笔记-建筑物理与建筑设备

2012年一级注册建筑师学习笔记

建筑物理与建筑设备

（本人以编委会白勺教材为蓝本，认真学习总结出此笔记，并认真做了电力出的真题，顺利通过）

关于2012一级注册建筑师辅导教材及模拟题PDF收费的说明：

1、这套书买来后本人为了学习及作笔记方便，前后花了约一个月的时间把它们搞成了PDF,这期间付出了很

多辛苦的劳动。在我使用过程中，文字识别率高达99%!收费的目的，是希望朋友们对我的付出有一个尊重的

表示，并非为了赚钱。其实反过来想想，这个价，卖疯了能卖多少钱呢？我倒是希望1个月能卖到1W元，这

样就不用费劲考建筑师了。

2、为了象我有类似需求的朋友提供便利，为朋友们省些钱。有的朋友在单位抱着书看容易引起非议，PDF可

在电脑上、手机上阅读，不会引起别有用心的人的瞎想；还有朋友和我情况类似，作笔记用；还有朋友可能条

件限制吧，只能电脑上看看还方便些......

无论如何，通向成功的唯一途径是认真学习。

基于以上原因，所以，希望对此持有异议的朋友绕行，全新正版的2012一级注册建筑师辅导教材及模拟题

是更好的选择。

请不要询问是否清楚之类的问题，很清楚，足够打印、阅读。请不在议价，这不是买菜，觉得黄:可去找便

宜的，你砍的是价，伤的是时间。喜欢砍价的可以去买正版，那个砍价的空间大。砍价者请绕行，一律免谈！

再次申明：谢绝砍价！

再次申明：谢绝砍价！

再次申明：谢绝砍价！

因为之前有个孙子拿我的东西搞事，所以全部PDF均加密（不限制阅读、打印、注释），请不要向我询问

密码，如不能接受加密可直接购买正版教材。

另外下列图书有纸质出售：

《2012年一级注册建筑师考试场地作图题汇评（第五版）教锦章》（影印版）20元

《场地设计作图第注册建筑师综合设计与实践检验答疑问（第二版）耿长孚》（影印版）20元

《建筑学场地设计（第二版）闫寒》（正版）45元

我的网盘里有我搜集的一注资料可以下载,详情请登录200G超大容量网盘http:〃115.com,用户名：23823724

密码：dkdkdk欢迎交流，QQ：56781255。大家共同学习进步！

2012一级注册建筑师复习教材及模拟题PDF书目

（2013年新教材PDF将于11月份陆续推出）

2012一级注册建筑师考试辅导教材（建筑工业出版社）（北京注册建筑师考试辅导教材编委会）

知识科目：

第1分册设计前期场地与建筑设计（上册）知识部分4.0元

第2分册建筑结构4.5元

第3分册建筑物理与建筑设备2.5元

笛:d分那硅粕材制与松滞a5去

第5分册建筑经济施工与设计业务管理3.0元口”1

知识科目5本，总计17.5元，全要15元

B>•a♦♦OJMaa4M

作图：«xa>.一•心oa-一

第1分册设计前期场地与建筑设计（下册）作图部分5.0元^^5^

场地设计（作图）应试指南5.0元

..t左C,

建筑方案设计（作图）应试指南4.5元

建筑技术设计（作图）应试指南（第七版）4.0元«4l»1UU»«X

QE=7J»&.

作图科目4本，总计18.5元，全要16元

〜八__L一人、।---/、-八一.

2012•级注册建筑师考试模拟试题集上下册（第七版）（北京注册建筑师考试辅导教材编委会）

2012一级注册建筑师考试模拟试题集（含作图部分）上下册七版15.0元

2012一级注册建筑师考试模拟试题集（含作图部分）上册七版9.0元

2012一级注册建筑师考试模拟试题集（含作图部分）下册七版7.0元[•2012

2012一级注册建筑师考试模拟试题集-1设计前期与场地设计2.0元

2012一级注册建筑师考试模拟试题集-2建筑设计知识2.5元

•级注册建筑师号试

2012一级注册建筑师考试模拟试题集-3建筑结构3.0元

2012一级注册建筑师考试模拟试题集4建筑物理与建筑设备2.0元

2012一级注册建筑师考试模拟试题集-5建筑材料与构造2.0元

2012一级注册建筑师考试模拟试题集-6建筑经济施工与设计业务管理1.5元

2012一级注册建筑师考试模拟试题集-7建筑方案设计（作图）1.5元

2012一级注册建筑师考试模拟试题集-8建筑技术设计（作图）1.5元

2012一级注册建筑师考试模拟试题集-9场地设计（作图）1.5元

本套模拟题分上下两册，下边标1-9的是为使用方便分开的，可分别选用，小计15兄

2012年全国一级注册建筑师考试辅导用书及模拟题解（注册中心网）

2012年全国一级注册建筑师考试辅导用书•1•设计前期与场地设计・3—2二5汨—

tawaMaMvOMM八=

2012年全国一级注册建筑师考试辅导用书•2•建筑设计

2012年全国一级注册建筑师考试辅导用书•3•建筑结构

2012年全国一级注册建筑师考试.辅导用书•4•建筑物理与建筑设备

2012年全国一级注册建筑师考试辅导用书・5•建筑材料与构造

2012年全国一级注册建筑师考试辅导用书・6•建筑经济施工与设计业务管更一公疗2

2012年全国一级注册建筑师考试辅导用书・7•建筑方案设计建筑技术设*场地设计4.0元

2012年全国一、二级注册建筑师考试模拟题解•1•（知识）7.5兀

2012年全国一、二级注册建筑师考试模拟题解•2•（作图）94glm费.考心?；

2012年全国一、二级注册建筑师考试模拟题解•1•（知识）分科目：一一皿g

1期院二级注朋建筑师

2012年全国一、二级注册建筑师考试模拟题解•1•（知识）-1-设计前期版^耨惴尸1萩幽2.（作图）

2012年全国一、二级注册建筑师考试模拟题解•1•（知识）-2.建筑设计<BUIi1.07E

2012年全国一、二级注册建筑师考试模拟题解•1•（知识）-3.建筑结构2.0元

2012年全国一、二级注册建筑师考试模拟题解•1•（知识）-4.建*照与建筑设备

2012年全国一、二级注册建筑师考试模拟题解•1•（知识）-5.建1.0元

2012年全国一、二级注册建筑师考试模拟题解•1•（知识）-6.建冬施工

|全套9本合计34.5元，全要307U

2012年全国一级注册建筑师考试模拟题解•1•（知识），为方便使用，同时分成单科6本，可分别选用

2012年一级注册建筑师考试历年真题解析与模拟试卷（全套6本）（电力出版社）.”

...■

为wniaws所历年底也常析历年R2S用析

2012历年真题精析与模拟试卷-场地设计（作图题）3.0元9怏拟试春与模拟试春

f------------------------

・筑经济

历年真题精析与模拟试卷-建筑材料与构造元团以打与衿£

20124.0马金计重务詈理X1

••••

2012历年真题精析与模拟试卷■•建筑结构3.5元

2012历年真题精析与模拟试卷-建筑经济施工与业务管理3.0元

JCMTIj：;n>

历年真题精析与模拟试卷-建筑物理与建筑设备

20123.0元析年用析历年fl道希析防年底俎希析

9模拟试&试卷

2012历年真题精析与模拟试卷-设计前期与场地设计3.5元场博设计

建筑结构健及新理

与建筑设备

■M・

|全套6本20元，全要18用a1

2012年注册建筑师资格考试系列图书（大连理工大学出版社）任乃鑫主编

2012年一、二级注册建筑师资格考试-1-设计前期与场地设计-模拟知识题20元

2012年一、二级注册建筑师资格考试-2-建筑设计整拟知识题3.5元

2012年一、二级注册建筑师资格考试-3-建筑结构-模拟知识题4.0元

2012年一、二级注册建筑师资格考试-4-建筑物理与建筑设备-模拟知识题3.5元

2012年一、二级注册建筑师资格考试-5-建筑材料与建筑构造-模拟知识题40元

2012年一、二级注册建筑师资格考试-6-建筑经济、施工、法律法规与设计业务管理-模拟知识题3。元

2012年一级注册建筑师资格考试-7-场场地地设计-堆模拟拟作作图图题3.5元

2012年一级注册建筑师资格考试-8-建筑方案设计堆拟作图题20元

2012年一级注册建筑师资格考试-9-建筑技术设计-模拟作图题2.5元

2012一级注册建筑师考前复习用书：建筑材料（知识要点.历年试题.模拟题解析）3.5元

2012一级注册建筑师考前复习用书：建筑构造-600个历年试题解析及125个疑难问题解答4.0元

2012一级注册建筑师考试辅导教材：建筑结构快速通6.0元

2012注册建筑师建筑结构考试强化模拟试题集（第四版）林焕枢6.0元

2012一级注册建筑师建筑结构应试指导（考点知识•常用规范•历年真题）4.0元

建筑构造原理与设计（第4版）樊振和著3.0元

2012年一级注册建筑师考试场地作图题汇评（第五版）教锦章4.0元

场地设计作图第注册建筑师综合设计与实践检验答疑问（第二版）耿长孚3.0元

场地设计作图考题答疑（1998-2010）（耿长孚）（内部教学资料，未公开出版）6.0元

建筑学场地设计（第二版）闫寒4。元

小计43.5TtJ

建筑设计资料集•第二版（中国建筑工业出版社）

（高清版，非网上流传的模糊版）

建筑设计资料集成（全11册）日本建筑学会编著（天津大学出版社出版）

建筑设计资料集成综合篇i

-00-iUiiH

建筑设计资料集成-01-地域•都市篇**

--s■

建筑设计资料集成福利•医疗篇

-02绫

建筑设计资料集成-集会•市民服务篇

-03幅

建筑设计资料集成-04-教育•图书馆篇

富

建筑设计资料集成-05-物品篇

凌

建筑设计资料集成-06-居住篇

地,*

建筑设计资料集成-07-生产•交通篇学

8技/

栽

位建

书建

位

位殉

新

境

史

至集

，鎏

品

建筑设计资料集成-08-休闲•住宿篇：空

<邮

雷

m——

匕

皿

建筑设计资料集成-09-展示•娱乐篇Iu麾生

棠活

建筑设计资料集成-10-人体•空间篇

每本2.50元,全套25.0元

备考2012一级注册建筑师考试视频教学资料（89DVD）50.0元

即将推出2012年的一级注册建筑师考试视频教学资料预计100.0元

本套视频教学资料为2010年资料，网上现售价280元，目录可联系我索取。

2011年备考一级注册建筑师考试视频教学资料

方案设计-叶兆谋20.0元

建筑材料与构造（刘祥顺.杨金铎）20.0元

除定好需要的书后，根据总价，拍下下列不同金额的链接（可自由组合），付款后我发到QQ邮疑

2.5元：/item.htm?id/p>

3.0元：/item.htm?id/p>

3.5元：/item.htm?id/p>

4.0元：/item.htm?id/p>

4.5元：/item.htm?id/p>

5.0元：/item.htm?id/p>

6.0元：http://item.taobao.eom/item.htm?id/p>

107G：/item.htm?id/p>

157E：htlp:///item.htm?id/p>

307U：/item.htm?id/p>

50元：/item.htm?id/p>

第十四章建筑热工与节能

第一节传热的基本知识

一、传热的基本概念

㈠温度

温度是表征物体冷热程度的物理量，温度使用的单位为K或。C。

㈡温度场

某一瞬间，物体内所有各点的温度分布称为温度场。温度场可分为：稳定温度场、不稳定温度场。

㈢等温面

温度场中同一时刻由温度相同的各点相连所形成的面。使用等温面可

以形象地表示温度场内的温度分布。不同温度的等温面绝对不会相交。

㈣温度梯度

温度差位△t与沿法线方向两个等温面之间距离△n的比值的极限叫q

做温度梯度。

㈤热流密度（热流强度）

热流密度是在单位时间内，通过等温面上单位面积的热量，单位为

2

W/m0若单位时间通过等温面上微元面积dF的热量为dQ,则热流密度定义

式为：q=dQ/dF

图14-1等温面示意用

二、传热的基本方式：导热、对流、辐射

㈠导热（热传导）

1.傅立叶定律

均质材料物体内各点的热流密度与温度梯度成正比。热量传递的方向（由高温向低温）和温度梯度的方向

（由低温向高温）相反。

2.材料的导热系数X

导热系数是表征材料导热能力大小的物理量，单位为W/（m・K）。它的物理意义是，当材料层厚度为Im,

材料层两表面的温差为1K时，在单位时间内通过帚截面积的导热量。

各种材料导热系数的大致范围是：

建筑材料和绝热材料0.025-3液体0.07—0.7

气体0.006-0.6金属2.2-420

㈡对流

由于引起流体流动的动力不同，对流的类型可分为：

1.自由对流：由温度差形成的对流。

2.受迫对流：由外力作用形成的对流。受迫对流在传递热量的强度方面要大于自由对流。

㈢辐射

凡是温度高于绝对零度（0K）的物体都发射辐射能。

1.物体对外来辐射的反射、吸收和透射（见图14—2）o

⑴反射系数A：被反射的辐射能L与入射辐射能I。的比值。

⑵吸收系数P"被吸收的辐射能晨与入射辐射能I。的比值。

⑶透射系数j：被透射的辐射能I，与入射辐射能I。的比值。

n+Ph+th=l

2.白体、黑体和完全透热体

⑴白体（绝对白体）：能将外来辐射全部反射的物体，口=1。

⑵黑体（绝对黑体）：能将外来辐射全部吸收的物体Ph=lo

⑶完全透热体：能将外来辐射全部透过的物体，5=1。

图14-2物体对外来■射的

3.物体表面的辐射本领吸收和透射

⑴全辐射力E（辐射本领，全辐射本领）：在单位时间内、从单位表面积上以波长0〜8的全波段向半球空

间辐射的总能量，单位：W/m）

⑵单色辐射力E、（单色辐射本领）：在单位时间内、从单位表面积向半球空间辐射出的某一波长的能量，单

位：W/m2•Um。

⑶灰体：物体在每一波长下的单色辐射力与同温度、同波长下黑体的单色辐射力的比值为一常数。

一般建筑材料均可看作为灰体。

⑷非灰体（选择性辐射体）：物体的单色辐射力与黑体、灰体截然不同，有的只能发射某些波长的辐射能量。

⑸黑度e（辐射率）：灰体的辐射本领E\与同温度下黑体的辐射本领E.、.u的比值。

4.辐射本领的计算（斯蒂芬-波尔兹曼定律）

5.影响材料吸收率、反射率、透射率的因素

材料吸收率、反射率、透射率与外来辐射的波长、材料的颜色、材性、材料的光滑和平整程度有关。

材料表面对外来辐射的反射、吸收和透射能力与外来辐射的波长有密切的关系。根据克希荷夫定律，在给

定表面温度下，表面的辐射率（黑度）与该表面对来自同温度的投射辐射的吸收系数在数值上相等。

物体对不同波长的外来辐射的反射能力不同,对短波辐射，颜色起主导作用;对长波辐射，材性（导体

还是非导体）起主导作用。例如，在阳光下，黑色物体与白色物体的反射能力相差很大，白色反射能力强；而

在室内，黑、白物体表面的反射能力相差极小。

常温下，一般材料对辐射的吸收系数可取其黑度值,而对来自太阳的辐射，材料的吸收系数并不等于物

体表面的黑度。

玻璃作为建筑常用的材料属于选择性辐射体，其透射率与外来辐射的波长有密切的关系。易于透过短波而

不易透过长波的玻璃建筑具有温室效应。

6.辐射换热

两表面间的辐射换热量主要与表面的温度、表面发射和吸收辐射的能力、表面的几何尺寸与相对位置

有关。

辐射换热系数a,取决于表面的温度、表面发射和吸收辐射的能力、表面的几何尺寸与相对位置。

三、围护结构的传热过程

㈠围护结构的传热过程

通过围护结构的传热要经过三个过程（见图14-3）：

⑴表面吸热:内表面从室内吸热（冬季）或外表面从室外空间吸热（夏

季）。

⑵结构本身传热：热量由结构的高温表面传向低温表面。

⑶表面放热：外表面向室外空间放热（冬季）或内表面向室内空间放

热（夏季）。

㈡表面换热

图M-3围护结构的传热过程

热量在围护结构的内表面和室内空间或在外表面和室外空间进行传

递的现象称为表面换热。

表面换热II叹寸流换热、辐射换热两部分组成。

1.对流换热

对流换热是指流体与固体壁面在有温差时产生的热传递现象。它是对流和导热综合作用的结果。如墙体表

面与空气间的热交换。在建筑热工中，对流换热系数主要与气流的状况、结构所处的部位、壁面状况、热流

方向有关。

2.表面换热系数和表面换热阻

⑴表面换热系数a

内表面的换热系数使用ai表示，w/Gn?•K）；

外表面的热转移系数使用a.表示，w/（m2-K）o

⑵表面换热阻R—1/a

内表面的换热阻使用R表示，（而-K）/W；

外表面的换热阻使用R。表示，（m'K）/W。

四、湿空气

㈠湿空气、未饱和湿空气与饱和湿空气

湿空气是干空气和水蒸气的混合物。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

是有限度的，湿空气中水蒸气含量未达到这一限度时叫未饱和湿空气，达到限度时叫饱和湿空气。

㈡空气湿度

空气湿度是表示空气干湿程度的物理量。在表示空气的湿度时，可使用以下方式。

1.绝对湿度

绝对湿度是每立方米空气中所含水蒸气的质量，单位为g/m%

未饱和湿空气的绝对湿度用符号f表示，饱和湿空气的绝对湿度用品'眦表示。

2.水蒸气分压力P

湿空气中含有的水蒸气所呈现的压力称为水蒸气分压力，单位为Pa。未饱和湿空气的水蒸气分压力用符号

P表示，饱和蒸汽压用巴表示。温度越高，饱和蒸汽压值越大。

3.相对湿度

一定温度、一定大气压力下，湿空气的绝对湿度f与同温、同压下的饱和空气绝对湿度量.的百分比称为

湿空气的相对湿度。相对湿度的计算公式：

伊=/X1OO%中=5x100%

㈢露点温度

在不改变水蒸气含量的前提下，未饱和湿空气冷却至饱和状态时所对应的温度叫露点温度。露点温度用t“

表示。

露点温度可用来判断围护结构内表面是否结露。当围护结构内表面的温度低于露点温度时，内表面将

产生结露。

㈣湿球温度

湿球温度是指在于湿球温度计中由水银球用潮湿纱布包裹的湿球温度计所测量的温度。它与干球温度配合

可以测量空气的相对湿度。

第二节热环境

一、室外热环境（室外气候）

室外热环境由太阳辐射、大气温度、空气湿度、风、降水等因素综合组成的一种热环境。

㈠太阳辐射

1.太阳辐射能是地球上热量的基本来源，是决定室外热环境的主要因素。

2.太阳辐射的组成

到达地球表面的太阳辐射分为两个部分，一部分是太阳直接射达地面的部分，称为直射辐射:另一部分是

经过大气层散射后到达地面的部分，称为散射辐射。

3.太阳常数

在太阳与地球的平均距离处，垂直于人射光线的大气界面单位面积上的辐射热流密度。

2

天文太阳常数（理论计算值）：1。=1395.6W/m;

气象太阳常数（实测分析值）：Io=1256W/m\

4.影响太阳辐射照度的因素

大气中射程的长短，太阳高度角，海拔高度，大气质量。

5.太阳光谱

太阳辐射能量主要分布在紫外线、可见光和红外线区域,其中97.8%是短波辐射,所以太阳辐射属于短

波辐射。

㈡室外气温

1.室外气温：距地面1.5m处百叶箱内的空气温度。

2.变化规律

⑴年变化规律：由地球围绕太阳公转引起，形成一年四季气温变化，北半球最高气温出现在7月（大陆）或

8月（沿海、岛屿），最低气温出现在1月或2月。

⑵日变化规律：由地球自转引起。日最低气温出现在6:00〜7:00左右。日最高气温出现在14:00左右。

㈢空气湿度

1.湿度：空气中水蒸气的含量。可用绝对湿度或相对湿度表示，通常使用相对湿度表示空气的湿度。

2.变化规律

一般来说，某一地区在一定时间内，空气的绝对湿度变化不大,但由于空气温度的变化，使得空气中饱和

水蒸气压随之变化，从而导致相对湿度变化强烈。

⑴年变化规律：最热月相对湿度最小，最冷月相对湿度最大，季风区例外。

⑵日变化规律：晴天时，日相对湿度最大值出现在4:00〜5:00,日相对湿度最小值出现在13:00〜15:00。

㈣风

1.风：指由大气压力差所引起的大气水平方向的运动。

2.风的类型

⑴大气环流：由于太阳辐射热在地球上照射不均匀，使得赤道和两极之间出现温差，从而引起大气在赤道

和两极之间产生活动，即为大气环流。

⑵地方风：局部地区受热不均引起的小范围内的大气流动。如海陆风、山谷风、林原风等。

3.风的特性

⑴风向：风吹来的地平方向为风向。可使用四方位东(E)、南(S)、西(W)、北(N)表示，细分则使用八方位,

即在上述四方位中增加东南(SE)、东北(NE)、西南(SW)、西北(NW),甚至使用十六方位表示。

风向频率图(风向玫瑰图)是一定时间内在各方位刮风频率的统计图，可由此了解当地的风向，尤其是不同

季节的主导风向。

⑵风速：单位时间内风前进的距离，单位为m/s。气象学上根据风速将风分为十二级。

00降水

1.降水：从大地蒸发出来的水蒸气进入大气层，经过凝结后又降到地面上的液态或固态的水分。如雨、雪、

雹都属降水现象。

2.降水的性质

⑴降水量：降落到地面的雨以及雪、雹等融化后，未经蒸发或渗透流失而累积在水平面上的水层厚度。单

位：mm。

⑵降水强度：单位时间(24h)内的降水量，单位：mm/do

根据降水强度,可将降水划分如下:小雨V10nm中雨10〜25mm大雨25〜50mm暴雨50〜100mm

二、中国建筑热工设计分区

中国建筑热工设计分区表14T

主要指标辅助指标

气候分区最冷月平均最热月平均日平均气温日平均气温2热工设计要求

温度CC)温度CC)W5℃的天数25c的天数

严寒地区W-10>145必须充分满足冬季保温要求，一般可不考虑夏季防热

寒冷地区0〜T090〜145应满足冬季保温要求，部分地区兼顾夏季防热

夏热冬冷地区0-1025〜300〜9040-110必须充分满足夏季防热要求，适当兼顾冬季保温

夏热冬暖地区>1025〜29100-200必须满足夏季防热要求，一般可不考虑冬季保温

温和地区0〜1318〜250〜90部分地区应注意冬季保温，•一般可不考虑夏季防热

三、室内热环境(室内气候)

室内热环境是指由室内空气温度、空气湿度、室内风速、平均辐射温度(室内各壁面温度的当量温度)等

因素综合组成的一种热物理环境。

㈠决定室内热环境的物理客观因素

室内热环境的好坏通常受到室外热环境、室内热环境设备(如空调器、加热器等)、室内其他设备(如灯具、

家用电器)的影响。

㈡对室内热环境的要求

室内热环境是要保证人的正常生活和工作，以维护人体的健康。

1.人体的热感觉

室内热环境对人体的影响主要表现在人的冷热感。人体的冷热感取决于人体新陈代谢产生的热量和人体向

周围环境散热量之间的平衡关系。

当△qn。，体温恒定不变；△q>0,体温上升；△q<0,体温下降。

2.热舒适

热舒适是指人对环境的冷热程度感觉满意，不因冷或热感到不舒适。满足热舒适的条件是：

⑴必要条件：△q=O;

⑵充分条件：皮肤温度处于舒适的温度范围内，汗液蒸发率处于舒适的蒸发范围内。

室内热环境可分为舒适、可以忍受和不能忍受三种情况，只有采用充分空调设备的房间才能实现舒适的要

求。

㈢室内热环境的评价方法

1.单一指标

使用室内空气温度作为热环境评价指标。对冬季采暖的室内设计温度，规范规定居住建筑为18C,托幼

建筑为20C。

2.有效温度

有效温度ET(EffectiveTemperature)是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，是室内气温、相对湿度和空气速度在一定组合下的综合指标。

缺陷是没有考虑热辐射变化的影响，在评价环境时有时难免出现一定的偏差。

3.PMV指标

PMV(PredictedMeanVote)指标是全面反映室内各气候要素(室内空气温度、湿度、速度、壁面平均辐

射温度、人体活动强度、衣服热阻)对人体热感觉影响的综合评价方法。

PMV指标系统，将人体的热感觉划分为7个等级如下：

+3+2+10-1-2-3

热暖稍暖舒适稍凉凉冷

第三节建筑围护结构的传热原理及计算

一、稳定传热

在稳定温度场中所进行的传热过程称为稳定传热。

㈠--维稳定传热的特点

1.通过平壁内各点的热流强度处处相等;

2.同一材质的平壁内部各界面温度分布呈直线关系。

。通过平壁的稳定导热

1.通过单层均质平壁的稳定导热

2.通过多层均质平壁的稳定导热

图14-5通过多层平壁稳定传热

图14-4组合型的导热

㈢通过平壁的稳定传热

1.通过多层平壁传热的热流强度

2.传热阻与传热系数的计算

⑴传热阻Ro

传热阻是热量从平壁一侧空间传至另一侧空间时所受到的总阻力，在稳定传热条件下的一个重要的热工

性能指标，单位：（m"K）/W。

⑵传热系数K。

传热系数为当围护结构两侧温差为1K（1°C）时，在单位时间内、通过单位面积的传热量。用传热系数也

2

能说明围护结构在稳定传热条件下的热工性能，单位：W/（m-K）oK°=l/R°

㈣封闭空气间层的热阻

1.封闭空气间层的传热机理

封闭空气间层的传热过程与固体材料层内的不同，它实际上是在一个有限空

间内的两个表面之间的热转移过程，包括对流换热、辐射换热,而非纯导热过

程，所以封闭空气间层的热阻与间层厚度之间不存在成比例的增长关系。

2.影响封闭空气间层热阻的因素

①间层表面温度、②间层厚度、③间层放置位置（水平、垂直或倾斜）、

④热流方向、⑤间层表面材料的辐射系数。

㈤平壁内的温度分布

在稳定导热中，温度随距离的变化为一次函数，所以同一材料层内的温度分

布为直线，直线的斜率与材料层的导热系数成反比。

在由多层材料构成的平壁内，温度的分布是由多条直线组成的一条折线。图14-6垂直封闭空气间

二、周期性不稳定传热层的传热过程

㈠周期性不稳定传热

当外界热作用（气温和太阳辐射）随时间呈现周期性变化时，围护结构进行的传热过程为周期性不稳定传

热。

㈡简谐热作用（见图14—8）

简谐热作用指当温度随时问的正弦（或余弦）函数作规则变化时围护结构所受到的热作用。一般用余弦函数

表示。

㈢相对温度：相对于某一基准温度的温度，单位为K或。C。

㈣平壁在简谐热作用下的传热特征

平壁在简谐热作用下的三个基本传热特征:

1.室外温度、平壁表面温度和内部任一截面处的温度都是同一周期的简谐波动。

2.从室外空间到平壁内部，温度波动的振幅逐渐减小,这种现象叫做温度波的衰减。

3.从室外空间到平壁内部，温度波动的相位逐渐向后推进，这种现象叫温度波的相位延迟。或者说温度

波出现最高温度的时间向后推迟。

温度波在传递过程中出现的衰减和延迟现象，是由于在平壁升温和降温的过程中，材料的热容作用和热量

传递中材料层的热阻作用造成的。

㈤简谐热作用下材料和围护结构的热特性指标

1.材料的蓄热系数S

材料的蓄热系数：当某一均质半无限大物体一侧受到简谐热作用时，迎波面（受到热作用的一侧表面）上

接受的热流振幅与该表面温度波动的振幅比。它是表示半无限大物体在简谐热作用下，直接受到热作用的一

侧表面，对谐波热作用敏感程度的一个特性指标。在同样的周期性热作用下，材料的蓄热系数越大，表面温

度波动越小，反之波动越大。

通常建筑材料的S值为热作用周期为24小时的蓄热系数,用以表示。

2.材料层的热惰性指标D

材料层的热惰性指标：表示具有一定厚度的材料层受到波动热作用后，波动剧烈程度的一个指标，它表明

了材料层抵抗温度波动的能力。表征围护结构对周期性温度波在其内部衰减快慢程度。

⑴均质材料层的热惰性指标

1）单层结构

2）多层结构：由多层材料构成的围护结构的热惰性指标为各层材料热惰性指标之和。

⑵组合壁的热惰性指标

组合壁的热惰性指标由平均热阻和平均蓄热系数确定。

3.材料层表面的蓄热系数

对有限厚度的单层或多层平壁，当材料层受到周期波动的热作用时，其表面的温度波动，不仅与本层材料

的蓄热系数有关，还与边界条件有关，即在顺着温度波前进的方向，其后与该材料层接触的另一种材料的热阻、

蓄热系数或表面的热转移系数有关。为此，对有限厚度的材料层，使用材料层表面的蓄热系数表示各材料层界

面处热流的振幅与表面温度波的振幅比，从本质上说，材料层表面的蓄热系数的定义与材料的蓄热系数的定义

是相同的。

当某层材料的热惰性指标D》1时，材料层表面的蓄热系数可近似按该层材料的蓄热系数取值，即Y=S。

代温度波的振幅衰减和相位延迟

1.室外温度谐波传至平壁内表面的总衰减度和总相位延迟

⑴总衰减度（总衰减倍数）Yo

总衰减度：室外温度谐波的振幅与由其引起的平壁内表面温度谐波的振幅比。

⑵总相位延迟

总相位延迟：在室外温度谐波作用下，平壁内表面出现最高温度值时的相位与室外温度谐波出现最高温度

值时的相位差。

⑶总延迟时间晨

总延迟时间：在室外温度谐波作用下，平壁内表面出现最高温度值的时间与室外温度谐波出现最高温度值

的时间差。在建筑热工设计中，更习惯于用总延迟时间评价围护结构的热稳定性。

2.室内温度谐波传至平壁内表面的衰减度和相位延迟

⑴室内温度谐波传至平壁内表面的衰减度Yi

室内温度谐波传至平壁内表面的衰减度：室内空气温度谐波的振幅与由其引起的平壁内表面温度谐波的振

幅比。

⑵室内温度谐波传至平壁内表面的相位延迟<1>..f

室内温度谐波传至平壁内表面的相位延迟：在室内温度谐波的作用下，平壁内表面出现最高温度值时的相

位与室内温度谐波出现最高温度值时的相位差。

⑶室内温度谐波传至平壁内表面的延迟时间。if

室内温度谐波传至平壁内表面的延迟时间：在室内温度谐波作用下，平壁内表面出现最高温度值的时间与

室内温度谐波出现最高温度值的时间差。该延迟时间与相位延迟的关系为：

当围护结构的构造设计完成后，即可根据组成围护结构各材料层的厚度、材料的热阻、材料的蓄热系数计

算出围护结构的衰减度、相位延迟和延迟时间。

第四节围护结构的保温设计

一、建筑保温综合处理的基本原则

㈠充分利用太阳能；

㈡防止冷风的不利影响；

㈢选择合理的建筑体形和平面形式；

㈣使房间具有良好的热特性与合理的供热系统。

二、围护结构的保温设计

外墙、屋顶、直接接触室外空气的楼板和不采暖楼梯间的隔墙等围护结构，应进行保温验算。

围护结构的保温验算是在稳定传热条件下进行的，评价围护结构保温性能的主要指标是饯热阻风或传热系

数K。。

㈠最小传热阻的确定（低限热阻）

1.室内计算温度t,

一般工业与民用建筑t.=18C；高级居住建筑、医疗、福利、托幼建筑t=20。

2.室内空气与围护结构内表面之间的允许温差[At]

3.温差修正系数n

当所设计的围护结构的外表面不直接与室外空气接触时所进行的温差修正。

4.室外计算温度to

考虑到室内外空气温度实际上存在着不同程度的波动，围护结构的热稳定性对维持室内温度的稳定有十分

重要的作用，I天I此，室外计算温度t0的取值应根据围护结构热惰性指标D值的大小按级别进行调整，使得围护

结构的保温性能能够达到同等的水平。

5.对有热稳定性要求的建筑物（如居住建筑、医疗、托幼建筑、办公楼、学校）外墙，如使用轻质材料或内

侧复合轻质材料时，最小传热阻还须进行附加修正。

轻质外墙最小传热阻的附加值表14-5

类型连续供热间歇供热

密度为800〜1200kg/m：'的轻骨料混凝土单一墙体15%〜20%30%〜40%

密度为500〜800kg/m：'的轻混凝土单一墙体；

20%〜30%40%〜60%

外侧为砖或混凝土，内侧复合轻混凝土的墙体

平均密度＜500kg/n?的轻质复合墙体；

外侧为砖或混凝土，内侧复合轻质材料（如岩棉、玻璃棉、石膏30%〜40%60%-80%

板等）墙体

㈡围护结构的保温设计

1.保温设计的要求

⑴围护结构的传热阻须》最小传热阻：

⑵寒冷和夏热冬冷地区设置集中采暖的居住建筑和公共建筑（医院、托幼、办公楼、学校等），当围护结构

热惰性指标低于n型时，应对其屋顶和东、西外墙进行夏季隔热验算，该处围护结构的传热阻须》最小传热阻

和夏季隔热要求的传热阻中的大者。

⑶应该符合国家有关节能标准的要求。

2.保温设计计算类型

⑴设计计算：根据要求计算围护结构所需要的保温材料层的厚度。

⑵校核计算：已有围护结构保温构造方案，验算是否符合保温设计的要求。

㈢绝热材料

1.绝热材料

绝热材料是指导热系数入VO.25W/（m•K）且能用于绝热工程的材料。

2.影响材料导热系数的因素

⑴密度：一般情况下，密度越大，导热系数也越大,但某些材料存在着最佳密度的界限,在最佳密度

下，该材料的导热系数最小。

⑵湿度：绝热材料的湿度增大，导热系数也随之增大。

⑶温度：绝热材料的导热系数随温度的升高而增大。一般在高温或负低温的情况下才考虑其影响。

⑷热流方向：对各向异性材料（如木材、玻璃纤维），平行于热流方向时，导热系数较大；垂直于热流方

向时，导热系数较小。

对导热系数影响最大的因素是材料的密度、湿度。

3.绝热材料的选择

选择保温材料时，不仅需要考虑材料的热物理性能，还应该了解材料的强度、耐久性、耐火、耐侵蚀性，

以及使用保温材料时的构造方案、施工工艺、材料的来源和经济指标等。

㈣围护结构保温构造方案

1.常用的构造方案