第1.1章 室内外热环境
第2-2讲建筑室外热环境
7 12.515.2
8 15.318.2
9 18.321.5
10 21.625.1
11 25.229.0
12 ＞29.0
6 9.912 12.4
强风
粗枝摇摆，呼
呼响
2018年10月24日星期三
风名 风的目测标准
疾风 大风 烈风
树杆摇摆，迎 风步艰
大树摇摆，细 枝折断
大枝折断
狂风 拔树
暴风 有重大损毁
建筑朝向对太阳辐射的影响
* 对于北半球，水平面最强、南向次之、西向和
东 向再次之，北向最弱。
6
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建筑热工
第一章 室内外热环境
1. 2 室外热环境(气候)
➢ 空气温度 室外气候分类的主要因素，热工设计的主要依据 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）大气的对流作用 ❖ 海拔高度、地形地貌 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
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2018年10
第一章 室内外热环境
1. 2 室外热环境(气候)
风级 风速 风名 风的目测标准 风级 风速
0 0-0.5 无风 缕烟直上 1 0.6-1.7 软风 缕烟一边斜 2 1.8-3.3 轻风 树叶沙沙响 3 3.4-5.2 微风 细枝动不息 4 5.3-7.4 和风 细枝摇动 5 7.5-9.8 清风 大枝摆动
7
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建筑热工
第一章 室内外热环境
1. 2 室外热环境(气候)
➢ 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 空气湿度变化的特点及主要影响因素 ❖ 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 ❖ 一般陆地大于海面；夏季大于冬季；晴天大于 阴天 ❖ 相对湿度的日变化及年变化趋势一般与气温变 化相反，但由于我国南方大多地区受海洋气候 影响较大，夏季的相对湿度要高于冬季
建筑物理 第三版(柳孝图)中国建筑工业出版社 课后习题答案 1.1章
建筑物理第三版（柳孝图）1.1章1.为什么从事建筑设计的技术人员需要学习热环境知识、研宄热环境问题？答：从事建筑设计的技术人员需要学习热环境知识、研究热环境问题的原因主要有：(1) 室内热环境的品质直接影响人们的工作、学习和生活，甚至人体的健康。
营造相对舒适的室内热环境是建筑热工学的主要研宄目的之一。
(2) 只有掌握影响室内热环境的室外气候因素方面的知识，才能针对各地气候的不同特点，采取适宜的建筑设计方法和技术手段，以改善室内的热环境。
(3) 建筑热工学的知识，对提卨设计水平，保证工程质量，延长建筑物使用寿命，节约能源消耗，降低采暖和空调费用，取得全而的技术经济效果，意义尤为明显。
2.人体有哪儿种散热方式？各受哪些因素的制约与影响？答：（1)人体散热方式的类型人体新陈代谢产热、对流换热、辐射散热、人体蒸发散热。
(2)制约人体散热方式的因素①人体新陈代谢产热主要决定于人体的新陈代谢率及对外作机械功的效率；②对流换热取决于着衣体和空气间的温度差、气流速度以及衣着的热物理性质；③辐射换热取决于两者的温度，辐射系数，相对位置以及人体的有效辐射而积：④人体的蒸发散热与空气流速、从皮肤表而经衣服到周围空气的水蒸气压力分布、衣服对蒸汽的渗透阻等因素有关。
3. 影响人体热舒适的物理参数有哪些？它们各自丨涉及哪些因素？答.•影响人体热舒适的物理参数有人体本身和室内热环境两个方而。
，其涉及的因素如下：(1) 人体本身包含人体新陈代谢率、皮〗庆平均温度、汗液蒸发率及所着衣服热阻四个因素。
(2) 室内热环境包含室内空气温度、空气相对湿度、气流速度、环境平均辐射温度四个因素。
4. 为什么人体达到了热平衡，并不一定就是热舒适？答：人体达到了热平衡但并不一定就是热舒适的主要原因有：(1) 人体达到热平衡只是达到热舒适的必要条件。
(2) 人体达到热平衡的公式为Aq=qm土qe土qr—qw，式中各项还受一些条件的影响，可以在较大的范围内变动，许多种不同的组合都可以满足上述热平衡方程，但人体的热感却可能有较大差异。
建筑物理(一) 建筑热工学
12
9
§4 辐射换热及其计算 §5 平壁的稳定稳定传热过程及其计算 §6 围护结构内部温度的确定
§7 封闭空气间层传热 §8 简谐热作用下的传热
第三章 建筑保温
§1 建筑保温设计的综合处理措施 §2 保温设计的有关标准 §3 围护结构主体保温设计 §4 围护结构保温构造 §5 围护结构传热异常部位保温设计要点 §6 围护结构的冷凝检验与防止
5 ℃(手)
伴随疼感的冷感觉
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（2）人体的体温调节系统 下丘脑具有调节、代谢体温和内分泌功能， 前部主要促进散热来降温，后部促进产热抵御寒冷。 散热调节方式： 血管扩张，增加血流，提高表皮温度;出汗。 御寒调节方式： 血管收缩，减少血流，降低表皮温度；通过冷颤
增加代谢率。
30
（3）人体的能量代谢率 A 影响因素： 肌肉活动强度（主要因素）;
围护结构的传热计算围护结构的蒸汽渗透计算围护结构的传热计算围护结构的蒸汽渗透计算13?本篇重要名词和概念室内热环境热舒适正常比例散热室外热湿作用城市热岛导热对流对流换热辐射辐射换热温度场热流强度导热系数传热系数热阻蓄热系数热惰性指标建筑节能吸热指数建筑耗热量指标体型系数窗墙比热桥室外综合温度总衰减度总延迟时间露点温度蒸汽渗透内部冷凝冷凝界面太阳高度角太阳方位角遮阳遮阳系数倒铺屋面室内热环境热舒适正常比例散热室外热湿作用城市热岛导热对流对流换热辐射辐射换热温度场热流强度导热系数传热系数热阻蓄热系数热惰性指标建筑节能吸热指数建筑耗热量指标体型系数窗墙比热桥室外综合温度总衰减度总延迟时间露点温度蒸汽渗透内部冷凝冷凝界面太阳高度角太阳方位角遮阳遮阳系数倒铺屋面14本篇典型作业题p211115p40212224p66673138p774143p116545515第一章室内外热气候1室内热气候室内热气候
建筑热工学-1室内外热环境
部位
冷点
热点
部位
冷点
热点
前额
5.5-8.0
鼻子
8.0
1.0
嘴唇
16.0-19.0
脸部其他部位 8.5-9.0
1.7
胸部
9.0-10.2
0.3
手背
7.4
0.5
手掌
1.0-5.0
0.4
手指背
7.0-9.0
1.7
手指肚
2.0-4.0
1.6
大腿
4.5-5.20.4腹部源自8.0-12.5小腿
4.3-5.7
后背
7.8
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人体的能量代谢率 影响因素： 肌肉活动强度（主要因素） 环境温度（偏高、偏低都增加代谢率） 性别（男性高于女性） 年龄（少年高于老人） 神经紧张程度（紧张时代谢率高） 进食后时间的长短等（进食后代谢率增加，蛋白质代谢率高）
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人体与外界的热交换 人体与外界的热交换形式：
▪ 对流换热 ▪ 辐射换热 ▪ 出汗蒸发 ▪ 呼吸散热
外层温度指皮肤表面到 10 mm 以内的部 分，通常包括皮肤，皮下脂肪和表层的 肌肉。皮肤温度与外界环境有关，日夜 有1℃以内的波动。
我国正常成年人的体温(℃)
平均量
变动范围
腋温
36.8
36.0~37.4
口温
37.2
36.7~37.7
肛温
37.5
36.9~37.9
19
垂直温差对人热舒适的影响 当受试者处于热中性状态时，头足温差仍然使人感到不舒适。
从人体热舒适考虑，单纯达到热平衡是不够的，∆q＝0并不一定表示人体 处于舒适状态。还应当使人体与环境的各种方式换热量限制在一定的范围内。 据研究，在人体达到热平衡状态时，当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（称为正常 比例散热），人体才能达到热舒适状态，这一条件则是人体热舒适的充分条件。
民用建筑设计防火规范
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第三章 民用建筑设计防火规范
商店建筑、展览建筑采用三级耐火等级建筑时，不 应超过 2 层；采用四级耐火等级建筑时，应为单层。营 业厅、展览厅设置在三级耐火等级的建筑内时，应布置 在首层或二层；设置在四级耐火等级的建筑内时，应布 置在首层。
2、除医疗建筑、老年人建筑及托儿所、幼儿园的儿童 用房，儿童游乐厅等儿童活动场所和歌舞娱乐放映游艺场 所等外，符合下表规定的公共建筑。
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第三章 民用建筑设计防火规范
可设置一部疏散楼梯的公共建筑
耐火等级 最多层数 每层最大建筑面积（m2）
人数
一、二级 3层
三级
3层
200
第二、三层的人数之和 不超过50人
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第三章 民用建筑设计防火规范
公共建筑内房间疏散门的数量应经计算确定且不应少于2个。除 托儿所、幼儿园、老年人建筑、医疗建筑、教学建筑内位于走道尽端 的房间外，符合下列条件之一的房间可设置1个疏散门：
1、位于两个安全出口之间或袋形走道两侧的房间，对于托儿所、 幼儿园、老年人建筑，建筑面积不大于50m2；对于医疗建筑、教学建 筑，建筑面积不大于75m2；对于其他建筑或场所，筑面积不大于120m2。
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第三章 民用建筑设计防火规范
学校建筑、食堂、菜市场采用三级耐火等级的建筑时， 不应超过 2 层；采用四级耐火等级的建筑时，应为单层； 设置在三级耐火等级的建筑内时，应布置在首层或二层； 设置在四级耐火等级的建筑内时，应布置在首层。
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第三章 民用建筑设计防火规范
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Pa⑵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 下,,因此,相对湿度又可表示为空气中水蒸气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%;④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,未饱和空气因冷却而达到饱和状态的温度;用d t ℃表示;4.室外热湿环境是指作用在建筑物外围护结构上的一切热湿物理量的总称;构成要素：空气温度、空气湿度、太阳辐射、风、降水等;5.建筑围护结构传热的基本知识热量传递的三种基本方式：导热、对流和辐射;①导热：指物体中温差时,由于直接接触的物质质点作热运动而引起的热能传递过程;⑴热流密度：单位时间内,通过等温面上单位面积的热量;设单位时间内通过等温面上微元面积d F 的热量为d Q ,则热流密度q 表示为：W/m 2 积分形式为：d d Q q F = 或者 d FQ q F =⎰ W如果热流密度在面积F 上均匀分布,单位时间内通过导热面积F 的热量Q 或称热流量为：Q q F =⑵傅里叶定律：1822年,法国物理学家Fourier 发现,均质物体内各点的热流密度与温度梯度的大小成正比,即W/m 2 式中的λ成为导热系数,恒为正值;;沿n 方向温度增加,tn∂∂为正,则q 为负值,表示热流沿n 的反方向; ⑶影响导热系数λ的因素：物质种类、结构成分、密度、湿度、压力、温度等; ②对流换热：空气沿围护结构表面流动时,与壁面之间所产生的热交换过程;这种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分子间的导热过程;注意：对流传热只发生在流体之中,它是因温度不同各部分流体之间发生相对运动互相掺合而传递热能的;⑴表面的对流换热量可以利用其中,c q ——对流换热强度,W/m 2c α——对流换热系数,W/m 2·Kt ——流体的温度,℃θ——固体表面的温度,℃⑵影响因素：对流换热的强弱主要取决于层流边界层热量交换情况;还与流体运动的原因及运动情况、流体与固体间温差、流体的物理性质、固体壁面的形状、大小及位置等因素有关;③辐射传热：辐射传热指依靠物体表面向外发射热射线能产生显著热效应的电磁波来传递能量的现象;与导热和对流在机理上有本质区别,它是以电磁波传递热能的;⑴特点：①发射体热能变为电磁波辐射能,被辐射体将所接收的辐射能转换成热能;凡温度高于绝对零度0K 的物体,都能发射辐射热;②由于电磁波能在真空中传播,所以物体依靠辐射传热时,不需要与其他物体直接接触,也无需任何中间媒介;⑵辐射换热量计算：牛顿公式其中,r q ——对流换热强度,W/mr α——对流换热系数,W/m 2·K1θ、2θ——两辐射换热物体的表面温度℃⑶物体辐射分类：按物体辐射光谱特性,可分为黑体、灰体和选择辐射体或称非灰体三大类;6.围护结构的传热过程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; 1.表面吸热：内表面从室内吸热冬季,或外表从室外空间吸热夏季; 2.结构本身传热：热量由高温表面传向低温表面;3.表面放热：外表面向室外空间散发热量冬季,或内表面向室内散热夏季;第2章 建筑围护结构的传热计算与应用根据建筑保温与隔热设计中所考虑的室内外热作用的特点,可将室内外温度计算模型归纳为如下两种： 恒定热作用：室内和室外温度在计算期间不随时间而变化;这种计算模型通常用于采暖房间冬季条件下的保温与节能;周期热作用：根据室内外温度波动的情况,又可分为单向周期热作用和双向周期热作用两类;前者通常用于空调房间的隔热与节能设计,后者则用于自然通风房间的夏季隔热设计;1.稳定传热过程定义：温度场不随时间变化的传热过程; 一维稳定传热特征：1通过平壁的热流强度q 处处相等;只有平壁内无蓄热现象,才能保证温度稳定,因此就平壁内任一截面而言,流进与流出的热量必须相等; 2同一材质的平壁内部各界面温度分布呈直线关系;由x d q dxθλ=-知,当x q =常数时,若视λ不随温度而变,则有d dxθ=常数,各点温度梯度相等,即温度随距离的变化规律为直线;2.平壁的热阻建筑热工中的“平壁”不仅是指平直的墙体,还包括地板、平屋顶及曲率半径较大的穹顶、拱顶等结构;热阻是表征围护结构本身或其中某层材料阻抗传热能力的物理量;同样的温差条件下,热阻越大,通过材料的热量越少,围护结构的保温性越好;要想增加热阻,可增加平壁厚度,或采用导热系数较小材料; ①单层匀质平壁的导热和热阻：ennnd R θθλ-==+++结论：多层平壁的总热阻等于各层热阻之和,即1R R R =+③组合壁的导热和热阻：组合壁的平均热阻应按下式计算：00,nnF F R ⎤⎥+式中,R ——平均热阻；0F ——与热流方向垂直的总传热面积；12,,n F F F ——按平行于热流方向划分的各个传热面积； 0,10,20,,,n R R R ——各个传热面部位的传热阻；i R ——内表面换热阻,取 m 2·K/W ； e R ——外表面换热阻,取 m 2·K/W ；ϕ——修正系数,见表2-1;④封闭空气间层的热阻建筑设计中常用封闭空气层作为围护结构的保温层;空气层中的传热方式有：导热、对流和辐射;其中：主要是对流换热和辐射换热; 封闭空气层的热阻取决于间层两个界面上的边界层厚度和界面之间的辐射换热强度;与间层厚度不成正比例增长关系;1结论：普通空气间层的传热量中辐射换热占很大比例,要提高空气间层的热阻须减少辐射传热量;2减少辐射换热量的方法：①将空气间层布置在围护结构的冷侧,降低间层的平均温度; ②在间层壁面涂贴辐射系数小的反射材料铝箔等 ③实际设计计算中可查表2-4得空气间层的热阻R ag3.平壁内部温度的计算①平壁的稳定传热过程：内表面吸热、材料层导热、外表面放热;00()11i ei ei e iet t t t q K t t dR αλα--===-++∑②平壁内部温度计算：根据稳定传热条件：i e q q q q λ===得出： 1.内表面温度： 0()ii i i e R t t t R θ=-- 2.多层平壁内任一层的内表面温度m θ：()e i m j ji i m t t R R R t -+-=∑-=011θ3. 外表面层的温度e θ可写成：0()e e e i e R t t t R θ=+- 或 00()ee i i e R R t t t R θ-=-- 注：1稳定传热条件下,当各层材料的导热系数为定值时,每一层材料内的温度分布是一条直线;这样,多层平壁内温度的分布成一条连续的折线; 2材料的热阻越大,温度降落越大;4.建筑保温与节能计算了解建筑物耗热量计算 建筑采暖耗煤量5.周期性不稳定传热①谐波热作用下的传热特征：1室外温度、平壁表面温度、内部任一截面处的温度都是都是周期相同的谐波动； 2从室外到平壁的内部,温度波动的振幅逐渐减小,即e ef if A A A >>;建筑热工学中,把室外温度振幅e A 与由外侧温度谐波热作用引起的平壁内表面温度振幅之比称为温度波的穿透衰减度,也称为平壁的衰减倍数,用0ν3从室外空间到平壁内部,温度波动的相位逐渐向后推延,即if φ<;壁体的热惰性;衰减和滞后的程度取②谐波热作用下材料和围护结构的热特性指标 1材料的蓄热系数意义：半无限厚物体在谐波热作用下;材料蓄热系数越大,其表面温度波动越小;密度大的重型材料或结构蓄热性能好、热稳定性好;当围护结构中某层是由n nnS F F +++2材料层的热惰性指标:表征材料层受到波动热作用后,背波面上温度波动剧烈程度的一个指标,也是说明材料层抵抗温度波动能力的一个特性指标,用D 表示;其大小取决于材料层迎波面的抗波能力和波动作用传至背波面时所受到阻力;1n S D D =+空气的蓄热力系数S 为0,D 值为0; R S③D越大,说明温度波在其间的衰减越快,;③材料层表面的蓄热系数它与材料蓄热系数的物理意义是相同的,一般两者在数值上也可视为相等; 计算方法：沿着与热流相反的方向,依照围护结构的材料分层,逐层计算如图; 各层内表面蓄热系数计算式采用如下通式：注：如某层厚度较大 1.0D ≥,则该层的Y S =,内表面的蓄热可从该层算起,后面各层就可不再计算;6.建筑隔热设计控制指标计算①隔热设计标准：,应满足下式要求： 内表面最高温度maxi θ⋅直接反映围护结构的隔热性能,关系着人体辐射散热;②室外综合温度：围护结构隔热主要隔的是室外综合温度;围护结构外表面受到3种不同方式热作用： 1．太阳短波辐射；2．室外空气换热；3．围护结构外表面有效长波辐射的自然散热;可将三者对外围护的共同作用综合成一个单一的室外气象参数——“室外综合温度”sa t ：max e t ⋅max e θ⋅夏季室外计算温度s ρ——围护结构外表面对太阳辐射热的吸收系数表2-8；I ——太阳辐射强度； 1rt ——外表面有效长波辐射温度,粗略计算可取：屋面——℃,外墙——℃; 注：一般围护结构隔热设计中仅考虑前两项 式中s e Iρα值又叫做太阳辐射的“等效高温”或“当量温度”;表示围护结构外表面所吸收的太阳辐射热对室外热作用提高的程度;它对室外综合温度影响很大;第三章建筑保温与节能1. 围护结构的保温构造类型保温构造分类：单设保温层、封闭空气间层、保温与承重合二为一、混合型构造;①单设保温层用导热系数很小的材料做保温层而起保温作用;由于不要求保温承重,选择的灵活性较大;②封闭空气间层围护结构中的空气层厚度,一般以4~5厘米为宜;间层表面最好采用强反射材料如铝箔;为了提高反射材料的耐久性,还应采取涂塑处理等保护措施;③保温与承重相结合材料的导热系数小,机械强度满足承重要求;保温与承重相结合：空心板、空心砌块、轻质实心砌块等,既能载重又能保温;④混合型构造当单独用某一种方式不能满足保温要求,或为达到保温要求而造成技术经济上不合理时,采用复合构造;例如,既有实体保温层,又有空气层和承重层的外墙或屋顶结构;第四章 建筑围护结构的传湿与防潮1.建筑围护结构的传湿①等温吸湿曲线：呈“S ”型,低湿度时为单分子吸湿；中湿度时为多分子吸湿；高湿度时为毛细吸湿; 可见,材料中的水分主要以液态形式存在;材料的吸湿湿度在相对湿度相同的条件下,随温度的降低而增加 ②围护结构中的水分转移： 1水分转移的动力：当材料内部存在压力差分压力或总压力、湿度材料含湿量差和温度差时,均能引发材料内部所含水分的迁移;2材料中包含的水分可以三种状态存在：气态水蒸气、液态液态水和固态冰; 3材料内部可迁移的水的两种状态：1.以气态的扩散方式迁移；2.以液态水分的毛细渗透方式迁移; 4稳态下水蒸气渗透过程的计算与稳定传热的计算方法完全相似： 如图：在稳态条件下通过围护结构的水蒸气渗透量渗透强度,与室内外1 ω——0H ——围护结构的总水蒸气渗透阻,/g ；i P ——室内空气的水蒸气分压力,Pa ；e P ——室外空气的水蒸气分压力,Pa;2式中,m d ——任一分层的厚度；m μ——任一分层材料的水蒸气渗透系数g/;水蒸气的渗透系数是1m 厚的物体,两侧水蒸气分压力差为1Pa,1h 内通过1m 2面积渗透的水蒸气量;意义：水蒸气的渗透系数μ表明了材料的透气能力,与材料的密实程度有关,材料的孔隙率越大,透气性就越强;水蒸气的渗透阻H 是围护结构或某一材料层,两侧水蒸气分压力差为1Pa,通过1m2面积渗透1g 水蒸气所需要的时间;注：由于围护结构内外表面的湿转移阻i H e H ,与结构材料层的蒸汽渗透阻本身相比是很微小的,所以在计算总的蒸汽渗透阻时可以忽略不计;这样围护结构内外表面的水蒸气分压力可以近似取为i P 和e P ;围护结构内任一层内界面的水蒸气分压力可由下式计算：其中m=2,3,4……n 3式中,1jj H=∑——从室内一侧算起,由第一层至第m-1层的水蒸气渗透阻之和;③围护结构内部冷凝的检验:冷凝危害：①当水蒸气接触结构表面时,若表面温度低于露点温度,水汽会在表面冷凝成水;表面冷凝水将有碍室内卫生,某些情况下还将直接影响生产和房间的使用;②水蒸气通过围护结构时,在结构内部材料的孔隙中冷凝成水珠或冻结成冰,这种内部冷凝现象危害更大,是一种看不见的隐患;③内部出现冷凝水,会使保温材料受潮,材料受潮后,导热系数增大,保温能力降低；此外,由于内部冷凝水的冻融交替作用,抗冻性差的保温材料便遭到破坏,从而降低结构的使用质量和耐久性; 辨别围护结构内部是否会出现冷凝现象,可按以下步骤进行：1根据室内外空气的温湿度t 和ϕ,确定水蒸气分压力i P 和e P ,然后按照上节3式计算围护结构各层的水蒸气分压力,并作出“P ”分布线;对于采暖房屋,设计中取当地采暖期的室外空气平均温度和平均相对湿度作为室外计算参数;2根据室内外空气温度i t 和e t ,确定各层温度,并按照附录2作出相应的饱和水蒸气分压力“s P ”的分布线; 3根据“P ”和“s P ”线是否相交来判断围护结构内部是否出现冷凝现象,如图;注：实践和理论表明,在水蒸气渗透的途径中,如材料的水蒸气渗透系数出现由大变小的界面,因水蒸气至此遇到较大的阻力,最易发生冷凝现象,习惯上把这个最易出现冷凝,而且凝结最严重的界面,称为围护结构内部的“冷凝界面”;冷凝强度：当出现内部冷凝时,冷凝界面处的水蒸气分压力已经达到该界面温度下的饱和水蒸气分压力,s c P ;设由水蒸气分压力较高一侧空气进到冷凝界面的水蒸气渗透强度为1ω,从界面渗透分压力较低一侧空气的水蒸气渗透强度为ω,两者之差即是界面处的冷凝强度c ω,如图;2.建筑围护结构的防潮①防止和控制表面冷凝一、正常湿度的采暖房间尽可能使围护结构内表面附近的气流畅通,家具,壁柜等不宜紧靠外墙；供热设备放热不均,引起围护结构内表面温度波动,出现周期性冷凝时,应该在围护结构内表面采用蓄热特性系数较大材料;二、高湿房间一般指冬季相对湿度高于75%的房间间歇性高湿条件的房屋,内表面设防水层SWA 高吸水树脂；连续性高湿条件房屋,设置吊顶将水引走；加强屋顶内表面附近通风;三、防止地面泛潮②防止和控制内部冷凝一、合理布置材料层的相对位置原则：材料层次的布局应尽量在水蒸气渗透的通路上做到“进难出易”;如中图;前面提到的USD屋面,也是进难出易的原则设计的,如图;二、设置隔汽层针对具体构造方案中,材料层的布置往往很难完全符合“进难出易”原则的要求;可在保温层蒸汽流进入一侧设置隔汽层如图;三、设置通风间层或泄气沟道针对设置隔汽层虽然能改善围护结构内部的湿状况,但其质量在施工和使用过程中不易保证,且会影响房屋建成后结构的干燥程度;对高湿度房间可采用设置通风间层和泄气沟道的方法如图;四、冷侧设置密封空气层在冷侧设一空气层,可使处于较高温度侧的保温层经常干燥,此空气层也叫做引湿空气层,其作用称为收汗效应;第五章建筑防热与节能★在防热设计中,隔热和通风是主要的、同时也必须将窗口遮阳、环境绿化一起加以综合考虑;1.屋顶与外墙的隔热设计一、屋顶隔热——南方炎热地区,日晒时数和太阳辐射强度以水平面为最大,基本上分为实体材料层和带有封闭空气层的隔热屋顶、通风间层隔热屋顶、阁楼屋顶三类;此外还有植被隔热屋顶、蓄水屋顶、加气混凝土蒸发屋面、淋水玻璃屋顶、成品隔热板屋顶等;1.实体材料层和带有封闭空气层的隔热屋顶如图,实体材料层屋顶a-c, 空气间层隔热屋顶d-f为提高材料的隔热能力,最好选用λ和α的值都比较小的材料,同时还要注意材料的层次排列排列次序不同也影响结构衰减的大小实体材料层屋顶a-c;为了减轻屋顶自重,可采用空心大板屋面,利用封闭空气间层隔热;为减少屋顶外表面太阳辐射热的吸收,还应选择浅色屋顶外饰面f涂了层无水石膏;2.通风屋顶优点：有利于隔热和散热下图为其几种构造方式;3.阁楼屋顶这种屋顶通常在檐口、屋脊或山墙等处开通气孔,有助于透气、排湿和散热;提高阁楼屋顶隔热能力措施：加强阁楼空间的通风是一种经济而有效的方法如加大通风口面积,合理布置通风口位置等;通风阁楼的通风形式常有如图：a山墙上开口通风；b檐口下进气屋脊排气；c屋顶设置老虎窗户通风等;4.植被隔热屋顶特别适合于夏热冬冷地区的城镇建筑;原因：植物的光合作用将热能转化为生化能；蒸腾作用增加蒸发散热；培植基质材料的热阻与热惰性;无土种植,有土种植;无土种植是采用膨胀蛭石作培植基质,它是一种密度小、保水性强、不腐烂、无异味的矿物材料;宜于选用浅根植物；种植草被要简单得多;无土种植草被屋顶的内表面最高温度低；内表面温度波幅小,热稳定性较好；内表面大部分时间低于人体表面温度,是良好的散热面；屋顶外表面辐射吸收率低,外表面温度低,对环境的长波辐射热少;5.蓄水屋顶在南方地区使用较多,有蓄水屋顶、淋水屋顶和喷水屋顶等不同形式;原理：利用水在太阳光的照射下蒸发时需要大量的汽化热,从而大量消耗到达屋面的太阳辐射热,有效地减弱了经屋顶传入室内的热量,相应地降低了屋顶内表面的温度;隔热性能与蓄水深度密切相关;蓄水屋顶的水层深度,从白天隔热和夜间散热的作用综合考虑,宜3-5cm;水面上敷设铝箔或浅色漂浮物,或种植漂浮植物水浮莲、水葫芦等;优点：a屋顶外表面温度、内表面温度、传热量大幅度下降；b随蓄水深度增加,内表面温度最大值愈低,15cm水深为宜；c在夏热冬暖地区,不增加环境辐射反射;缺点：a夜间不能利用屋顶散热；b增大了屋顶静荷载；c一年四季都不能没有水;6.加气混凝土蒸发屋面原理：在建筑屋面上铺设一层多孔材料;运用自然降温原理,通过积蓄雨水并使雨水逐渐蒸发,达到降低建筑物面环境温度、缓解环境热岛效应的目的;7.淋水玻璃屋顶8.成品隔热板屋顶二、外墙隔热1．空心砌块墙可做成单排孔和双排孔如图a;2．钢筋混凝土空心大板墙如图b;3．轻骨料混凝土砌块墙如图：加气和陶粒混凝土砌块墙;4．复合墙体如图;2.窗口遮阳①遮阳的形式1．水平式遮阳：能有效遮挡高度角较大的、从窗口上方投射下来的阳光,适用于接近南向的窗口,或北回归线以南低纬地区的北向附近的窗口;2．垂直式遮阳：能有效遮挡高度角较小的、从窗侧斜射的阳光,但对于高度角较大的、从窗口上方投射的阳光,或接近日出、日没时平射窗口的阳光不起遮挡作用；主要适用于东北、北和西北向附近的窗口;3．综合式遮阳：能有效遮挡高度角中等的、从窗前斜射下来的阳光,遮阳效果比较均匀；主要适用于东南或西南向附近的窗口;4．挡板式遮阳：能有效遮挡高度角较小、正射窗口的阳光；主要适用于东、西向附近的窗口;②遮阳构件尺寸的计算3.房间的自然通风自然通风：是由于建筑物的开口处门、窗、过道等存在着空气压力差而产生的空气流动;特点:不需动力, 经济; 但进风不能预处理, 排风不能净化, 污染周围环境;通风效果不稳定;造成空气压力差的原因：1.热压作用；2.风压作用热压作用取决于室内外空气温差所导致的空气密度差和进出气口的高度差烟囱效应;风压作用是风作用在建筑物上产生的风压差;建筑群布局：一般而言,建筑群的平面布场有行列式、错列式、斜列式、周边式等如图;从通风的角度来看,以错列、斜列较行列、周边为好;第六章 建筑日照1.太阳高度角和方位角的确定目的：为了进行日照时数、日照面积、房屋朝向和间距以及 周围阴影区范围等问题的设计; 影响太阳高度角s h 和方位角s A 的因素有三： ① 赤纬角δ——表明季节即日期的变化； ② 时角Ω——表明时间的变化；③ 地理纬度ϕ——表明观察点所在地方的差异; 太阳高度角和方位角的计算公式： 1．求太阳高度角s h ：s sin sin sin cos cos cos h ϕδϕδ=+Ω 12．求太阳方位角s A ：s s s sin sin sin cos cos cos h A h ϕδϕ-=2举例：6-1, 6-2, 6-3.3．求日出、日落的时刻和方位角：日出或日落时,太阳高度角s 0h =,带入式1和2得：cos tan tan ϕδΩ=- 3s sin cos cos A δϕ-=4 4．中午的太阳高度角：以0Ω=带入式1得： s sin sin sin cos cos sin(90||)h ϕδϕδϕδ︒=+=--故 s 90()h ϕδ=-- 当ϕδ>时 5s 90()h δϕ=-- 当ϕδ<时 6。
建筑环境中的室内热环境控制
建筑环境中的室内热环境控制室内热环境控制是建筑领域中的一个重要课题，它关乎人们的生活、工作和居住质量。
在现代社会中，人们对于室内温度和湿度的要求越来越高，因此室内热环境控制成为一个不可忽视的问题。
一、变化的室内热环境室内热环境是一个动态变化的过程，受到多种因素的影响。
首先，室内外温差是影响室内热环境的重要因素之一。
在寒冷的冬季，人们希望室内温暖舒适，需要采取一定的供暖措施。
而在炎热的夏季，人们则希望室内凉爽，需要进行适当的制冷。
其次，建筑材料的热传导性和热容性也会对室内热环境产生影响。
不同的建筑材料对热的传导和储存能力不同，因此在设计和选择建筑材料时需要考虑其对热环境的影响。
再次，室内设备的使用也会对热环境产生影响。
例如，电器设备、灯具等会产生热量，增加室内温度。
另外，人们的活动也会对室内热环境产生一定的影响。
当人们活动剧烈时，体温会上升，室内温度也会相应上升。
二、室内热环境的控制方法为了实现理想的室内热环境，我们可以采取多种方法进行控制。
首先，通过合理的建筑设计和布局，可以减少室内外温差对室内热环境的影响。
合理选择建筑的朝向、窗户的位置和尺寸，以及合适的遮阳装置，都可以通过调整室内热辐射和对流来实现室内热环境的控制。
其次，通过选择适当的建筑材料，可以改变建筑的热传导和热容性。
一些绝热材料和热容材料可以在一定程度上降低室内外温差对室内热环境的影响，并延缓热量的传导和释放。
再次，合理使用室内设备也是室内热环境控制的重要方法之一。
比如，选择合适的空调设备、灯具和电器设备，可以减少室内热量的产生，降低室内温度。
此外，调整室内湿度也是室内热环境控制的一部分。
通过使用加湿器或除湿器，可以调节室内湿度，提供更加舒适的环境。
三、可持续发展与室内热环境控制室内热环境控制不仅仅是为了追求个人的舒适感，也与可持续发展密切相关。
随着全球气候变暖问题的日益严峻，人们对于建筑能源消耗的要求越来越高。
因此，如何在实现室内舒适的前提下减少能源消耗成为了一个亟待解决的问题。
建筑热工讲义-02
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2013年2月17日星期日
建筑热工与节能
人体活动量-1
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建筑热工与节能
人体活动量-2
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建筑热工与节3年2月17日星期日
建筑热工与节能
衣着热阻-2
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建筑热工与节能
组成要素
室内气温ti、室内相对湿度i、气流速度vi、壁面的热辐
射i 不同的要素组成不同的室内热环境
室内热环境的影响因素
室外的热湿作用
建筑设计及规划手段
材料及构造的热物理性能 室内产热设备
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建筑热工与节能
第一章 室内外热环境
1.1 室内热环境
人体的舒适感
q qm qc qr qw 人体热舒适的必要条件： q 0
人体热平衡方程：
人体得失热量q的影响因素：
室内气候四要素；人体活动量（新陈代谢率m）；皮肤平均温度； 汗液蒸发率；衣服的热阻等
人体热舒适的充分条件：皮肤温度及汗液蒸发率处于 舒适的范围，或称按正常比例散热：对流25%~30%，辐 射45%~50%，呼吸和无感蒸发25%~30%。
建筑热工学篇
主要内容
核心内容与学习目的 通过规划和建筑设计手段，有效防护或利用室内外气候 因素 合理解决房屋的日照、保温、防热、防潮、通风、能耗 等问题 创造良好的室内气候环境并提高建筑围护结构的耐久性 被动方式与主动方式的关系 室内、外热环境 传热的基础知识 建筑保温、防潮；建筑防热；建筑日照；建筑节能
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建筑热环境
建筑热环境热环境绪论●建筑物和它所处的城市环境常年受到各种气候因素的作用，诸如风、霜、雨、雪、太阳辐射等，一般统称为建筑气候的热湿作用。
建筑物外围护结构又将人们的生活与工作空间分为室内和室外两部分，因而，建筑热环境也就分为室内热环境和室外热环境。
在建筑物经受室内外各种热环境因子的作用时，属于室外的因素如太阳辐射、空气的温湿度、风、雨雪等，一般称之为“室外热湿作用”；属于室内的如空气温湿度、生产和生活散发的热量与水分等，则称之为“室内热湿作用”。
人们为了营造所需要的建筑和城市热环境，就必须从建筑气候环境的变化规律出发考虑相应的对策。
因此，建筑气候环境的热湿作用是建筑工程设计和城市规划设计的重要依据，它不仅直接影响工程设计的热环境质量，也在很大程度上影响建筑和城市的可持续发展。
●建筑热工学的任务是介绍建筑热工学原理，论述如何通过建筑规划和设计上的相应措施，有效地防护或利用室内外环境的热湿作用，合理解决建筑和城市设计中的防热、防潮、保温、节能、生态等问题，以创造可持续发展的人居环境。
当然，在大多数情况下，单靠建筑措施是不能完全满足对室内外热环境的要求的。
为了获得合乎标准的室内外热环境，往往需要配备适当的设备，进行人工调节。
如在寒冷地区设置采暖设备，在炎热地区采用空调通风设备等等。
但须注意的是，只有首先充分发挥各种建筑措施的作用，再配备一些必不可少的设备，才能做出技术上和经济上都合理的设计。
●建筑气候环境的基本特征、围护结构传热传湿的基本原理和计算方法是建筑热工学的中心内容。
同时还必须了解材料的热物理性能，重视构造处理的技能，才能正确解决实际的设计任务。
●本篇内容着重介绍一般工业与民用建筑的热工设计，包括建筑保温设计、防潮设计、防热设计和建筑节能设计等。
对于某些特殊用途的房间(如高湿、恒温恒湿房间等)的热工设计，除须应用本篇所述的内容以外，还得参阅有关的专著和文献。
第一讲建筑与气候1.1室外热环境●室外热环境是指作用在建筑外围护结构上的一切热物理量的总称；是室外气候的组成部分，是建筑设计的依据；建筑外围护结构的主要功能即在于抵御或利用室外热环境的作用。
物理常考简答题总结
绪论物理环境概论1.简述人类活动累加对环境和人类自身的伤害。
2.概述人居、营建活动的耗能、排废及对环境的影响。
3.分析城市化进程中可能引起的城市物理环境变化。
4.举例说明物理环境与城市规划、建筑设计的相互影响。
5.依自己的感受和了解，概述热环境、光环境、声环境、空气环境与人居身心健康的关系。
6.概要分析物理环境诸因素的刺激作用及优化目标。
7.概述城市规划、建筑设计工作在优化物理环境品质、实现社会可持续发展进程中的作用。
热工学1.1 室内外热环境1.为什么从事建筑设计的技术人员需要学习热环境知识、研究热环境问题？2.人体有哪几种散热方式？各受哪些因素的制约和影响？4.为什么人体达到了热平衡，并不一定就是热舒适？5.评价热环境的综合指标主要有哪些？各有何特点？7.影响室内热环境的室外气候因素主要有哪些？8.我国民用建筑热工设计气候分区是如何划分的？它们对设计有何要求？9.何谓城市气候？其成因主要有哪些？城市气候有哪些主要特征？10.分析城市热岛效应形成的原因及其可能产生的影响。
11.城市区域内微气候的影响因素主要有哪些？1.2 建筑的传热与传湿1.传热有哪几种方式？各自的机理是什么？2.材料导热系数的物理意义是什么？其值受哪些因素的影响和制约？试列举一些建筑材料的例子说明。
3.对流换热系数的物理意义是什么？其值与哪些因素有关？通常在工程中如何取值？4.辐射换热系数的意义是什么？平均角系数物理意义是什么？它们各自受哪些因素影响？5.何谓稳定传热状态？稳定传热状态有些什么特征？6.试分析封闭空气间层的传热特性，在围护结构设计中如何应用封闭空气间层？8.在稳定传热状态下，为减少围护结构热损失，可采取哪些建筑措施？各自的机理是什么？9.在简谐热作用下，半无限厚物体的传热有哪些特征？10.围护结构材料层表面蓄热系数Y与材料蓄热系数S有何异同之处？各适用什么情况？13.相对湿度和绝对湿度的相互关系是什么？为什么说相对湿度能够反映空气的干湿程度，而绝对湿度不能？14.露点的物理意义是什么？试举例说明生活中的结露现象，并解释。
建筑物理之传热原理1
(
Ri
Re)
注意： R ：平均热阻 F0:与热流方向垂直的总传热面积
F1、F2、F3…:平行于热流方向的各个传热面积 R0.1、R0.2、 R0.3 …:各个传热部位的传热阻
R0=Ri+R+Re
Ri 、Re ：内表面换热、外表面换热阻 φ ：修正系数，
（三）封闭空气层的热阻 建筑设计中常用封闭空气层作为围护结构
上
式 联
q
1
ti te d
1
ti te ti te Ri R Re R0
立:
i
e
q—通过平壁的传热量 w/m2
R0—平壁的总传热阻
R0—平壁的总传热阻，表示热量丛平壁一侧 传到另一侧是所受到的总阻力 （ m2K / w）
q
ti te R0
K 0(ti
te )
K0—平壁的传热系数
1 2 3
λ1
d1
q ——通过平壁的导热量w/m2
e ——平壁外表面的温度℃
θe te
λ2 λ3 d2 d3
三、外表面的散热
θe >te ,外表面把热量以对流和辐射的方式传给室
外的空气
qe e (e te )
qe e (e te ) e ec er
qe ——外表面的散热量，w/m2 e ——外表面的热转移系数，w/（m2K)
的保温层。 空气层中的传热方式：导热、对流和辐射
主要是对流换热和辐射换热
封闭空气层的热阻取决于间层 两个界面上的边界层厚度和界 面之间的辐射换热强度。
与间层厚度不成正比例关系
在有限空间内的对流换热强度与间层的厚度、
间层的设置方向和形状、间层的密闭性等因素
有关。
建筑行业绿色建筑设计与施工管理方案
建筑行业绿色建筑设计与施工管理方案第1章绿色建筑概述 (4)1.1 绿色建筑的定义与理念 (4)1.1.1 定义 (4)1.1.2 理念 (4)1.2 绿色建筑的发展历程及现状 (5)1.2.1 发展历程 (5)1.2.2 现状 (5)1.3 绿色建筑的评价体系 (5)第2章绿色建筑设计原则与方法 (6)2.1 绿色建筑设计原则 (6)2.1.1 整体性原则 (6)2.1.2 节能减排原则 (6)2.1.3 生态平衡原则 (6)2.1.4 健康舒适原则 (6)2.1.5 持续发展原则 (6)2.2 绿色建筑设计方法 (6)2.2.1 生态导向设计 (6)2.2.2 被动式设计 (7)2.2.3 主动式设计 (7)2.2.4 集成设计 (7)2.3 绿色建筑技术策略 (7)2.3.1 节能技术 (7)2.3.2 可再生能源利用 (7)2.3.3 绿色建材 (7)2.3.4 水资源利用 (7)2.3.5 室内环境质量优化 (7)2.3.6 智能化控制 (7)第3章绿色建筑结构设计 (7)3.1 绿色建筑结构设计理念 (7)3.1.1 以人为本，注重生态平衡 (7)3.1.2 符合可持续发展原则 (7)3.1.3 强调资源节约与循环利用 (8)3.1.4 重视建筑与自然环境的和谐共生 (8)3.2 节能环保型结构设计 (8)3.2.1 结构体系优化 (8)3.2.1.1 合理选择结构类型，降低建筑能耗 (8)3.2.1.2 采用高效能结构体系，提高能源利用效率 (8)3.2.2 结构细部设计 (8)3.2.2.1 优化节点设计，降低能耗 (8)3.2.2.2 采用绿色连接方式，提高结构整体功能 (8)3.2.3 节能技术应用 (8)3.2.3.1 利用可再生能源，降低传统能源消耗 (8)3.2.3.2 采用节能型建筑材料，提高建筑保温隔热功能 (8)3.3 绿色建筑结构材料选择 (8)3.3.1 原材料选择原则 (8)3.3.1.1 优先选择环保、低碳、可持续的原材料 (8)3.3.1.2 严格遵循我国相关绿色建筑标准与规范 (8)3.3.2 结构材料功能要求 (8)3.3.2.1 节能减排，降低环境负荷 (8)3.3.2.2 耐久性强，降低维修更换频率 (8)3.3.2.3 具备良好的力学功能，保证结构安全 (8)3.3.3 材料应用与优化 (8)3.3.3.1 利用废弃物资源化技术，提高资源利用率 (8)3.3.3.2 推广应用高功能、低能耗的绿色建筑材料 (8)3.3.3.3 通过技术创新，提高材料在绿色建筑中的适用性及功能表现 (8)第4章绿色建筑围护结构设计 (8)4.1 围护结构设计原则 (8)4.1.1 科学合理：围护结构设计应遵循科学合理原则，充分考虑建筑物的用途、地理位置、气候条件等因素，保证围护结构的安全、耐久、舒适及节能。
采暖设计规范
采暖设计规范篇一：采暖和通风设计规范采暖通风设计规范第一章总则第1.0.1条为了在采暖、通风和空气调节设计中，体现艰苦奋斗、勤俭建国精神，贯彻国家现行的有关方针政策，以便为安全生产、改善生活的劳动条件、节约能源、保护环境、保证产品质量和提高劳动生产率提供必要的条件，特制订本规范。
第1.0.2条本规范适用于新建、扩建、改建的民用建筑和工业企业生产厂房及辅助建筑物的采暖、通风、空气调节及其制冷设计。
本规范不适用于地下建筑、有特殊用途和特殊净化与防护要求的建筑物以及临时性建筑物的设计。
第1.0.3条采暖、通风和空气调节及其制冷设计方案，应根据建筑物的用途、工艺和使用要求、室外气象条件以及能源状况等，同有关专业相配合，通过技术经济比较确定。
第1.0.4条采暖、通风和空调节及其制冷系统所用设备、构件及材料，应根据国家和建设地区现有的生产能力和材料供应状况等择优选用，尽量就地取材。
同一工程中，设备的系统列和规格型号，应尽量统一。
第1.0.5条编制设计文件时，应根据采暖、通风、空气调节和制冷装置的数量及其复杂程度，配备必要的专业技术和操作、维修人员以及相应的维修设备和检测仪表等。
第1.0.6条采暖、通风、空气调节和制冷系统，应在便于操作和观察的地点设置必要的调节、检测和计量装置。
第1.0.7条布置设备、管道及配件时，应为安装、操作和维修留有必要的位置。
对于大型设备和管道，应根据需要在建筑设计中预留安装和维修用的孔洞，并应考虑有装设起吊设施的可能。
第1.0.8条设计中，对于采暖、通风、空气调节和制冷设备及管道，当有可能伤及人体时，应采取必要的安全防护措施，第1.0.9条位于地震区和湿陷性黄土地区的工程，布置设备和管道时，应根据需要分别采取防震和有组织排水等措施。
第1.0.10条根据本条规范进行采暖、通风和空气调节及其制冷设计时，尚应符合国家现行的有关标准、规范的规定。
第二章室内外计算参数第一节室内空气计算参数第2.1.1条设计集中采暖时，冬季室内计算温度，应根据建筑物的作途，按下列规定采用：一、民用建筑的主要房间，宜采用16－20°C；二、生产厂房的工作地点：轻作业不应低于15°C中作业不应低于12°C重作业不应低于10°C注：（1）作业各类的划分，应按国家现行的《工业企业设计卫生标准》执行。
室内热环境
风——指由大气压力差所引起的大气水平方向的运动。
由H2ou.g太hton阳,Yaglo辐u等人射于19的23年分提出 类。到达地球表面太阳辐射分为两个部
分，一部分是直射辐射，另一部分是散射辐射。
3.影响太阳辐射照度的因素。大气中射程的长短、太阳 高度角、海拔高度Leabharlann 大气质量。第一章 室内外热环境
热应力指数愈高，维护热平衡时，要求蒸发散热量愈 大，热环境条件愈差。
第一章 室内外热环境
1 室内热环境
➢ 热应力指数(HSI) （Heat Strees Index)
✓ 给定热环境中作用于人体的热应力等于人体所需的蒸发散热量； ✓ 数值上等于需要的蒸发散热量与人体最大蒸发散热量之比乘以100； ✓ 主要用于夏季室内热环境评价
第一章 室内外热环境
1 室内热环境
➢ 预测热感觉指数(PMV-PPD)
• 最为全面的评 价方式，广为 采用
• 尽管PMV=0， 仍有 5%的人 感觉不舒适
• ISO推荐0.5~0.5为热舒 适环境
第一章 室内外热环境
2 室内热环境的影响因素
2.1 室外气候因素 不用机械力量而靠对流、传导、辐射等传热机制吸收、蓄存、释放太阳能的建筑。
第一章 室内外热环境
1 室内热环境
➢ 有效温度(ET) 是室内气温，相对湿 度和空气速度在一定 组合下的综合指标。 在数值上等于具有相 同热感觉、静止、饱 和（Φ=100%）空气 的温度。
第一章 室内外热环境
1 室内热环境
➢ 热应力指数(HSI)
热应力指数HIS（Heat Strees Index)是在已知室内气 温，相对湿度，空气速度，平均辐射温度和人体新陈代谢 产热率的前提下，根据人体热平衡条件，先计算在给定环 境中人体所需要的蒸发散热量，然后再计算出在该环境中 的最大允许蒸发散热量，以二者的百分比作为热应力指数。 热应力指数全面考虑了热环境四个因素的影响，比有效温 度更为科学。
1.1：室内热湿环境
活动类型 站着，偶尔走动 步行，1.2m/s 修理灯具，家务 驾驶载重车 步行，1.8m/s 下楼 跳交谊舞 体操/训练 打网球 跑步，2.37m/s 上楼
W/m 123 150 154.6 185 220 233 140-255 174-235 210-270 366 707
2
一般室内运动代谢率多在5 met 以下。
答：人体的热平衡是达到人体热舒适的必 要条件。而人体按正常比例散热，则是人体 热舒适的充分条件。
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”。
影响人体热舒பைடு நூலகம்的因素：
2.热环境的综合评价
（1）单一指标 （2）有效温度（ET） （3）预测热感指数（PMV）
（1）单一指标
室内空气温度 目前我国许多规范都是以室内空气温度 为控制指标，这种方法简单方便，但是不 完善。
（2）有效温度（ET）
1919开始研究，1967前的ASHRAE手册采 用。空调建筑中常用此评价指标。 有效温度ET定义：“这是一个将干球温 度、 湿度、空气流速对人体温暖感或冷感的影响 综合成一个单一数值的任意指标。它在数值 上等于产生相同感觉的静止饱和空气的温 度。”
人体皮肤的温度
并非均匀一致 卫生学研究中：体表上不同部位几个点皮 肤温度的平均值，每个测定值是按其所代表 的人体表面积的比例加权计算而得的。
人 体 皮 肤 温 度
皮肤温度 45 ° 以上 C 43~ 41 ° C 41~39 ° C 39~37 ° C 37~35 ° C 34~33 ° C 33~32 ° C 32~30 ° C 31~29 ° C 25 ° (局部) C 20 ° C(手) 15 ° C(手) 5 ° C(手)
建筑环境学简答题知识点
第一章思考题2．为什么炎热，潮湿，寒冷和干燥地区的建筑样式差别很大？要点：气候，即建筑外环境，是造成区域建筑物形态不同的主要因素。
炎热、寒冷、潮湿地区的自然条件不同是造就不同建筑样式的主要原因，炎热地区需要建筑能够抵御炎热的侵袭；寒冷地区需要抵御寒冷的侵袭；潮湿地区则需要注意防潮。
再者炎热或者寒冷或者潮湿的气候造就了不同的地理条件，不同的需求加上不同的自然条件因此建筑样式差别较大。
地区之间巨大的气候差异是造成世界各地建筑形态差异的重要原因。
7. 舒适、节能、经济和可持续建筑的采暖，制冷和采光设计的三个层次的含义是什么？第一，基础建筑设计层次。
通过建筑设计本身减少冬季的散热；减少夏季的得热；高效能地利用自然光。
这一设计阶段的失误会使其后的建筑设备所需的容量成倍的增加，进而造成能量的大幅度的消耗。
第二被动系统的设计。
这一阶段的措施是采用被动的方法使用自然能量，如被动的加热、冷却、通风和采光。
这一阶段的有效工作可以减少由于第一阶段的失误所造成的浪费。
这前两个层次的工作是由建筑师完成的。
第三机械系统的设计。
第三个层次的工作是设计建筑物中的机械设备（如暖通空调设备，电气设备等等），它们使用不可再生的能源来处理前两个层次解决不了的问题。
第二章思考题1.为什么我国北方住宅严格遵守座北朝南的原则，而南方（尤其是华南地区）住宅并不严格遵守此原则？北方地区属于寒冷地区，建筑的主要功能要求冬季能抵御寒冷的侵袭，坐北朝南的建筑形式能在每天都最大限度的接受太阳辐射。
而南方尤其是华南地区不需要抵御寒冷而是在夏季能够尽量减少太阳辐射进入室内，因此坐北朝南的建筑形式不适合南方地区。
2.是空气温度改变导致地面温度改变，还是地面温度改变导致空气温度改变？地面温度导致空气温度改变考察地面与空气的热量交换1. 辐射（太阳辐射、地面长波辐射）：从总体上讲，空气对太阳辐射几乎是透明的。
结论是大气分子直接接受太阳辐射的增温十分微弱。
从总体上讲，大气中的气体分子，对于地面投射来的长波辐射（波长3～120微米），吸收率为100％，所以结论是影响室外气温升降的辐射原因主要是地面长波辐射。
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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18
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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19
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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24
5、人体的热平衡 人的肌体在正常条件下，可
算是一个恒温体，为了维持这种
状态，人体新陈代谢所产生的热
量向环境散发，不断地与所处的
环境进行热交换。因此，肌体与 环境之间的热交换必然满足以下 公式所表达的条件，即：
25
q —— 人体热负荷，即人体得失热量；
qm qc
qr
—— ——
人体新陈代谢产热率； 人体与周围环境的对流换热率；
27
A. 负荷热平衡：人体以非正常比例散热的热平衡。 人体在负荷热平衡时，虽然 q 0 ，但人体已不在热舒适 状态，是可以忍受的。 B. 室内热气候的类型：
舒适的室内热气候
（⊿q=0,且按正常比例散热 ---正常热平衡） 可以忍受的室内热气候 （⊿q=0,非正常比例散热 ---负荷热平衡） 不可以忍受的室内热气候
建筑物理
建筑热工学
1
建筑热工学主要论述如何通过规划与建筑设计的相应措施，有效 防护或利用室内外热湿作用，合理解决房屋的保温、防热、防潮、节 能等问题，以创造良好的室内热环境并提高围护结构的耐久性。
需要说明的是：在大多数情况下，单靠建筑措施是不能完全满足
人对室内热环境的要求,往往需要配备适当的设备措施进行人工调节。 如在寒冷地区设置采暖设备，在炎热地区采用空调设备等。但是，只 有首先充分发挥各种建筑措施的作用，再配备一些必不可少的设备， 才是技术和经济都合理的设计。
围护结构的传热计算
围护结构的蒸汽渗透计算
7
第一章
室内外热气候
§1 室内热气候
室内热气候:由室内空气温度、湿度、气流状况和壁面热辐射等
诸因素共同构成的一种环境状态。 1、研究意义 舒适的室内热气候人们工作、学习和生活的生理和心理要求； 室内热气候是建筑（环境）质量的本质内容； 营建良好的室内热环境是建筑热工学的基本任务； 室内热环境是建筑环境学的重要组成部分和研究对象。
（⊿q≠0 --- 热不平衡）
28
（2）室内热气候的评价方法
自本学科建立以来，室内热气候的评价问题就是一个热门课题，长期以 来，国内外许多学者都在积极探究此问题,并付出了很多劳动和努力。由于 建筑热环境的影响因素较多，且具有综合性和相互补偿性，因此，很难以单 一因素指标评价热环境的优劣。到目前为止，国外一些学者从不同的途径提 出了多种不同的评价指标或评价方法，主要有以下几种方法：
16
服装的热阻
单位: m 2 k / w或clo，
1clo 0.155m 2 k / w
类型
短袖衬衣，短裤 长裤，短袖衬衫 长裤，长袖衬衫 长裤，长袖衬衫加短外衣 厚大衣，长袖衬衫，保暖内 衣，长内裤 厚三件套西衣服, 长内衣裤 厚毛衣 厚 长大 衣 厚裤子 工作服 夹克
Icl (clo)
• 室内热湿环境
有效温度(ET) 是室内气温，相 对湿度和空气速 度在一定组合下 的综合指标。在 数值上等于具有 相同热感觉、静 止、饱和 （Φ=100%） 空气的温度。
热应力指数(HSI)
热应力指数HSI（Heat Stress Index)是在已知室内气温， 相对湿度，空气速度，平均辐射温度和人体新陈代谢产热率 的前提下，根据人体热平衡条件，先计算在给定环境中人体 所需要的蒸发散热量，然后再计算出在该环境中的最大允许 蒸发散热量，以二者的百分比作为热应力指数。热应力指数 全面考虑了热环境四个因素的影响，比有效温度更为科学。
5
第四章 建筑防热 §1 建筑防热的综合处理措施 §2 自然通风的组织
§3 围护结构隔热设计
第五章 建筑日照与遮阳 §1 日照的基本原理 §2 棒影日照图的原理和应用 §3 建筑遮阳
本篇重点与难点 重点： 围护结构传热、传湿过程及计算
建筑保温标准及构造
建筑防热的的途径及屋顶防热方法 难点：
（4）衣着情况等。
12
2、人体的温度感受系统 20世纪初人体试验发现： 人的皮肤上存在对冷敏感的区域 “冷点”和对热敏感的区域“热 点”。 人体各部位的冷点数目明显多于热
点数目。（为什么人对冷更敏感？）
冷、热感受器分布于皮肤、粘膜、 内脏、脊髓、延髓、脑部网状结构等
部位。
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3、人体的散热方式及与外界的热交换形式 （1）人体的散热方式
10
3、影响室内热气候的因素 ① 室外气候；
② 热环境设备的影响；
③ 其他设备的影响； ④ 人体活动的影响。
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§2 人对室内热环境的反映与评价
人对室内热环境的反映有主观、客观、生理、心理等诸多方面， 最主要体现在人对室内热环境的冷热感觉，即冷热感。 • 冷热感：人对周围环境“冷、热”感觉的主观描述。 • 研究方法：生理学 + 心理学 + 建筑学 + 工程学 + 物理学 1、冷热感的取决因素 （1）环境条件； （2）自身条件（性别、年龄、种族、体型、健康状况等） （3）运动状态和行为模式；
Ò ¹ Î ú Õ ý ³ £ ³ É Ä ê È Ë µ Ä Ì å Î Â (æ ¡ ) ½ ¾ Æ ù Á ¿ ¸ Î Ò Â Ú Î ¿ Â Ø Î ¸ Â 36.8 37.2 37.5 ä ¶ ± ¯ · ¶ Î § 36.0~37.4 36.7~37.7 36.9~37.9
18
皮肤温度 45 ℃ 以上 43～41 ℃ 41～39 ℃ 39～37 ℃
0.36 0.57 0.61 0.96 1.34 1.5 0.37 0.63 0.32 0.2 0.4
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4、人体温度与热舒适感
（1）核心温度与表层温度
核心温度通常包括脑、脊椎、心脏、肝脏、消化器官等内脏 部分，肝脏温度最高（38℃）。
外层温度指皮肤表面到 10 mm 以内的部分，通常包括皮肤，
皮下脂肪和表层的肌肉。皮肤温度与外界环境有关，日夜有1℃以 内的波动。
热舒适状态与感觉 皮肤组织迅速损伤 被烫伤的疼痛感 疼感域 热的感觉
37～35 ℃
34～33 ℃ 33～32 ℃ 32～30 ℃ 31～29 ℃ 20 ℃(手) 15 ℃(手)
开始有热的感觉
休息时处于热中性状态,热舒适 2-4met 的(中等)运动量时感觉舒适 3-6met 的(较大)运动量时感觉舒适 坐着时有不愉快的冷感 非常不快的冷感觉 极端不快的冷感觉
（热平衡方程）
26
（1）对热平衡方程的讨论 热平衡状态是指人体新陈代谢产热量正好等于人体与所处环境 的热交换量。显然，人体的热平衡是达到人体热舒适的必要条件。 由于式中各项可以在较大的范围内变动，许多种不同的组合都可能
满足上述热平衡方程，因此 q 0 并不充分。
从人体热舒适考虑，单纯达到热平衡是不够的，还应当使人体 与环境的各种方式换热量限制在一定的范围内。据研究，在人体达 到热平衡状态时，当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（称为 正常比例散热），人体才能达到热舒适状态，这一，要求蒸发散热量愈大， 热环境条件愈差。
热应力指数(HSI)
（Heat Strees Index)
给定热环境中作用于人体的热应力等于人体所需的蒸发散热量； 数值上等于需要的蒸发散热量与人体最大蒸发散热量之比乘以100； 主要用于夏季室内热环境评价
q
w.req=q m±
《民用建筑节能设计标准》(GBJ24-95)
《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》等。
3
教学进度及学时安排
章节及其主要内容 第一章 室内、外热环境
§1 室内热环境 §2 人对室内热环境的反映与评价 §3
室外热环境
§4 建筑热工设计分区
第二章 传热基本知识
§1 传热的基本方式
§2 平壁的稳定导热计算 §3 对流换热计算
14
（2）人体与外界的热交换形式 • 对流换热 • 辐射换热
• 出汗蒸发
• 呼吸散热
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（3）影响人体与外界热交换的因素
① 环境空气温度：对流换热
② 环境表面温度：辐射换热 ③ 水蒸汽分压力（空气湿度）：对流质交换 高温环境，增加热感； 低温环境，增加冷感。
④ 风速：对流热交换和对流质交换
⑤ 服装热阻：影响所有换热形式
A 有效温度法
B热应力指标法 C预计热指标法
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• 室内热湿环境
有效温度(Effective
Temperature ET)
由Houghton,Yaglon等人于1923 年提出 表征室内气温、湿度及气流速度三 者对人体综合作用的一种主观评价 指标 未考虑辐射的影响，改进后称为 ET*, 1972成为ASHRAE的评价标 准
9
2、室内热气候的构成要素(四要素)
① 室内空气温度
适宜值：冬季 16～22℃；夏季 24～28℃ ② 室内空气湿度 适宜值：30～70% ③ 室内空气气流状况（速度、密度、洁净度）
速度适宜值：冬季 ＜0.2m/s；夏季 0.2～1m/s
④ 壁面辐射温度 室内空气温度与壁面温度总是存在温差，二者接近为佳。
环境温度（偏高、偏低都增加代谢率）
性别（男性高于女性） 年龄（少年高于老人） 神经紧张程度（紧张时代谢率高） 进食后时间的长短等（进食后代谢率增加，蛋白质代谢率高）
B 单位: met, 1met = 58.2 W/m2
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肌肉活动与代谢率
肌肉活动强度对代谢率起 决定性的影响。一般的室
内运动代谢率多在5 met
以下。
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垂直温差对人热舒适的影响 当受试者处于热中性状态时，头足温差仍然使人感到不舒适。
23
●材料与人的热舒适感
» Í ² ¬ µ Ø ° å ² Ä Á Ï µ Ä Ê æ Ê Î Â ¶ È Ø ° µ å Ã æ ² ã ² Ä Á Ï Ä ¾ ì Ä » ý Í Á « Ö Ã ¯ µ Ø Ì º 5 mm È í ¾ Ä ð Ä Ï ¾ µ Ø ° å 2 mm ¾ Û Â È Ò Ï © ó À ´ í Ê ¯ ú Ò Â â ¶ È >85£ ¥ µ Ä µ Ø Ã æ Î Â ¶ È (¡ æ ) 23~28 26~28.5 21~28 23~28 24.5~28 26.5~28.5 28~29.5