2022年建筑物理复习资料.docx
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1、精品学习资源建筑热工学第一章:室内热环境1. 室内热环境的组成要素:室内气温、湿度、气流、壁面热辐射;2. 人体热舒服的充分必要条件,人体得热平稳是到达人体热舒服的必要条件;人体按正常比例散热是到达人体热舒服的充分条件;对流换热约占总散热量的25%-30% , 辐射散热量占45%-50% , 蒸发散热量占 25%-30%3. 影响人体热感的因素为:空气温度、空气湿度 、气流速度 、环境平均辐射温度、人体新陈代谢产热率和人体衣着状况;4. 室内热环境的影响因素:1室外气候因素太阳辐射 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;水平面上太阳直射照度与太阳高度角、大气透亮度成
2、正比关系; 散射辐射照度与太阳高度角成正比,与大气透亮度成反比;太阳总辐射受太阳高度角、大气透亮度、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缘由,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、地势地貌都对气温及其变化有肯定影响;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肯定湿度相反;风 地表增温不同是引起大气压力差的主要缘由降水2室内的影响因素:热环境设备的影响;其他设备的影响;人体活动的影响5. 人体与四周环境的换热方式有对流、辐射和蒸发三种;6. 气流速度对人体的对流换热影响很大,至于人体是散热仍是得热,就取决于空气
3、温度的高低;7. 影响人体蒸发散热的主要因素是作用于人体的气流速度和环境的水蒸气分压力;8.热环境的综合评判:1有效温度: ET 依据半裸的人与穿夏季薄衫的人在肯定条件的环境中所反应的瞬时热感觉作为打算各项因素综合作用的评判标准;2热应力指数: HSI 依据在给定的热环境中作用于人体的外部热应力、不同活动量下的新陈代谢产热率及环境蒸发率等的理论运算而提出的;当已知环境的空气温度、 空气湿度、 气流速度和平均辐射温度以及人体新陈代谢产热率便可按相关线解图求得热应力指标;3)估计热感指数: PMV 人体蓄热量是空气温度、空气相对湿度、气流速度 和平均辐射温度 4 个环境参数及人体新陈代谢产热率、皮
4、肤平均温度、肌体蒸发率 、所着衣热阻的函数;9、城市区域气候特点:1大气透亮度较小,减弱了太阳辐射;2气温较高,形成“热岛效应”;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;11.我国建筑热工设计气候分区 冰冷地区 夏热冬冷地区 寒冷地区 夏热冬暖地区 温顺地区12.被动式太阳能建筑原理: 当太阳辐射热透过日光室玻璃照耀到墙面上时,墙面吸取热能,温度上升, 并通过对流方式将热量传给日光室内的空气,使之温度上升, 由上部开口流入室内; 室内的低温空气由下部开口流进日光室, 不断循环流淌的空气提高了室内气温,从而改善了室内热环境;留意点:1)日光室的朝向应挑选当地日照时间长
5、,太阳辐射猛烈的方位,一般以东南、南、西南向为宜;欢迎下载精品学习资源2日光室的玻璃应挑选热光比大的玻璃,并应有较大的面积;这是由于玻璃是短波热射线的透射体,而又是长波热射线的非透射体,能阻挡日光室的热量辐射外逸;3墙面对太阳辐射热的吸取至关重要,外表肯定要用对太阳辐射热吸取系数大的材料;4上下通风口尺寸应适当,过大、过小都会影响采暖成效5在使用上,当一晚或无日辐 射的时候,如日光室的气温低于室外气温,应关闭上下通风口,防止室内热量的缺失;13.人感觉最相宜的相对湿度应为: 5060%14. 打算气候的主要因素:太阳辐射、大气环流、地面15. 城市热环境的特点是:日辐射削减、高温化、干燥化、通
6、风不良其次章:建筑的传热与传湿1. 热能传递的动力是温度差2. 传热是指物体内部或物体与物体之间热能转移的现象;3. 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:在稳固条件下,1m 厚的物体,两侧外表温差为1,1h 内通过 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部分流体之间发生相对运动,相互掺合而传递热能;对流换热的强弱主要取决于:层流边界层内的换热与流体运动发生的缘由、流体运动状况、流体与固体壁面温度差、流体的物性、固体壁面的外形、大小及位置等因素;自然对流换热 受迫对流换热
7、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在辐射传热过程中相伴着能量形式的转化;2电磁波的传播不需要任何中间介质;3但凡温度高于肯定零度的一切物体,不管它们的温度高低都在不间断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,不受温度高低的影响;凡能将辐射热全部反射的物体称为肯定白体,能全部吸取的称为肯定黑体,能全部透过的就称为肯定透亮体或透热体;吸取系数接近于1 的物体近似地当作黑体;单位时间内在物体单位外表积上辐射的波长从0 到范畴的总能量,称作物体的全辐射本事,通常用 E 表示,单位为W/ ;单位时间内在物体单位外表积上辐射的某一
8、波长的能量称为单色辐射本事;灰体: 辐射光谱曲线的外形与黑体辐射光谱曲线的外形相像,且单色辐射本事不仅小鱼黑体同波长的单色辐射本事,两者的比例为不大于1 的常数;挑选性辐射体: 只能吸取和发射某些波长的辐射能,并且其单色辐射本事总小于同温度黑体同波长的单色辐射本事;4、封闭空气间层的传热特点铝箔贴在温度高的一侧的缘由:减小间层外表的辐射系数,并防止间层内结露;5. 绝热材料的导热系数为小于0.3W/m*K6. 白色物体外表与黑色物体外表对于长波热辐射的吸取才能相差微小;7. 导热系数的概念导热系数.反映了整体材料的导热才能,在数值上等于: 当材料层单位厚度的温差为1K 时, 在单位时间内通过1
9、m2 外表积的热量;8. 传热的基本方式:导热、对流、辐射9. 平壁的稳态传热欢迎下载精品学习资源整个传热过程分为三个过程:平壁内外表吸热,平壁材料层导热,平壁外外表散热;Ri平壁内外表换热阻R平壁导热热阻Re平壁外外表换热阻m2*K/W Ro平壁的总热阻Ro=Ri+R+ReKo 平壁的总传热系数Ko=1/Ro W/m2*K平壁的总热阻越大,通过平壁的传热量就越少;平壁的总热阻和总传热系数是互为倒数的关系;Ko 表示平壁的总传热才能;10. 热阻热阻反应了壁体抗击热流通过的才能;11. 封闭空间层的传热提高保护结构的保温隔热性能;是对流、导热和辐射三种传热方式综合作用的结果;用于空气层导热性能
10、差,冷外表邻近的空气下沉,进入自然对流状态;在有限封闭空间内空气相伴着导热会产生自然对流换热,对流换热的强度与间层的厚度,位置, 外形等因素有关;12. 平壁周期性传热外界热作用随时间呈周期性变化,称为周期性传热; 周期性传热是不稳固传热的一种特例;13. 简谐热作用:温度随时间呈正弦函数或余弦函数的规律变化;14. 半无限厚平壁在简谐热作用下的传热特点:1平壁外表及内部任一点X 处的温度,都会显现和介质温度周期Z 相同的简谐波动;2从介质到壁体外表及内部,温度波动的振幅逐步削减,这种现象称为温度的衰减现象;3从介质到壁体外表及内部,温度波动的相位逐步向后推移,这种现象叫做温度波动的相位推迟;
11、15. 建筑传湿湿空气的概念:但凡含有水蒸气的空气就是湿空气;湿空气的压力等于干空气的分压力和水蒸气的分压力之和;Pw=Pd+P 16.空气的肯定湿度不能反映空气的潮湿程度;17. 水蒸汽含量不变的湿空气其温度越高,其相对湿度越小;肯定湿度不变 ;18. 相对湿度的定义相对湿度指肯定温度及大气压下,空气的肯定湿度 f 与同温同压下饱和蒸气量fmax 的比值;19. 保护结构的渗透强度假设室内空气的水蒸气分压力Pi 大于室外空气的水蒸气分压力Pe,水蒸气从室内通过保护结构向室外渗透;其渗透强度:第三章:建筑保温与节能1、建筑保温的途径:1建筑体形的设计,应尽量削减外围护结构的总面积;2围护结构应
12、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、防止壁内产生冷凝;2.保温设计的依据:民用建筑节能设计标准夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准公共建筑节能设计标准3.围护结构保温设计运算略 4.围护结构的经济传热阻略5.围护结构平均传热系数的运算略欢迎下载精品学习资源6、围护结构保温构造形式:1保温、承重合二为一;2单设保温层; 3复合构造7. 夏季组织通风的主要方式是风压通风;8. 窗的保温1提高窗的保温性能2掌握开窗面积 3提高窗的气密性,防止冷风渗透4提高窗户冬季太阳辐射得热9. 热桥保温 1外墙交角保温 2地面保温在保护结构
13、中,一般都有保温性能远低于主体部分的嵌入构件,如外墙体中的钢或者钢筋 混凝土骨架, 圈梁, 板材中的肋等, 这些构件或部位的热缺失比相同面积主体部分的热缺失多,他们的内外表温度也比主体部分低;在建筑热工学中,形象的将这类简洁传热的构件或部分称为“热桥”;热桥就是保护结构中热量简洁通过的构件或部位;热桥部位的内外表温度比主体部位低,极易产生外表结露的情形,从而显现墙面受损或霉变的现象10. 围护结构的蒸汽渗透及冷凝:冷凝:某一状态下的空气,在含湿量不变的情形下,冷却到它的相对湿度到达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
14、;蒸汽渗透 当室内、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;11. 防止和掌握冷凝的措施1防止和掌握外表冷凝正常湿度的采暖房间:围护结构内外表层宜采纳蓄热系数较大的材料,利用它蓄存的热量起调剂作用,削减显现周期性冷凝的可能;高湿房间:围护结构内外表采纳不透水材料层,在构造上实行措施将外表冷凝睡滴导流,并有组织地排除;南方地区:地面应具有肯定的热阻,削减地面对土层的传热量;地面表层材料的虚热系数要小;外表材料有肯定的吸湿作用;2防止和掌握内部冷凝材料层次的布置应符合“难进易出”的原就;设置
15、隔气层;设置通风间层或泄气沟道;13.保温层放在承重层外有何优缺点?优点: 1大大降低承重层温度应力的影响2对结构和房间的热稳固性有利 3防止保温层产生蒸气凝聚4防止产生热桥 5有利于旧房改造缺点: 1对于大空间和间歇采暖空调的建筑不宜2对于保温成效好又有强度施工便利的保温材料难觅第四章:建筑隔热与通风1. 建筑室内过热的缘由1室外高温传入室内2太阳辐射热传入室内3长波辐射传入室内4通过保护结构传热5设备、生活产生余热2. 建筑防热的途径: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合理地组织自然通风;5尽量削减室内余热;3. 室外综合温度的定义室外综合温度以温度值表示室外气温、太
16、阳辐射和大气长波辐射对给定外外表的热作用;夏欢迎下载精品学习资源季室外综合温度的组成夏季室外综合温度是以24 小时为周期波动的周期函数,其中太阳辐射的当量温度所占比例不容无视;建筑物各朝向的空气温度相差不大,可认为与朝向无关,但由于不同朝向的太阳辐射不同, 导致各朝向太阳辐射当量温度和综合温度差异很大;特别是水平面和东墙与西墙;1说明室外综合温度的意义室外综合温度是由室外空气温度、太阳辐射当量温度和建筑外外表长波辐射温度三者叠加后综合成效的假想温度;4. 当量温度:太阳辐射当量5. 自然通风的组织:1建筑朝向、间距及建筑群的布局:错列式、斜列式较行列式、周边式好2建筑的平面布置与剖面设计3)门
17、窗的位置与尺寸4门窗的开启方式6. 围护结构隔热措施:1屋顶隔热:采纳浅色外饰面,削减当量温度;增大热阻与热惰性;通风隔热屋顶;水隔热屋顶;种植隔热屋顶;2墙体隔热:砌块;钢筋混凝土大板,钢筋混凝土空心板,复合大板;7. 自然通风的原理:由于开口处门、窗、过道存在着空气的压力差产生的空气流淌;8. 产生压力差的缘由:风压作用,热压作用9. 水隔热的优缺点优点:屋顶外外表温度大幅度下降,大大降低屋顶的内外表温度, 大大削减了屋顶的传热量, 蓄水深度增加,内外表温度最大值下降愈多缺点:夜间不利于散热,增大屋顶静荷载,蓄水深度增加, 荷载更大 需要补充水, 加重市政建设的负担7.对于采暖房间, 为了
18、防潮, 设置通风间层或泄汽沟道; 墙体外侧设保温层; 墙体内侧设隔汽层;8. 绝热材料的定义9. 冬季室内外墙内外表结露的缘由是墙体内外表温度低于露点温度;10. 围护结构传热反常部位是指窗户、冷桥、外墙交角11.热压形成风的条件是温差、高差第五章:建筑热照与遮阳1. 对建筑防热来说,是晴每天气作为设计的基本条件;2. 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;3. 遮阳形式及适用朝向水平式遮阳:在北回来线以北地区适用于南向邻近窗口;在北回来线以南地区既适用于南向窗口又可用于北向窗口;垂直式遮阳: 适
19、用于北向、 东北向和西北向邻近的窗口综合式遮阳: 适用于东南向或西南向邻近窗口,适应范畴较大挡板式遮阳:适用于东向、西向邻近窗口4. 遮阳设施构造设计要点1遮阳的板面组合与构造:用不同的板面组合以便挑选对采光、通风、视野、立面造型和构造等要求都更加有利的形式;欢迎下载精品学习资源2遮阳板的安装位置:安装位置对防热和通风的影响很大;3材料与颜色:多采纳牢固耐久的轻质材料;轻巧、敏捷;外外表颜色宜浅,以削减对太阳辐射热的吸取,内外表就应稍暗,以防止产生炫光,并期望材料的辐射系数较小;5. 建筑遮阳: 1固定式外遮阳; 2可调式外遮阳;3玻璃遮阳;6. 太阳赤纬角:太阳光线与地球赤道面所夹的圆心角建
20、筑光学第一章:建筑光学基本学问1. 眼睛构造: 1瞳孔 2水晶体 3视网膜 4感光细胞2. 人眼的视觉特点: 1椎体、杆体细胞,双眼不动的视野范畴; 椎体细胞在光明的环境下对色觉和视觉敏捷度起打算作用, 它能辨论出物体的颜色和细部, 并对环境的明暗变化作出快速的反应; 2杆体细胞在黑暗环境中对明暗感觉起打算作用,他虽能看到物体,但不能辨论其细部和颜色,对明暗变化的反应缓慢;视野范畴视场水平面180,垂直面 130,上方为 60,下方为 70 3.光谱光视效率,视感觉最大值光谱视效率:表示在特定光度条件下,获得相同视觉感觉时,波长.m 和波长 . 的单色光辐射通量的比;.m 明视觉为 555nm
21、,暗视觉为 507nm光谱视效率:表示波长和波长 的单色辐射,在特定光度条件下,获得相同视觉感觉时,该两个单色辐射通量之比;4. 光通量、发光强度、照度的关系光通量: 人眼对光的感觉量公式:辐射通量:光源在单位时间内发射或接收的辐射能量或在某种介质中单位时间传递的辐射能量;发光效率:单位辐射通量产生的光通量;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;公式: 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;公式:亮度:视网膜上物像的照度是和发光体在视线方向的投影面积Acos成反比,以发光体朝视线方向的发光强度成正比,公式:5. 太阳辐射的可见光,其波长范畴是
22、380 780nm.6. 普尔钦效应:在不同的光亮条件下,人眼感受性不同的现象;7. 距离平方反比定律:运算点光源产生照度的基本公式,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:8. 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、 反射光线以及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,就透过材料的光线方向和入射方向保持一样;窗玻璃9. 扩散反射和透射匀称扩散材料: 将入射光想匀称地向四周八方反射或透射,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;完全匀称扩
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