建筑热工学(1)
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：
建筑热工学-1建筑热工学基础知识
相关规范
民用建筑热工设计规范（ 民用建筑热工设计规范（GB50176-93） ） 建筑气候区划标准（ 建筑气候区划标准（GB50178－93） － ） 民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）（GBJ24-95） 民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）（ ）（ ） 公共建筑节能设计标准（ 公共建筑节能设计标准（GB50189-20005） ）
θi − θe
R1 + R2 + R3
二、对流换热：
层流边界层：由于摩擦力作用，在紧贴固体壁面处有一 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： θ −t θ −t qc = ac (θ − t ) = = 1 Rc ac
对流换热系数 对流换热热阻
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 热工学中常遇到的对流换热问题都是指固体壁面与空气间 的换热，据具体情况选用表7-1公式：
三、辐射换热：
1、辐射换热的本质和特点：
本质：物体表面向外辐射出的电磁波在空间传播；电磁 波的波长可从 10-6 m到数公里；不同波长的电磁波落到 物体上可产生各种不同的效应（如图7-5）； 红外线： 热射线： 热辐射：热射线的传播过程。
三、辐射(radiation) ：
定义：辐射指依靠物体表面向外发射热射线（能产生显著 效应的电磁波）来传递能量的现象。 自然界中凡温度高于绝对零度（0K）的物体，都能发射 辐射热，同时，也不断吸收其它物体投射来的辐射热。 特点：辐射换热时有能量转化：热能 -- 辐射能参与换热的物体无须接触。 如图，辐射热的反射、 吸收与透射。 例：普通窗玻璃 的保温能力、吸热玻璃 热能
建筑热工学
建筑物理与建筑设备辅导之建筑热工学(1)第一章建筑热工学建筑热工学的主要任务是以热物理学、传热学和传质学作为理论基础，应用已揭示的传热、传质规律，通过规划和建筑设计上的手段有效地防护和利用室内、外气候因素，合理地解决建筑设计中围护结构的保温、隔热和防潮等方面的间题，以创造良好的室内气候条件，节约能源并提高围护结构的耐久性第一节建筑热工学基本原理一、传热方式热量的传递称为传热。
根据传热机理的不同，传热的基本方式分为导热、对流和辐射。
(一)导热(热传导)导热是指温度不同的物体各部分或温度不同的两物体直接接触而发生的传热现象1.傅立叶定律导热基本定律，即傅立叶定律的数学表达式为：式中 q——热流密度(热流强度)，单位时间内，通过等温面上单位面积的热量，单位为W/m2——温度梯度，温度差△t与沿法线方向两个等温面之间距离△n的比值的极限，单位为K/mλ——材料的导热系数，单位为W/(m·K)均质材料物体内各点的热流密度与温度梯度成正比，图1-1 等温面示意图但指向温度降低的方向。
式(1-1)中的负号表示热量的传递方向和温度梯度的方向相反。
2.导热系数表征材料导热能力大小的量是导热系数，单位是W/(m·K)。
其数值是物体中单位温度降度(即1m厚的材料的两侧温度相差1oC时)，单位时间内通过单位面积所传导的热量。
各种材料导热系数入的大致范围是：气体： 0.006～0.6 W/(m·K)液体： 0.07～0.7 W/(m·K)金属： 2.2～420 W/(m·K)建筑材料和绝热材料：0.025～3 W/(m·K)空气在常温、常压下导热系数很小，所以围护结构空气层中静止的空气具有良好的保温能力。
材料的导热系数不但因物质的种类而异，而且还和材料的温度、湿度、压力和密度等因素有关。
而影响导热系数主要因素是材料的密度和湿度。
(1)密度。
一般情况下，密度小的材料导热系数就小，反之就大。
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%。
热工学_第1章_建筑热工学基本原理
第一节 室外热环境
一、地区性气候及其特征对建筑的影响
1、气候因素（日照、降水、温度、湿度等）直接影响建筑 的功能、形式、围护结构。决定了建筑的形式是紧凑的还 是疏松的？是封闭的还是开敞的？是厚重的还是轻盈的？ 是平屋顶还是坡屋顶„„所有这些构成了乡土建筑的最基 本特征。 2、气候与其它相关因素共同影响建筑。例如气候条件决 定了一个地区的水源、植被状况，对地质土壤也有一定程 度的影响，从而大体上限定了该地区的建筑材料。 3、气候还会影响人、社会审美等方面的差异性，最终间接 而又鲜明的影响到建筑本身。
降水强度：单位时间的降水量。等级以24小时的总量来划分
小雨<10mm，中雨10～25mm，大雨25～50mm，暴雨50～100mm 华南地区雨季：5～10月，长江流域6～9月（梅雨）。
第一节 室外热环境
四、影响建筑设计的气候因素
5、降水
降水量 分布图
第一章
第一节 第二节 第三节 第四节
建筑热工学基础知识
第二篇
建筑工学
吉林大学珠海学院 建筑系 赵凤杰
什么是建筑热工学？
建筑热工学是研究建筑物室内外热湿作用对建筑围护 结构和室内热环境的影响，是建筑物理的组成部分。
建筑热工学的主要任务什么？
是研究如何创造适宜的室内热环境，以满足人们工 作和生活的需要。建筑物既要抗御严寒、酷暑，又 要把室内多余的热量和湿气散发出去。对于特殊建 筑，如空调房间、冷藏库等不仅要考虑热工性能， 而且还要考虑投资和节能等问题。
2、空气温度 ●室外气温与城市热岛现象
▲在建筑物与人口密集的大城市，由于地面覆盖物吸收的辐射热多，发热体也多，形成城市 中心的温度高于郊区，即“城市热岛”现象。 ▲热岛现象的存在，使市中心温度较高的空气由于质量轻而向上升，郊区地面的较冷空气则 从四面八方流向城市。市区热空气携带的一部分烟尘滞留在城市上空，一部分较重的在郊区 沉降，污染地面，因此在城市规划中应减弱或避免产生热岛现象。 ▲热岛现象也有明显的日变化和年变化，一般冬季强夏季弱，夜晚强白天弱。
(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(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
29
（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
22
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）
23
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。
一级注册建筑师-建筑物理与设备分类模拟题建筑热工学(一)
建筑物理与设备分类模拟题建筑热工学(一)单项选择题1、风玫瑰图中，风向、风频是指以下哪种情况?A．风吹去的方向和这一风向的频率 B．风吹来的方向和这一风向的频率C．风吹来的方向和这一风向的次数 D．风吹去的方向和这一风向的次数2、室温允许波动范围为±1℃的工艺性空调房间，不应有：A．东、西向外窗 B．北向外窗C．东、西向外墙 D．屋顶3、?夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准?对窗户的气密性有一定的要求，主要原因是：A．窗缝的空气渗透影响室内的温度B．窗缝的空气渗透会增加采暖空调的耗能C．窗缝的空气渗透影响室内的湿度D．窗缝的空气渗透会将灰尘带入室内4、以下四种不同构造的外墙，哪个热稳定性较差?A．内侧保温材料，外侧轻质材料B．内侧实体材料，外侧保温防水材料C．内侧保温材料，外侧实体材料D．内侧、外侧均采用实体材料5、我国的?民用建筑热工设计标准?(GB 50176—1993)将我国分成了5个气候区，分区的主要依据是：A．累年最冷月的最低温度B．累年最热月的平均温度C．累年最冷月的平均温度和累年最热月的平均温度D．累年最冷月的最低温度和累年最热月的最高温度6、以下关于太阳的高度角和方位角的说法哪个是正确的?A．高度角与建筑物的朝向有关B．方位角与建筑物的朝向有关C．高度角和方位角都与建筑物的朝向有关D．高度角和方位角都与建筑物的朝向无关7、同一类型采嚷居住建筑，在以下城市中，外墙传热系数要求最小的城市是：A．北京 B．石家庄C．太原 D．西安8、有关房间的开口与通风构造措施对自然通风的影响，下述哪条不正确?A．开口大小与通风效率之间成正比B．开口相对位置直接影响气流路线C．门窗装置对室内自然通风影响很大D．窗口遮阳设施在一定程度上阻挡房间通风9、以下哪条可以保证墙面绝对不结露?A．保持空气枯燥 B．墙面材料吸湿C．墙面温度高于空气的露点温度 D．墙面温度低于空气的露点温度10、为满足自然通风的需要，?公共建筑节能设计标准?(GB 50189—2005)对外窗的可开启面积作出规定，以下哪一项为哪一项该标准的规定?A．不应小于20% B．不应小于30%C．不应小于40% D．不应小于50%11、某办公建筑内设通风道进行自然通风，以下哪一项不是影响其热压自然通风效果的因素?A．出风口高度 B．外墙的开窗率C．通风道面积 D．风压大小12、对一栋建筑物内同一楼层上的采暖房间，当其开间大小相同时，哪个朝向的采暖负荷最大? A．东 B．西C．南 D．北13、对于间歇使用的空调建筑，以下哪种外墙做法是正确的?A．外围护结构内侧采用重质材料B．外围护结构均采用重质材料C．外围护结构内侧宜采用轻质材料D．外围护结构的做法只要满足传热系数的要求就可以14、冬季，墙面上出现了结露现象，下面哪一条能够准确地解释发生结露现象的原因?A．室内的空气太湿了 B．墙面不吸水C．墙面附近的空气不流动D．墙面温度低于空气的露点温度15、自然界中的空气含水蒸气的能力会随一些条件的变化而变化，以下哪一条说法是正确的?A．空气含水蒸气的能力随着温度的升高而减弱B．空气含水蒸气的能力随着温度的升高而增强C．空气含水蒸气的能力与温度无关D．空气含水蒸气的能力与风速有关16、以自然通风为主的建筑物，确定其方位时，根据主要透风面和建筑物形式，应按何时的有利风向布置?A．春季 B．夏季C．秋季 D．冬季17、以下哪种玻璃的传热系数最小?A．夹层玻璃 B．真空玻璃C．钢化玻璃 D．单层LOW—E玻璃18、根据围护结构外外表日照时间的长短和辐射强度的大小，采取隔热措施应考虑的先后顺序应该是：A．屋顶、西墙、东墙、南墙和北墙B．西墙、东墙、屋面、南墙和北墙C．西墙、屋面、东墙、南墙和北墙D．西墙、东墙、南墙和北墙、屋面19、关于夏季防热设计要考虑的“室外综合温度〞，以下哪个说法是正确的?A．一栋建筑只有一个室外综合温度B．屋顶和四面外墙分别有各自的室外综合温度C．屋顶一个，四面外墙一个，共有两个室外综合温度D．屋顶一个，东面墙一个，南北墙一个，共三个室外综合温度20、以下描述中，哪一项为哪一项外墙内保温方式的特点?A．房间的热稳定性好 B．适用于间歇使用的房间C．可防止热桥部位内外表结露 D．施工作业难度较大21、围护结构最小传热阻应使以下哪项满足规定的要求?A．年采暖能耗指标B．采暖设计负荷C．冬季室内计算温度与围护结构内外表温度之差D．夏季室内计算温度与围护结构内外表温度之差22、?民用建筑热工设计标准?第5.1.1条规定，在房间自然通风情况下，建筑物屋面内外表和东西外墙内外表最高温度应满足下述哪一条要求?A．小于夏季室外计算温度的最高值 B．小于等于夏季室外计算温度的最高值C．等于夏季室外计算温度的最高值 D．大于夏季室外计算温度的最高值23、以下图中多层材料组成的复合墙体，哪种做法总热阻最大?24、北方某节能住宅外墙构造如图1—4所示，关于干挂饰面层之间缝的处理及其目的说明，以下哪条正确?A．应该密封，防止雨雪进来B．不应密封，加强空气层的保温作用C．不应密封，有利于保持保湿层的枯燥D．不应密封，有利于饰面层的热胀冷缩25、建筑物需满足以下哪个条件时才能形成热压通风?A．进风口大于出风口 B．进风口小于出风口C．进风口高于出风口 D．进风口低于出风口26、?民用建筑热工设计标准?中有条文提出‘链续使用的空调建筑，其外围护结构内侧和内围护结构宜采用重质材料〞主要原因是：A．重质材料热惰性大，有利于保持室内温度稳定B．重质材料热惰性小，有利于保持室内温度稳定C．重质材料保温隔热性能好D．重质材料蓄热系数小27、居住建筑的窗墙面积比应该得到适当的限制，以下哪项不是主要原因?A．窗墙比太大不利于降低采暖和空调能耗B．窗墙比太大影响建筑立面设计C．窗墙比太大会提高建筑造价D．玻璃面积太大，不利于平安28、以下哪种窗户的传热系数是最小的?A．单层塑框双玻窗 B．单层钢框双玻窗C．单层塑框单玻窗 D．单层钢框单玻窗29、以下哪条措施对建筑物的夏季防热不利?A．外墙面浅色粉刷 B．屋顶大面积绿化C．窗户上设遮阳装置 D．增大窗墙面积比30、在图1-5所示的情况下。
建筑物理复习(建筑热工学)
盛年不重来，一日难再晨。
及时宜自勉，岁月不待人。
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 e r cq q q q q ∆=-±±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 d P P P=+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：max100%ff ϕ=⨯⑶同一温度（T 相对湿度又可表示为空气中100%sPP ϕ=⨯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 ）。
第一章建筑热工学基础知识
黑体：对外来辐射全吸收的物体， ρ＝１ 白体：对外来辐射全反射的物体， γ＝１ 辐射热的反射吸收与透射 透明体：对外来辐射全透过的物体τ＝１
m a x
289 7.6 T
max 单色辐射力为最大的波 长
黑体的温度越高，其最大辐射力的波长愈短，如太 阳相当于温度为6000K的黑体辐射，其最大辐射力波 长为0.5μm ；而16℃左右的常温物体发射的最大辐 射力波长约在10 μm 。
第二节 围护结构传热基础知识
2. 物体表面对外来辐射的吸收与 反射特性
材料导热系数表达图
第二节 围护结构传热基础知识
导 热 系 数
– 各种物质的导热系数，均由试验确定。以金属的导 热系数最大，非金属和液体次之，气体最小。
– 各种材料的λ值大致范围是： 气体为0.006~0.6； 液体为0.07~0.7； 建筑材料和绝热材料为0.025~3； 金属为2.2~420。
度、物体表面状况（形状粗糙程度）等。
第二节 围护结构传热基础知识
（1）自然对流 自然对流:由于流体冷热部分的密度不同而引
起的流动。 空气的自然对流是由于空气温度愈高密
度愈小，当环境中存在空气温差时，低温 密 度大的空气与高温 密度小的空气之间形成压 力差（热压），产生自然对流。
垂直表面:c 2.04 t 水平表面(热流向上) :c 2.54 t 水平表面(热流向下) :c 1.34 t
–（3）在固体中，除金属外，都是由平衡位置不变的 质点振动引起，在金属中，主要是通过自由电子的转 移而导热。
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。
第一章建筑热工学-室内外热环境
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升温过程: 太阳辐射——地面——气温
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注意：目前所用气温资料为 各城市近郊气象台站离地面 1.5m高处的空气温度，与城 市中心地区的气温有差别。 由于城市热岛效应，城市中 心地区的气温常高于城郊和 农村。
台北
北京
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室外空气湿度因素 空气湿度是指空气中水蒸气的含量,来源于各种水面、植物及其它载水体 的蒸发和升腾作用。相对湿度的日变化受地面性质、水陆分布、季节寒暑、 天气阴晴等因素影响，相对湿度日变化趋势与气温变化相反。 我国因受海洋气候的影响，南方大部分地区相对湿度以夏季为最大，秋季 最小。华南地区和东南沿海一带，因春季海洋气团侵入，相对湿度以3~5月为 最大，秋季最小，所以在南方地区春夏之交时气候较为潮湿，形成明显的潮 湿季节，对这一地带的建筑防潮和室内热环境都具有重要影响。
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风是水平方向的气流 形成: 空气压力差——————空气受热不均匀 (热压差) 高空气流: 热————冷
地面气流:
冷————热
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大气环流
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季风(海陆风)
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地方风
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风的垂直分布:
v0
v/v0
100%
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通过本篇的学习，能够熟练掌握建筑热工学的基本理论和设计方法， 并能在建筑设计中灵活运用相关的国家标准和规范，如: 《民用建筑热工设计规范》(GB50176-93) 《建筑气候区划标准》(GB50178-93) 《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》
建筑热工学第建筑保温
以选择的灵活性较大，不管 是板块状，纤维状以至松散 颗粒状材料均可应用。
外粉 墙
砖砌 体
内粉 墙
隔汽 层
保温 层
单设保温层结构示例
2.2.5 围护结构保温构造
③复合构造
当单独用某一种方式不能满足保温要求，或为到达保温要求 而造成技术经济上不合理时，往往采用混合型保温构造。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。
2、最小附加热阻
墙角附加保温层的长度l不应小于 墙厚d的倍。
外墙交角保温
其他外墙角保温层做法参考图，p74。
外墙交角保温
其他外墙角保温层做法参考图，p74。
热桥保温
2.3.4 地面的保温 地面的热工性能对人体的热舒适影响较大。据测定，裸 足直接接触地面散失的热量，约为人体向其他部位散热 量的1/6。
2 建筑保温
2.1 建筑保温的途径
1〕建筑体型的设计，应减少外围护结构的总面积
QqF
当温差一定时，总传热量与面积 成正比。因此，减少建筑物的总 面积也就能减少能耗，既能节省 开支又能节约能源。
Q：总传热量〔w·h〕
q：单位时间单位面积的传热 量〔w/㎡〕
τ：传热时数〔h〕
F：围护结构的总面积〔 ㎡ 〕
〔4〕增强围护结构的密闭性，防止冷风渗透的不利影响。
具体措施：合理布置竖向交通井。 楼梯、电梯以及内天井等上下 联系的空间，高度大，能显著 增加由热压引起的冷风渗透。
高层建筑的竖向交通井如果正 对主入口设计，将大大增加不 必要的冷风渗透。
因此应将门厅和电梯井之间有 一段缓冲距离。
华尔斯酒店大堂
2.1 建筑保温的途径
2.1 建筑保温的途径
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1、根据丹麦学者房格尔的观点,影响人体热舒适的物理量有几个,人体的热感觉分为几个等级?( )
A.四个物理量、七个等级
B.五个物理量、六个等级
C.六个物理量、七个等级
D.六个物理量、五个等级
2、下列参数中，与热感觉（PMV）指数无关的是（）
A.室内空气温度
B.露点温度
C.气流速度
D.空气湿度
3、关于太阳辐射，下述哪一项不正确?（）
A.太阳辐射的波长主要是短波辐射
B.到达地面的太阳辐射分为直射辐射和散射辐射
C.同一时刻，建筑物各表面的太阳辐射照度相同
D.太阳辐射在不同的波长下的单色辐射本领各不相同
4、下列的叙述，（）不是属于太阳的短波辐射。
A.天空和云层的散射
B.混凝土对太阳辐射的反射
C.水面、玻璃对太阳辐射的反射
D.建筑物之间通常传递的辐射能
5、避免或减弱热岛现象的措施，描述错误是（）。
A.在城市中增加水面设置
B.扩大绿化面积
C.采用方形、圆形城市面积的设计
D.多采用带形城市设计
6、在夏热冬冷地区，对建筑热工设计的要求（）。
A.应满足冬季保温要求，部分兼顾夏季防热
B.必须满足夏季防热要求，适当兼顾冬季保温
C.必须充分满足夏季防热要求，一般可不考虑冬季保温
D.部分地区应考虑冬季保温，一般可不考虑夏季防热
7、我国的《民用建筑热工设计规范》（GB50176-1993）将我国分成了五个气候区，分区的主要依据是（）
A.累年最冷月的最低温度
B.累年最热月的平均温度
C.累年最冷月的平均温度和累年最热月的平均温度
D.累年最冷月的最低温度和累年最热月的最高温度
8、按《民用建筑热工设计规范》要求，下列哪一地区的热工设计必须满足冬季保温要求，部分地区兼顾夏季防热?（）
A. 严寒地区
B. 夏热冬冷地区
C. 寒冷地区
D.夏热冬暖地区
9、下面列出的城市中, 不属于夏热冬暖地区的是( )
A.广州
B.海口
C.南宁
D.长沙
10、多层平壁稳定传热时，下面哪条温度分布线是正确的( )
A.A
B.B
C.C
D.D 11、在热量的传递过程中，物体温度不同部分相邻分子发生碰撞和自由电子迁移所引起的能量传递称为（）。
A.辐射
B.对流
C.导热
D.传热
12、热量传递有三种基本方式，他们是导热、对流和辐射。
关于热量传递下面哪个说法是不正确的（）
A.存在着温度差的地方，就发生热量传递
B.两个互相不直接接触的物体间，不可能发生热量传递
C.对流传热发生在流体之中
D.密实的固体中的热量传递只有导热一种方式
13、导热系数是指在稳态条件下,在以下哪种情况时,通过1㎡截面积在lh内由导热方式传递的热量？（）
A.材料层厚度为1m,两侧空气温度差为1℃
B.围护结构内外表面温度差为1℃
C.围护结构两侧空气温度差为1℃
D.材料层厚度为1m,两侧表面温度差为1℃
14、在稳定传热状态下当材料厚度为1m 两表面的温差为1℃时，在一小时内通过1m2 截面积的导热量，称为（）。
A.热流密度
B.热流强度
C.传热量
D.导热系数
15、绝热材料的导热系数λ为（）。
A.小于0.4W/(m*K)
B.小于0.3W/(m*K)
C.小于0.2W/(m*K)
D.小于0.1W/(m*K)
16、一种材料的导热系数的大小，与下列哪一条有关（）
A.材料的厚度
B.材料的颜色
C.材料的体积
D.材料的容重
17、把下列材料的导热系数从低到高顺序排列，哪一组是正确的（）？
Ⅰ、钢筋混凝土；Ⅱ、水泥膨胀珍珠岩；Ⅲ、平板玻璃；Ⅳ、重沙浆砌筑粘土砖砌体；Ⅴ、胶合板（单选题，2分）
A. Ⅱ、Ⅴ、Ⅰ、Ⅳ、Ⅲ
B. Ⅴ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅰ
C. Ⅰ、Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅴ
D.Ⅴ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅲ、Ⅰ
18、下列墙体在其两侧温差作用下,哪一种墙体内部导热传热占主导,对流、辐射可忽略?( )
A.有空气间层的墙体
B.预制岩棉夹芯钢筋混凝土复合外墙板
C.空心砌块砌体
D.框架大孔空心砖填充墙体
19、有关材料层的导热热阻,下列叙述中哪一种是正确的?( )
A.厚度不变,材料层的热阻随导热系数的减小而增大
B.温度升高,材料层的热阻随之增大
C.只有增加材料层的厚度,才能增大其热阻
D.材料层的热阻只与材料的导热系数有关。