华中科技大学建筑物理建筑热工学实验室内热环境参数对比试验
建筑物理实验指导书
实验一、声压级、声级及频谱的认识一、实验目的：通过测量声压级、声级及频谱，了解声压级、声级及频谱的概念，了解噪声频谱的测量方法。
二、实验内容：1）白噪声、粉红噪声、窄带噪声及语言声的频率特性及主观识辨。
2）噪声声压级、声级及频谱的测量。
3）倍频程、1/3倍频程等频谱的表示。
三、实验仪器：计算机、MC3022声学分析仪、传声器、扬声器、功率放大器、传输线等。
四、实验装置图：计算机产生需要的信号，通过功率放大器放大，推动扬声器发声，传声器接收声信号，送声学分析仪进行信号采集，将信号送计算机，由声学分析软件进行分析，得到需要的声学数据。
五、实验要求：1．请绘制理想白噪声、粉红噪声、倍频程500Hz窄带噪声、1/3倍频程500Hz 窄带噪声的频率特性。
2．使用声级计测量噪声频谱和声级。
请将测量数据添入表格，并绘制噪声频谱。
63 125 250 500 1k 2k 4k 8k 频率（Hz）六、实验习题：1．在自由场中（可认为四周无反射）理想情况下，声源声功率提高10dB，那么某测点：A、A声级增加10dB。
B、A声级增加小于10dB。
C、L声级增加10dB。
D、A声级增加量小于L声级增加量。
2．70dB+70dB+70dB=____________________。
3．dB(A)是参考______________曲线确定的。
4．在常温常压下，声波在空气中的传播速度为_______，约在钢铁中的________倍。
2KHz声波的波长为________。
5．人耳对一个声音听觉灵敏度因另一个声音的存在而降低的现象叫________效应。
6．在房间中，那些因素会引起离声源距离相同但测到的声压级不相同？A、声源的指向性。
B、哈斯效应。
实验二 房间混响时间测量与分析一、实验目的：通过实验了解混响时间的概念，了解实际室内混响时间的测量方法 二、实验内容：室内声压级衰减过程及混响时间的获得三、实验仪器：计算机、MC3022声学分析仪、传声器、无指向声源、功率放大器、传输线等。
建筑热工学
在南昌，住宅小区的规划和建筑设计中如何进行有效的热工学设计建筑热工学建筑热工学是研究建筑物室内外热湿作用对建筑围护结构和室内热环境的影响，是建筑物理的组成部分。
简介建筑物常年经受室内外各种气候因素的作用。
属于室外的气候因素有太阳辐射、室外空气的温湿度、风、雨、雪和地下建筑物周围的土壤或岩体的温度和裂隙水等。
这些因素所起的作用，统称为室外热湿作用。
由于室外热湿作用经常变化，建筑物围护结构本身及由其围成的内部空间的室内热环境也随之产生相应的变化。
属于室内的气候因素有进入室内的阳光、空气温湿度、生产和生活散发的热量和水分等。
这些因素所起的作用，统称为室内热湿作用。
室内外热湿作用的各种参数是建筑设计的重要依据，它不仅直接影响室内热环境，而且在一定程度上影响建筑物的耐久性。
主要任务建筑热工学的主要任务是研究如何创造适宜的室内热环境，以满足人们工作和生活的需要。
建筑物既要抗御严寒、酷暑，又要把室内多余的热量和湿气散发出去。
对于特殊建筑，如空调房间、冷藏库等不仅要考虑热工性能，而且还要考虑投资和节能等问题。
研究范围建筑热工学的研究范围包括：室外热湿参数及其对室内热环境的影响，建筑材料热物理性能，房屋热稳定性，建筑热工测试的技术以及特殊建筑热工，如空调房间热工设计、地下建筑传热等。
现代人对居住、劳动生产场所的热环境要求不断提高，建筑技术和设备不断改进，建筑热工学的研究内容也不断深化。
早期的建筑热工设计一般都采用简化的稳定或非稳定传热理论计算，现在逐步被更精确的动态模拟计算所替代。
建筑热工学领域应用电子计算机技术后，又使过去若干难以计算的热工课题，如墙和屋顶等转角处三维温度场的计算、房间内部热环境变化等，都可以用电子计算机获得迅速和精确的计算结果。
此外，随着城市、乡镇建设的发展，以及城市热环境的改变，建筑热工学研究领域逐步扩大到建筑群体的热环境的改善和利用。
室内热环境民用建筑设计都是以人为主体，使建筑物满足人们使用时的各项功能要求。
建筑物理(热工学)_建筑室内热环境
湿黑球温度（WBGT）
考虑太阳辐射影响
评价户外炎热环境作业强度
室内热环境的计算参数
《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》 夏季空调室内设计计算温度26°C。
冬季采暖室内设计计算温度16°C。
《公共建筑节能设计标准》空调 Nhomakorabea统夏季室内计算参数：
温度25°C，风速0.15～0.3，相对湿度40～60％
1200
1600
2000
自然风
不同类型风的频谱特征
不同类型脉动风速的接受程度实验
70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 稳态方式 模拟自然风 正弦方式 随机方式 5% 10% 24% 61%
风－吊扇
1.6m/s + 30º C = 舒适（节能）
New indoor environmental control strategy for energy saving
academicpress1981感觉热感觉冷热感觉的影响因素冷热刺激刺激变化率原有状态皮肤温度与热感觉人体皮肤温度与人体热感觉的关系室内热环境的评价指标预测平均反应pmv标准有效温度set湿黑球温度wbgt六个影响因素热感觉预测平均反应pmv综合考虑六个因素iso国际标准引用热舒适测定仪适用于适度热环境丹麦范格尔热舒适标准有效温度set基于人体生理学模型通用指标适用范围最广通过软件计算得到湿黑球温度wbgt考虑太阳辐射影响评价户外炎热环境作
解答：26°C饱和水蒸气分压力为3361.0Pa。 26°C，70％湿空气的水蒸气分压力为 2352.7Pa，对应露点温度约为20.1°C。 水管表面温度15°C<露点温度，结露。
★
热感觉
空气温度 感觉 生理反应 健康
建筑物理(一) 建筑热工学
12
9
§4 辐射换热及其计算 §5 平壁的稳定稳定传热过程及其计算 §6 围护结构内部温度的确定
§7 封闭空气间层传热 §8 简谐热作用下的传热
第三章 建筑保温
§1 建筑保温设计的综合处理措施 §2 保温设计的有关标准 §3 围护结构主体保温设计 §4 围护结构保温构造 §5 围护结构传热异常部位保温设计要点 §6 围护结构的冷凝检验与防止
5 ℃(手)
伴随疼感的冷感觉
29
（2）人体的体温调节系统 下丘脑具有调节、代谢体温和内分泌功能， 前部主要促进散热来降温，后部促进产热抵御寒冷。 散热调节方式： 血管扩张，增加血流，提高表皮温度;出汗。 御寒调节方式： 血管收缩，减少血流，降低表皮温度；通过冷颤
增加代谢率。
30
（3）人体的能量代谢率 A 影响因素： 肌肉活动强度（主要因素）;
围护结构的传热计算围护结构的蒸汽渗透计算围护结构的传热计算围护结构的蒸汽渗透计算13?本篇重要名词和概念室内热环境热舒适正常比例散热室外热湿作用城市热岛导热对流对流换热辐射辐射换热温度场热流强度导热系数传热系数热阻蓄热系数热惰性指标建筑节能吸热指数建筑耗热量指标体型系数窗墙比热桥室外综合温度总衰减度总延迟时间露点温度蒸汽渗透内部冷凝冷凝界面太阳高度角太阳方位角遮阳遮阳系数倒铺屋面室内热环境热舒适正常比例散热室外热湿作用城市热岛导热对流对流换热辐射辐射换热温度场热流强度导热系数传热系数热阻蓄热系数热惰性指标建筑节能吸热指数建筑耗热量指标体型系数窗墙比热桥室外综合温度总衰减度总延迟时间露点温度蒸汽渗透内部冷凝冷凝界面太阳高度角太阳方位角遮阳遮阳系数倒铺屋面14本篇典型作业题p211115p40212224p66673138p774143p116545515第一章室内外热气候1室内热气候室内热气候
建筑物理(热工学)习题+答案
B.0°和180°；C. -23°27′和90°；D. 23°27′和0°
57.应用棒影日照图不能解决的问题是？
A.求建筑物的日照时间；B.求建筑物室内日照时间；C. 选择建 筑物朝向与间距；D. 求建筑物室内温度。
58.某一供暖房间的外墙，传热系数为2W/m2.k，其内表面换热系数为 10W/m2.k，室内、外空气温度差为25℃，如室内温度为18℃，则外墙内表面 的温度是——℃？
A.15；B.13；C. 10；D. 23 。
59.已知一砖墙（240mm）的传热系数约为2W/m2.k，为使该墙体单位面积 的传热热阻提高到1.0m2.k/W,欲增设导热系数为0.04W/m.k的保温层，这种 保温层至少应为——厚。
31.下列物理量的单位,( )是错误的。 A.导热系数[W/(m·K)] B.比热容[KJ/(Kg·K)] C.传热阻[(m·K)/W] 热系数[W/(m2·K)] 32.下列材料导热系数由大到小排列正确的是哪一项？C A.钢材、加气混凝土、水泥砂浆 B.加气混凝土、钢材、玻璃
D.传
C.钢材、水泥砂浆、加气混凝土
习题（热工学）
1.一定的室外热湿作用，对室内热环境影响的程度，主要取决于 ——。
A.房屋的朝向、间距；B.围护结构材料的热物理性能和构造 方法；C.环境绿化及单体建筑平、剖面形式；D.有无空调设 备系统。
2.以下对实体金属窗框采取的改进保温性能的措施，——不可取。
A. 增加金属窗框的厚度；B.采用空心断面的金属框；C.改为 木框；D.改为塑料框。
C.累年最冷月的平均温度和累年最热月的平均温度
D.累年最冷月的最低温度和累年最热月的最高温度
建筑热工学-1室内外热环境
部位
冷点
热点
部位
冷点
热点
前额
5.5-8.0
鼻子
8.0
1.0
嘴唇
16.0-19.0
脸部其他部位 8.5-9.0
1.7
胸部
9.0-10.2
0.3
手背
7.4
0.5
手掌
1.0-5.0
0.4
手指背
7.0-9.0
1.7
手指肚
2.0-4.0
1.6
大腿
4.5-5.20.4腹部源自8.0-12.5小腿
4.3-5.7
后背
7.8
22
人体的能量代谢率 影响因素： 肌肉活动强度（主要因素） 环境温度（偏高、偏低都增加代谢率） 性别（男性高于女性） 年龄（少年高于老人） 神经紧张程度（紧张时代谢率高） 进食后时间的长短等（进食后代谢率增加，蛋白质代谢率高）
23
人体与外界的热交换 人体与外界的热交换形式：
▪ 对流换热 ▪ 辐射换热 ▪ 出汗蒸发 ▪ 呼吸散热
外层温度指皮肤表面到 10 mm 以内的部 分，通常包括皮肤，皮下脂肪和表层的 肌肉。皮肤温度与外界环境有关，日夜 有1℃以内的波动。
我国正常成年人的体温(℃)
平均量
变动范围
腋温
36.8
36.0~37.4
口温
37.2
36.7~37.7
肛温
37.5
36.9~37.9
19
垂直温差对人热舒适的影响 当受试者处于热中性状态时，头足温差仍然使人感到不舒适。
从人体热舒适考虑，单纯达到热平衡是不够的，∆q＝0并不一定表示人体 处于舒适状态。还应当使人体与环境的各种方式换热量限制在一定的范围内。 据研究，在人体达到热平衡状态时，当对流换热约占总散热量的25％-30％、 辐射散热量占45％-50％、呼吸和有感觉蒸发散热量占25％-30％时（称为正常 比例散热），人体才能达到热舒适状态，这一条件则是人体热舒适的充分条件。
建筑物理课后习题参考答案
解：1）计算热惰性指标，确定墙体类型
D1 = R1 ? S1 =
λ1
d1
S1 =
0.01 × 3.33 = 0.196 0.17 0.02 × 11.26 = 0.242 0.93 0.26 × 1.15 × 3.45 = 3.74 1.15 × 0.24
ti22i60可查出ps26424pa158544可查出露点温度pa要保证内表面不结露内表面最低温度不得低于露点温度1将圆孔板折算成等面积的方孔板2计算计算多孔板的传热阻有空气间层的部分其中空气间层的热阻是0170026500265r01174174无空气间层的部分015r021743求修正系数0097174所以修正系数取0934计算平均热阻5计算屋顶总的传热系数0010020050170930196计算室外温度titetiri22063011te2479由此可得各层温度是1345215923175e2184可画出结构内部的温度分布线
' R0. min = 1.3 × R0. min = 1.3 × 1.148 = 1.494
3）计算屋顶的总热阻0.01 0.02 0.26 R0 = + + + 0.11 + 0.04 = 1.314 0.17 0.93 0.24
' R0 < R0. min
所以不满足要求
7
第四章
习
外围护结构的湿状况
要保证内表面不结露，内表面最低温度不得低于露点温度1）将圆孔板折算成等面积的方孔板
3
a = 0.097 m 4 2）计算计算多孔板的传热阻有空气间层的部分（其中空气间层的热阻是0.17）0.0265 0.0265 R01 = + 0.17 + + 0.11 + 0.04 = 0.35 (m 2 ? K ) / W 1.74 1.74无空气间层的部分0.15 R02 = + 0.11 + 0.04 = 0.24 (m 2 ? K ) / W 1.74 3）求修正系数0.097 λ1 = 1.74 W /(m ? K ) λ2 = =0.57 W /(m ? K ) 0.17
建筑物理实验报告.
建筑物理实验报告．————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:ﻩ建筑物理实验报告[建筑热工、建筑光学和建筑声学实验]ＸＸXＸXXXＸXＸXXXＸ建筑物理实验报告第一部分建筑热工学实验(一）温度、相对湿度1、实验原理:通过实验了解室外热环境参数测定的基本内容;初步掌握常用仪器的性能和使用方法;明确各项测量的目的；进一步感受和了解室外气象参数对建筑热环境的影响。
2、实验设备:TＥＳTO １75H1温湿度计3、实验方法：`（1)在测定前10ｍin左右，把湿球温度计感应端的纱布用洁净水润湿。
（2)若为手动通风干湿球温度计，用钥匙上紧上部的发条,并把它悬挂于测点。
待３～4min,当温度计数值稳定后,即可分别读取干、湿球温度计的指示值。
读数时,视平线应与温度计水银面平齐。
先读小数,后读整数。
(３）根据干湿球温度计的读数，获得测点空气温度。
（４)根据干、湿球温度计读数值查表，即可得到被测点空气的相对湿度。
４、实验结论和分析室内温湿度仪器:TESTO 1７5H1５.对测量结果进行思考和分析根据测量的数据可以看出,室内各处的温度及湿度较为平均。
暖气上方的区域温度较高而导致相对湿度较低。
桌子由于靠近暖气，所以温度较高。
柜子由于距离暖气较远,温度相对较低，较为接近室内的平均气温。
门口处由于通风较好，温度较低，湿度相对较高。
位置湿度(%)温度（℃)暖气上方A 24.5 17．５ 桌面上方B 25.6 17.0 南边靠墙柜子C 25.5 16.８ 室内门口处D2５.116.５(二)室内风向、风速1、实验原理：QDF型热球式电风速计的头部有一直径约0.８mm的玻璃球,球内绕有镍镉丝线圈和两个串联的热电偶。
热电偶的两端连接在支柱上并直接暴露于气流中。
当一定大小的电流通过镍镉丝线圈时，玻璃球的温度升高,其升高的程度和气流速度有关。
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建筑与城市规划学院实验报告
实验项目：室内热环境参数对比试验
一．实验目的
建筑物室外的各种气候因素通过建筑物的围护结构、外门窗及各类开口，直接影响室内的气候条件。
为获得良好的室内热环境，必须了解当地各主要气候因素的概况及变化规律，并以此作为建筑设计的依据。
一个地区的气候状况是许多因素综合作用的结果。
对室内热环境参数，需要测试的项目有空气温度，湿度，风速及风力等。
我们知道影响室内热环境的主要因素是室外气候状况，但对于同一幢楼房中不同的楼层，不同的朝向，同一套间内不同朝向的房间，在相同的室内气候条件下，尤其是在室外恶劣气候条件下，其室内热环境参数由于所处的位置不同而有较大的差异。
对此我们是有感性认识的。
这次实验将这种差异量化，从这些差异值寻找经济实用的解决方法，掌握测量方法和注意事项。
二．测试时间与地点
2011年6月19日（十一周周六十二周周日），华中科技大学紫菘公寓12栋601室，寝室窗户朝南而开。
测试正中距地面1.5米高的位置（气温为城市近郊气象台离地面1.5米高处空气的温度）。
其他测点若干个，就沿房间纵，横轴每2m一个设置若干个测点。
（为了便于说明问题，附设一个加测点，即外墙内表面距离窗台下300mm处布置一测点，测量外墙内表面温度。
）
测试选择时间在6月19日（本应该选择夏天中最炎热的一天或冬天最寒冷的一天，但根据实际情况选择了这个时间测量），测量时间为正午12点到第二天正午12点，一共24个小时，每隔半小时测量一次并记录数据。
三．测量仪器
温湿度自记仪，温度自记仪，黑球温度计，电子微风仪
四．测点布置
测点布置在房间正中距地面1.5米高的位置（图示B点）。
其他测点若干个，沿房间纵，横轴每2m一个设置若干个测点（图示C点）。
应画出被测房间的平面图，剖面图，标明基本尺寸及测点位置，并说
明墙体材料厚度，门窗材料及尺寸。
为了便于说明问题，可设附加测点一个，即外墙内表面距窗台下300mm处布置一测点，测量外墙内表面温度（图示A点）。
五．测量要求：
1.测量距地面1.5m高空气的温度，适度，整点开始测量，时间间隔为1小时；
2.同时测量该测点距地面1.5m高的风速。
测量时风速探头应低于人
的头部；
3.室外气象数据以建筑与城市规划学院大楼顶部的无线气象站收集的气象数据为准。
六.实验数据和整理
将记录的数据整理并绘制成温度/时间,湿度/时间曲线图并附上该点的平均风速。
黑球温度计的温度(tg),气温（ta)平均辐射温度（tmrt)与气流速度（v）之间的关系为：
tg=ta+fg(tmrt-ta) （2-1.1）
式中：ta---空气温度，ºC;
计 tg---黑球温度，ºC;
tmrt---平均辐射温度，ºC
fg---黑球温度修正系数。
fg取决于气流速度与黑球温度计的直径，知道气流速度和黑球直径可从图2-1.1中查取黑球温度修正系数，根
据上式可求出平均辐射温度，然后绘制成温度/时间曲线图。
4楼北侧
测量起始时间：5月20日16：00
A处：温度自计仪（外墙内表面温度）
此数据是学校紫菘公寓11栋418（北）的室内热环境参数测值，由此可知，室内温度大多分布在24度左右，黑球温度在23.5度左
右，风速基本为0，寝室四周都有高大建筑物的围绕，其风速很小。
室内空间较小，内部家具繁多，风流动较小，以至于24小时内的温度变化和热辐射温度变化不大，因此应尽量加强室内的空气流动的处理，促进室内通风换热，为大家学习和生活提供更适宜的环境。
4楼南侧
测量起始时间：5月20日16：00
此数据是学校紫菘公寓12栋418（南）的室内热环境参数测值，由表可知，室内温度大多分布在24.5度左右，黑球温度在24度左右，风速为0.3，南面寝室有一方向建筑物矮小，遮挡较小，因此其光照强度和风速都比较好。
24小时内的温度变化和热辐射温度变化不大，自17：00—23：00时间段温度，热辐射和风速都较大，室内通风换热条件良好。
两组数据对比
由以上数据不难看出南面的温度高于北面，湿度北部高于南面。
数据分析：
418室的平均辐射温度t=24.4℃，气流速度v=0.01秒；黑球温度计的直径为40mm，tg=23.9℃
算房间的平均辐射温度。
由图2-1.1 查得fg=0.48
由式2-1.1 tg=ta+fg(tmrt-t0)
23.9=24.4+0.48(tmrt-24.4)
所以 tmrt=25.67℃
两间寝室由于朝向，外环境条件等不同的因素，使得其温度，热辐射，风速都有所不同。
北面方向避光，热条件不充足，使得室内温度没有南面高。
同时南面寝室一面建筑低矮，视线空旷，空气流通较与北面要好，因此南面的风速大，热流量大，24小时的变化也比北面的要丰富。
应此北面要注意空气的流通，经常开窗通风。
南面则应该注意保温，蓄热，尤其在冬天更要注意室内的保暖措施，加强保温处理。
七．实验总结
（1）了解了基本的物理实验流程；
（2）学会了一些实验仪器的使用；
（2）每一个数据的产生和记录都需要耐心和细心，培养了严谨的科学精神；
（3）增强了团队合作意识；
（4）加强了自己动手的能力、社会实践能力和运算能力；
（5）丰富了自己的专业知识，对专业的应用有了不同角度的新认识；
在测量中，我们轮流值班，看管仪器，认真记录数据，默契的配合，严格的遵守实验要求进行实验，落实到每一个步骤，每一个细节。
同时对仪器也好好维护，记录数据后，我们非常仔细的再一次对数据进行整理和分析，整个过程中，大家严谨且一丝不苟的精神深深的打动着彼此。
实验时有快乐也有劳累，整理数据的过程需要耐心，虽然繁琐却要仔细核对，以避免出错，任何一个数据对我们的实验来说都是至关重要的。
总之，在整个过程中，团队的精神体现的尤为突出。
最后的实验报告更是一种体现我们综合实力与合作的一面。
在以后的学习中，有了这次经验相信会更有信心处理其他的难题，坚持实事求是的科学实践精神。