單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,單擊此處編輯母版標題樣式,第七章 建筑熱工學基本知識,第八章 穩(wěn)定傳熱,第九章 建筑保溫,第十章 外圍護結構的濕狀況,第十一章 建筑隔熱,第十二章 建筑日照,第七章 建筑熱工學基本知識,1,概述：,各地區(qū)建筑物的形式、風格受氣候條件的影響概述：各地區(qū)建筑物的形式、風格受氣候條件的影響2,建筑物理(建筑熱工學基本知識)課件,3,建筑物理(建筑熱工學基本知識)課件,4,建筑物的室內外主要氣候因素：室外氣候因素：太陽熱輻射、空氣溫濕度、風、雨、雪等，統(tǒng)稱為“室外熱作用”；室內氣候因素：空氣的溫濕度、生產和生活散發(fā)的熱量與水分等，統(tǒng)稱為“室內熱作用”作業(yè)（任選其一論述）：,風的形成機理,雨的形成機理,雪的形成機理,建筑物的室內外主要氣候因素：,5,室內氣候對人體的影響主要表現(xiàn)在冷熱感冷熱感取決于人體新陳代謝產生的熱量和人體向周圍環(huán)境散熱量之間的平衡關系，如圖體溫恒定；體溫上升；體溫下降q,r,:,人體與環(huán)境輻射換熱率,q,w,:,人體蒸發(fā)散熱率,q,m,:,人體新陳代謝產熱率,q,c,:,人體與環(huán)境對流換熱率,室內氣候對人體的影響主要表現(xiàn)在冷熱感。

冷熱感,6,所謂按正常比例散熱，指的是對流換熱約占總散熱量的,25-30,，輻射散熱約為4,5-50,，呼吸和無感覺蒸發(fā)散熱約占,25-30,，處于舒適狀況的熱平衡，可稱之為“正常熱平衡”所謂按正常比例散熱，指的是對流換熱約占總散熱,7,建筑熱工學的任務：（1）如何通過建筑物和規(guī)劃上的手段有效防護或利用室內外氣候因素，合理解決房屋的日照、保溫、防熱、防潮等問題；（2）如何配備適當的設備進行人工調節(jié)（如采暖、空調等）；（3）如何創(chuàng)造和完善裝配房屋的建筑構件，以創(chuàng)造好室內熱環(huán)境并提高圍護結構的耐久性建筑熱工學的任務：,8,第七章 建筑熱工學基本知識,7-1,傳熱的基本方式,7-2,圍護結構的傳熱過程,7-3,濕空氣的物理性質,第七章 建筑熱工學基本知識7-1 傳熱的基本方式,9,溫度,T=t+273.16,F=32+9/5t,溫度：分子平均平動動能絕對,溫標,k，,絕對零度，水的三相點，溫度計，超導溫度T=t+273.16,10,國際單位制,SI,基本單位,國際單位制SI基本單位,11,7-1,傳熱的基本方式,傳熱的特點：傳熱發(fā)生在有溫度差的地方，并且總是自發(fā)地由高溫處向低溫處傳遞實際傳熱過程,溫度場,傳熱有三種基本方式（如圖7-1）：1.,導熱,2.,對流,3.,輻射,7-1 傳熱的基本方式傳熱的特點：傳熱發(fā)生在有溫度差的地方,12,一、導熱：（傳熱）,定義：指溫度不同的物體直接接觸時，靠物質微觀粒子（分子、原子、自由電子等）的熱運動引起的熱能轉移現(xiàn)象。

導熱可在固體、液體、和氣體中發(fā)生，但只有在密實的固體中才存在單純的導熱過程在建筑熱工學中，大量課題涉及非金屬固體材料的導熱，有時也涉及空氣、水分或金屬導熱問題一、導熱：（傳熱）定義：指溫度不同的物體直接接觸時，靠物質微,13,二、對流：,定義：對流只發(fā)生在流體中，是因溫度不同的各部分流體之間發(fā)生相對運動，互相摻合而傳遞熱能的促使流體產生對流的原因：1.本來溫度相同的流體，因其中某一部分受熱（或冷卻）而產生溫度差，形成對流運動，稱為“,自然對流,”2.因受外力作用（如風吹、泵壓等）迫使流體產生對流，稱為“,受迫對流,”工程上遇到的一般是流體流過一個固體壁面時發(fā)生的熱量交換過程，稱為“,對流換熱,”單純的對流換熱不存在，總伴隨有導熱發(fā)生二、對流：定義：對流只發(fā)生在流體中，是因溫度不同的各部分流體,14,三、輻射：,定義：輻射指依靠物體表面向外發(fā)射熱射線（能產生顯著效應的電磁波）來傳遞能量的現(xiàn)象自然界中凡溫度高于絕對零度（0,K）,的物體，都能發(fā)射輻射熱，同時，也不斷吸收其它物體投射來的輻射熱特點：輻射換熱時有能量轉化：,熱能,-,輻射能,-,熱能,參與換熱的物體無須接觸如圖，輻射熱的反射、吸收與透射。

例：普通窗玻璃 的保溫能力、吸熱玻璃,三、輻射：定義：輻射指依靠物體表面向外發(fā)射熱射線（能產生顯著,15,實際傳熱過程：,例：冬季，室內通過外墻向室外傳熱是包含三種基本傳熱方式的復雜過程如圖所示：,對流,輻射,導熱,對流,輻射,實際傳熱過程：例：冬季，室內通過外墻向室外傳熱是包含三,16,溫度場：,熱量傳遞的動力是溫度差，研究傳熱時必須知道物體的溫度分布對某一物體或某一空間來說，某一瞬時，物體內各點的溫度總計叫,溫度場,物體內各點溫度不隨時間變化，稱為,穩(wěn)定溫度場,；反之，則為,不穩(wěn)定溫度場,在穩(wěn)定溫度場內發(fā)生的熱量傳遞過程為,穩(wěn)定傳熱過程,；在不穩(wěn)定溫度場內發(fā)生的熱量傳遞過程為,不穩(wěn)定傳熱過程溫度場：熱量傳遞的動力是溫度差，研究傳熱時必須知道物體的溫,17,7-2,圍護結構的傳熱過程,一、,平壁導熱,二、對流換熱,三、,輻射換熱,7-2 圍護結構的傳熱過程一、平壁導熱二、對流換熱三、,18,一、平壁導熱：,定義：指通過圍護結構材料傳熱經過單層平壁導熱,經過多層平壁導熱,一、平壁導熱：定義：指通過圍護結構材料傳熱19,經過單層平壁導熱：,設一單層勻質平壁（,如圖7-2），厚,d,平壁內、外溫度為,i,、,e,（設,i,e,且均不隨時間變化）。

單位時間內通過單位面積的熱流量，稱為,熱流強度,7-3）,這是一穩(wěn)定導熱問題，實踐證明，通過壁體的熱流量,Q,滿足下面關系式：,經過單層平壁導熱：設一單層勻質平壁（如圖7-2），厚 d 平,20,熱阻 ：在同樣溫差條件下，熱阻越大，通過材料層的熱量越少；增加熱阻的方法：加大平壁厚度或選用導熱系數小的材料說明：,導熱系數 ：當材料層單位厚度內的溫差為 1,0,C,時，在 1小時內通過 1,m,2,表面積的熱量影響 的最大因素是：,容重,和,濕度,熱阻 ：在同樣溫差條件下，熱阻越大，,21,材料,導熱系數,W/(m,K),特點,氣體,0.0060.6,最小,液體,0.070.7,次之,金屬,2.2420,最大,非金屬,0.33.5,常用建材,保溫隔熱材料,e,且均不隨時間變化），可用,2,、,3,表示層間接觸面的溫度經過多層平壁導熱：設三層材料組成多層壁（如圖7-3），各材料,23,將多層壁視為三個單層壁，分別算出通過每層壁的熱流強度為：,穩(wěn)定導熱條件下有：,由以上四式解得：,（7-4）,將多層壁視為三個單層壁，分別算出通過每層壁的熱流強度為：穩(wěn)定,24,n,層多層壁的導熱計算公式：,各層接觸面的溫度：,多層壁內第 層與第 層之間接觸面溫度：,n層多層壁的導熱計算公式：各層接觸面的,25,二、對流換熱：,層流邊界層：由于摩擦力作用，在緊貼固體壁面處有一平行于固體壁面流動的流體薄層，叫“,層流邊界層,”。

對流換熱系數,對流換熱熱阻,對流換熱過程：（,如圖7-4）傾斜直線區(qū),層流邊界層,；拋物線區(qū),流體核心部分,；水平線區(qū),過度區(qū)對流換熱計算公式：,二、對流換熱：層流邊界層：由于摩擦力作用，在緊貼固體壁面處有,26,確定對流換熱系數 ：對流換熱系數包含了影響對流換熱強度的一切因素建筑熱工學中常遇到的對流換熱問題都是指固體壁面與空氣間的換熱，據具體情況選用表7-1公式：,確定對流換熱系數 ：,27,三、輻射換熱：,本質：物體表面向外輻射出的電磁波在空間傳播；電磁波的波長可從 到數公里；不同波長的電磁波落到物體上可產生各種不同的效應（如圖,7-5,）；紅外線：波長范圍 ；熱射線：波長范圍 ；熱輻射：熱射線的傳播過程1、輻射換熱的本質和特點：,三、輻射換熱：本質：物體表面向外輻射出的電磁波在空間傳播；電,28,特點：（,1）輻射換熱中伴隨有能量形式的轉化：,一物體內能,電磁波另一物體內能,；（2）電磁波可在真空中傳播，故輻射換熱不需有任何中間介質，也不需冷熱物體直接接觸；（3）一切物體，不論溫度高低都在不停地對外輻射電磁波，輻射換熱是兩物體互相輻射的結果高溫,低溫,特點：,29,物體對外來射線的反應遵循與可見光相同的規(guī)律。

設有能量為,I,0,的熱射線投射到物體表面，則其中,I,r,被反射，,I,a,被吸收，,I,t,可能透過物體如圖,7-6）,2、輻射能的吸收、反射和透射：,反射系數,吸收系數,透射系數,由能量守恒：或,物體對外來射線的反應遵循與可見光相同的規(guī)律設有能量為,30,一般，固體和液體都是不透明的，即,h,=0,因此,h,+,h,=1,所以，凡是善于反射的物體一定不善于吸收（磨光的鋁、鎳鉻板、研磨的黃銅,h,0.02,0.04,，反之亦然嚴格說，物體對不同波長的外來輻射的吸收、反射及透射的性能不同絕對白體,（簡稱白體）：能將外來輻射全部反射的物體；,絕對黑體,（簡稱黑體）：能將外來輻射全部吸收的物體；,絕對透明體,（透熱體）：能將外來輻射全部透過的物體一般，固體和液體都是不透明的，即 h=0,31,玻璃窗的 特性,玻璃窗的 特性,32,7-3,濕空氣的物理性質,一、,水蒸氣分壓力,二、,空氣濕度,三、,露點溫度,7-3 濕空氣的物理性質一、水蒸氣分壓力二、空氣濕度三,33,一、水蒸氣分壓力：,濕空氣：指干空氣與水蒸氣的混合物道爾頓分壓定律：,在溫度和壓力一定的條件下，一定容積的干空氣所能容納的水蒸氣量是有一定限度的。

水蒸氣的含量未達到限度的濕空氣，叫,未飽和濕空氣,；達到限度時則叫,飽和濕空氣飽和蒸汽壓（或最大水蒸氣分壓力）：處于飽和狀態(tài)的濕空氣中水蒸氣所呈現(xiàn)的壓力飽和蒸汽壓用 表示；未飽和水蒸氣分壓力用 表示標準大氣壓下，飽和蒸汽壓隨溫度的升高而增大一、水蒸氣分壓力：濕空氣：指干空氣與水蒸氣的混合物道爾頓分,34,建筑物理(建筑熱工學基本知識)課件,35,二、空氣濕度：,濕度,：空氣的干濕程度絕對濕度,：每立方米空氣中所含水蒸氣的重量絕對濕度一般用 表示；飽和空氣的絕對濕度用飽和蒸氣量 表示相對濕度,：一定溫度和大氣壓下，濕空氣的絕對濕度與同溫同壓下的飽和蒸氣量的百分比表示為,e/E.100%,二、空氣濕度：濕度：空氣的干濕程度絕對濕度：每立方米空氣中,36,三、露點溫度：,露點溫度,：（設不人為地增加或減少空氣含濕量，而只用干法加熱或降溫空氣）某一狀態(tài)的空氣，在含濕量不變的情況下，冷卻到它的相對濕度 時所對應的溫度，稱為該狀態(tài)下空氣的露點溫度，用 表示若從 往下繼續(xù)降溫，則空氣中容納不了原有水蒸氣，迫使部分水蒸氣凝結成水珠（露水）析出定溫定壓下，一定的空氣，其 一定；空氣所能容納的最大水蒸氣含量 以及與之相對應的最大水蒸氣分壓力 ，也都一定；所以，相對濕度 當然也一定。

三、露點溫度：露點溫度：（設不人為地增加或減少空氣含濕量，而,37,建筑物理(建筑熱工學基本知識)課件,38,建筑物理(建筑熱工學基本知識)課件,39,空調冷凝水,電冰箱內的霜,降雨過程,空調冷凝水,40,作業(yè)：,傳熱的基本方式有哪些，它們分別有哪些特點？,為減少圍護結構的,傳熱,，可采用哪些措施？,試列舉生活中外墻內表面結露現(xiàn)象實例，并說明結露原因作業(yè)：傳熱的基本方式有哪些，它們分別有哪些特點？,41,。