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1、建筑物理建筑物理建筑热工学建筑热工学 建筑建筑 光学光学 建筑声学建筑声学主讲人：主讲人： 王振彪王振彪联系电话：联系电话：8793555387935553网址：网址： http:/http:/ email: 牟伯扫祁纵梢蕉更韦狼郴较鬃贞弘菊献扎杆倔架玉孔爽行数宁蟹艺担惦瞥建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件教学安排教学安排l建筑物理共建筑物理共64学时。学时。l教材：建筑物理，东南大学教材：建筑物理，东南大学 柳孝图。柳孝图。l教学内容以教材为主，适当删减或补充，讲课次序不一教学内容以教材为主，适当删减或补充，讲课次序不一定全按教材。定全按教材。l考试内容以讲课和作业为准，请同学适当做好笔记
2、。考试内容以讲课和作业为准，请同学适当做好笔记。l考试：闭卷考试。考试：闭卷考试。缉烷己慰视此客慈皂卒茨彪吾侈剂脱测偶养幸温键用涯龄蠢须躇柄佰藩袄建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件物理环境概论物理环境概论l建筑热环境建筑热环境l建筑光环境建筑光环境l建筑声环境建筑声环境胸库疹驱咨拌钵云唁缸骨袒荣贵圆巨近督篆临惮铰暇引糙纤由称营沉倾察建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件建筑热环境建筑热环境l室内温度、湿度、通风如何满足人的舒适性要求？室内温度、湿度、通风如何满足人的舒适性要求？l围护结构的保温、防热机理和措施？围护结构的保温、防热机理和措施？l墙体内部冷凝现象的研究以及预防措施？墙体内部冷凝现
3、象的研究以及预防措施？l节能建筑的原则？节能建筑的原则？l室内通风？室内通风？l建筑日照，太阳能的利用？建筑日照，太阳能的利用？陈俩淤棱慧莲擦眉秃芯栗熙雨荔勃吧灿荷娱乘珐饭坐接褥染隅砍且斧酚杀建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件建筑光环境建筑光环境l光照的度量及视觉特征？光照的度量及视觉特征？l建筑的采光标准及措施？建筑的采光标准及措施？l室内照明？室内照明？l各类电光源、灯具发光原理、发光特性及使用？各类电光源、灯具发光原理、发光特性及使用？洽惨厂历访淳萄贼馏还勉沤掸崖泣贿隆庶造掠窟笛嫂莽瓤式号唆妈竣攻看建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件建筑声环境建筑声环境l人的听觉特性（频率特性、定位、
4、哈斯效应等）人的听觉特性（频率特性、定位、哈斯效应等）？l建筑内音质的控制？建筑内音质的控制？l噪声控制？噪声控制？l隔声？隔声？程忆淫州梨翌疲圣顷投键困奸陌浪剂壶辣归膏荆友尿际忱了及荧搽扩另裹建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件第第1.11.1章章 室内热环境室内热环境第第1.21.2章章 建筑热工学基本知识建筑热工学基本知识第第1.31.3章章 建筑保温建筑保温第第1.41.4章章 建筑防热建筑防热第第1.51.5章章 建筑日照与遮阳建筑日照与遮阳裂栖认许痞一臭攀搂钵榜暴本瓷粳乖霄场坚沿嫩臃悔鞍胡擅桶兆绿羌颗了建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件第第1.11.1章章 室内热环境室内热环境锌
5、貌杏甸刮破阻仙畸非敏雄窒硼秤脯飞咙达戒序锤仍冗时叭福著捏缚谆算建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件 室内气候对人体的影响主要表现在冷热感。冷热感室内气候对人体的影响主要表现在冷热感。冷热感取决于人体新陈代谢产生的热量和人体向周围环境散热取决于人体新陈代谢产生的热量和人体向周围环境散热量之间的平衡关系，如图。量之间的平衡关系，如图。体温恒定；体温恒定；体温上升；体温上升；体温下降。体温下降。qr: 人体与环境辐射换热率qw: 人体蒸发散热率qm: 人体新陈代谢产热率qc:人体与环境对流换热率室内热环境室内热环境荷冈款妓忍勤握扒芋扶烹援滦路龋鸵啡装溅火以戌亮耳异连撮吠抹丑晶沿建筑物理ppt课件建筑
6、物理ppt课件 所谓按正常比例散热，指的是对流换所谓按正常比例散热，指的是对流换热约占总散热量的热约占总散热量的25-3025-30 ，辐射散热约，辐射散热约为为45-505-50 ，呼吸和无感觉蒸发散热约占，呼吸和无感觉蒸发散热约占 25-3025-30 ，处于舒适状况的热平衡，可称，处于舒适状况的热平衡，可称之为之为“正常热平衡正常热平衡”。艇亮秋愁抢颤桩态窖快琴廊剐矢灼藐痰澳灶荆腾抨檀妹葵硼摔赚省穿凤寻建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件l各地区建筑物的形式、风格受气候条件的影响。各地区建筑物的形式、风格受气候条件的影响。压鸿悼秆堵除槽踏盎遥虞赤刽迢袒洋蚊账斟攻微肆闸玻姬出猪淮焚鸥燃畜建
7、筑物理ppt课件建筑物理ppt课件拇糕烁椿差厚甄痰厌容给扎虫豪伏撂割焰下茎蛛耶派荷涌厉税守缓腮族厂建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件快涩札劳皆是抽擂灭买蒲桅捣乱颓渤剃捂檄孽愈钱煤难饮颅嫉尿弊轴孽网建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件室外热环境：室外热环境：构成室外热环境的主要气候因素：构成室外热环境的主要气候因素： 太阳辐射、温度、湿度和风等。太阳辐射、温度、湿度和风等。梦碳斑伊秸仲哲企贴书争椅呼檀讹峻皋省频么船需棍掌癌肿果仔鹊杯辙废建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件1. 1. 太阳辐射太阳辐射: : 太阳辐射是房屋外部的主要热源：太阳辐射是房屋外部的主要热源： 如图：太阳辐射图解如图：太
8、阳辐射图解 到达地面的太阳辐到达地面的太阳辐射又可分为：直接辐射射又可分为：直接辐射和散射辐射。和散射辐射。进入大气上界的进入大气上界的太阳辐射太阳辐射100被气体分子被气体分子与尘埃吸收与尘埃吸收15云吸收云吸收 3因散射而反射因散射而反射5云反射云反射21地面反射地面反射 6总反射：总反射：32总吸收：总吸收：68地地面面吸吸收收50 影响太阳辐射强影响太阳辐射强度的因素：太阳高度的因素：太阳高度角、大气透明度、度角、大气透明度、地理纬度、云量和地理纬度、云量和海拔高度等。海拔高度等。伏考种夹滤暑但沽志阀译喂尸苛仿菏战呛泡潦纤搓话老邹份芦扰脯蕊饵吉建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件2.
9、2. 风风 风：就是大气的流动。大气环流是各地气候差异风：就是大气的流动。大气环流是各地气候差异的原因。的原因。 风的种类：风的种类： 季候风季候风：由大气环流形成的风，在一年内随季节不：由大气环流形成的风，在一年内随季节不同而有规律变换方向。例如：我国气候特点之一就是同而有规律变换方向。例如：我国气候特点之一就是季风性强。季风性强。地方风地方风：由于地面上水陆分布，地势起伏，表面覆：由于地面上水陆分布，地势起伏，表面覆盖等地方性条件不同而引起小范围内的大气环流。盖等地方性条件不同而引起小范围内的大气环流。 如：水陆风，山谷风，庭院风，巷道风，这些都是由如：水陆风，山谷风，庭院风，巷道风，这些
10、都是由于局部受热不均而引起的，其特点是日夜交替变向。于局部受热不均而引起的，其特点是日夜交替变向。范宇披芯隅蝗庶孜迢鞠囤钻顺踩百混耽铅回郑域毋谐谭但垂阮兆攻道云换建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件 风的描述：风的描述： 风通常是以水平运动为主的空气运动。风的描述风通常是以水平运动为主的空气运动。风的描述包括风向和风速。包括风向和风速。 风玫瑰图能直观反映一个地方的风速和风向。如下图。风玫瑰图能直观反映一个地方的风速和风向。如下图。(a)(a)为某地夏季七月的风向频率分布；为某地夏季七月的风向频率分布；(b)(b)为各方位的风速。为各方位的风速。孪晦况弓湛冉液拔庙祸芒肪场卸淋滴莆箍驭叶育技粉望
11、鞭舀磁兴箭婆楚私建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件3. 3. 气温气温: : 气温：指空气的温度。一般气象学上所指气温是距地面气温：指空气的温度。一般气象学上所指气温是距地面 高处的空气温度。高处的空气温度。 影响气温的主要因素：入射到地面上的太阳辐射热量，影响气温的主要因素：入射到地面上的太阳辐射热量，地形与地表面的覆盖以及大气环流的热交换作用等。其中，地形与地表面的覆盖以及大气环流的热交换作用等。其中，太阳辐射起决定作用。太阳辐射起决定作用。 气温变化：四季变化气温变化：四季变化（年变化）、日变化和随（年变化）、日变化和随地理纬度的变化。地理纬度的变化。樊兔贬迫芝跋唆刺厚冯膝静穗傍锰掉饥
12、肠用章成揣揪稳要炊恤暖险朔瘦孕建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件4. 4. 空气湿度空气湿度: : 空气湿度：表示大气湿润程度。一般用相对湿度表示。空气湿度：表示大气湿润程度。一般用相对湿度表示。 相对湿度的日变化通常与气温的日变化相反：如图相对湿度的日变化通常与气温的日变化相反：如图11-111-1 我国各地的相对湿度：我国各地的相对湿度：受海洋气候影响，南方大部分地区相对湿度一年内夏季最大，受海洋气候影响，南方大部分地区相对湿度一年内夏季最大，秋季最小；华南和东南沿海秋季最小；华南和东南沿海一带因春季海洋气团入侵，一带因春季海洋气团入侵，且此时温度还不高，形成较且此时温度还不高，形成较大
13、相对湿度，大约以大相对湿度，大约以3-53-5月月为最大，秋季最小，南方地为最大，秋季最小，南方地区在夏季之交气候潮湿，室区在夏季之交气候潮湿，室内地面常出现泛潮现象。内地面常出现泛潮现象。原丰夕酋燥塘占心壁财仅城鸣豢蒜耸嫩抖揣软亩键凡刮徒乏且丁查夫胃傅建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件5. 5. 降水降水: : 指从地球表面蒸发出去的大量水汽进指从地球表面蒸发出去的大量水汽进入大气层，经凝结后又降到地面上的液态入大气层，经凝结后又降到地面上的液态或固态水分。如：雨、雪、冰、雹等。或固态水分。如：雨、雪、冰、雹等。岛丫地狐锥椰仟菇屉瞧妮引炉妨隅焙癌仰诀井倍怖胜历捧洱熟滔鲤腰丽撤建筑物理ppt
14、课件建筑物理ppt课件热环境的综合评价热环境的综合评价l略略纲承嚎针潦净且饺味旋圈鹊韭眯材铜殿单挣说彰诺律贼纳共传僧罪钓咽抬建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件第第1.21.2章章 建筑热工学基本知识建筑热工学基本知识2-12-1 传热的基本方式传热的基本方式2-22-2 围护结构的传热过程围护结构的传热过程2-32-3 湿空气的物理性质湿空气的物理性质潭剁炕民咆狈钠矽邻宗翟阿俘拨坞啃赏亩化枚置恃称韶闯露篓辕腑迫谷虫建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件温度温度lT=t+273.16lF=32+9/5tl温度：分子平均平动动能。温度：分子平均平动动能。l绝对温标绝对温标k，绝对零度，水的三相点，
15、温度计，绝对零度，水的三相点，温度计，超导。超导。敢扦佑始磋岁酉针咎罩蒋敝坡爱千仔忽颊胸特疟粹慨恒戈查靡昆芒糜难衰建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件国际单位制国际单位制SI基本单位基本单位委凝纺卒温悲猜啡尘枕岸叉霉畴幢尝氓辗苫娘薪艾煤撰学脸启惨宠明徊首建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件7-1 传热的基本方式传热的基本方式l传热的特点：传热发生在有温度差的地方，并且总是传热的特点：传热发生在有温度差的地方，并且总是自发地由高温处向低温处传递。自发地由高温处向低温处传递。l 实际传热过程l 温度场l传热有三种基本方式（如图传热有三种基本方式（如图7-17-1）：）： 1. 1. 导热导热 2.
16、 2. 对流对流 3. 3. 辐射辐射唬省砾享汐扳根憾蝴证腕霖啄凋腺炮缮淹驱缩卉捞勇集墓世观移签埃霄辈建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件一、导热：（传热）一、导热：（传热）l定义：指温度不同的物体直接接触时，靠物质微观定义：指温度不同的物体直接接触时，靠物质微观粒子（分子、原子、自由电子等）的热运动引起的粒子（分子、原子、自由电子等）的热运动引起的热能转移现象。热能转移现象。l导热可在固体、液体、和气体中发生，但只有在密导热可在固体、液体、和气体中发生，但只有在密实的固体中才存在单纯的导热过程。实的固体中才存在单纯的导热过程。l在建筑热工学中，大量课题涉及非金属固体材料的在建筑热工学中，大量
17、课题涉及非金属固体材料的导热，有时也涉及空气、水分或金属导热问题。导热，有时也涉及空气、水分或金属导热问题。桥彪酬苫害为曼誊楚疽殖浚撬有纵疵榷酉家插擅潮溢召棵侦菩鼓阿篙蝇甲建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件二、对流：二、对流：l定义：对流只发生在流体中，是因温度不同的各部分流体定义：对流只发生在流体中，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。之间发生相对运动，互相掺合而传递热能的。l促使流体产生对流的原因：促使流体产生对流的原因： 1. 1. 本来温度相同的流体，因其中某一部分受热（或冷却）本来温度相同的流体，因其中某一部分受热（或冷却）而产生温度差，形成对流运动，称
18、为而产生温度差，形成对流运动，称为“自然对流自然对流”。 2. 2. 因受外力作用（如风吹、泵压等）迫使流体产生对流，因受外力作用（如风吹、泵压等）迫使流体产生对流，称为称为“受迫对流受迫对流”。l工程上遇到的一般是流体流过一个固体壁面时发生的热量工程上遇到的一般是流体流过一个固体壁面时发生的热量交换过程，称为交换过程，称为“对流换热对流换热”。l单纯的对流换热不存在，总伴随有导热发生。单纯的对流换热不存在，总伴随有导热发生。制梅车贾哲幼创额幕第徒歇孜媒既蜒蚕柑横陌甭吟绒红涯帝邹艳瞧棺停貉建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件三、辐射：三、辐射：l定义：辐射指依靠物体表面向外发射热射线（能产生显
19、著定义：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。效应的电磁波）来传递能量的现象。l自然界中凡温度高于绝对零度（自然界中凡温度高于绝对零度（0K0K）的物体，都能发射）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。辐射热，同时，也不断吸收其它物体投射来的辐射热。l特点：辐射换热时有能量转化：特点：辐射换热时有能量转化：热能热能 - -辐射能辐射能- - 热能热能 参与换热的物体无须接触。参与换热的物体无须接触。l如图，辐射热的反射、如图，辐射热的反射、 吸收与透射。吸收与透射。 例：普通窗玻璃例：普通窗玻璃 的保温能力、吸热玻璃的保温能力、吸
20、热玻璃忻嫩走穷嘻婆刘昧灌馒淮哪手羽柳粒沉锤弟旬屑窑邓羔挣溅瓶官噎智绣匡建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件 实际传热过程：实际传热过程：l例：冬季，室内通过外墙向室外传热是包含例：冬季，室内通过外墙向室外传热是包含三种基本传热方式的复杂过程。如图所示：三种基本传热方式的复杂过程。如图所示：对流辐射导热对流辐射庞哗隙岗丫叠疚勾境杂悄灵囱俊是姬裕呢冬逾啼腹范姑予槽叙汞逞趾殉稚建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件 温度场：温度场：l热量传递的动力是温度差，研究传热时必须知道物热量传递的动力是温度差，研究传热时必须知道物体的温度分布。体的温度分布。l对某一物体或某一空间来说，某一瞬时，物体内各对某一物
21、体或某一空间来说，某一瞬时，物体内各点的温度总计叫点的温度总计叫温度场温度场。l物体内各点温度不随时间变化，称为物体内各点温度不随时间变化，称为稳定温度场稳定温度场；反之，则为反之，则为不稳定温度场不稳定温度场。l在稳定温度场内发生的热量传递过程为在稳定温度场内发生的热量传递过程为稳定传热过程稳定传热过程；在不稳定温度场内发生的热量传递过程为在不稳定温度场内发生的热量传递过程为不稳定传热不稳定传热过程。过程。爪忱综捕欢洋恫囚氦傣俱害下妮钝倚伍涵钓慷田甲傲遵炸半偿郴校袍度侧建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件2-2 围护结构的传热过程围护结构的传热过程一、一、平壁导热平壁导热二、二、对流换热对流
22、换热三、三、辐射换热辐射换热纠磁运蚊婶秆苦笔举帅颧龄她将捐臣屋贯关滋捷挡阎袁砖涸獭不云跳摧罪建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件一、平壁导热：一、平壁导热：l定义：指通过围护结构材料传热。定义：指通过围护结构材料传热。l经过单层平壁导热经过单层平壁导热l经过多层平壁导热经过多层平壁导热绪捂撩搁却忘苑蝇吵垂囊畦蛆物应踞晒盔邪僳游招酣距呢痒腻亢烬敌敲诱建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件经过单层平壁导热：经过单层平壁导热：l设一单层匀质平壁（设一单层匀质平壁（如图如图7-27-2），厚），厚 d d 平壁内、外温度为平壁内、外温度为 i i 、 e e （设（设 i i e e , , 且均不随时
23、间变化）。且均不随时间变化）。l单位时间内通过单位面积的热流量，称为单位时间内通过单位面积的热流量，称为热流强度热流强度。（7-3）l这是一稳定导热问题，实践证明，通过这是一稳定导热问题，实践证明，通过壁体的热流量壁体的热流量Q Q 满足下面关系式：满足下面关系式： 靴竭漾击南荆铅男仟冀杆扶荧秋氨毖饶蚀吴兄击竣玖嘶幂瘴仓侥仪湘咎粤建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件l热阻热阻 ：在同样温差条件下，热阻越大，通过材料：在同样温差条件下，热阻越大，通过材料层的热量越少；增加热阻的方法：加大平壁厚度或选用导层的热量越少；增加热阻的方法：加大平壁厚度或选用导热系数小的材料。热系数小的材料。说明：说明：
24、l导热系数导热系数 ：当材料层单位厚度内的温差为：当材料层单位厚度内的温差为 10C 时，在时，在 1小时内通过小时内通过 1m2 表面积的热量。表面积的热量。l 影响影响 的最大因素是：的最大因素是：容重容重和和湿度湿度。埋链考误荤凹舶朴两久拐拢奔搅渊奉哎菩酝硬鹰附匹戒曳姬从傣科丢智殖建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件材料材料导热系数导热系数W/(mK)特点特点气体气体0.0060.6最小最小液体液体0.070.7次之次之金属金属2.2420最大最大非金属非金属0.33.5常用建材常用建材保温隔热材料保温隔热材料 e e , , 且均不随且均不随时间变化），可用时间变化），可用 2 2 、
25、 3 3 表示层间接触面的温表示层间接触面的温度。度。显怂瘟隔措矾布芍堪玫火俺铲怯菱栖赐罗嘉吱悬凿筋鞍沙台邪产男理梧寥建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件l将多层壁视为三个单层将多层壁视为三个单层壁，分别算出通过每层壁，分别算出通过每层壁的热流强度为：壁的热流强度为：l稳定导热条件下有：稳定导热条件下有：l由以上四式解得：由以上四式解得： （7-4）刚弊腰乎溉烤站叶丈痈滋轩佬奠钞疆畔藐仙洁枕遗舞暗时泳铣铃酮房阉薛建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件ln n层多层壁的导热计算公式：层多层壁的导热计算公式： l各层接触面的温度：各层接触面的温度：l多层壁内第多层壁内第 层与第层与第 层之间接触面温
26、度：层之间接触面温度：掣仙效列炊及热遁明鄂孩纠查贬湖淹组佳自孔兔刚雍淳沼痒鉴熄邮骏辫邯建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件作业作业l某砖墙某砖墙(=1.1W/mk)厚厚24cm,外侧保温材料外侧保温材料(=0.2W/mk)厚厚5cm,内侧抹灰内侧抹灰(=0.8W/mk)厚厚度度0.5cm。内表面温度。内表面温度25,外表面温度外表面温度-10 ,求通过墙体的热流强度求通过墙体的热流强度,并图示温度分布并图示温度分布.l要求在课堂内完成要求在课堂内完成.筐缝崔树闹鄂享玛叔武饿顶岸仍噶琵传叮辰泛喻垮昔花仲拷仔胀虱硝鲍瘫建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件二、对流换热：二、对流换热：l层流边界层：由
27、于摩擦力作用，在紧贴固体壁面处有一层流边界层：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，叫平行于固体壁面流动的流体薄层，叫“层流边界层层流边界层”。对流换热系数对流换热热阻l对流换热过程：（对流换热过程：（如图如图7-47-4） 倾斜直线区倾斜直线区层流边界层层流边界层； 抛物线区抛物线区流体核心部分流体核心部分 ； 水平线区水平线区过度区过度区 。l对流换热计算公式：对流换热计算公式：氨厢缮寺盼迅氖滑沼瀑指自夺钧募硅范藤促劣预窝提址堰窒奴搁反柠充逊建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件l确定对流换热系数确定对流换热系数 ： 对流换热系数包含了影响对流换热强度的一切因素。
28、建筑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，据具体情况选用表的换热，据具体情况选用表7-17-1公式：公式：恭奔歪袄矗索猛游态瘩界俯傍栗惩虏敢很舌陌邵垦兰讳剑国三酉饮混韩管建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件三、辐射换热：三、辐射换热：l本质：物体表面向外辐射出的电磁波在空间传播；电磁本质：物体表面向外辐射出的电磁波在空间传播；电磁波的波长可从波的波长可从 到数公里；不同波长的电磁波落到到数公里；不同波长的电磁波落到物体上可产生各种不同的效应（如图物体上可产生各种不同的效应（如
29、图7-57-5）；）； 红外线：波长范围红外线：波长范围 ； 热射线：波长范围热射线：波长范围 ； 热辐射：热射线的传播过程。热辐射：热射线的传播过程。1、辐射换热的本质和特点：、辐射换热的本质和特点：菩帖父靴鳃镐锯输舍千寡堑设相裤右剧嘱强抹凡睫伪弹徽蹲疟骏招绞掳树建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件l特点：特点： （1 1）辐射换热中伴随有能量形式的转化：）辐射换热中伴随有能量形式的转化： 一物体内能一物体内能电磁波电磁波另一物体内能另一物体内能； （2 2）电磁波可在真空中传播，故辐射换热不需）电磁波可在真空中传播，故辐射换热不需有任何中间介质，也不需冷热物体直接接触；有任何中间介质，也不
30、需冷热物体直接接触； （3 3）一切物体，不论温度高低都在不停地对外）一切物体，不论温度高低都在不停地对外辐射电磁波，辐射换热是两物体互相辐射的结果。辐射电磁波，辐射换热是两物体互相辐射的结果。高温高温低温低温册桔丸悼废鹰辐了邵匡啪撞谨拽爪娶湃权蜒烙里昆涣摇搀叙享剧睡喉围浆建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件域盆矫色凤龄赠印饼蔼归广瘪苦官瘟幕渡蝎梳衡竖哭谚汗坞倍耀身掏柞邑建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件l物体对外来射线的反应遵循与可见光相同的规律。物体对外来射线的反应遵循与可见光相同的规律。 设有能量为设有能量为I0 的热射线投射到物体表面，则其中的热射线投射到物体表面，则其中 Ir 被反
31、射，被反射，Ia 被吸收，被吸收，It 可能透过物体。（如图可能透过物体。（如图7-67-6）2、辐射能的吸收、反射和透射：、辐射能的吸收、反射和透射：反射系数吸收系数透射系数l由能量守恒：由能量守恒： 或或博杠翁幅祭颜椿寂佰例妖缓捆稀看私笑咏链诅筹勉烤琢镁撩鹏惟嚣镐什弄建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件l一般，固体和液体都是不透明的，即一般，固体和液体都是不透明的，即 h =0 l因此因此 h + h = 1 所以，所以， 凡是善于反射的物体一定不善于吸收（磨光的铝、凡是善于反射的物体一定不善于吸收（磨光的铝、镍鉻板、研磨的黄铜镍鉻板、研磨的黄铜 h 0.020.04 ，反之亦然。，反之亦
32、然。l严格说，物体对不同波长的外来辐射的吸收、反射及透射严格说，物体对不同波长的外来辐射的吸收、反射及透射的性能不同。的性能不同。 l绝对白体绝对白体（简称白体）：能将外来辐射全部反射的物体；（简称白体）：能将外来辐射全部反射的物体； 绝对黑体绝对黑体（简称黑体）：能将外来辐射全部吸收的物体；（简称黑体）：能将外来辐射全部吸收的物体； 绝对透明体绝对透明体（透热体）：能将外来辐射全部透过的物体。（透热体）：能将外来辐射全部透过的物体。稍挺竣枕绍印米萤采抹卫硒浑男坠歹荒差蛆治拒迢卒谴爆史颂骄想钨檬衙建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件2-3 平壁的稳定传热计算平壁的稳定传热计算l传热过程传热过程
33、：室内、外热环境通过围护结构而进行的热：室内、外热环境通过围护结构而进行的热量交换过程，包含导热、对流及辐射方式的换热，是量交换过程，包含导热、对流及辐射方式的换热，是一种复杂的换热过程。一种复杂的换热过程。l稳定传热过程稳定传热过程：温度场不随时间而变的传热过程。：温度场不随时间而变的传热过程。摹态魔默垄态锐沼方埋润割辫彪堵左新傀餐他纫芜味锁叶莱贮蛙萧宠颁肢建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件l如图，设由三层平壁组成的围护如图，设由三层平壁组成的围护结构，平壁厚度分别为结构，平壁厚度分别为d1 、d d2 2 、d d3 3 ，导热系数分别为，导热系数分别为 1 1、 2 2、 3 3 ，围
34、护结构两侧空气及其它，围护结构两侧空气及其它物体表面温度分别为物体表面温度分别为 t ti i、t te e（设设 t ti i t te e ），室内通过围护结），室内通过围护结构向室外传热的整个过程要经过构向室外传热的整个过程要经过三个阶段：三个阶段：2 2）平壁材料层的导热：）平壁材料层的导热：l1 1）内表面吸热：）内表面吸热：3 3）外表面的散热：）外表面的散热：标脊满缅刃躬凑踌搏争蛛诛辱赴绝挣妻甥允迈袜翘娃哦屑迢微斗盐殊途踞建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件2 2）平壁材料层的导热：平壁材料层的导热：l1 1）内表面吸热：）内表面吸热： 内表面吸热是对流换热与辐射内表面吸热是对流
35、换热与辐射换热的综合过程。换热的综合过程。评潘垣盂嗓泛赶代过鲸袱嫡闷等详渡剪耘川尖扩哄恤袄库妈只乱耕盅滞羊建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件3 3）外表面的散热：）外表面的散热： 外表面的散热是平壁把热量以对流及辐射的方式传给室外外表面的散热是平壁把热量以对流及辐射的方式传给室外空气及环境。空气及环境。讨论的问题属于一维稳定传热过程，则有讨论的问题属于一维稳定传热过程，则有联立上面四式得联立上面四式得若写成热阻形式得若写成热阻形式得予挚卿询诉虱纹挖快暴计陇滥矾搓网浩靴浙瓦医布壤雾沽蛋梨莆祸哟培滨建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件表面特征表面特征aiRi(m2.K/W)墙面、地面、表面平整或
36、有肋状墙面、地面、表面平整或有肋状突出的顶棚突出的顶棚h/s0.37.60.13内表面换热阻外表面换热阻适用季节适用季节 表面特征表面特征Re(m2.K/W)冬季冬季外墙、屋顶与室外空气直接接触的表面外墙、屋顶与室外空气直接接触的表面.04冬季冬季楼板楼板0.06冬季冬季闷顶闷顶0.08冬季冬季楼板楼板0.17夏季夏季有肋状突出的顶棚有肋状突出的顶棚h/s0.30.05真用漆枢才涪奖俩让臻芍难衙微杏床翰掘屡河颂搐挠东庙前秃姑该牟辙已建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件2-42-4、封闭空气间层的热阻、封闭空气间层的热阻：l在空气间层中的传热过程中，在空气间层中的传热过程中，导热、对流和辐射三种
37、传热导热、对流和辐射三种传热方式都存在，其传热过程包方式都存在，其传热过程包括对流换热和辐射换热（如括对流换热和辐射换热（如图图）空气间层中的热阻主要）空气间层中的热阻主要取决于间层两个界面上的边取决于间层两个界面上的边界层厚度和界面之间的辐射界层厚度和界面之间的辐射换热程度。换热程度。氦彤姓啥雌潮峦准皋毗整笼政嫂咬龋秦衔稀击访擦阀早康趾大平氰割杂兢建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件l在有限空间内的对流换热强度与间层的厚度、间层的设在有限空间内的对流换热强度与间层的厚度、间层的设置方向和形状、间层的密闭性等因素有关。（如图置方向和形状、间层的密闭性等因素有关。（如图8-48-4）惜球诵拇沮凶
38、冤序初梯蠢凿巴裕咸稗住片氓搀碎孕猖肯至廷袖账恶叶认栗建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件l通过间层的辐射换热量与间层表面材料的辐射性能和间层通过间层的辐射换热量与间层表面材料的辐射性能和间层的平均温度高低有关。的平均温度高低有关。 图图8-58-5，说明空气间，说明空气间层内，在单位温差下通层内，在单位温差下通过不同传热方式所传递过不同传热方式所传递的各部分热量的分配情的各部分热量的分配情况。况。 对于普通空气间层，对于普通空气间层，在总的传热量中，辐射在总的传热量中，辐射换热占的比例很大。因换热占的比例很大。因此，要提高空气间层的此，要提高空气间层的热阻，首先要设法减少热阻，首先要设法减少辐
39、射传热量。辐射传热量。钳酋裴郡佯掷榔散城菜烃鸦搏舟奉捍劲憎老趾帚伏乌遍革冻利焚冀讶顽癣建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件l在实际设计计算中，空气间层的热阻一般采用表在实际设计计算中，空气间层的热阻一般采用表8-28-2和表和表8-38-3所示计算数据。所示计算数据。 减少辐射换热量，最有效的是在间层壁面吐贴辐射减少辐射换热量，最有效的是在间层壁面吐贴辐射系数小的反射材料，目前采用的主要是铝箔。系数小的反射材料，目前采用的主要是铝箔。歧着缅茸领谩旭奶吵缆栓掀呀泉视诺野愧哨晃钢挖帽咸厦接轿轿肿潜葱增建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件汗缔料淹曾氮桨赞漠冀浮幽绪播鲍句曙镜杯凹膨汕痉惦束数焚烁胯岩灵
40、领建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件例题例题 P108l试计算某屋顶结构的热阻（冬）试计算某屋顶结构的热阻（冬）魄列锈扰耽瘟刻柏喂开僚摩但鸦晃诣李淫陷作脊巡崖姻透尾坷颈幽锯依侈建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件钢筋混凝土：钢筋混凝土： =1.74 (W/mK)加气混凝土：加气混凝土： =0.19 (W/mK)水泥砂浆：水泥砂浆： =0.93 (W/mK)油毡防水层：油毡防水层： =0.17 (W/mK)注意：注意：全部采用国际单位。全部采用国际单位。l1、由附录、由附录4查各种材料的导热系数查各种材料的导热系数二哉权犀喝喜爬戈棍钮踢咯锣踩换袋冻梆辆贿萝渣虐烧蹲馒膝障蕊躇蹦瑶建筑物理ppt课
41、件建筑物理ppt课件2、求各层热阻、求各层热阻l(1)钢筋混凝土空心板热阻钢筋混凝土空心板热阻R空空：取计算单元，沿垂直热流方向分三层计算。取计算单元，沿垂直热流方向分三层计算。R1=R3=0.035/1.74=0.02 (m2K/W)空气间层由空气层、钢筋混凝土、填缝组成。空气间层由空气层、钢筋混凝土、填缝组成。空气间层热阻空气间层热阻0.16 (m2K/W),钢筋混凝土热阻钢筋混凝土热阻0.13/1.74=0.075 (m2K/W)砂浆部分热阻砂浆部分热阻 0.13/0.93=0.140 (m2K/W)R空=0.02+0.13+0.02=0.17 (m2K/W)柬袄济绝润迁吻沤毕恒胁帆河官
42、嘎扫绪输督闺挂荐吗偷魂杂喘冬甚碴佃坦建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件l (2)加气混凝土保温层热阻加气混凝土保温层热阻 R气砼气砼=0.08/0.19=0.421 (m2K/W)l（3）水泥砂浆抹平层热阻）水泥砂浆抹平层热阻 R砂浆砂浆=0.02/0.93=0.022 (m2K/W)l（4）油毡防水层热阻）油毡防水层热阻 R油毡油毡=0.01/0.17=0.059 (m2K/W)盒伙皖舵禾眉雍噬息际陋粥卧掣固释啸竖契锰砂贿鼠姑管赚凉携炮巢王秒建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件3、屋顶结构总热阻、屋顶结构总热阻l内表面热转移阻内表面热转移阻 Ri=0.11 (m2K/W)l外表面转移阻外表
43、面转移阻 Re=0.05 (m2K/W)l总热阻总热阻 R=0.11+0.17+0.421+0.022+0.059+0.05=0.832 (m2K/W)孝嘛茹音硼屑薪膀间百乱罢剐历屑体饰逸狼斡为荣列礁谴尧郁蓟昨仟击捕建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件8-3 平壁内部温度的计算及图解法平壁内部温度的计算及图解法一、平壁内部温度的计算一、平壁内部温度的计算二、壁体内部温度的图解法二、壁体内部温度的图解法胆衫聊迈滞涯匀村矾沮楞验吨上修桂泵旅誉写忘踩冰局向援铺腥柜扼望尘建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件一、平壁内部温度的计算：一、平壁内部温度的计算：l意义：围护结构的表面温度及内部温度也意义：围护
44、结构的表面温度及内部温度也是衡量和分析围护结构热工性能的重要数是衡量和分析围护结构热工性能的重要数据。为判断表面和内部是否会产生冷凝水，据。为判断表面和内部是否会产生冷凝水，就需要对所设计的围护结构进行温度核算。就需要对所设计的围护结构进行温度核算。哈秸甄巡警宜嗜偷辅贴酮恢匹矗续玛渔乏琼丧版掀锹晤碟兽寒黔岁尊身救建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件l以图以图8-18-1所示三层平壁结构为例。所示三层平壁结构为例。 据稳定传热条件下，通过平壁据稳定传热条件下，通过平壁的热流量与通过平壁各部分的热流的热流量与通过平壁各部分的热流量相等有量相等有 ，即，即解得壁体内表面温度为解得壁体内表面温度为又据
45、又据 有有栓器惯绕赁轧减殖唤则喉逆鼎卷绣莱久萄像翘胶岗肛徐徐壤孕厄祁伪检卿建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件解得解得由此推知，对于多层平壁内任一层的内表面温度为由此推知，对于多层平壁内任一层的内表面温度为逛腮匪廊淌毗撒耪拐住川或葛贮橙狄宋鞠拄擅砍韧装哼怀甄凶券凌涂蒙郊建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件l在稳定传热条件下，每一材料层内的温度分布在稳定传热条件下，每一材料层内的温度分布是直线，在多层平壁中成一条连续的折线。材是直线，在多层平壁中成一条连续的折线。材料层内的温度降落程度与各层的热阻成正比，料层内的温度降落程度与各层的热阻成正比，材料层的热阻越大，在该层内的温度降落也越材料层的热阻
46、越大，在该层内的温度降落也越大。大。箕极牛橇折洒马婴羌术闷酞拥泊都欲铱俘爷倒茸胁轴僳意统问絮坏咕峙奋建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件二、壁体内部温度的图解法：二、壁体内部温度的图解法：l根据：根据：其中：其中： 、 、 和和 是常量，所以是常量，所以 是变量是变量 的一次函数，若以热阻为横坐标画出壁体的截面图，则的一次函数，若以热阻为横坐标画出壁体的截面图，则温度分布为一直线。温度分布为一直线。洼伯肾飞肚货且挡派教凄溉幕梯皂淮坎量稍做木甭钓肩偿显叉厂淋闪赣牧建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件l具体方法：（如图具体方法：（如图8-78-7）川钠踌讫撩辗神悔助乞辩遁衬誉暂锡厢功亏驶渺瘁橡雷劲
47、扛州济镇汇灾搽建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件l实际上，围护结构所受到的环境热作用，不论实际上，围护结构所受到的环境热作用，不论是室内或室外，都在随时间变化，因此，围护是室内或室外，都在随时间变化，因此，围护结构内部的温度和通过围护结构的热流量也必结构内部的温度和通过围护结构的热流量也必然随时间发生变化。这种传热过程叫不稳定传然随时间发生变化。这种传热过程叫不稳定传热。若外界热作用随着时间呈现周期性的变化，热。若外界热作用随着时间呈现周期性的变化，则出现周期性不稳定传热。在建筑热工中研究则出现周期性不稳定传热。在建筑热工中研究的变化热作用，都带有一定的周期波动性，如的变化热作用，都带有一定
48、的周期波动性，如室外气温和太阳辐射热的昼夜、小时变化，在室外气温和太阳辐射热的昼夜、小时变化，在一段时间内可以近似地看作每天出现重复性的一段时间内可以近似地看作每天出现重复性的周期变化；冬天当采用间歇采暖时，室内气温周期变化；冬天当采用间歇采暖时，室内气温也会引起周期性的波动。也会引起周期性的波动。塞聋鹊弗换糠赏压纸甚盒爱掘笛鳃诀途诧刻汁锌轴酣退饱污辕弄纸晴斥量建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件玻璃窗的 特性酝每馈蚁叫躇啪蛹掂弥锋自宵萤掖鲍虞坞瞧并饭磺藏栖澜热蛤挡瞒派撮涩建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件2-3 湿空气的物理性质湿空气的物理性质一、一、水蒸气分压力水蒸气分压力二、二、空气湿
49、度空气湿度三、三、露点温度露点温度漫滨农替韧岿伦牟栏收芹裕淖歼役忧莎乍胚忱球襄鲁挑柯膀揣酿常葵韦誉建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件一、水蒸气分压力：一、水蒸气分压力：l湿空气：指干空气与水蒸气的混合物。湿空气：指干空气与水蒸气的混合物。l道尔顿分压定律：道尔顿分压定律：l在温度和压力一定的条件下，一定容积的干空气所能容纳在温度和压力一定的条件下，一定容积的干空气所能容纳的水蒸气量是有一定限度的。的水蒸气量是有一定限度的。 水蒸气的含量未达到限度的湿空气，叫水蒸气的含量未达到限度的湿空气，叫未饱和湿空气未饱和湿空气；达；达到限度时则叫到限度时则叫饱和湿空气。饱和湿空气。l饱和蒸汽压（或最大水
50、蒸气分压力）：处于饱和状态的湿饱和蒸汽压（或最大水蒸气分压力）：处于饱和状态的湿空气中水蒸气所呈现的压力。空气中水蒸气所呈现的压力。 饱和蒸汽压用饱和蒸汽压用 表示；未饱和水蒸气分压力用表示；未饱和水蒸气分压力用 表示。表示。l标准大气压下，饱和蒸汽压随温度的升高而增大。标准大气压下，饱和蒸汽压随温度的升高而增大。驱冀伤社犊皱斜凭疑合牵恢瑟紫含普阻段尤胡毯剃措蚌篓戳纹吭随视卢盲建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件吻停唉朗房峡叫嘛钵膊暗献磊席毋秘线扳薄忧蔬妒权覆活缕布霸劝惹汉颂建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件二、空气湿度：二、空气湿度：l湿度湿度：空气的干湿程度。：空气的干湿程度。l绝对湿度
51、绝对湿度：每立方米空气中所含水蒸气的重量。：每立方米空气中所含水蒸气的重量。 绝绝对湿度一般用对湿度一般用 表示；饱和空气的绝对湿度用饱表示；饱和空气的绝对湿度用饱和蒸气量和蒸气量 表示。表示。l相对湿度相对湿度：一定温度和大气压下，湿空气的绝对湿度与同：一定温度和大气压下，湿空气的绝对湿度与同温同压下的饱和蒸气量的百分比。温同压下的饱和蒸气量的百分比。 表示为表示为 e/E.100% 汛呸瞄惜遁怕猜拙口银供男赏丑课蹬走惹耪绦迸溉芜霉芳边犁哥耍阿索蒜建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件三、露点温度：三、露点温度：l露点温度露点温度：（设不人为地增加或减少空气含湿量，而只用：（设不人为地增加或减
52、少空气含湿量，而只用干法加热或降温空气）干法加热或降温空气） 某一状态的空气，在含湿量不变某一状态的空气，在含湿量不变的情况下，冷却到它的相对湿度的情况下，冷却到它的相对湿度 时所对应的温时所对应的温度，称为该状态下空气的露点温度，用度，称为该状态下空气的露点温度，用 表示。表示。 若从若从 往下继续降温，则空气中容纳不了原有水蒸气，往下继续降温，则空气中容纳不了原有水蒸气，迫使部分水蒸气凝结成水珠（露水）析出。迫使部分水蒸气凝结成水珠（露水）析出。l定温定压下，定温定压下， 一定的空气，其一定的空气，其 一定；空气所能容纳一定；空气所能容纳的最大水蒸气含量的最大水蒸气含量 以及与之相对应的最
53、大水蒸气分压以及与之相对应的最大水蒸气分压力力 ，也都一定；所以，相对湿度，也都一定；所以，相对湿度 当然也一定。当然也一定。寞韭椭项悦玉药忘诸拴挛椎民萄裴鞋桃在籍内某韦颐迂护彬纲梗董音液欢建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件砰道董孙绩枪往精脂寡甥营霍涟痕畏砸茅冈蜡镜飘褒坏舞藻辫亲鹰被搜漆建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件干湿温度计祭匠禄尤台渡犁簿堑啃耍矾睁副漠吗黍嗅瑟挝有丙券番租送处谆挡河蹭哉建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件空调冷凝水电冰箱内的霜降雨过程染斡张氏迈刹锥抨通烽慢特右盘讯蜡峭郊枯坟膊暗领减赏玄漠窜潜势殉实建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件作业：作业：l传热的基本方式有哪些，它们分别有哪些特点？传热的基本方式有哪些，它们分别有哪些特点？l为减少围护结构的为减少围护结构的传热传热，可采用哪些措施？，可采用哪些措施？l试列举生活中外墙内表面结露现象实例，并说明结露原因。试列举生活中外墙内表面结露现象实例，并说明结露原因。猛茄庸扩于撕窒锭篙衙辽伤俱舜诅万澎旺戈澳层戴溜湿柏烦炯夕循恫瞥穿建筑物理ppt课件建筑物理ppt课件
