(完整版)建筑物理(第四版)刘加平课后习题答案第2章

第二章 建筑围护结构的传热原理及计算

习 题

2-1、建筑围护结构的传热过程包括哪几个基本过程，几种传热方式？分别简述其要点。 答：建筑围护结构传热过程主要包括三个过程：表面吸热、结构本身传热、表面放热。 表面吸热——内表面从室内吸热（冬季），或外表面从事外空间吸热（夏季）

结构本身传热——热量由高温表面传向低温表面

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）

2-2、为什么空气间层的热阻与其厚度不是成正比关系？怎样提高空气间层的热阻？ 答：在空气间层中，其热阻主要取决于间层两个界面上的空气边界层厚度和界面之间的辐射换热强度。所以，空气间层的热阻于厚度之间不存在成比例地增长关系。

要提高空气间层的热阻可以增加间层界面上的空气边界层厚度以增加对流换热热阻；或是在间层壁面上涂贴辐射系数小的反射材料以增加辐射换热热阻。

2-3、根据图2-17所示条件，定性地作为稳定传热条件下墙体内部的温度分布线，应区别出各层温度线的倾斜度，并说明理由。已知λ3〉λ1〉λ2。 答：由dx d q θλ

-=可知，由于是稳定传热，各壁面内的热流都相同，当λ值越大时，各壁层的温度梯度dx

d θ就越小，即各层温度线的倾斜度就越小。

2-4、如图2-18所示的屋顶结构，在保证内表面不结露的情况下，室外外气温不得低于多少？并作为结构内部的温度分布线。已知：ti=22℃，ψi=60%，Ri= 0.115m2•k/W ，Re=0.043 m2•k/W 。

解：由t i =22℃，ψi =60% 可查出Ps=2642.4Pa

则 pa p p i s 44

.15856.04.2642=⨯=⨯=ϕ

可查出露点温度 88.13=d t ℃

要保证内表面不结露，内表面最低温度不得低于露点温度

1）将圆孔板折算成等面积的方孔板 m a a d 097.0422==π

2）计算计算多孔板的传热阻

有空气间层的部分（其中空气间层的热阻是0.17）

W K m R /)(35.004.011.074

.10265.017.074.10265.0201⋅=++++= 无空气间层的部分 W K m R /)(24.004.011.074.115.0202⋅=++=

3）求修正系数

)/(74.11K m W ⋅=λ )/(57.017

.0097.02K m W ⋅==λ

33.074

.157.012==λλ 所以修正系数取0.93

4）计算平均热阻

W K m R /)(143.093.015.024.0053.035.0097.0053.0097.02⋅=⨯⎥⎥⎥⎥⎦

⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-++= 5）计算屋顶总的传热系数

W K m R /)(63.015.0143.019

.005.093.002.017.001.02⋅=++++= 6）计算室外温度

11

.088.132263.022-=--=-e i

i i e i t R t R t t θ 得 te=-24.79℃ 由此可得各层温度是

θ1=3.45℃ θ2=-15.92℃

θ3=-17.5℃ θe=-21.84℃

可画出结构内部的温度分布线。