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。

3）预计热感指数：PMV :人体蓄热量是空气温度、空气相对湿度、气流速度和平均辐射温度4个环境参数及人体新陈代谢产热率、皮肤平均温度、肌体蒸发率、所着衣热阻的函数。

9、城市区域气候特点：

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。

10.我国建筑热工设计气候分区

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

11.被动式太阳能建筑

原理：当太阳辐射热透过日光室玻璃照射到墙面上时，墙面吸收热能，温度升高，并通过对流方式将热量传给日光室内的空气，使之温度升高，由上部开口流入室内；室内的低温空气由下部开口流进日光室，不断循环流动的空气提高了室内气温，从而改善了室内热环境。

注意点：1）日光室的朝向应选择当地日照时间长，太阳辐射强烈的方位，一般以东南、南、西南向为宜；

2）日光室的玻璃应选择热光比大的玻璃，并应有较大的面积。这是因为玻璃是短波热射线的透射体，而又是长波热射线的非透射体，能阻挡日光室的热量辐射外逸；

3）墙面对太阳辐射热的吸收至关重要，表面一定要用对太阳辐射热吸收系数大的材料；

4）上下通风口尺寸应适当，过大、过小都会影响采暖效果5）在使用上，当一晚或无日辐射的时候，如日光室的气温低于室外气温，应关闭上下通风口，避免室内热量的损失。

12.人感觉最适宜的相对湿度应为50~60%

13.决定气候的主要因素：太阳辐射、大气环流、地面

14.城市热环境的特征是：日辐射减少、高温化、干燥化、通风不良

第二章：建筑的传热与传湿

1.热能传递的动力是温度差

2.传热是指物体内部或物体与物体之间热能转移的现象。

3.导热是由温度不同的质点（分子、原子、自由电子）在热运动中引起的热能传递现象。

导热系数：在稳定条件下，1m厚的物体，两侧表面温差为1℃，1h内通过1㎡面积传递的热量。

导热系数的影响因素：材质的影响、材料干密度的影响、材料含湿量的影响。

2、对流是由于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。

对流换热的强弱主要取决于：层流边界层内的换热与流体运动发生的原因、流体运动状况、流体与固体壁面温度差、流体的物性、固体壁面的形状、大小及位置等因素。

自然对流换热,受迫对流换热

3、辐射

热射线的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的转化；

2）电磁波的传播不需要任何中间介质；

3）凡是温度高于绝对零度的一切物体，不论它们的温度高低都在不间断地想外辐射不同波长的电磁波，辐射传热是物体之间相互辐射的结果，不受温度高低的影响。

凡能将辐射热全部反射的物体称为绝对白体，能全部吸收的称为绝对黑体，能全部透过的则称为绝对透明体或透热体。吸收系数接近于1的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的波长从0到∞范围的总能量，称作物体的全辐射本领，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的某一波长的能量称为单色辐射本领。

灰体：辐射光谱曲线的形状与黑体辐射光谱曲线的形状相似，且单色辐射本领不仅小鱼黑体同波长的单色辐射本领，两者的比例为不大于1的常数。选择性辐射体：只能吸收和发射某些波长的辐射能，并且其单色辐射本领总小于同温度黑体同波长的单色辐射本领。

4、封闭空气间层的传热特点

封闭空气间层的传热是导热、对流和辐射三种传热方式综合作用的结果。

与封闭间层表面材料的辐射性能（黑度、温度）、空气间层厚度、空气间层位置、密闭性、热流方向等因素有关。封闭空气间层可以增加热阻，省材料，重量轻.一般空气间层设置在温度低的一侧，以减少热辐射损失；常采用单面贴铝箔，且设在温度较高侧，以防止内部发生冷凝；若技术允许，增加层数较单纯增加厚度要好。

（１）在建筑围护结构中采用封闭空气间层可以增加热阻，并且材料省，重量轻，是一项有效而经济的技术措施。（２）如果构造技术可行，在围护结构中用一个“厚”的空气间层不如应个“薄”的空气间层。（３）为了有效地减少空气间层的辐射传热量，可以在间层表面涂贴反射材料，一般在一个表面涂贴，并且是在温度较高一侧，减小间层表面的辐射系数，并防止间层内结露。

5.绝热材料的导热系数λ为小于0.3W/(m*K)

6.白色物体表面与黑色物体表面对于长波热辐射的吸收能力相差极小。

7.导热系数的概念:导热系数ג反映了整体材料的导热能力，在数值上等于：当材料层单位厚度的温差为1K时，在单位时间内通过1m2表面积的热量。

8.传热的基本方式：导热、对流、辐射

9.平壁的稳态传热:整个传热过程分为三个过程平壁内表面吸热，平壁材料层导热，平壁外表面散热。

q=(ti-te)/(Ri+Re+R)=(ti-te)/Ro=(ti-te)Ko

Ri—平壁内表面换热阻R—平壁导热热阻

Re—平壁外表面换热阻m2*K/W

Ro—平壁的总热阻Ro=Ri+R+Re

Ko—平壁的总传热系数Ko=1/Ro（W/(m2*K)

平壁的总热阻越大，通过平壁的传热量就越少。平壁的总热阻和总传热系数是互为倒数的关系。

Ko表示平壁的总传热能力。

10.热阻

R=d/ג单位:m2*K/W 热阻反应了壁体抵抗热流通过的能力。想要增加热阻，可以加大平壁的厚度d，或选用导热系数ג值小的材料。多层复合壁体的总热阻等于各层材料热阻之和。

11.封闭空间层的传热:提高维护结构的保温隔热性能。是对流、导热和辐射三种传热方式综合作用的结果。

用于空气层导热性能差，冷表面附近的空气下沉，进入自然对流状态。

在有限封闭空间内空气伴随着导热会产生自然对流换热，对流换热的强度与

间层的厚度，位置，形状等因素有关。

12.平壁周期性传热: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。

13.简谐热作用：温度随时间呈正弦函数或余弦函数的规律变化。

14.半无限厚平壁在简谐热作用下的传热特征：

1）平壁表面及内部任一点X处的温度，都会出现和介质温度周期Z相同的简谐波动。