建筑物理知识点

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.人体热舒适的充分必要条件，人体的热平衡是达到人体热舒适的必要条件。人体按正常比例散热是达到人体热舒适的充分条件。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、大气透明度成正比关系。散射辐射照度与太阳高度角成正比，与大气透明度成反比。太阳总辐射受太阳高度角、大气透明度、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原因，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、地形地貌都对气温及其变化有一定影响。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绝对湿度相反。风地表增温不同是引起大气压力差的主要原因降水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.人体与周围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，至于人体是散热还是得热，则取决于空气温度的高低。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..热环境的综合评价：1）有效温度：ET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。2）热应力指数：HSI根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计算而提出的。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）预计热感指数：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）大气透明度较小，削弱了太阳辐射；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。13.人感觉最适宜的相对湿度应为:50~60%14.决定气候的主要因素：太阳辐射、大气环流、地面15.城市热环境的特征是：日辐射减少、高温化、干燥化、通风不良第二章：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在热运动中引起的热能传递现象。导热系数：在稳定条件下，1m厚的物体，两侧表面温差为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，互相掺合而传递热能。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原因、流体运动状况、流体与固体壁面温度差、流体的物性、固体壁面的形状、大小及位置等因素。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）在辐射传热过程中伴随着能量形式的转化；2）电磁波的传播不需要任何中间介质；3）凡是温度高于绝对零度的一切物体，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绝对白体，能全部吸收的称为绝对黑体，能全部透过的则称为绝对透明体或透热体。吸收系数接近于1的物体近似地当作黑体。选择性辐射体：只能吸收和发射某些波长的辐射能，并且其单色辐射本领总小于同温度黑体同波长的单色辐射本领。4、封闭空气间层的传热铝箔贴在温度高的一侧的原因：减小间层表面的辐射系数，并防止间层内结露。5.绝热材料的导热系数λ为小于0.3W/(m*K)6.白色物体表面与黑色物体表面对于长波热辐射的吸收能力相差极小。7.导热系数：反映了整体材料的导热能力，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1m2表面积的热量。8.传热的基本方式：导热、对流、辐射9.平壁的稳态传热整个传热过程分为三个过程：平壁内表面吸热，平壁材料层导热，平壁外表面散热。Ko表示平壁的总传热能力。10.蓄热系数：表示材料蓄热能力的大小。某一匀质半无限厚物体表面热流波动振幅与温度波动的比值。蓄热系数越大表示波动越小，热稳定性越好。也越迟钝。11.热惰性指标：表示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。15.建筑传湿湿空气的概念：凡是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。16.空气的绝对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；绝对湿度不变。18.相对湿度指一定温度及大气压下，空气的绝对湿度f与同温同压下饱和蒸气量fmax的比值。19.露点温度：相对湿度达到100%时的温度20.结露：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。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，应尽量减少外围护结构的总面积。2）围护结构应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）避免潮湿、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》最小传热阻：《民用建筑热工设计规范》围护结构与单位面积的建造费用（初次投资的折旧费）与使用费用（由围护结构单位面积分摊的采暖运行费和设备折旧费）之和达到最小值时的传热阻。n为温差修正系数：正在采暖工程设计中,经常会遇到采暖房间和不采暖房间相邻的情况。由于和不采暖房间相邻会加大该采暖房间的热损失。这部分负荷的正确计算,将对采暖设计的合理性起到一定的影响。在工业企业采暖通风和空气调节设计规范(TJ19-75)中对这种情况下的耗热量作了用“温差修正系数a”来计算的规定,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（内，外，夹芯）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）控制开窗面积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）地面保温热桥：在维护结构中，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。热桥就是维护结构中热量容易通过的构件或部位。热桥部位的内表面温度比主体部位低，极易产生表面结露的情况，从而出现墙面受损或霉变的现象。措施：外保温：外侧覆盖保温材料，热桥不明显内保温和夹芯保温：内墙加强保温。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.防止和控制冷凝的措施1）防止和控制表面冷凝正常湿度的采暖房间：围护结构内表面层宜采用蓄热系数较大的材料，利用它蓄存的热量起调节作用，减少出现周期性冷凝的可能。高湿房间：围护结构内表面采用不透水材料层，在构造上采取措施将表面冷凝睡滴导流，并有组织地排除。南方地区：地面应具有一定的热阻，减少地面对土层的传热量；地面表层材料的虚热系数要小；表面材料有一定的吸湿作用。2）防止和控制内部冷凝材料层次的布置应符合“难进易出”的原则；设置隔气层；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定性有利（3）防止保温层产生蒸气凝结（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）对于保温效果好又有强度施工方便的保温材料难觅第四章：建筑隔热与通风1.建筑室内过热的原因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）通过维护结构传热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）尽量减少室内余热。3.室外综合温度的定义由室外空气温度、太阳辐射当量温度和建筑外表面长波辐射温度三者叠加后综合效果的假想温度。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：采用浅色外饰面，减少当量温度；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动。8.产生压力差的原因：风压作用，热压作用9.水隔热的优缺点优点：屋顶外表面温度大幅度下降，大大降低屋顶的内表面温度，大大减少了屋顶的传热量，蓄水深度增加，内表面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，为了防潮，①设置通风间层或泄汽沟道。②墙体外侧设保温层。③墙体内侧设隔汽层。10.围护结构传热异常部位是指窗户、冷桥、外墙交角11.热压形成风的条件是温差、高差建筑光学第一章：建筑光学基本知识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）椎体细胞在明亮的环境下对色觉和视觉敏锐度起决定作用，它能分辨出物体的颜色和细部，并对环境的明暗变化作出迅速的反应。（2）杆体细胞在黑暗环境中对明暗感觉起决定作用，他虽能看到物体，但不能分辨其细部和颜色，对明暗变化的反应缓慢。视野范围：水平面180°，垂直面130°，上方为60°，下方为70°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גm和波长ג的单色光辐射通量的比。4.光通量：人眼对光的感觉量辐射通量：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。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。照度与发光强度成正比，与距光源距离成反比。亮度：单位投影面积上的发光强度。视网膜上物像的照度是和发光体在视线方向的投影面积Acosα成反比，以发光体朝视线方向的发光强度成正比。5.太阳辐射的可见光，其波长范围是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.反射、吸收和透射光通量与人射光通量之比，分别称为光反射比、光吸收比和光透射比。8.规则反射：光线入射角等于反射角；入射光线、反射光线以及反射表面的法线处于同一平面。玻璃镜、很光滑的金属表面规则透射：如材料的两个表面彼此平行，则透过材料的光线方向和入射方向保持一致。9.扩散反射和透射人半透明材料使入射光线发生扩散透射，表面粗糙的不透明材料使人射光线发生扩散反射，将光线分散在更大的立体角范围内。这类材料又可按它的扩散特性分为两种：漫射材料，混合反射与混合透射材料。10.可见度就是人眼辨认物体存在或形状的难易程度。在室内应用时，以标准观察条件下恰可感知的标准视标的对比或大小定义。在室外应用时，以人眼恰可看到标准且标的距离定义，故常称为能见度。一个物体之所以能够被看见，它要有一定的亮度、大小和亮度对比，并且识别时间和眩光也会影响这种看清楚程度。人们能看见的最低亮度（称“最低亮度阀”），仅103ash。11.亮度对地即观看对象和其背景之间的亮度差异，差异愈大，可见度愈高。12.识别时间：眼睛观看物体时，只有当