普通本科大学建筑物理-热工学总结

? 构成室内热湿环境的因素包括：

室内空气温度、空气湿度、气流速度、环境辐射温度。 ? 室内环境分类：

1. 舒适的——正常热平衡 多靠空调；

2. 可忍受的——负热平衡（评价室内热环境的最低标准）；3不可忍受的； ? 正常比例散热：

对流换热约占总量25~30%， 辐射散热约占45%~50%，

呼吸和无感觉蒸发散热约占25%~30%。 ? 城市气候的基本特征表现为：

1. 空气温度和辐射温度 2. 城市风和紊流 3. 湿度和降水 4. 太阳辐射与日照 ? 城市气候成因：

1. 高密度的建（构）筑物改变了地表（下垫面）的性态。 2. 高密度的人口分布改变了能源与资源消费结构。

? 建筑热工设计分区及设计要求

分区名称 严寒地区 寒冷地区 主要指标 最冷月平均温度≤-10℃ 最冷月平均温度0~-10℃ 辅助指标 日平均温度≤5℃的天数≥145d 日平均温度≤5℃的天数90~145d 设计要求 必须充分满足冬季保温要求， 一般可不考虑夏季防热 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 最冷月平均温度0~-10℃ 最热月平均温度25~30℃ 夏热冬暖地区 最冷月平均温度＞10℃ 最热月平均温度25~29℃ 温和地区

? 由导热的机理我们知道，导热是一种微观运动现象。但在宏观上它将表现出一定的规律性来，人们把这一规律

称为傅立叶定律，因为它是由法国数学物理学家傅立叶于1822年最先发现并提出的。 傅立叶定律指出：

均质物体内各点的热流密度与温度梯度的大小成正比。 ? 导热系数：

在稳定条件下，1m厚的物体，两侧表面温差为1℃时，在1h内通过1㎡面积所传导的传导的热量。 ? 空气沿护围结构表面流动时，与壁面之间所产生的热交换过程既包括由空气流动所引起的对流传热过程，同时

也包括空气分子间和空气分子与壁面之间的导热过程。这种对流与导热的综合过程，称为表面的对流换热。 ? 辐射传热的特点：

1. 发射体的热能变为电磁波辐射能，被辐射体又将所接收的辐射能转换成热能； 2. 不需要和其他物体直接接触，也不需要任何中间媒介； 3. 辐射传热是物体之间相互辐射的结果；

最冷月平均温度10~13℃ 最热月平均温度18~25℃ 日平均温度≤5℃的天数0~90d 日平均温度≥25℃的天数40~110d 日平均温度≥25℃的天数100~200d 日平均温度≤5℃的天数0~90d 必须满足夏季防热要求， 适当兼顾冬季保温 必须充分满足夏季防热要求， 一般可不考虑冬季保温 部分地区考虑冬季保温， 一般可不考虑夏季防热 ? 围护结构的传热过程：

表面吸热（冬季室内温度高于墙面温度）；结构本身传热；表面放热； ? 室内外温度的计算模型：

恒定的热作用 周期热作用 ? 一维稳定传热的传热特征：

1. 通过平壁的热流强度q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；

? 封闭空气间层——的热阻（理解） P29

静止的空气介质导热性甚小，因此在建筑设计中常利用封闭空期间层作为围护结构的保温层。

在空气间层中的传热过程，与固体材料不同。 固体材料层内是以导热方式传递热量的。

而在空气间层中，导热、对流和辐射三种传热方式都明显地存在着， 其传热过程实际上是在一个有限空气层的两个表面之间的热转移过程， 包括对流换热和辐射换热，如右图所示。

? 若外界热作用随着时间变化呈现周期性变化，则叫做周期性不稳定传热。 ? 谐波热作用下的传热特征：

1. 室外温度和平壁表面温度、内部任一截面处的温度都是同一周期的谐波动； 2. 温度波动衰减——从室外空间到平壁内部，温度波动振幅逐渐减小； 3. 温度波动相位推迟——从室外空间到平壁内部，温度波动的相位逐渐向后推

延；

? 材料的蓄热系数：

把某一匀质半无限大壁体（即足够厚度的单一材料层）一侧受到谐波作用时，迎

波面（即直接受到外界热作用的一侧表面）上接受的热流波幅Aq，与该表面的温度波幅A0之比。 ? 材料的热惰性指标：

表征材料层或围护结构收到波动热作用后，背波面上对温度波衰减快慢程度的无量纲指标，也就是说明材料层抵抗波动能力的一个特性指标，用“D”表示。 ? 表面蓄热系数Y 单位W/（㎡·K）：

在周期热作用下，物体表面温度升高或降低1K时，在1h内1㎡表面积贮存或释放的能量。 ? 太阳辐射的“等效高温”或“当量温度”：

=围护结构外表面对太阳辐射热的吸收系数ρs·太阳辐射强度I/外表面换热系数αe ? 隔热设计标准：

? 建筑保温与节能设计策略：

1. 充分利用太阳能； 2. 防止冷风的不利影响；

3. 选择合理的建筑体形与平面形式；

4. 房间具有良好的热工特性，建筑具有整体保温和蓄热能力； 5. 建筑保温系统科学、节点构造设计合理； ? 体形系数S：

建筑物与室外大气接触的外表面积F0（不包括地面和不采暖楼梯间隔墙与户门的面积）与所其包围的体积V0之比

? 非透明围护结构的保温与节能：

1. 建筑保温与最小传热阻法； 2. 建筑节能与传热系数限值法；

3. 建筑能耗控制与围护结构热工性能权衡判断法；

? 地面对人体热舒适感及健康影响最大的是厚度约为3~4mm的面层材料 ? 周边地面：

距外墙内表面2m以内的地面，其他地面均为非周边地面。 ? 影响材料导热系数的因素：

密度、湿度、温度 ? 保温构造的类型：

1. 单设保温层； 2. 封闭空气间层； 3. 保温与承重相结合； 4. 混合型构造； ? 外保温的优点：

1. 使外墙或屋顶的主要结构部分受到保护，大大降低温度应力的起伏；

2. 由于承重材料的热容量一般都远大于保温层，所以，外保温对结构及房间的热稳定性有利；

3. 外保温层对防止或减少保温层内部产生水蒸气凝结，是十分有利的，但具体效果则要看环境气候、材料及

防水层位置等实际条件；

4. 外保温法使热桥处的热损失减少，并能防止热桥内表面局部结露； 5. 对于旧房的节能改造，外保温处理的效果最好；

? 外窗与透明幕墙的热保温措施：

控制外窗（包括透明幕墙）的面积；提高气密性，减少冷风渗漏；提高窗框保温性能； 改善玻璃的保温能力； ? 围护结构中的水分转移：

当材料中存在压力差（分压力或总压力）、湿度（材料含湿量）差和温度差时均能引起材料内部所含水分的迁移。