建筑物理学课后习题答案(含光、热)
建筑物理课后习题答案

建筑物理课后习题答案建筑物理是研究建筑物与物理环境之间相互作用的学科,它涉及到建筑的热工、声学、光学和结构力学等多个方面。
以下是一些建筑物理课后习题的答案示例:1. 热工问题:- 问题:如何计算建筑物的热损失?- 答案:建筑物的热损失可以通过计算建筑物的总热阻和室内外温差来确定。
使用公式Q = ΔT / R_total,其中 Q 是热损失,ΔT 是室内外温差,R_total 是总热阻。
2. 声学问题:- 问题:简述声学设计在建筑中的重要性。
- 答案:声学设计对于创造舒适的室内环境至关重要。
它涉及到声音的吸收、反射和传播,影响着室内的语音清晰度和噪音水平。
良好的声学设计可以减少回声和噪音干扰,提高居住和工作的舒适度。
3. 光学问题:- 问题:自然光在建筑设计中的作用是什么?- 答案:自然光不仅可以提供充足的照明,减少对人工照明的依赖,降低能耗,还可以改善室内环境,提升人们的情绪和生产力。
建筑设计中应考虑窗户的位置、大小和方向,以最大化自然光的利用。
4. 结构力学问题:- 问题:为什么建筑物需要考虑风荷载?- 答案:风荷载是建筑物承受的外部力之一,它可能导致结构的振动、变形甚至破坏。
在设计阶段考虑风荷载,可以确保建筑物的结构安全和耐久性。
5. 环境控制问题:- 问题:什么是绿色建筑设计?- 答案:绿色建筑设计是指在建筑设计过程中考虑环境影响,使用可持续材料,优化能源使用,减少废物和污染,以实现建筑的生态友好性和长期可持续性。
6. 材料科学问题:- 问题:为什么建筑材料的选择对建筑的热性能有重要影响?- 答案:建筑材料的热传导性、热容量和热阻等物理特性直接影响建筑的保温和隔热效果。
选择适当的材料可以提高建筑的能效,降低能耗。
7. 建筑物理的综合应用问题:- 问题:如何在设计中平衡建筑的美学和物理性能?- 答案:在设计中,美学和物理性能的平衡可以通过综合考虑建筑的形式、材料、结构和环境因素来实现。
设计师需要在满足美学要求的同时,确保建筑的热工、声学和光学性能达到预期标准。
建筑物理第三版本柳孝图中国建筑工业出版本社课后习题包括答案1.4章.doc

---建筑物理第三版(柳孝图)课后习题答案 1.4章1.建筑防热的途径主要有哪些?答:建筑防热的途径有:(1)减弱室外的热作用。
(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。
2.何谓室外综合温度?其物理意义是什么?它受哪些因素的影响?答:(1) 室外综合温度的定义室外综合温度是指以温度值表示室外气温、太阳辐射和大气长波辐射对给定外表而的热作用。
------(2)室外综合温度的物理意义一般用室外综合温度计算出建筑外围护结构的热性能、建筑冷负荷和热负荷。
(3)室外综合温度受影响的因素主要受到室外空气温度、围护结构外表面对太阳辐射的吸收率、太阳辐射照度、围护结构外表面与环境的长波辐射换热量、围护结构外表面的对流换热系数等的影响。
3.由【例 1. 4-2 】可知,该种构造不能满足《规范》规定的隔热要求。
拟采取的改善措施是:( a) 在钢筋混凝土外侧增加20mm 厚的苯板(即聚苯乙烯泡沫塑料,下同); (b) 在钢筋混凝土内侧增加20mm厚的苯板。
试分别计算这两种构造方案的内表面温度是否能满足要求?哪种构造方案的效果更好?己知:苯板的热工指标为:干密度P o=30kg / m3;导热系数入 =0. 042W/ (m -K);蓄热系数S24=0. 36W / (m2? K) 。
答:略4.冬季保温较好的围护结构是否在夏季也具有较好的隔热性能?试------分析保温围护结构和隔热围护结构的异同。
答:(1) 对于冬季保温较好的围护结构不一定在夏季也具有较好的隔热性能。
因为冬季保温的效果主要取决于围护结构的热阻,而夏季隔热则与围护结构的热惰性指标、蓄热性能密切相关。
(2)保温围护结构和隔热围护结构的异同①相同之处在于围护结构的保温隔热对热阻都有一定的要求;围护结构的保温隔热对热惰性指标也应该满足在谐波热作用下保证有足够的热稳定性的要求。
②不同之处之在于围护结构保温的设计指标主要是热阻。
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
建筑物理学课后习题答案(含光、热)

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(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。
建筑物理第三版课后答案

建筑物理第1.1章课后练习题1为什么从事建筑设计的技术人员需要学习热环境知识、研究热环境问题答:随着时代的发展;人们对环境品质的要求日益提高;房屋中将广泛采用各种先进的采暖和空调设备;因此;建筑热工学的知识;对提高设计水平;保证工程质量;延长建筑物使用寿命;节约能源消耗;降低采暖和空调费用;取得全面的技术经济效果;意义尤为明显..2人体有哪几种散热方式各受哪些因素的制约与影响答:1.人体新陈代谢产热量:主要决定于人体的新陈代谢率及对外作机械功的效率;2.对流换热:取决于着衣体和空气间的温度差、气流速度以及衣着的热物理性质;3.辐射换热:是在着衣体表面与周围环境表面间进行的;它取决于两者的温度;辐射系数;对位置以及人体的有效辐射面积;4.人体的蒸发散热:它与空气流速、从皮肤表面经衣服到周围空气的水蒸气压力分布、衣服对蒸汽的渗透阻等因素有关..3影响人体热舒适的物理参数有哪些它们各自涉及哪些因素答:人体舒适度与人体本身和室内热环境有关;其中人体本身包含人体产热量、衣着情况;室内热环境包含室内空气湿度、温度、气流速度、环境辐射温度四个因素..4为什么人体达到了热平衡;并不一定就是热舒适答:人体达到热平衡是达到热舒适的必要条件..Δq= qm ± qc ± qr–qw W / m 2由于式中各项还受一些条件的影响;可以在较大的范围内变动;许多种不同的组合都可以满足上述热平衡方程;但人体的热感却可能有较大差异..换句话说;从人体热舒适考虑;单纯达到热平衡是不够的;还应当使人体与环境的各种方式换热限制在一定范围..5评价热环境的综合指标主要有哪些各有何特点答:A:有效温度:根据半裸或者穿夏季薄衫的人;在一定条件的环境中所反映的瞬时热感;作为决定各因素的综合评价标准..不足:对湿度影响估计过高;未考虑热辐射影响B热应力指数:是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.. 不足:只适用于空气温度偏高;衣着单薄的情况;常用于夏季C预计热感觉指数:为全面评价室内热环境参数以及人体状况活动与衣着对人体热舒适的影响;丹麦学者房格尔在实验研究;统计调查的基础上提出了预计感觉指数..根据房格尔热舒适方程;绘制的线图;可以根据房间的用途;球的不同衣着及活动量时;确保人体热舒适状态的气候因素的组合;作为设计依据..D心理适应性模型:是解释自然通风建筑中实际观测结果和PMV预测结果不同的主要原因;并归纳出室内热中性温度和室外月平均气温之间的关系7影响室内热环境的室外气候因素主要有哪些答:主要因素有太阳辐射、气温、湿度、风、降水等8我国民用建筑热工设计气候分区是如何划分的它们对设计有何要求答:我国民用建筑热工设计气候划分成五个区严寒地区:指累年最冷月平均温度低于或等于-10°C的地区;这一地区的建筑必须充分满足冬季保温要求;加强建筑物的防寒措施;一般可不考虑夏季防热..寒冷地区:指累年最冷月平均温度为0~-10°C地区;这一地区的建筑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:指累年最冷月平均温度为0~10°C;最热月平均温度25~30°C地区;这一地区的建筑必须满足夏季防热要求;适当兼顾冬季保温..夏热冬暖地区:指累年最冷月平均温度高于10°C;最热月平均温度25~29°C的地区;这一地区的建筑必须充分满足夏季防热要求;一般可不考虑冬季保温..温和地区:指累年最冷月平均温度问0~13°C;最热月平均温度18~25°C的地区;这一地区中;部分地区的建筑应考虑冬季保温;一般可不考虑夏季防热..9何谓城市气候其成因主要有哪些城市气候有哪些主要的特征答:城市气候是在不同区域气候的条件下;在人类活动特别是城市化的影响下形成的一种特殊气候..其成因主要有两个方面:首先;城市中由于街道纵横;建筑物鳞次栉比;高低不一;形成特殊的下垫面;其次;城市密集人口的生活和生产活动;消耗大量能源;排放很多“人文热”、“人为水汽”和污染物..这些都使城市气候要素产生显着变化..这些变化主要体现在: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10分析城市热岛效应形成的原因及其可能产生的影响.答:热岛效应:由于城市的人为热及下垫面向地面附近大气层散发热量比郊区多;气温也比郊区高;且由市中心向郊区逐渐降低..影响:热岛范围内的空气易于对流吻合;但其上不的大气则显稳状态而不扩散;就像盖子一样;使发生在热岛内的各种气体污染物质都被围闭在热岛之中;因此;热岛效应对大范围的空气污染有很大影响..由于热岛的产生;为改善热舒适对制冷;供热的需求出现了明显区别;也直接影响建筑物耗能..11城市区域内微气候的影响因素主要有哪些答:地段下垫面、建筑群布局、选用的建筑材料;其中以区域内的下垫面以及建筑物的影响为甚..1下垫面的影响以土壤、植被或水体为主要覆盖物的天然下垫面在白天吸收的太阳辐射分别用于加热空气、土壤和植被;以及蒸发水体..2建筑物的影响建筑表面也称“立体下垫面”..这些立体下垫面的存在;使得进入该区的太阳辐射对该区域的空气的升温作用更加明显和快速..3气流的影响气流对空气温度及湿度的影响取决于气流的强弱..气流越强;区内的环境与区外环境的交流越充分;越接近区外的环境..相应地;前面分析的那些影响也会越弱..气流的强弱;主要取决于外界的风资源状况;但也与建筑组团的布局、朝向以及建筑的疏密程度等因素有关..。
建筑物理第三版(柳孝图)中国建筑工业出版社课后习题答案1.2章

建筑物理第三版(柳孝图)中国建筑工业出版社课后习题答案1.2章建筑物理第三版(柳孝图)中国建筑工业出版社课后习题答案 1.2章1.传热有哪几种方式?各自的机理是什么?答:传热的基本方式分为导热、对流和辐射三种,其传热机理分别是:(1)导热是由温度不同的质点(分子、原子、自由电子)在热运动中引起的热能传递现象。
固体导热是由于相邻分子发生的碰撞和自由电子迁移所引起的热能传递;液体导热是通过平衡位置间歇着的分子振动引起;气体导热是通过分子无规则运动时互相碰撞而导热。
(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。
(3)辐射传热以电磁波传递热能。
凡是温度髙于绝对零度的物体,由于物体原子中的电子振动或激动,就会从表而向外界空间辐射出电磁波。
2.材料导热系数的物理意义是什么?其值受哪些因素的影响与制约?试列举一些建筑材料的例子说明。
答:(1) 物理意义材料导热系数是在稳定传热条件下,lm 厚的材料,两侧表而的温差为1°C,在1 秒钟内通过1 平方米面积传递的热量。
它反映了壁体材料的导热能力。
(2)影响因素材料导热系数的取值受到多种因素的制约与影响,大致包括以下几个方而:①材质的影响。
不同材料的组成成分或结构的不同,导热性能各不相同。
矿棉、泡沫塑料等材料的导热系数值较小,砖砌体、钢筋混凝土等材料的导热系数值较大,金属建筑材料如钢材、铝合金等的导热系数值更大。
②材料干密度的影响。
材料干密度反映材料密实的程度,材料愈密实干密度愈大,材料内部孔隙愈少,导热性能愈强。
一般来说,干密度大的材料导热系数也大,尤其是像泡沫混凝土、加气混凝土等一类多孔材料,表现得很明显;但是也有某些材料例外,如玻璃棉这类材料存在一个最佳干密度,即在该干密度时,其导热系数值最小。
③材料含湿量的影响。
材料含湿量的增大必然使导热系数值增大。
3.对流换热系数的物理意义是什么?其值与哪些因素有关?通常在工程中如何取值?答:(1) 物理意义对流是指温度不同的各部分流体之间发生相对运动、互相掺合所引起的传递热能。
建筑物理学第二篇建筑光学课后习题答案

第二篇 建筑光学第七章 建筑光学基本知识习 题7-1波长为540nm 的单色光源,其辐射功率为5W ,试求(1)这单色光源发出的光通量;(2)如它向四周均匀发射光通量,求其发光强度;(3)离它2米处的照度。
解:1)对于波长为540mm的查气光视效率是0.98则有 lm 7.334698.05683540=⨯⨯=Φ2)发光强度 cd I 3.26647.3346==ΩΦ=π3)照度 lx RA E 6.6647.33462==Φ=π 7-2、一个直径为250mm 的乳白玻璃球形灯罩,内装一个光通量为1260lm 的白炽灯,设灯罩的透光系数为0.60,求灯罩外表面亮度(不考虑灯罩的内反射)。
解:cd I 5.9941250==ΩΦ=π22/3046.0)225.0(45.996.00cos m cd A I L =⨯=⨯=πα7-3、一房间平面尺寸为7×15m ,净空高为5m 。
在天棚中布置一亮度为500nt 的均匀扩散光源,其尺寸为5×13m ,求房间正中和四角处的地面照度(不考虑室内反射光)。
解:1)正中 6.215135cos 22=⨯⨯==Ωαr A2)四角地面 359.05)215()27(55)215()27(135222222=++⋅++⨯=Ω 517.05)215()27(5cos 222=++=i lx i L E 8.92517.0359.0500cos =⨯⨯=⋅Ω⋅=α7-4、有一物件尺寸为0.22mm ,视距为750mm ,设它与背景的亮度对比为0.25。
求达到辨别机率为95%时所需的照度。
如对比下降为0.2,需要增加照度若干才能达到相同视度?解:求视角 175022.034403440=⨯==l d α 由于c=0.25 查图7-22可得所需照度 E=70lx若对比度下降为0.2 则所需照度 E=125lx7-5、有一白纸的反光系数为0.8,最低照度是多少是我们才能看见它?达到刺眼时的照度又是多少?解:最低照度 asb E 551025.18.010--⨯== 达到刺眼的照度 sb E 208.016==7-6、式说明光通量与发光强度,照度与亮度间的区别和关系?答:光通量是人眼对光的感觉量为基准的单位;发光强度是光通量的空间密度;照度是被照面光通量的密度;亮度是发光体在视线方向上单位面积发出的发光强度。
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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。
如:白色表面对可见光的反射能力最强,对于长波辐射,其反射能力则与黑色表面相差极小。
而抛光的金属表面,不论对于短波辐射或是长波辐射,反射能力都很高,所以围护结构外表面刷白在夏季反射太阳辐射热是非常有效的,而在结构内空气间层的表面刷白是不起作用的。
1-5、选择性辐射体的特性,对开发有利于夏季防热的外表面装修材料,有什么启发?答:选择性辐射体又称非灰体,其辐射光谱与黑体光谱截然不同,甚至有的只能发射某些波长的辐射线。
但是建筑材料多属于灰体,根据非灰体的性质可开发非灰体的装修材料,辐射和吸收某种特定的辐射线。
由图可知,选择性辐射体的特性,具有间断性,可将此特性利用起来,将外表面装饰材料刷白,或进行浅色处理,对夏季反射太阳辐射热也非常有效。
1-6、书中给出的自然对流时计算αc的三个公式中,系数分别为2.0,2.5,1.3,试说明系数不同的原因。
答:是因为结构和热源位置不同,高温密度小的空气和低温密度大的空气之间进行对流换热。
水平表面(热流由下而上)有利于对流,所以取2.5水平表面(热流由上而下)不利于对流,所以取1.3垂直表面不影响对流,所以取2.01-7、试根据自己的经验,列举几个外墙内表面或地面产生表面结露现象的实例,并说明结露的原因。
答:例1、有些户主由于使用不当,经常使室内出现许多水蒸气,室内空气容纳不了的水蒸气就凝结成水珠析出。
由于山墙的建筑构造做法不到位,使山墙内表面温度低于室内的露点温度,而导致山墙表面出现结露,甚至霉变。
例2、有些室内由于温度降低,而使露点温度降低,产生结露现象。
若在建筑构造无总是的情况下,居民生活方式不同,也会使房间产生结露的现象,居民在居住空间内频繁进行类似于大蒸汽作业,就会使室内水蒸气含量过高,出现结露现象。
第二章建筑围护结构的传热原理及计算习题2-1、建筑围护结构的传热过程包括哪几个基本过程,几种传热方式?分别简述其要点。
答:建筑围护结构传热过程主要包括三个过程:表面吸热、结构本身传热、表面放热。
表面吸热——内表面从室内吸热(冬季),或外表面从事外空间吸热(夏季)结构本身传热——热量由高温表面传向低温表面表面放热——外表面向室外空间散发热量(冬季),或内表面向室内散热(夏季)2-2、为什么空气间层的热阻与其厚度不是成正比关系?怎样提高空气间层的热阻?答:在空气间层中,其热阻主要取决于间层两个界面上的空气边界层厚度和界面之间的辐射换热强度。
所以,空气间层的热阻于厚度之间不存在成比例地增长关系。
要提高空气间层的热阻可以增加间层界面上的空气边界层厚度以增加对流换热热阻;或是在间层壁面上涂贴辐射系数小的反射材料以增加辐射换热热阻。
2-3、根据图2-17所示条件,定性地作为稳定传热条件下墙体内部的温度分布线,应区别出各层温度线的倾斜度,并说明理由。
已知λ3〉λ1〉λ2。
答:由dxd qθλ-=可知,由于是稳定传热,各壁面内的热流都相同,当λ值越大时,各壁层的温度梯度dxd θ就越小,即各层温度线的倾斜度就越小。
2-4、如图2-18所示的屋顶结构,在保证内表面不结露的情况下,室外外气温不得低于多少?并作为结构内部的温度分布线。
已知:ti=22℃,ψi=60%,Ri= 0.115m2•k/W ,Re=0.043 m2•k/W 。
解:由t i =22℃,ψi =60% 可查出Ps=2642.4Pa 则pa p p i s 44.15856.04.2642=⨯=⨯=ϕ可查出露点温度88.13=d t ℃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m a a d 097.0422==π2)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)W K m R /)(35.004.011.074.10265.017.074.10265.0201⋅=++++=无空气间层的部分W K m R /)(24.004.011.074.115.0202⋅=++=3)求修正系数)/(74.11K m W ⋅=λ )/(57.017.0097.02K m W ⋅==λ33.074.157.012==λλ 所以修正系数取0.93 4)计算平均热阻WK m R /)(143.093.015.024.0053.035.0097.0053.0097.02⋅=⨯⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-++=5)计算屋顶总的传热系数W K m R /)(63.015.0143.019.005.093.002.017.001.02⋅=++++=6)计算室外温度11.088.132263.022-=--=-e iii e i t R t R t t θ得te=-24.79℃由此可得各层温度是θ1=3.45℃θ2=-15.92℃θ3=-17.5℃θe=-21.84℃可画出结构内部的温度分布线。
第三章建筑保温习题3-1、采暖居住房间的密闭程度(气密化程度)对卫生保健、经济、能源消费等方面,各有什么影响?答:就保温而言,房间的密闭性越好,则热损失越少,从而可以在节约能源的基础上保持室温。
但从卫生要求来看,房间必须要有一定的换气量。
另一方面,过分密闭会妨碍湿气的排除,使室内湿度升高,从而容易造成表面结露和围护结构内部受潮。
3-2、试从节约能源的角度分析,在相同面积的情况下,正方形平面与长方形平面何者有利?答:从节约能源的角度分析,就要控制建筑的体形系数即建筑的外表面积与其所包围的体积之比。
对于同样的体积的建筑,在各面外围护结构的传热情况均相同时,外表面面积越大,热损失越多,所以在相同面积的情况下,正方形平面更为有利。
3-3、为什么我国规定围护结构的总热阻,不得小于最小总热阻Rо•min?答:规定围护结构的总热阻,不得小于最小总热阻Rо•min主要是因为:保证内表面不结露,即内表面温度不得低于室内空气的露点温度;同时还要满足一定的热舒适条件,限制内表面温度,以免产生过强的冷辐射效应。
3-4、说明允许温差[Δt]的意义,并回答[Δt]大或小,哪一种的质量要求高?为什么?答:允许温差是根据卫生和建造成本等因素确定的。
按允许温差设计的围护结构,其内表面温度不会太低,一般可保证不会产生结露现象,不会对人体形成过分的冷辐射,同时,热损失也不会太多。
使用质量要求高的房间,允许温差小一些。
因为在同样的室内外气象条件下,按较下的允许温差确定的最小传热阻值,显然要大一些,从而其围护结构就具有了更大的保温能力。
3-5、试说明一般轻质材料保温性能都比较好的道理,并解释为什么并非总是越轻越好?答:影响材料保温性能因素之一就是材料的密度。
材料导热系数的差别就在于材料的孔隙率的不同,孔隙越多,则孔隙传热的影响就越大,材料的导热系数越小,材料的保温性能越好。
所以说一般轻质材料的保温性能较好。
但当孔隙率增加到一定程度,其孔壁温差变大,辐射传热量加大,同时,大孔隙内的对流传热也增多,特别是由于材料骨架所剩无几,使许多孔隙变成互相贯通的,使对流传热量显著增加。
所以说并非越轻越好。
3-6、试详述外保温构造方法的优缺点。
答:外保温的优点:1、使墙或屋顶的主要部分受到保护,大大降低温度应力的起伏,提高结构的耐久性;2、外保温对结构及房间的热稳定性有利;3、外保温有利于防止或减少保温层内部产生水蒸气凝结;4、外保温法使热桥处的热损失减少,并能防止热桥内部表面局部结露5、对于旧房的节能改造,外保温处理的效果最好。
外保温的缺点:1、适用于规模不太大的建筑,才能准确判断外保温是否提高房间的热稳定性;2、在构造上较复杂,必须有保护层;3、由于要设保护层,所以造价要高。
3-7、倒铺屋面有哪些好处?目前在推广应用方面存在什么困难?答:到铺屋面法不仅可能完全消除内部结露的可能性,又是防水层得到保护,从而大大提高其耐久性。
这种方法对保温材料的要求更高,而求目前都要在保温层上面设置某种覆盖层加以保护。
对于保温层,还没有合适的理想材料,有些材料虽有不吸水、耐火、耐化学侵蚀等优点,但英属于脆性材料不利于施工,所以推广有一定的困难。
3-8、设在哈尔滨地区有一办公楼,其屋顶为加气混凝土条板平屋顶(图3-26),试校核该屋顶是否满足保温要求?已知:ti=18℃,tⅠ=-26℃,tⅡ=-29℃,tⅢ=-31℃,tⅣ=-33℃。
提示:加气混凝土用在这种构造内时,其λ值和s值均应修正。
a=1.15解:1)计算热惰性指标,确定墙体类型196.033.317.001.0111111=⨯=⋅=⋅=S d S R D λ 242.026.1193.002.0222222=⨯=⋅=⋅=S d S R D λ74.345.315.124.015.126.0333333=⨯⨯⨯=⋅=⋅=S d S R D λ18.474.3242.0196.0321=++=++=D D D D则属于II 型,取t σⅡ=-29℃ 2)计算最低热阻148.111.015.42918)(min .0=⨯⨯+=⋅⋅∆-=i e i R n t t t R 底限附加热阻 494.1148.13.13.1min .0'min .0=⨯=⨯=R R3)计算屋顶的总热阻314.104.011.024.026.093.002.017.001.00=++++=R 'm in .00R R < 所以不满足要求第四章 外围护结构的湿状况 习 题4-1、围护结构受潮后为什么会降低其保温性能,试从传热机理上加以阐明。