1、建筑物理講義緒論緒論第1頁/共38頁建筑物理講義總學(xué)時(shí)理論學(xué)時(shí)其它適用專業(yè)6460 4建筑學(xué) 第2頁/共38頁建筑物理講義學(xué)時(shí)30學(xué)時(shí)12學(xué)時(shí)12學(xué)時(shí)理論教學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)第3頁/共38頁建筑物理講義第4頁/共38頁建筑物理講義第5頁/共38頁建筑物理講義 第6頁/共38頁建筑物理講義第一章第一章 建筑熱工學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)建筑熱工學(xué)基礎(chǔ)知識(shí) 1-1 建筑中的傳熱現(xiàn)象 熱量的傳遞稱為傳熱，只要存在溫差，就會(huì)有傳熱現(xiàn)象。 熱傳導(dǎo)的幾種方式： 導(dǎo)熱傳熱分子熱運(yùn)動(dòng) 對流傳熱相對位移 輻射傳熱電磁波 第7頁/共38頁建筑物理講義第8頁/共38頁建筑物理講義ntntlim第9頁/共38頁建筑物理講義熱流密度:

2、 :通過等溫面上單位面積的熱量稱為熱流密度。設(shè)單位時(shí)間內(nèi)通過等溫面上微元面積dFmdFm2 2 的熱量為dQWdQW則熱流密度可表示為： (1-3) 由式（13)得： 或： (1-4) 如果熱流密度在面積F上均勻分布，則熱流量為： (1-5)dFdQq w/m2FQqqdFFQ第10頁/共38頁建筑物理講義2.傅立葉定律 法國數(shù)學(xué)物理學(xué)家傅立葉于1822年最先發(fā)現(xiàn)提出的導(dǎo)熱規(guī)律：勻質(zhì)材料物體內(nèi)各點(diǎn)的熱流密度與溫度梯度的大小成正比，即 （1-6） 式中是個(gè)比例常數(shù)，恒為正數(shù)，叫做材料的導(dǎo)熱系數(shù)。負(fù)號(hào)是表示熱量傳遞只能沿溫度降低的方向進(jìn)行。 3.導(dǎo)熱系數(shù) 定義：當(dāng)溫度梯度為1C/m時(shí)，在單位時(shí)間內(nèi)

3、通過單位面積的導(dǎo)熱量。 由式（1-6） w/(m .k) (1-7) ntqntq第11頁/共38頁建筑物理講義 一般來說,以金屬的最大, ,非金屬和液體次之, ,氣體的最小。工程上通常把導(dǎo)熱系數(shù)小于0.250.25的材料，作為絕熱材料。材料種類氣體液體建筑材料金屬0.0060.60.070.70.02532.2420導(dǎo)熱系數(shù)還與溫度有關(guān)，即： = = 0 0+bt+bt 式中00C時(shí)的導(dǎo)熱系數(shù) b 實(shí)驗(yàn)測定常數(shù)二、對流對流傳熱只發(fā)生在流體之中。 第12頁/共38頁建筑物理講義)(tqcc(1-8)w/m2w/(m2 .k)第13頁/共38頁建筑物理講義（指圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面） 垂直表面垂直表面

4、（1-9） 水平表面水平表面（熱流由下而上） （1-10） 水平表面水平表面（熱流由上而下） （1-11） 上40.2tc45.2tc43.1tctc6 .32c（冬）（夏）6 . 326 . 35c（1-12）（1-13）式中 是氣流速度，m/s第14頁/共38頁建筑物理講義概念概念：與導(dǎo)熱和對流在機(jī)理有：與導(dǎo)熱和對流在機(jī)理有本質(zhì)的區(qū)別，它是以電磁波的本質(zhì)的區(qū)別，它是以電磁波的形式傳遞熱能，凡是溫度高于形式傳遞熱能，凡是溫度高于絕對零度的物體都存在輻射。絕對零度的物體都存在輻射。 1.1.物體的輻射特性物體的輻射特性 黑體黑體：能發(fā)射全波段的熱：能發(fā)射全波段的熱輻射，在相同的溫度條件下，輻射

5、，在相同的溫度條件下，輻射能力最大。輻射能力最大。第15頁/共38頁建筑物理講義其輻射光譜具有與黑體輻射光譜相似的形狀，且對應(yīng)每一波長的單色輻射力 與同溫同波長的黑體的 的比值 為一常數(shù) ，即常數(shù)bEE,b ,E比值 稱為“發(fā)射率”或“黑度”其輻射光譜具有與黑體光譜截然不同,甚至有的只能發(fā)射某些波長的輻射線。 一般建筑材料都可看作灰體。 斯蒂芬波爾茲曼定律： 黑體和灰體的全輻射能力與其表面的絕對溫度的四次冪成正比。即黑體和灰體的全輻射能力與其表面的絕對溫度的四次冪成正比。即：4100TcE（1-14）（1-15）C物體的輻射系數(shù) w/(m2.k4)T物體表面的絕對溫度,K黑體的輻射系數(shù)Cb=5

6、.68是由實(shí)驗(yàn)測得的E第16頁/共38頁建筑物理講義由式（1-141-14）可得灰體的輻射系數(shù)：bCC(1-16)2.2.物體表面對外來輻射的吸收與反射特性物體表面對外來輻射的吸收與反射特性 任何物體不僅具有向外發(fā)射熱輻射的能任何物體不僅具有向外發(fā)射熱輻射的能力，而且對外來的輻射具有吸收和反射的特力，而且對外來的輻射具有吸收和反射的特性，某些物體還具有透射特性。性，某些物體還具有透射特性。1r(1-18)第17頁/共38頁建筑物理講義3.物體之間的輻射換熱 換熱量按下式計(jì)算：FrQrq)21(2, 1)21(2, 1或（1-19）從上式可以看出，換熱量從上式可以看出，換熱量與表面溫度有關(guān)。與表

7、面溫度有關(guān)。表面溫度輻射換熱系數(shù)式中r第18頁/共38頁建筑物理講義第一章 建筑熱工學(xué)基礎(chǔ)知識(shí) 第19頁/共38頁建筑物理講義)()()()(ttttqqqrcrcrc第20頁/共38頁建筑物理講義dxdqx（w/m2）（1-21）第21頁/共38頁建筑物理講義 第22頁/共38頁建筑物理講義第23頁/共38頁建筑物理講義 pppdwssptpt,;,第24頁/共38頁建筑物理講義表示氣量，用單位體積空氣所含水蒸絕對濕度相對濕度fff%100maxTfP461. 0（1-23）Pa（1-24）第25頁/共38頁建筑物理講義%100spp第26頁/共38頁建筑物理講義【例題】 第27頁/共38頁

8、建筑物理講義空氣質(zhì)量聲環(huán)境光環(huán)境熱環(huán)境一、室內(nèi)熱環(huán)境構(gòu)成要素及對人體熱舒適的影響構(gòu)成要素：空氣溫度、空氣濕度、 氣流速度、環(huán)境輻射溫度 第28頁/共38頁建筑物理講義 cremqqqqqqqqqm人體產(chǎn)熱量，wqe人體蒸發(fā)散熱量，wqr人體輻射換熱量，wqc人體對流換熱量，w第29頁/共38頁建筑物理講義二、室內(nèi)熱環(huán)境的評(píng)價(jià)方法和標(biāo)準(zhǔn)，房間例如%5025iiCtBCtAsmii20/5 . 1房間與第30頁/共38頁建筑物理講義第31頁/共38頁建筑物理講義1-5室外熱環(huán)境我國將整個(gè)地區(qū)劃分為五個(gè)氣候區(qū)： 第32頁/共38頁建筑物理講義1.室外氣溫：1)(kkkeCOStt度值在一個(gè)周期內(nèi)的平均溫thCkkdeg/圓頻率，級(jí)諧量振幅，第2.太陽輻射無方向散射輻射平行線直接輻射太陽總輻射 第33頁/共38頁建筑物理講義第34頁/共38頁建筑物理講義3.3.空氣濕度4.4.風(fēng) 氣象學(xué)上把水平方向的氣流叫做風(fēng)，分為左、右