建筑物理热工学复习整理
建筑物理复习资料

建筑物理热工学部分复习资料1. 太阳辐射是主要短波辐射,分布在紫外线、可见光和红外线区域,约占97.8%。
太阳辐射在不同的波长下的单色辐射本领各不相同。
2. 对于长波热辐射,白色与黑色物体表面的吸收能力相差极小(室内),反射率、吸收率基本相同。
对于长波辐射,材料性能起主导作用。
3. 对于短波辐射,颜色起主导作用。
白色与黑色物体表面的吸收能力相差极大(阳光下),4. 易于透过短波而不易透过长波是玻璃建筑产生温室效应的原因。
5. 红砖墙面对太阳辐射吸收系数大于水泥墙面、灰色水刷石墙面、白色大理石墙面。
6. 在室内热环境的评价中,根据丹麦学者房格尔的观点,影响人体热舒适的物理量有6个,人体的热感觉分为7个等级。
在冬、夏季室内气温都是25℃的房间里,对同一个人夏季只需一短袖衫,而冬季要穿毛衣才感到舒服,这是因为墙壁的热辐射不同。
7. 房屋的朝向、间距、环境绿化对室内气候有影响;围护结构材料的热物理性质及构造方法,对室内气候的影响较大;民用建筑的室内气候主要决定于室外热湿作用;建筑物内设置了空调、供暖等设备是创造舒适室内热环境的充分条件而非充分必要条件。
8. 根据《民用建筑热工设计规范》要求,夏热冬冷地区的热工设计必须满足夏季防热并适当兼顾冬季保温。
9.导热系数是指在稳定条件下,1m厚的物体,两侧表面温差为1℃时,在1h内通过1平方米面积所传导的热量。
其单位为:W/(m.k)。
导热系数λ越大,材料的导热性能越强。
保温材料的导热系数随温度的增大而增大。
导热系数以金属最大,非金属和液体次之,气体的导热系数最小。
绝热材料的导热系数λ小于0.25W/(m.K)。
10. 当空气中实际含湿量不变,即实际水蒸气分压力p不变,空气温度降低时,相对湿度将逐渐增高;空气温度降低时,相对湿度将逐渐降低;空气温度升高时,相对湿度将降低。
11. 地板的面层材料是地面对人体热舒适感及健康影响最大的部分。
冬季当赤脚走在松木地板上时感觉比混凝土地板暖和些,这是因为松木地板的蓄热系数小。
建筑物理复习(建筑热工学)

第一篇 建筑热工学第1章 建筑热工学基础知识1.室内热环境构成要素:室内空气温度、空气湿度、气流速度和环境辐射温度构成。
2.人体的热舒适①热舒适的必要条件:人体内产生的热量=向环境散发的热量。
m q ——人体新陈代谢产热量e q ——人体蒸发散热量r q ——人体与环境辐射换热量 c q ——人体与环境对流换热量②充分条件:所谓按正常比例散热,指的是对流换热约占总散热量的25-30% ,辐射散热约为45-50%,呼吸和无感觉蒸发散热约占 25-30%。
处于舒适状况的热平衡,可称之为“正常热平衡”。
(注意与“负热平衡区分”)③影响人体热舒适感觉的因素:1.温度;2.湿度;3.速度;4.平均辐射温度;5.人体新陈代谢产热率;6.人体衣着状况。
3.湿空气的物理性质①湿空气组成:干空气+水蒸气=湿空气②水蒸气分压力:指一定温度下湿空气中水蒸气部分所产生的压力。
⑴未饱和湿空气的总压力:w P ——湿空气的总压力(Pa ) d P ——干空气的分压力(Pa ) P ——水蒸气的分压力(Pa )⑵饱和状态湿空气中水蒸气分压力:s P ——饱和水蒸气分压力注:标准大气压下,s P 随着温度的升高而变大(见本篇附录2)。
表明在一定的大气压下,湿空气温度越高,其一定容积中所能容纳的水蒸气越少,因而水蒸气呈现出的压力越大。
③空气湿度:表明空气的干湿程度,有绝对湿度和相对湿度两种不同的表示方法。
⑴绝对湿度:单位体积空气所含水蒸气的重量,用f 表示(g/m 3)。
饱和状态下的绝对湿度则用饱和水蒸气量max f (g/m 3)表示。
⑵相对湿度:一定温度,一定大气压力下,湿空气的绝对湿度f ,与同温同压下饱和水蒸气量max f 的百分比:⑶同一温度(T相对湿度又可表示为空气中P ——空气的实际水蒸气分压力 (Pa s P ——同温下的饱和水蒸气分压力 (Pa )。
(注:研究表明,对室内热湿环境而言,正常湿度范围大概在30%~60%。
建筑物理第一章热工学理论部分整理

理论篇第一章:建筑热工学基本知识(第1周~第2周)共8学时1、了解人体感觉特性和热环境评价方法。
·人体感觉特性生理:皮肤温度、出汗主观:活动、衣着·热平衡:人体内产生的热量与向环境散发的热量相等·热环境评价方法1)有效温度:是依据半裸的人和穿夏季薄衫的人,在一定条件的环境中所反映的瞬时热感觉。
2)热应力指数:人体所需的蒸发散热量与室内环境条件下最大可能的蒸发散热量之比3)预计热感觉指数(PMV):受试对象在实验中对某种环境因数组合的人感觉的投票值2、了解气候参数的变化规律及相互关系,掌握空气湿度及露点温度的概念和计算。
气候参数:太阳辐射P25-26、气温、湿度、风、降水等·太阳辐射P25-26(日照时数)总辐射:射程长短(太阳在大气中位置、海拔)、大气质量直接辐射:太阳高度角、大气透明度成正比散射辐射:太阳高度角成正比、大气透明度成反比·气温:主要靠吸收地面的长波辐射(3-120微米)而增温。
有日变化(最高:午后2h;最低:日出前后)、年变化(7,8&1,2):各月平均气温最高最低值影响因素:太阳辐射热量(决定性)、大气对流作用(影响最大)、下垫面、海拔、地形地貌·空气湿度:相对湿度:日变化与气温日变化相反。
一年中变化与绝对湿度相反。
湿空气基本概念:含有水蒸气的空气水蒸气分压力:饱和蒸汽压、饱和空气相对湿度:一定温度及大气压力下。
空气的绝对湿度(单位容积空气所含水蒸气的重量)与同温同压下饱和蒸气量的比值空气增湿、减湿原理:蒸发量随温度的变化而变化·风:成因:地表增温不同引起大气压力差;分类:大气环流、地方风·降水:从大地正发出来的水汽进入大气层,经过凝结后又降到地面上的液态火固态水分。
与气温呈正相关etc城市气候影响: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,能见度差掌握P68-69空气湿度:空气中水蒸气含量露点温度: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达到100%时所对应的温度。
建筑物理复习资料

建筑物理复习资料建筑热工学第一章: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,人体得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。
建筑物理复习资料(课后习题答案)

第一篇建筑热工学第一章建筑热工学基本知识习题1-1、构成室内热环境的四项气候要素是什么?简述各个要素在冬(或夏)季,在居室内,是怎样影响人体热舒适感的。
答:(1)室内空气温度:居住建筑冬季采暖设计温度为18℃,托幼建筑采暖设计温度为20℃,办公建筑夏季空调设计温度为24℃等.这些都是根据人体舒适度而定的要求。
(2)空气湿度:根据卫生工作者的研究,对室内热环境而言,正常的湿度范围是30-60%。
冬季,相对湿度较高的房间易出现结露现象。
(3)气流速度:当室内温度相同,气流速度不同时,人们热感觉也不相同。
如气流速度为0和3m/s时,3m/s的气流速度使人更感觉舒适。
(4)环境辐射温度:人体与环境都有不断发生辐射换热的现象。
1-2、为什么说,即使人们富裕了,也不应该把房子搞成完全的“人工空间”?答:我们所生活的室外环境是一个不断变化的环境,它要求人有袍强的适应能力。
而一个相对稳定而又级其舒适的室内环境,会导致人的生理功能的降低,使人逐渐丧失适应环境的能力,从而危害人的健康.1-3、传热与导热(热传导)有什么区别?本书所说的对流换热与单纯在流体内部的对流传热有什么不同?答:导热是指同一物体内部或相接触的两物体之间由于分子热运动,热量由高温向低温处转换的现象。
纯粹的导热现象只发生在密实的固体当中。
围护结构的传热要经过三个过程:表面吸热、结构本身传热、表面放热。
严格地说,每一传热过程部是三种基本传热方式的综合过程.本书所说的对流换热即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接触的空气、空气分子与壁面分子之间的导热过程。
对流换热是对流与导热的综合过程.而对流传热只发生在流体之中,它是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.1—4、表面的颜色、光滑程度,对外围护结构的外表面和对结构内空气间层的表面,在辐射传热方面,各有什么影响?答:对于短波辐射,颜色起主导作用;对于长波辐射,材性起主导作用。
建筑物理复习资料

建筑热工学第一章: 室内热环境1.室内热环境旳构成要素: 室内气温、湿度、气流、壁面热辐射。
3.2.人体热舒适旳充足必要条件, 人体得热平衡是到达人体热舒适旳必要条件。
人体按正常比例散热是到达人体热舒适旳充足条件。
对流换热约占总散热量旳25%-30%, 辐射散热量占45%-50%, 蒸发散热量占25%-30%4.影响人体热感旳原由于: 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。
室内热环境旳影响原因:1)室外气候原因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旳太阳总辐射照度表达。
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原因旳影响。
空气温度地面与空气旳热互换是空气温度升降旳直接原因, 大气旳对流作用也以最强旳方式影响气温, 下垫面旳状况, 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旳含量。
一年中相对湿度旳大小和绝对湿度相反。
风地表增温不一样是引起大气压力差旳重要原因降水2)室内旳影响原因: 热环境设备旳影响;其他设备旳影响;人体活动旳影响5.人体与周围环境旳换热方式有对流、辐射和蒸发三种。
6.气流速度对人体旳对流换热影响很大, 至于人体是散热还是得热, 则取决于空气温度旳高下。
7.影响人体蒸发散热旳重要原因是作用于人体旳气流速度和环境旳水蒸气分压力。
8..热环境旳综合评价:3) 1)有效温度: ET 根据半裸旳人与穿夏季薄衫旳人在一定条件旳环境中所反应旳瞬时热感觉作为决定各项原因综合作用旳评价原则。
4) 2)热应力指数: HSI 根据在给定旳热环境中作用于人体旳外部热应力、不一样活动量下旳新陈代谢产热率及环境蒸发率等旳理论计算而提出旳。
当已知环境旳空气温度、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有关线解图求得热应力指标。
建筑物理热(复习提纲)

第一章建筑热工学基础知识第一节建筑中的传热现象heat transmitting phenomena in building(1)热量的传递称为热传递。
自然界中,只要存在温差就有传热现象,热能由温度较高部位传至温度较低部位。
(2)冬天:不论供暖房间还是非供暖房间,热流必然由室内流向室外夏天:白天由室外到室内。
夜间取决于室外温度。
第二节维护结构的传热基础知识basic knowledge of heat transmission for envelope structure(1)导热heat conducting物体中有温差时由于直接接触的物质质点做热运动而引起的热能传递过程。
在固体、液体和气体中都存在。
导热现象:同一物体内部或相接触的两个物体之间由于分子热运动,热量由高温处向低温处转换的现象。
1)温度场、温度梯度和热流密度A.温度场temperature field:在某一时刻物体内个点的温度分布。
T=f(x,y,z,τ)B.稳定温度场steady-state conduction :温度分布不随时间变化C.不稳定温度场unsteady-state conduction:温度分布随时间变化(通常环境认定状态)D.等温面isothermal surface:温度场中同一时刻由相同温度各点相连形成的面。
E.温度梯度temperature gradient:温度差Δt与法线方向两等温面之间距离Δn的比值的极限。
2)傅里叶定律formula of thermal transmissionq=-λΔt/Δn (q——热流密度;λ——比例常数,材料导热系数)3)导热系数coefficient of thermal transmission λ= |q/(Δt/Δn)|W/(m·K)λ=λ0+bt (λ0——0度时的导热系数;b——常数)当温度梯度为1度/m时,在单位时间内通过单位面积的导热量。
导热系数越大材料导热能力越强。
建筑物理复习知识点

热工部分一、基本概念1.导热系数(λ):反映了材料的导热能力。
在数值上等于单位厚度材料层两面温差为1K ,在1h 内通过1㎡截面积的热量。
单位:)/(K m W ∙ (金属>非金属和液体>气体) 影响因素:1) 材质;2) 材料干密度(正);3)材料含湿量(正);4)温度(正)2.对流换热系数(c α):表示物体对流换热能力,数值上等于温差为1K ,在1h 内通过1㎡截面积的热量。
影响因素:气流状况(是自然对流还是受迫对流);构件位置(是处于垂直的、水平的或是倾斜的);壁面状况(是有利于气流流动还是不利于流动);传热方向(由下而上(快)或是由上而下(慢))等主要影响因素。
3.辐射换热系数(r α):表示物体辐射换热能力。
数值上等于温差为1K ,在1h 内通过1㎡截面积的热量。
影响因素:各物体的表面温度、发射和吸收辐射热的能力(ε、T )以及它们之间的相对位置。
4.平壁的表面换热系数()e i αα、:是表面对流换热系数和辐射换热系数的和。
5.辐射热的吸收系数、反射系数 、黑度 00,I I r I I r h h ==αρ分别称为吸收系数和反射系数。
黑度(ε):灰体的全辐射本领与同温下绝对黑体的全辐射本领的比值。
对于任意特定波长,物体对辐射热的吸收系数在数值上与其黑度ε是相等的。
这就是说,物体辐射能力愈大,它对外来辐射的吸收能力也愈大;反之,若辐射能力愈,则吸收能力也愈小。
6.材料蓄热系数(S):半无限厚物体表面热流波动的振幅qo A 与温度波动振幅f A 的比值称为物体在谐波热作用下的材料蓄热系数。
单位为:W/(㎡·K ) 影响因素:谐波周期;材料基本物理指标0ρλ、、c 等。
物理意义:半无限厚物体在谐波热作用下,表面对谐波热作用的敏感程度。
7.材料层表面蓄热系数(Y ):材料层表面的热流波动振幅q A 与表面温度波动振幅f A 的比值。
8.热惰性指标:S R D x ∙=称为厚度为x 的材料层的热惰性指标,表示围护结构在谐波热作用下反抗温度波动的能力。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
室内热环境:室内热环境的组成要素:空气温度、空气湿度、空气流速、平均辐射温度影响因素(重点掌握人体热舒适及其影响因素):空气温度、空气湿度、空气流速、壁面温度、新陈代谢率、衣服热阻。
室内热环境的评价方法和标准:单因素评价:空气温度:居住建筑室内舒适性标准:夏季26—28度,冬季18—20度;可居住性标准:夏季不高于30度,冬季不低于12度多因素综合评价方法:有利于发挥各种热环境改善措施的作用,降低能源消耗和经济成本。
有效温度(ET*)热应力指数(HSI)预计热感觉指数(PMV-PPD)生物气候图采暖期度日数:室内基准温度(18度)与当地采暖期室外平均温度的差值乘以采暖期天数得出的数值,单位度*天。
“制冷期度日数”(空调期度日数):当地空调期室外平均温度与室内基准温度(26度)的差值乘以空调期天数得出的数值,单位度*天。
室外热环境室外热环境主要因素(重点):太阳辐射、空气温度、空气湿度、风、降水太阳辐射:地球基本热量来源,决定地球气候的主要因素,直接决定建筑的得热状况……辐射量表征:太阳辐射照度(强度)和日照时数直接辐射照度、间接辐射照度、总辐射照度太阳辐射照度影响因素:太阳高度角、空气质量、云量云状,地理纬度海拔高度、朝向……太阳辐射特点:直接辐射:太阳高度角、大气透明度成正比关系云量少的地方日总量和年总量都较大海拔越高,直接辐射越强低纬度地区照度高于高纬度地区城市区域比郊区弱间接辐射:与太阳高度角成正比,与大气透明度成反比高层云的散射辐射照度高于低层云有云天的散射辐射照度大于无云天日照时数:可照时数、实照时数日照百分率:实照时数/可照时数*100%我国日照特点:日照时数由西北向东南逐步减少四川盆地日照时数最低一般在太阳能资源区划中有丰富区、欠丰富区、贫乏区空气温度:气温是常用的气候评价指标,单位摄氏度、华氏度(F=32+1.8C)气象学中所指的空气温度是距离地面1.5m高,背阴处空气的温度。
测量空气温度必须避免太阳辐射的影响。
空气温度的主要影响因素:太阳辐射(迟滞效应)地表状况(下垫面)大气对流作用海拔高度、地形面貌空气温度的变化特点:周期性变化——日周期和年周期日较差和年较差:自南向北逐渐增大日较差:一日内气温的最高值和最低值之差年较差:一年内最热月与最冷月的月平均气温差空气湿度:空气中水蒸汽的含量,常用相对湿度或绝对湿度来表示相对湿度:空气中水汽压与饱和水汽压的百分比绝对湿度:每单位容积的气体所含水分的重量,一般用mg/L作指标相对湿度的日变化主要受地面性质、水陆分布、季节寒暑、天气阴晴等因素影响,一般陆地>海面,夏季>冬季,晴天>阴天,相对湿度的日变化和年变化趋势一般与气温变化相反。
风:由于大气压力所产生的大气运动,一般以水平方向运动为主,地表增温不同是产生大气压力差的主要原因。
风的根本成因是太阳辐射不均匀导致的地表增温不同。
主要形式:大气环流:因太阳辐射在赤道和两极之间的不均匀产生,是各地气候差异的主要原因之一;季风:海陆间季节性气温的差异引起。
冬季大陆向海洋,夏季海洋向大陆。
地方风:地方性条件的不同形成的风,如山谷风、水陆风、巷道风、庭院风……风的表征:风速:气象上也用级来表示,一般分为12级风向:描述来风的方位,粗略表示8个方位;风玫瑰图:各方位出现风的频率,主导风向降水:表面水汽经蒸发进入大气层,遇冷凝结后又降落到地面的液态或固态的水分,称为降水。
是造成空气温度剧烈变化的主要因素。
主要形式:雨、雪、冰雹……主要表征:降水量:夏季降水量大,冬季降水量小降水时间降水强度气候因素对建筑的影响气候气候的一般分类:全球性气候区域性气候局域性气候(小气候):各地地方性因素,如地形、下垫层,水文及经济活动强度等的不同是形成该地局域性气候的主要原因。
对建筑及规划形式影响较大,相辅相成。
城市气候特征:大气透明度差,削弱太阳辐射:直接辐射减少,散射辐射增多,晴天少,阴天雾天多蒸发减弱,湿度变小:不透水硬化表面,人工管道排水雾多,能见度差风速减小,风向随地而异气温较高,形成“热岛效应”城市热岛效应对环境的影响:1)形成热岛环流,将城市边缘区工厂污染带入市区2)酷热天气多,寒冷天气少,空调能耗多,采暖能耗少热岛效应产生原因:1)人为排放:人类生产生活中新陈代谢产生的废热,城市输入的各种能量最终以热量形式散发到大气中2)地面状态改变:立体化下垫层,通风不良,吸热多,散热难,不透水硬化表面多,蒸发散热小,表面温度高。
城市热环境改善措施:节能减排,城市生态环境建设。
微气候:下垫层不同是造成微气候的主要原因。
我国气候特点:季风气候显著,大陆性气候明显,气候类型多样《建筑气候区划标准》(GB 50178—93)温室效应在城市化的地区,人类活动对气候的影响体现影响城市热环境的主要因素结合气候的设计策略(斯欧克来的建筑气候分区):根据空气温度、湿度、太阳辐射等因素划分为四种气候类型:湿热气候区、干热气候区、温和气候区和寒冷气候区区域性气候建筑设计策略:四种气候类型(湿热气候区、干热气候区、温和气候区和寒冷气候区)的气候建筑设计策略(从材料选用、围护结构、体形、朝向、通风、采光等)民用建筑热工设计规范中的5个热工分区(特点和设计要求)分区指标:主要指标:最冷月平均温度和最热月平均温度辅助指标:日平均温度不大于5度或不小于25度的天数传热的基本方式:热是物质分子能的外部表现,是能的一种形式。
当热流由一种物体流向另一种物体时,可能引起物体温度变动,这种现象称为显热,即可以感知或测知的热。
热流动可能不会引起温度变化,称为潜热,包括熔解热与汽化热。
比热:1kg物质升高1摄氏度(或1K)所需的热量,单位J/kg*K。
热容是指是一定的物体升高1摄氏度(或1K)所需的热量。
传热方式:温差导致热量从温度高的地方流向温度低的地方。
不同温标之间之间的转换:Tk=Tc+273;Tc=5(Tf-32)/9;Tf=32+1.8Tc导热:同一物体内部或相互接触的两物体之间由于分子热运动,热量从高温处向低温处转移的现象。
导热肌理:不同温度的质点的热运动:导热系数λ:在稳定传热状态下,当材料厚度为1m两表面的温差为1摄氏度时,单位时间内通过1平方米截面积的导热量(W/m*k)。
热阻R:衡量材料抵抗热量传递能力的指标R=d/λ导热系数低于0.3,为绝热材料。
导热系数影响因素:材料材料干密度:密度越大,导热系数越大;玻璃棉有一个最佳容量;材料含湿量:时度越大,导热系数越大其它:温度,材料内部结构,纤维走向对流:流体与流体之间、流体与固体之间发生相对位移时所产生的热量交换现象对流肌理:温度不同的流体之间因宏观运动,相互掺合而传递热量。
只发生于流体之间或流体与固体之间。
对流大小取决于层流层的厚度(流体运动状况、温差、流体本身特性、表面状况、倾斜程度等)Rc=1/ac自然对流:受迫对流:辐射:把热量以电磁波的形式从一个物体转向另一个物体的现象。
凡温度高于绝对零度的物体都可以发射和接受热辐射。
热辐射过程中能量转换:物体内能—电磁能—内能辐射换热是物体之间互相辐射的结果,温度高的物体净失热,温度低的物体净得热。
物体对外来辐射的反应:反射、吸收、透射(能量守恒)γh+ρh+τh=1能量反射系数γh:吸收系数ρh:透射系数τh:绝对白体:γh=1绝对黑体:ρh=1绝对透明体:τh=1一般建筑材料为非透明体,所以γh+ρh=1。
同一材料对不同波长的电磁波反射能力不同;不同材料对同一波长的地磁波反射能力不同。
物体向外辐射的能力:辐射本领:全辐射本领单色辐射本领辐射定律:物体的辐射系数C:表征物体向外发射辐射能的能力,其数值取决于物体表层的化学性质、光洁度、温度等所有物体均处于0—5.68W/(m2K4)。
黑度ε:灰体的全辐射本领与同温度下绝对黑体的全辐射本领的比值称之为灰体的黑度(亦称发射率)。
表明灰体的辐射本领接近绝对黑体的程度,值在0—1之间。
影响因素:材料、光洁度等。
常温下,黑度正比于吸收系数,材料对太阳辐射的吸收系数不等于其黑度。
ρh=ε≠ρs玻璃一般可认为是部分透明体,对太阳辐射有很强的透射性能,对红外线基本不透明。
角系数:把表面1上发出的辐射能落到表面2上的百分数称为表面1对表面2的角系数。
记为:求解角系数的前提:所研究表面是漫反射;在所研究表面的不同地点上向外发射的辐射热流密度均匀。
黑体表面辐射换热:灰体表面辐射换热:辐射换热的强化与削弱:强化辐射换热的途径:增加发射率增加角系数削弱辐射换热的途径:降低发射率降低角系数加入遮热板表面换热系数:对流换热和辐射换热合称为表面换热,其热流强度为二者之和:遮热板辐射换热计算:表面1传给表面2的净辐射热量将减少一半,当有n个遮热板时,净辐射热量减少为原来的1/(n+1)平壁的稳定传热(深入理解、会计算)平壁的传热过程:平壁内表面吸热平壁本身导热平壁外表面放热:封闭空气间层的传热:封闭空气间层的传热是提高围护结构热工性能的有效方法,只要传热为辐射,约占70%,三种传热方式都存在,提高空气间层热阻的主要方法:表面贴强反射材料;空气间层布置在低温一侧;一个厚的间层不如几个薄的间层。
平壁总热阻的计算:平壁的总传热组和传热系数:R0和K0是建筑保温隔热性能的重要指标,建筑节能设计首要考虑因素。
K0为R0的倒数平壁总传热阻:内表面换热热阻,平壁本身热阻,外表面换热热阻壁体本身的导热热阻:热桥问题(不是重点)计算看例题平壁内部温度的确定:(看例题)平壁的周期性传热(理解相关的术语及其应用)简谐热作用:周期性非稳态传热,余弦函数表示式:室外综合温度:建筑外维护结构同时受到室外空气温度、太阳直接辐射、天空散射辐射、地面反射辐射和长波热辐射和大气长波辐射的作用,这些综合作用统称为综合温度。
导温系数:渗透深度:半无限厚平壁在简谐热作用下的传热特征:室外、表面及内部任一截面处的温度波动周期相同;温度波动的幅度随着深入而递减,这种现象称为温度波动的衰减,衰减的程度一般用总衰减度来表示:温度波动的初相位(或出现最大值的时间)逐渐向后推进(或延迟),一般用总延迟时间来表述:简谐热作用下,材料和围护结构的热特性指标:材料蓄热系数:表征材料抵抗热波动的能力,一般用S表示,对于半无限厚平壁,表面的热流波动的振幅与表面温度波动的振幅之比称之为“材料蓄热系数”。
S越大,表面温度波动越小,材料热稳定性越好。
材料层的热惰性指标:表征材料层体抗热波动的能力,用D表示。
取决于材料本身的蓄热系数S及材料层热阻R:D越大,温度波衰减越快,另一侧(背波面)的温度波动越小。
对于多层材料组成的复合构造,总热惰性指标D0为各层材料热惰性指标之和。
材料层的表面蓄热系数:一般用Y表示,意义同S。
不仅取决于材料本身的蓄热系数S,与背后的条件有很大关系。