh:吸收系数ρh:透射系数τh:绝对白体:γh=1绝对黑体:ρh=1绝对透明体:τh=1一般建筑材料为非透明体,所以γh+ρh=1。

同一材料对不同波长的电磁波反射能力不同;不同材料对同一波长的地磁波反射能力不同。

物体向外辐射的能力:辐射本领:全辐射本领单色辐射本领辐射定律:物体的辐射系数C:表征物体向外发射辐射能的能力,其数值取决于物体表层的化学性质、光洁度、温度等所有物体均处于0—5.68W/(m2K4)。

黑度ε:灰体的全辐射本领与同温度下绝对黑体的全辐射本领的比值称之为灰体的黑度(亦称发射率)。

表明灰体的辐射本领接近绝对黑体的程度,值在0—1之间。

影响因素:材料、光洁度等。

常温下,黑度正比于吸收系数,材料对太阳辐射的吸收系数不等于其黑度。

ρh=ε≠ρs玻璃一般可认为是部分透明体,对太阳辐射有很强的透射性能,对红外线基本不透明。

角系数:把表面1上发出的辐射能落到表面2上的百分数称为表面1对表面2的角系数。

记为:求解角系数的前提:所研究表面是漫反射;在所研究表面的不同地点上向外发射的辐射热流密度均匀。

黑体表面辐射换热:灰体表面辐射换热:辐射换热的强化与削弱:强化辐射换热的途径:增加发射率增加角系数削弱辐射换热的途径:降低发射率降低角系数加入遮热板表面换热系数:对流换热和辐射换热合称为表面换热,其热流强度为二者之和:遮热板辐射换热计算:表面1传给表面2的净辐射热量将减少一半,当有n个遮热板时,净辐射热量减少为原来的1/(n+1)平壁的稳定传热(深入理解、会计算)平壁的传热过程:平壁内表面吸热平壁本身导热平壁外表面放热:封闭空气间层的传热:封闭空气间层的传热是提高围护结构热工性能的有效方法,只要传热为辐射,约占70%,三种传热方式都存在,提高空气间层热阻的主要方法:表面贴强反射材料;空气间层布置在低温一侧;一个厚的间层不如几个薄的间层。

平壁总热阻的计算:平壁的总传热组和传热系数:R0和K0是建筑保温隔热性能的重要指标,建筑节能设计首要考虑因素。

K0为R0的倒数平壁总传热阻:内表面换热热阻,平壁本身热阻,外表面换热热阻壁体本身的导热热阻:热桥问题(不是重点)计算看例题平壁内部温度的确定:(看例题)平壁的周期性传热(理解相关的术语及其应用)简谐热作用:周期性非稳态传热,余弦函数表示式:室外综合温度:建筑外维护结构同时受到室外空气温度、太阳直接辐射、天空散射辐射、地面反射辐射和长波热辐射和大气长波辐射的作用,这些综合作用统称为综合温度。

导温系数:渗透深度:半无限厚平壁在简谐热作用下的传热特征:室外、表面及内部任一截面处的温度波动周期相同;温度波动的幅度随着深入而递减,这种现象称为温度波动的衰减,衰减的程度一般用总衰减度来表示:温度波动的初相位(或出现最大值的时间)逐渐向后推进(或延迟),一般用总延迟时间来表述:简谐热作用下,材料和围护结构的热特性指标:材料蓄热系数:表征材料抵抗热波动的能力,一般用S表示,对于半无限厚平壁,表面的热流波动的振幅与表面温度波动的振幅之比称之为“材料蓄热系数”。

S越大,表面温度波动越小,材料热稳定性越好。

材料层的热惰性指标:表征材料层体抗热波动的能力,用D表示。

取决于材料本身的蓄热系数S及材料层热阻R:D越大,温度波衰减越快,另一侧(背波面)的温度波动越小。

对于多层材料组成的复合构造,总热惰性指标D0为各层材料热惰性指标之和。

材料层的表面蓄热系数:一般用Y表示,意义同S。

不仅取决于材料本身的蓄热系数S,与背后的条件有很大关系。

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