建筑物理ppt课件.ppt

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1、建筑物理ppt课件 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望教学安排教学安排l建筑物理共建筑物理共64学时。学时。l教材：教材：建筑物理建筑物理，东南大学，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。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。物理环境概论物理环境概论l建筑

2、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？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

3、光源、灯具发光原理、发光特性及使用？建筑声环境建筑声环境l人的听觉特性（频率特性、定位、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？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第第1.11.1章章 室内热环境室内热环境 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

4、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 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“

5、正常热平衡正常热平衡”。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。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。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

6、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。2.2.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

7、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。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

8、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。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。4.4

9、.空气空气湿湿度度: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

10、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。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。热环境的综合评价热环境的综合评价l略略第第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温度温度lT=t+273.16lF=3

11、2+9/5tl温度：分子平均平动动能。温度：分子平均平动动能。l绝对绝对温标温标k，绝对零度，水的三相点，温度计，绝对零度，水的三相点，温度计，超导。超导。国际单位制国际单位制SI基本单位基本单位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 2.2.对流对流 3.3.辐射辐射一、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

12、，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。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

13、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

14、，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。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（0 0K K）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

15、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、吸热玻璃 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 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，物体内各对某一物体或某一空间来说，某一瞬时，物体内

16、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。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、对流换热对流换热三、三、辐射换热辐射换热一、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

17、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：l热阻热阻 ：在同样温差条件下，热阻越大，通：在同样温差条件下，热阻越大，通过

18、材料层的热量越少；增加热阻的方法：加大平壁厚度或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热系数小的材料。选用导热系数小的材料。说明：说明：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，时，在在 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。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

19、随时间变化），可用时间变化），可用 2 2 、3 3 表示层间接触面的温表示层间接触面的温度。度。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）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 层之间接触面温度：层之间接触面温度：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(=0.8

20、W/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.二、对流换热：二、对流换热：l层流边界层：由于摩擦力作用，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

21、区 。l对流换热计算公式：对流换热计算公式：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。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：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（如图落到物

22、体上可产生各种不同的效应（如图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：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

23、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

24、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）：

25、能将外来辐射全部透过的物体。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：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。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，围护结构两侧空气及其

26、，围护结构两侧空气及其它物体表面温度分别为它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），室内通过围护结构向室外传热的整个过程要经结构向室外传热的整个过程要经过三个阶段：过三个阶段：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：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换热与辐射换热的综合过程。换热的综合过程。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

27、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表面特征表面特征aiRi(m2.K/W)墙面、地面、表面平整或有肋状墙面、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

28、有肋状突出的顶棚有肋状突出的顶棚h/s0.30.052-42-4、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。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

29、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）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，首先要设法减少辐射传热量。辐射传热量。l

30、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。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）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

31、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

32、.02=0.17 (m2K/W)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)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)8

33、-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。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

34、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又据 有有解得解得由此推知，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越大，在该层内的温度降落也越大。大。二、壁体内部温度的图

35、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 是是变量变量 的一次函数，若以热阻为横坐标画出壁的一次函数，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。体的截面图，则温度分布为一直线。l具体方法：（如图具体方法：（如图8-78-7）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

36、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。玻璃窗的 特性2-3 湿空气的物理性质湿空气的物理性质一、一、水

37、蒸气分压力水蒸气分压力二、二、空气湿度空气湿度三、三、露点温度露点温度一、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

38、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 表表示。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。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。绝对湿度一般用绝对湿度一般用 表示；饱和空气的绝对表示；饱和空气的绝对湿度用饱和蒸气量湿度用饱和蒸气量 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

39、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%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 时所对时所对应的温度，称为该状态下空气的露点温度，用应的温度，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，

40、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；空气所能一定；空气所能容纳的最大水蒸气含量容纳的最大水蒸气含量 以及与之相对应的最大水蒸以及与之相对应的最大水蒸气分压力气分压力 ，也都一定；所以，相对湿度，也都一定；所以，相对湿度 当然当然也一定。也一定。干湿温度计空调冷凝水电冰箱内的霜降雨过程作业：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。