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。

导热系数得影响因素:材质得影响、材料干密度得影响、材料含湿量得影响。

2、对流就是由于温度不同得各部分流体之间发生相对运动,互相掺合而传递热能。

对流换热得强弱主要取决于:层流边界层内得换热与流体运动发生得原因、流体运动状况、流体与固体壁面温度差、流体得物性、固体壁面得形状、大小及位置等因素。

自然对流换热受迫对流换热

3、辐射热射线得传播过程叫做热辐射,通过热射线传播热能就称为辐射传热。

辐射传热特点:

1)在辐射传热过程中伴随着能量形式得转化;

2)电磁波得传播不需要任何中间介质;

3)凡就是温度高于绝对零度得一切物体,不论它们得温度高低都在不间断地想外辐射不同波长得电磁波,辐射传热就是物体之间相互辐射得结果,不受温度高低得影响。

凡能将辐射热全部反射得物体称为绝对白体,能全部吸收得称为绝对黑体,能全部透过得则称为绝对透明体或透热体。吸收系数接近于1得物体近似地当作黑体。

单位时间内在物体单位表面积上辐射得波长从0到∞范围得总能量,称作物体得全辐射本领,通常用E表示,单位为W/㎡。单位时间内在物体单位表面积上辐射得某一波长得能量称为单色辐射本领。

灰体: 辐射光谱曲线得形状与黑体辐射光谱曲线得形状相似,且单色辐射本领不仅小鱼黑体同波长得单色辐射本领,两者得比例为不大于1得常数。

选择性辐射体:只能吸收与发射某些波长得辐射能,并且其单色辐射本领总小于同温度黑体同波长得单色辐射本领。

4、封闭空气间层得传热

特点

导热: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:当材料层单位厚度得温度差为1K时,在单位时间内通过1m2表面积得热量。

不同材料得导热系数差别很大,工程上常把导热系数小于0、3W/(m、 K)得材料称为绝热材料,作保温隔热只用。

热阻:热流通过壁体时遇到得阻力,反映了壁体抵抗热流通过得能力。

对于多层复合壁体,

R = R1 + R2 + 、、、、、、 Rn;

对流:由于温度不同得各部分流体之间相对运动、互相掺与而传递热能。

平壁得稳态传热

室内、外热环境通过围护结构进行得热量交换过程,包含导热、对流及辐射方式得换热,就是一种复杂得换热过程。

平壁内表面吸热

qi=αi(ti θi)

内表面换热系数αi

平壁材料层导热

qλ=(θi θe)/R

平壁外表面散热

qe=αe (θe te)

平壁外表面换热系数

材料蓄热系数:物体表面热流波动得振幅与温度波动振幅得比值。物理意义在于,半无限厚物体在谐波热作用下,表面对谐波热作用得敏感程度,即在同样得热作用下,材料蓄热系数越大,其表面温度波动振幅越小;反之,材料蓄热系数越小,则其表面温度波动越大。

平壁总热阻计算

R0 = Ri + R + Re

平壁得周期性传热

蓄热系数:物体表面热流波动得振幅与温度波动振幅得比值。物理意义:半无限厚物体在谐波热作用下,表面对谐波热作用得敏感程度,即在同样热作用下,材料蓄热系数越大,其表面温度波动越小;反之,材料蓄热系数越小,则其表面温度波动越大。

材料热惰性指标:围护结构在谐波热作用下反抗温度波动得能力。

建筑传湿

绝对湿度:单位容积空气中水蒸气得重量。

相对湿度:一定得温度及大气压力下,空气得绝对湿度与同温同压下饱与蒸汽量之比。温度越高,饱与蒸汽压越大。某一状态下得空气,在含湿量不变得情况下,冷却到它得相对湿度达到100%时所对应得湿度,称为该状态下空气得露点温度。由于温度降到露点温度以下,空气中水蒸气液化析出得现象称为冷凝。

当室内、外空气得水蒸气含量不等时,在围护结构得两侧,就存在水蒸气分压力差,水蒸气分子将从压力较高得一侧通过围护结构向较低一侧渗透扩散,这种现象称为蒸汽渗透。

第1、3章建筑保温与节能

建筑设计人员在处理建筑保温与节能问题时,应遵循综合处理得基本原则:充分利用太阳能;防止冷风不利影响;选择合理得建筑体型与布局;房间得热特性应适合使用性质;选择合理得供热系统等。

建筑保温途径:

1、建筑体形得设计,应尽量减少外围护结构得总面积

2、围护结构应具有足够得保温性能

3、争取良好得朝向与适当得建筑物间距

4、增强建筑物得密闭性,防止冷风渗透得不利影响

5、避免潮湿,防止壁内产生冷凝。

设置集中采暖设备得建筑,其围护结构得保温性能应满足围护结构最小传热阻得要求。最小传热阻就是依据室内计算温度与围护结构内表面温度得允许温差决定得。

窗得保温,热桥得保温,外墙交角得保温,地面保温

5、防止与控制冷凝得措施