建筑物理热学重点.doc

人体与周围环境换热有对流、辐射、蒸发三种。*当达到热平衡状态时，对流换热约占总换热量的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，人体才能达到热舒适状态，能达到这种适宜比例的环境便是人体热舒适的充分条件。*人体新陈代谢产热量：主要取决于人体的活动量或者生产劳动强度。*对流换热量：与人体的皮肤温度、环境空气温度和气体流动速度均有密切关系。*人体在舒适时。皮肤温度在28-34摄氏度之间，开始感到温热时，皮肤温度为35-37摄氏度。*热环境的综合评价方法：1有效温度2热应力指数3预测热感指数*与建筑密切相关的气候因素为：太阳辐射、空气温度、空气温度、风及降水等。*太阳辐射*城市对气候的影响：1大气透明度小，消弱辐射。2气温高，形成热岛效应。3风速减小。4蒸发减弱，湿度变小。5雾多，能见度差。*太阳向四周发射不同波长的电磁波，波长范围大致在10 m 10 m，其中波长在0.2X10 -3X10 m范围内的能量占全部辐射能量的98%。因此，太阳辐射是地球的基本热源，也是决定地球上气候的主要因素。*在工程实践中，太阳辐射是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。*小雨10mm，中雨10-25mm，大雨25-50mm，暴雨50-100mm*人为因素导致城市区域的气候要素发生显著变化：1大气透明度较小，消弱了太阳辐射。 由于大气污染，城市的太阳辐射比郊区减少15-20%。2气温较高，形成温岛效应3风速减小、风向随地而异4蒸发减弱、湿度变小5雾多、能见度差室内的影响因素：1热环境设备的影响2其它设备的影响3人体活动的影响*建筑热工设计分区：1严寒地区：指累年最冷热平均温度低于或等于-10的地区。必须充分满足冬季保温要求，加强建筑物的防寒措施，一般可不考虑夏季防热。2寒冷地区：指累年最冷月平均温度为0至-10地区。建筑应满足冬季保暖要求，部分地区兼顾夏季防热。3夏热冬冷地区：指累年最冷月平均温度为0至-10地区，最热平均温度25-30地区。必须满足夏季防热要求，适当兼顾冬季保温。4夏热冬暖地区：指累年最冷月平均温度高于10，最热平均温度25-29地区。必须充分满足夏季防热要求，一般可不考虑冬季保温。*传热的基本方式分为导热、对流和辐射三种。*Q-棒的导热量（W）F-棒的截面积（平方米）T1,T2-（K）l-棒长（m） -导热系数（W/（M*K） *材料的导热系数大小受很多因素影响：1材质的影响。2材料干密度的影响。3材料含湿量的影响。*对流是由于温度不同的各部分流体之间发生相对运动、互相傪合而传递热能。因此，对流换热只发生在流体之中或者固体表面和与其紧邻的运动流体之间。*波长在0.8-600um之间的电磁波称为红外线，照射物体能产生热效应。通常把波长在0.4-40um范围内的电磁波（包括可见光和红外线的短波部分）称为热射线，因为它照射到物体上的热效应特别显著。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。*热辐射的吸收、反射和透射。*各种物体对不同波长的辐射热的吸收、反射及透射性能不同，这不仅取决于材质、材料的分子结构、表面光洁度等因素，对于短波辐射热还与表面的颜色有关。凡能将辐射热全部反射的物体（ ）则称为绝对白体，能全部吸收的称为绝对黑体。能全部透过的称为绝对透明体或透热体。*所有物体的辐射系数值均处于0-5.68W/（m *k ）之间。窗的传热特点：1 保温或隔热、得热或散热2 窗是保温能力最差部件3 窗的热阻或传热系数取决于窗的材料与构造窗的保温措施：1 控制各项墙面的开窗面积2提高窗的气密性，减少冷风渗透3 提高窗框的保温性能4 增加玻璃部分的保温能力建筑受潮后的影响：1 导致强度降低、变形、腐烂、脱落，从而降低使用质量，影响建筑物耐久性2 使其导热系数增大，保温能力降低3 材料还会滋生木菌、霉菌和其他微生物，严重危害环境卫生和人体健康防止和控制内部冷凝的措施：1 材料层次的布置应符合“难进易出”的原则2 设置隔气层3 设置通风间层或泄气通道保温的构造类型：1 保温、承重合二为一2 单设保温层3 复合构造建筑保温的途径：1 建筑形体的设计，应经量减少外围护结构的总面积 2 维护结构具有足够的保温性能3 争取良好的朝向和适当的建筑物间距4 增强建筑物的密闭性，防止冷风渗透的不利影响5 避免潮湿，防止壁内产生冷凝保温层布置方式： 在承重层外侧（外保温）、在承重层内侧（内保温）、在承重结构层中间围护结构传热异常部位：窗的保温、热桥保温、外墙交角的保温、地面的保温室内热量来源：1 室外高气温通过室内、外空气对流将大量的热量传入室内2 太阳辐射通过向阳的窗口直接射入室内3 邻近建筑物、地面、路面的反射辐射热机场波辐射热4 围护结构传入热量5 室内生产、生活及设备产生的余热建筑防热途径：1 减弱室外热作用2 窗口遮阳3 围护结构的隔热与散热 4合理的组织自然通风 5 尽量减少室内余热屋顶隔热措施：1 采用浅色外饰面，减小当量温度2 增大热阻与热惰性3 通风隔热屋顶4 水隔热屋顶 5 种植隔热屋顶房间通风重要性：1 可以借助通风排出房间内余热、湿色、烟尘、气味等，保持室内空气应有的洁净度2 可使室内具有一定的风速，从而增加热体散发热量，缓解夏季闷热感3 同时，低温气流可对人体与房间其冷却作用，有利于改善炎热夏季室内环境形成空气压力差的原因：热压作用、风压作用建筑群平面布局形式：行列式、错列式、斜列式、周边式围护结构外表面受到的热作用1 太阳辐射热的作用2 室外空气的余热3 在围护结构受到上述两种热作用后，外表面温度升高，辐射本领增大，向外界发射长波辐射热，失去一部分热能与建筑物密切相关的气候因素为：太阳辐射、空气温度、空气湿度、风及降太阳高度角与地理纬度、赤纬角、时角湿空气的压力等于干空气的分压力、水蒸气分压力之和房间的通风包括自然通风、机械通风遮阳形式：1 水平式遮阳 2 垂直式遮阳 3 综合式遮阳 4 挡板式遮阳导热系数：导热系数值反映了壁体材料的导热能力，在数值上等于：当材料层单位厚度内的温度差为1K时，在1h内通过1表面积的热量。热岛效应：由于城市的“人为热”及下垫面向地面近处大气层散发的热量比郊区多，气温也就不同程度地比郊区高，而且由市区中心地带向郊区方向逐渐降低，这种气温分布的特殊现象叫做热岛效应。辐射本领：表示物体对外放射辐射能的能力。黑体：凡是能将辐射热全部吸收的物体称为绝对黑体。黑度：灰体的全辐射本领与同温度下绝对黑体全辐射本领的比值称为灰体的黑度。温室效应：用镜片平板玻璃制作的温室能透过大量的太阳辐射热，而阻止室内长波辐射向外透射，这种现象叫温室效应。稳定传热：指我们所研究的物体或体系，无论是整体还是局部都保持与时间无关的恒定温度状态或者说在传热过程中，各点的温度都不随时间而变。平壁总传热系数k：表示平壁的总传热能力，在数值上是当室内外空气温度相差1度时，在单位时间内通过平壁单位面积所传出的热量。平壁总热阻：为内表面换热阻、壁体传热阻及外表面换热阻之和。最小总热阻：能够保证在采暖系统正常供热及室外实际空气温度不低于室外计算温度前提下，围护结构内表面不致低于室内空气的露点温度。材料的蓄热系数：在建筑热工中，把半无限厚物体表面热流波动振幅与温度波动振幅的比值称为物体在谐波作用下的材料的蓄热系数。体形系数：指建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值。相对湿度：指一定温度及大气压力作用下，空气绝对湿度与同温同压下饱和蒸汽量的比值，一般用表示。露点温度：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达到100时所对应的温度，称为该状态的空气的露点温度。绝对湿度：单位容积空气所含水蒸气重量称绝对湿度。冷凝：由于温度降到露点温度以下，空气中水蒸气液化析出的现象。冷凝界面：在围护结构蒸汽渗透的途径中，若材料的蒸汽渗透系数出现由大到小的界面，水蒸气在此将遇到较大的阻碍，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，叫做围护结构的内部冷凝界面。蒸汽渗透：当室内外空气的水蒸汽含量不等时，在围护结构的两侧就存在着水蒸汽分压力差，水蒸汽分子将从压力较高的一侧通过围护结构向较低的一侧渗透扩散，这种现象称为蒸汽渗透。遮阳系数：指在照射时间内，透过有遮阳窗口的太阳辐射热量与透过无遮阳窗口的太阳辐射量的比值。热桥：在围护结构中，一般都有保温性能远低于主体部分的嵌入构件，这些构件的传热损失比相同面积的主体部分的热损失多，它们的内表面温度也比主体部分低，在建筑热工学中，形象的将这些容易传热的构件或部分称为热桥。室外综合温度：在一般围护结构的隔热设计中，仅考虑太阳辐射热作用和室外空气热作用的同时作用，并且将二者的作用综合起来以单一值来表示，即室外综合温度。日照间距：指前后两排南向房屋之间，为保证后排房屋在冬至日获得不小于1小时的满窗日照而保持的最小间隔距离。太阳高度角：指太阳直射光线与地平面间的夹角。太阳方位角：指太阳直射光线在地面上的投影线与地平面正南向所夹的角，通常以南点S为0，向西为正值，向东为负值。时角：指太阳所在的时圈与通过南点的时圈构成的夹