建筑物理环境期末复习总结07级版

名词解释1、传热系数：平壁总传热系数K0的物理意义是表示平壁的总传热能力，在数值上相当室内、室外空气温度相差1摄氏度时，在单位时间通过平壁单位面积所传出的热量。单位是W/^・KP362、传热阻：传热阻表示热量从平壁一侧空间传到另一侧所受的阻碍大小，传热阻R0是传热系数K的倒数，即R0=1/K，单位是平方米•閲瓦（打・K/W）。围护结构的传热系数K值愈小，或传热阻R0值愈大，保温性能愈好。P363、蓄热系数：建筑材料在周期性波动的热作用下，均有蓄存热量或者放出热量的能力，借以调节材料层表面温度的波动。在建筑热工学中，把半无限厚物体表面热流波动的振幅A0与温度波q0动振幅Af的比值称为物体在谐波热作用下的“材料蓄热系数”常用S表示，其单位为W/（m2・K），计算公式P464、热惰性指标：表征围护结构反抗温度波动和热流波动能力的无量纲指标，其值等于材料层热阻与蓄热系数的乘积。单层结构D=R・S；多层结构D=工R・S.式中R为结构层的热阻，S为相应材料层的蓄热系数，D值愈大，周期性温度波在其内部的衰减愈快，围护结构的热稳定性愈好。公式P475、衰减倍数：（百科）围护结构内侧空气温度稳定，外侧受室外综合温度或室外空气温度谐波作用，室外综合温度或室外空气温度谐波波幅与围护结构内表面温度谐波波幅的比值。公式P516、延迟时间：室外空气温度谐波出现最大值的时间与内表面温度谐波出现最大值的时间差。单位h公式P517、露点温度：某一状态的空气，再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，称为该状态的下的露点温度。以td表示，单位（°C）。如果继续降温，空气中的水蒸气就有一部分液化成水珠析出，温度降得越低，水珠析出得越多P778、空气相对湿度：指一定空气温度以及大气压力下，空气的绝对湿度f与同温同压下饱和蒸汽量f的比值。一般用百分数表达。公式P76max9、干球温度：（百科）暴露于空气中而又不受太阳直接照射的干球温度表上所读取的数值。10、湿球温度：（百科）某一状态的空气，同湿球温度表的湿润温包接触，发生绝热热湿交换，使其达到饱和状态时的温度。该温度是用温包上裹着湿纱布的温度表，在流速大于2.5m/s且不受直接辐射的空气中，所测得的纱布表面温度，以此作为空气接近饱和程度的一种度量。周围空气的饱和差愈大，湿球温度表上发生的蒸发愈强，而其示度也就愈低。根据干、湿球温度的差值，可以确定空气的相对湿度。11、平均辐射温度：（百科）是指环境四周表面对人体辐射作用的平均温度。人体与围护结构内表面的辐射热交换取决于各表面的温度及人与表面间的相对位置关系。实际环境中围护结构的内表面温度各不相同也不均匀，因此辐射温度的平均值是假定人作为黑体在一均匀的黑色内表面的空间内产生的热损失与在真实的内表面温度不均匀的环境的热损失相等时的温度。其数值可由各表面温度及人与表面位置关系的角系数确定或用黑球温度计测。12、水蒸气分压力：（百科）是指湿空气中水蒸气形成的压力。单位Pa。根据道尔顿定律水蒸气分压力与干空气分压力之和等于大气压力。一般常温下大气压中水蒸气分压力所占比例很低，寒冷地区比湿热地区低，冬季比夏季低，但昼夜温差不大。水蒸气分压力随海拔高度的增加而下降，其下降比例比空气压力的比例大。一定温度的空气的水蒸气含量达到饱和时的水蒸气分压力称为该温度的饱和水蒸气分压力。P7613、热桥、冷桥：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，如外墙中的钢或钢筋混凝土骨架、圈梁、板材中的肋等。这些构件或部位的热损失比相同面积主体部分的热损失多，他们的内表面温度也比主体部分低。这类容易传热的构件或部分称为“热桥”（“冷桥”）。P7014、结露、冷凝：温度降低到露点温度以下，空气中的水蒸气液化析出的现象称为冷凝。P7715、室外综合温度：（百科）以温度值表示室外气温、太阳辐射和大气长波辐射对给定外表面的热作用。室外综合温度由三部分构成：①外界空气温度；②外表面所吸收的太阳辐射；③与外界环境的长波辐射交换。实际上室外综合温度是假设没有任何辐射作用下的理论空气温度，它对给定的外表面的热作用与在太阳辐射、大气长波辐射和空气温度共同作用下的热作用相同。以t表示，公式P88sa16、太阳高度角：太阳高度是指太阳光的入射方向和地平面之间的夹角。公式P11517、太阳方位角：太阳直射光线再地平面上的投影线与地平面正南向所夹的角，以正南方向为零，由南向东向北为负，由南向西向北为正。公式P11518、热环境：是指由太阳辐射、气温、周围物体表面温度、相对湿度与气流速度等物理因素组成的作用于人，影响人的冷热感和健康的环境。人的生活和工作大部分时间都在室内，室内环境与人体关系密切。室内环境的热特性是室外气候与内部热源通过建筑围护结构进行热交换与热平衡的结果，体现为气温、平均辐射温度、相对湿度、气流速度等四个主要物理因素数值的变化。人体与环境的热交换除环境的物理因素外还与人的衣着和人体的活动量有关。夏季身穿单衣在气温与平均辐射温度同为26°C、相对湿度40%、气流速度小于0.15m/s的房间里办公，多数人感到舒适。当相对湿度增加到80%时就感到闷热。如增加气流速度又会感到舒适。冬季身穿绒衣长裤在温度10C、相对湿度50%的室内办公常感到冷，而在同一房间里锯木材则感到舒适。此外人对热环境的反应也与人的年龄、性别、体质、心理与健康状况及气候适应经历等有关。19、体形系数：指建筑物与室外大气接触的外表面积与所包围的体积的比值。在外表面积中，不包括地面和不采暖楼梯间隔墙和户门的面积。20、建筑物的耗热量：在采暖期室外平均温度条件下，为保持室内计算温度，单位建筑面积在单位时间内消耗的、需由室内采暖设备供给的热量，单位：W/m。公式P6221、窗墙比：表示窗洞口面积与房间立面单元面积（即房间层高与开间定位线围成的面积）的比值。规定采暖居住建筑当墙体按照最小总热阻设计时，各朝向的窗墙面积比为：北向不大于0.2；东西向不大于0.25（单层窗）或0.30（双层窗）；南向不大于0.35。22、维护结构（外、内）：建筑物及房间各面的围挡物，如墙体、屋顶、地板、地面和门窗等。分内、外围护结构两类。同室外空气直接接触的围护结构，如外墙、屋顶、楼板、外门和外窗等，称为外围护结构。不同室外空气直接接触的围护结构，如隔墙、楼板、内门和内窗等，称为内围护结构。23、节能建筑：节能建筑是指遵循气候设计和节能的基本方法，对建筑规划分区、群体和单体、建筑朝向、间距、太阳辐射、风向以及外部空间环境进行研究后，设计出的低能耗建筑。其主要指标有：建筑规划和平面布局要有利于自然通风，绿化率不低于35％；建筑间距应保证每户至少有一个居住空间在大寒日能获得满窗日照2小时等。简而言之，节能建筑就是冬暖夏凉，节约能源的房子，通常是指按照节能设计标准进行设计喝建造，在其实用过程中降低能耗的建筑。（节能建筑的特征有五：一、少消耗资源。设计、建造、使用要减少资源消耗；二、高性能品质。结构用材要足够强度、耐久性、围护结构、保温、防水三、减少环境污染。采用低污染材料，利用清洁能源；四、长生命用期；五、多回收利用。节约建筑应考虑的九大问题（1）建筑的环境问题，包括地形、地貌利用问题，绿化问题，水体问题，环境小品问题。（2）建筑的朝向问题。（3）建筑的体型问题，包括体型系数，空间利用，构架与飘板等。（4）建筑的面积问题，应倡导适度的消费观念。（5）建筑的物理环境问题，声、光、热、日照与通风等问题，应尽量采用自然采光与通风。（6）建筑的节水问题，应选择节水型器具，还有中水利用问题。（7）建筑的节地问题，尽可能加大住宅进深，缩小面宽；尽可能采用条形住宅；选择合适的建筑层数。（8）建筑的太阳能利用问题，主动式太阳能住宅，被动式太阳能住宅。（9）建筑的装修问题，以简约为主，能够体现家的感觉）24、建筑日照：阳光直接照射到建筑地段、建筑外围护结构和房间内部的现象25、日照率：（百科）一定时段内，实际日照总时数占可照总时数的百分率。26、日照时数：（百科）日照时数是指太阳中心从出现在一地的东方地平线到进入西方地平线，其直射光线在无地物、云、雾等任何遮蔽的条件下，照射到地面所经历的小时。27、太阳的赤纬角：太阳光线与地球赤道所夹的圆心角一、传热基本知识（单位、公式、各个系数的定义、计算方法）书本第1.2章，P24开始传热指物体内部或者物体与物体之间热能转移的现象1、导热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。公式P24导热系数：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1m2表面积的热量。单位w/（mXK）影响因素：A材质的影响B材料干密度的影响材料内部的空隙越少，其导热性能也就越强C材料含湿量的影响材料含湿量的增大必然使导热系数值增大2、对流对流是由于温度不同的各部分流体之间发生相对运动、互相掺和而传递能量。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。公式P26影响因素：A气流状况是自然对流还是受迫对流B构建是出于垂直的、水平的或是倾斜的C壁面是有利于气流流动还是不利于D传热方向是由下而上或是由上而下对流换热系数：流体与固体表面之间的换热能力，即物体表面与附近空气温差1°C、单位时间单位面积上通过对流与附近空气交换的热量。单位为W/（m2・°C）。对流换热系数不是固定不变的常数，而是一个取决于许多因素的物理量。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。特点：A在辐射传热过程中伴随着能量形式的转化B电磁波的传播不需要任何中间介质，也不需要冷、热物体的直接接触。C凡是温度高于绝对零度的一切物体，不论他们的温度高低都在不间断地向外外辐射不同波长的电磁波。公式P27辐射系数：物体的辐射系数表征物体向外发射辐射能的能力，其数值取决于物体表层的化学性质、光洁度与温度等因素二、建筑的热平衡1表征室内热环境的主要参数（4个）、A室内空气温度表示空气冷热程度的物理量B室内空气湿度表示大气中水蒸汽的含量和潮湿程度的物理量。C室内气流速度室内气流状态影响人体的对流换热和蒸发散热，也影响室内空气的品质D室内热辐射室内热辐射主要指房间内各表面对人体的热辐射作用。强弱通常用"平均辐射温度”（Tmrt）代表，平均辐射温度即室内对人体辐射热交换有影响的各表面温度的平均值。人体热舒适的要求和评价方法人体的热平衡是达到人体热舒适的必要条件。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。P6热平衡影响因素（P7-8）：A人体新陈代谢差热量B对流换热量C辐射换热量D蒸发散热量评价方法:A有效温度B热应力指数C预测热感指数D作用温度建筑热工设计的分区及要求P19-20A严寒地区:冬季保温，加强建筑防寒，可不考虑夏季防热B寒冷地区:冬季保温，部分地区兼顾夏季防热C夏热东冷:必须满足夏季防热，适当兼顾冬季保温D夏热冬暖:必须满足夏季防热，可不考虑冬季保温E温和地区:应考虑冬季保温，一般不考虑夏季防热室外热环境主要参数以及如何影响室内热环境P13-17建筑物基地的各种气候条件因素，通过建筑物的围护结构、外门窗及各类开口，直接影响室内气候条件。气候A太阳辐射:地球基本热源，决定地球上气候的主要因素。太阳辐射照度。P13-14B空气温服：气温的昼夜变化是有规律的，一年的平均气温也有最大最小值P14-15C空气湿度：各地区空气湿度不同，各个季节湿度不同，影响室内热环境P15D风：风向、风速P15-16E降水：每月降水量不同p16（其他：小区风环境、城市热岛效应、建筑布局与日照、城市气候特征）（来自上上届笔记）三保温防潮1、建筑保温综合处理的基本原则A合理的体型减少外围护结构总面积54体型系数s=建筑外表面积/体积（要求小于等于0.3）B合理的建筑朝向和间距、充分米用太阳能米暖朝向■:坐北朝南角度：南偏东西15度以内（上海）的热量影响小，大于30°不利于日照要求间距：保证正午前后日照不小于1-2小时C维护结构具有足够的保温性能设计热阻高于最小热阻及经济热阻当热惰性较小，增加最小热阻来补偿D增加建筑的密闭性,~减少冷风渗入避免大面积朝向冬季主导风向提高门窗密闭性设置门斗E避免潮湿、、防止维护结构内部产生冷凝水设置防潮层（设在温度高的一侧）合理的维护结构的热工设计F维护结构具有良好的热工性能以及合理的供热系统全天使用的房间要求较大的热稳定性即热惰性比如住宅医院间断使用的房间供热初始要求温度升高快，即蓄热系数s大比如影剧院办公室供暖系统设计合理2、外围护结构保温设计（4方面）外围护结构的保温要求一一最小热阻计算P57，满足最小热阻？维护结构的保温材料（特点导热系数）Eps膨胀聚苯乙烯Xps挤塑聚苯板薄抹灰外墙保温系统维护结构的构造方案（单层复合）p65A单一结构（自保温结构）承重+保温（加气混凝土、粘土空心砖）（达不到65%）B复合结构（承重与保温分开）单设保温层复合保温层传热异常部位的保温措施（窗冷桥外檐屋角地面）门窗的设置与保温:-A控制窗墙比北向小于等于0.2东西（单层）小于等于0.250。3（双层）B提高气密性C提高玻璃和窗框保温性能用2-3层窗空气层厚度20-30mm热桥冷桥用导热系数小的保温材料附加到热桥适当部位贯通式热桥避免采用高效保温材料非贯通式热桥设在冷侧防止达到露点温度Z7.交角处理方法见p74图1.3-12地面吸热指数B木地面小于水磨石P751.3-133、如何检查防止控制外围护结构的表面冷凝检验该处温度是否低于露点温度1、室内、外空气温度，确定水蒸气分压力Pi、P、各层水蒸气分压力，作出P分布线2、根据室内外空气温度ti、te确定围护结构各层温度，查出饱和蒸气压Ps,作出Ps分布线3、根据P线与Ps线相交与否来判断围护结构内部是否会出现冷凝现象防止控制冷凝1、材料层布置符合“难进易出”原则2、设置隔汽层3、设置通风间层或泄气通道4、如何检验防止控制外维护结构的内部冷凝（隔汽层设置）步骤以及例题P79四：建筑防热1、室内过热的主要原因P86室外高气温通过室内，外空气对流将大量的热量传入室内。太阳辐射热通过向阳的窗口直接摄入室内。邻近建筑物地面路面的反射辐射以及长波辐射维护结构传入热量室内生产生活以及设备余热2、建筑防热途径p87A减弱室外热作用（正确选择朝向和布局；避免主要使用空间及透明体遮蔽空间受东西向日晒；绿化周围环境；）B窗口遮阳（遮挡太阳辐射）C维护结构隔热与散热（屋顶，外墙（西墙）隔热处理；使内表面出现高温的时间与使用时间错开；）D合理组织自然通风（居住区总体布局，单体设计，门窗设计做到利于自然通风）E尽量减少室内余热（选择发热量小的设备并且布置在通风好的位置）3、维护结构隔热设计的要求和步骤（P87-94）在自然通风情况下，建筑物屋顶层、东西墙面表面最高温度、满足（公式P87）步骤1、确定围护结构在夏季室外气候条件下疏导的热作用（室外综合温度）2、总衰减度和总延迟时间3、室内谐波、室内表面衰减度和延迟时间4、内表面最高温度4、目前常用的维护结构隔热措施（+课外）A屋顶隔热（1.采用浅色外饰面，减小当量温度；2.增大热阻和热惰性3.通风隔热屋顶4.水隔热屋顶5.种植隔热屋顶）B墙体隔热（西墙隔热处理；粘土砖两面抹灰；双排混凝土空心砖双面抹灰；混凝土大板+复合材料；浅色饰面；考虑对环境交通干道产生的光污染及反射辐射对邻近建筑物的影响）5、自然通风的作用和原理（热压风压作用原理影响因素分析）作用：A可以借助通风排除房间内余热，湿气，烟尘，气味等，保持室内空气应有的洁净度B可以增加人体的蒸发散热量，缓解夏季的闷热感；C低温气流可以对人体与房间起冷却作用，有利于改善炎热季节室内热环境。原理：1.热压作用：由温度差而形成的空气流动称为热压作用。空气受热后温度升高，密度减小。较重的室外空气通过下部门窗流入室内，将较轻的空气排出，自身又被加热上升，被新流入的空气代替排出。自下而上的流动。影响因素：1.室内外空气温度差所致的空气密度差2.进出气口高度差公式见P102风压作用:：风作用在建筑物丄产生的压力差迎风面上空气流动受阻速度减小，此处压力大于大气压，形成正压区。背风面，屋顶和两侧，压力小于大气压，相称负压区。假设正负压区都设有窗口，则气流从正压区进入室内再从室内流向负压区，形成室内空气流动。影响因素：室外风速公式见P103建筑师要善丁利用自然通风原理,~合理进行建筑物总体布局以及门,~窗口的设计以及米取必要的措施,，使通风成为改善室内热环境的有利囚素。~6、自然通风的气流组织A、建筑朝向、间距及建筑群的布局B、平面布置与剖面设计C、房间的开口和通风的构造措施五、建筑日照遮阳1、日照的作用和建筑对日照的要求P111阳光直接照射到物体表面的现象，称为日照。阳光直接照射到建筑地段、建筑外围护结构喝房间内部的现象称为建筑日照。日照作用：A适宜的日照具有重要的卫生意义。B冬季日照产生的热效应能提高室内温度，提供取暖与干燥作用。C增强建筑物立体感，艺术效果。设计要求：A地理纬度、地形与环境条件，合理确定城市规划道路网方位、道路宽度、居住区位置、居住区布置形式和建筑物的体型。B根据建筑物对日照的要求及相邻建筑的遮挡情况，合理选择喝确定建筑物朝向和间距。C根据阳光通过采光口进入室内的时间、面积和太阳辐射照度等的变化情况，确定采光口及建筑构件的位置、形状和大小。D正确设计这样构件的形式、尺寸与构造。过量A室内过热B产生眩光C某些物品褪色、变质等损坏作用2、日照棒影图原理与应用原理以地面丄某点的棒及其影的关系来描述太阳运行的规律，以棒在直射阳光下产生的棒影断电移动的轨迹来代表太阳的轨迹太阳高度角方位角的计算P1183、确定建筑物的阴影区室内日照面积时间朝向和间距119-1224、建筑遮阳的形式P123A水平式遮阳：能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阳光。北回归线以北适合南向，北回归线以南南北向B垂直式遮阳：有效遮挡太阳高度角较小从窗侧向斜射过来的直射阳光。北向、东北向、西北向C综合式遮阳：遮阳结合AB,遮挡中等大小太阳高度角的直射阳光。适合东向、西向D挡板式遮阳：遮挡从窗口正前方射来、太阳高度角较小的直射阳光。适合东向、西向附近的窗口。永久性遮阳：固定、活动。活动式灵活性大,近年广泛运用。临时性遮阳：布帘、竹帘、软百叶、布蓬5、遮阳设施对室内环境的影响A对太阳热辐射的阻挡P127B对室内气温的影响：有遮阳,防止室温上升作用明显,房间温度波动小,出现高温时间晚。P128C对室内采光的影响：降低室内照度,阻挡直射阳光,使室内照度均匀,防止眩光发生,有助视觉正常工作。P128D对室内通风影响：降低风速。P1296、遮阳设施构造设计的要点A遮阳的板面组合与构造。不同板面组合,选择对采光、通风、视野、立面造型喝构造等要求都更有利的。P129B遮阳板安装位置：板面与墙面有一定距离,使热空气沿墙面排走；装在窗口的布帘、软百叶等遮阳设施装外侧比较好。P130C材料与颜色。悬挑——坚固耐久轻质；外表面防吸热多——浅色；内表面防眩光、辐射系数小——暗色；特种玻璃。P130六节能建筑（太乱了,大家自己YY吧）建筑热平衡（10个）得热：墙、屋顶②窗（太阳辐射）③居住者④灯、其他设备⑤采暖（散热）失热：外围护结构的传导和对流辐射空气渗透和通风地面传热室内水分蒸发，排出室外