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1、文档建筑物理 复习纲要第一篇 建筑热工学任务：依建筑热工原理，论述通过规划和建筑设计的手段，有效地防护或利用室外气候因素，合理地解决房屋的日照、保温、隔热、通风、防潮等问题，以创造良好的室气候环境并提高围护结构的耐久性。第1.1章 室外热环境室热环境主要是由室气温、湿度、气流与壁面热辐射等因素综合而成的室微气候。人体热平衡是达到热舒适的必要条件。当达到热平衡状态时，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，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。室外气候 与建筑密切有关的气候要素：太阳辐射、气温
2、、湿度、风、降水。以太阳直射辐射照度、散射辐射照度与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、地形地貌都对气温与其变化有一定影响。 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 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
3、物的防寒措施。寒冷地区，冬季保温，局部地区兼顾夏季放热。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。温和地区，局部地区考虑冬季保温，一般不考虑夏季放热。建筑的传热与传湿传热是指物体部或者物体与物体之间热能转移的现象。根本方式：导热、对流和辐射。1、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，两侧外表温差为1，1h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局部流体之间发生相对运动，互相掺合而传递热
4、能。 对流换热的强弱主要取决于：层流边界层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、大小与位置等因素。 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但凡温度高于绝对零度的一切物体，不论它们的温度上下都在不连续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，不受温度上下的影响。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，能全部透过的如此称为绝对透明体或透热体。吸
5、收系数接近于1的物体近似地当作黑体。单位时间在物体单位外表积上辐射的波长从0到围的总能量，称作物体的全辐射本领，通常用E表示，单位为W/。单位时间在物体单位外表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导热：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：当材料层单位厚度的温度差为1K时，在单位时间通过1m2外表
6、积的热量。不同材料的导热系数差异很大，工程上常把导热系数小于0.3W/(m. K)的材料称为绝热材料，作保温隔热只用。热阻：热流通过壁体时遇到的阻力，反映了壁体抵抗热流通过的能力。对于多层复合壁体，R = R1 + R2 + . Rn;对流：由于温度不同的各局部流体之间相对运动、互相掺和而传递热能。平壁的稳态传热室、外热环境通过围护结构进展的热量交换过程，包含导热、对流与辐射方式的换热，是一种复杂的换热过程。平壁外表吸热qi=i(ti - i)外表换热系数 i平壁材料层导热q=(i -e)/R平壁外外表散热qe=e (e -te) 平壁外外表换热系数材料蓄热系数：物体外表热流波动的振幅与温度波
7、动振幅的比值。物理意义在于，半无限厚物体在谐波热作用下，外表对谐波热作用的敏感程度，即在同样的热作用下，材料蓄热系数越大，其外表温度波动振幅越小；反之，材料蓄热系数越小，如此其外表温度波动越大。平壁总热阻计算R0 = Ri + R + Re平壁的周期性传热蓄热系数：物体外表热流波动的振幅与温度波动振幅的比值。物理意义：半无限厚物体在谐波热作用下，外表对谐波热作用的敏感程度，即在同样热作用下，材料蓄热系数越大，其外表温度波动越小；反之，材料蓄热系数越小，如此其外表温度波动越大。材料热惰性指标：围护结构在谐波热作用下对抗温度波动的能力。建筑传湿绝对湿度：单位容积空气中水蒸气的重量。相对湿度：一定的
8、温度与大气压力下，空气的绝对湿度与同温同压下饱和蒸汽量之比。温度越高，饱和蒸汽压越大。某一状态下的空气，在含湿量不变的情况下，冷却到它的相对湿度达到100%时所对应的湿度，称为该状态下空气的露点温度。由于温度降到露点温度以下，空气中水蒸气液化析出的现象称为冷凝。 当室、外空气的水蒸气含量不等时，在围护结构的两侧，就存在水蒸气分压力差，水蒸气分子将从压力较高的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，应遵循综合处理的根本原如此：充分利用太阳能；防止冷风不利影响；选择合理的建筑体型和布局；房间的热特性应适合使用性质；
9、选择合理的供热系统等。建筑保温途径：1. 建筑体形的设计，应尽量减少外围护结构的总面积2. 围护结构应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. 防止潮湿，防止壁产生冷凝。设置集中采暖设备的建筑，其围护结构的保温性能应满足围护结构最小传热阻的要求。最小传热阻是依据室计算温度与围护结构外表温度的允许温差决定的。窗的保温，热桥的保温，外墙交角的保温，地面保温5、防止和控制冷凝的措施 1防止和控制外表冷凝 正常湿度的采暖房间：围护结构外表层宜采用蓄热系数较大的材料，利用它蓄存的热量起调节作用，减少出现周期性冷凝的可能。 高湿房间：围护
10、结构外表采用不透水材料层，在构造上采取措施将外表冷凝睡滴导流，并有组织地排除。 南方地区：地面应具有一定的热阻，减少地面对土层的传热量；地面表层材料的虚热系数要小；外表材料有一定的吸湿作用。 2防止和控制部冷凝 材料层次的布置应符合“难进易出的原如此；设置隔气层；设置通风间层或泄气沟道。第1.4章 建筑的隔热与通风夏季室过热的原因1. 室外较高的气温通过室、外空气对流将大量的热量传入室2. 太阳辐射热透过窗户直接进入室3. 外来长波辐射透过窗户传入室4. 通过维护结构传入热量5. 室生产、生活与设备产生的余热建筑放热的途径1. 减弱室外热作用2. 窗口遮阳3. 维护结构的隔热与散热4. 合理地
11、组织自然通风5. 尽量减弱室余热隔热设计标准：房间在自然通风情况下，建筑物的屋顶和东、西外墙的外表最高温度，应满足围护结构的外表温度= 夏季室外计算温度最高值。外表温度的上下直接反映了围护结构的隔热性能；同时，外表温度直接与室平均辐射温度相联系。屋顶隔热：1. 采用浅色外饰面，减小当量温度2. 提高屋顶自身的隔热性能3. 通风隔热屋顶4. 种植隔热屋顶5. 水隔热屋顶建筑日照与遮阳直接照射到物体外表的现象，称为日照。太阳高度角、太阳方位角： 太阳方位角：指太阳直射光线在地平面上的投影线与地平面正南向所夹的角。 太阳高度角：指太阳直射光线与地平面间的夹角。正午时的太阳高度角，hs = 90 -
12、|-|固定式外遮阳1. 水平式遮阳 有效地遮挡太阳高度角较大、从窗口前上方投射下来的直射。北回归线以北地区，适合南向窗口；以南地区即可用于南向窗口，也可用于北向窗口。2. 垂直式遮阳 有效地遮挡太阳高度角较小、从窗侧向斜射过来的直射，主要用于北向、东北向和西北向附近的窗口。3. 综合式遮阳 能够有效地遮挡从窗前侧向斜射下来的、中等大小太阳高度角的直射，主要用于东南向或西南向附近窗口。4. 挡板式遮阳 有效地遮挡从窗正前方射来、太阳高度角较小的直射，主要用于东向、西向附近窗口。建筑光学篇建筑光学根本知识1、能够引起人视觉感觉的电磁辐射波长围为380-780nm2、光谱视效率：人眼观看同样功率的辐
13、射，在不同波长时感觉到的明亮程度不一样，人眼的这种特性常用光谱光视效率，在特定光度条件下，获得一样视觉感觉时，该两个单色辐射通量之比。人眼对黄绿光最为敏感555nm。3、视野围视场水平面180，垂直面130，上方为60，下方为705、光通量： 人眼对光的感觉量，单位lm：8、发光强度：光源在空间的光通量分布状况，就是光通量的空间分布密度，单位cd。9、照度：在被照面单位面积上的光通量多少，表示被照面上的光通量密度，单位lx=1lm/1m2.10、距离平方反比定律：计算点光源产生照度的根本公式，某外表的照度E与点光源在这方向的发光强度I成正比，与它至光源距离r的平方成反比，公式：E=I/r2 c
14、os i11、亮度：单位投影面积的发光强度，单位cd/m2, 1sb=104 cd/m2.12、定向反射和透射定向反射：光线入射角等于反射角；入射光线、反射光线以与反射外表的法线处于同一平面。玻璃镜、很光滑的金属外表定向透射：如材料的两个外表彼此平行，如此透过材料的光线方向和入射方向保持一致。窗玻璃13、扩散反射和透射均匀扩散材料：将入射光想均匀地向四面八方反射或透射，从各个角度看，其亮度完全想同，看不见光源形象。氧化镁、石膏、磨砂玻璃；完全均匀扩散透射材料：乳白玻璃、白纸、半透塑料；均匀漫反射材料：将反射光均匀分布在各个方向上，与入射方向无关，砖、混凝土、石膏定向扩散材料：在定向反射透射方向
15、，具有最大的亮度，而在其他方向上也有一定亮度。光滑的纸、较粗糙的金属外表、油漆外表、釉瓷砖。14、可见度：看物体的清楚程度，影响因素：适当的亮度、物件尺寸、比照、识别时间、防止炫光人们能够看到的最低亮度10-5asb, 光源亮度超过16sb，产生眩光。减轻直接眩光措施：1. 限制光源亮度2. 增加眩光源的背景亮度，减少二者之间的亮度比照3. 减小形成眩光的光源视看面积减轻反射眩光措施：1. 尽量使视觉作业的外表为无光泽外表，以减弱规如此反射而形成的眩光2. 应使视觉作业避开和远离照明光源同人眼形成规如此发射区域3.使用发光面积大、亮度低的光源4. 使引起规如此反射的光源形成的照度在总照度中所占比例减少，从而减少反射眩光的影响。天然采光1、采用天然采光的原因：人眼在天然光条件下比在人工光下具有更高的视觉成效；在天然光下感到舒适和有益于身心健康。太阳能是一种巨大
