建筑物理热工学复习整理(考试学习)

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。

➢构成室内热湿环境的因素包括：室内空气温度、空气湿度、气流速度、环境辐射温度。

➢室内环境分类：1.舒适的——正常热平衡多靠空调；2.可忍受的——负热平衡（评价室内热环境的最低标准）；3.不可忍受的；➢正常比例散热：对流换热约占总量25~30%，辐射散热约占45%~50%，呼吸和无感觉蒸发散热约占25%~30%。

➢城市气候的基本特征表现为：1.空气温度和辐射温度2.城市风和紊流3.湿度和降水4.太阳辐射与日照➢城市气候成因：1.高密度的建（构）筑物改变了地表（下垫面）的性态。

2.高密度的人口分布改变了能源与资源消费结构。

➢由导热的机理我们知道，导热是一种微观运动现象。

但在宏观上它将表现出一定的规律性来，人们把这一规律称为傅立叶定律，因为它是由法国数学物理学家傅立叶于1822年最先发现并提出的。

傅立叶定律指出：均质物体内各点的热流密度与温度梯度的大小成正比。

➢导热系数：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㎡面积所传导的传导的热量。

➢空气沿护围结构表面流动时，与壁面之间所产生的热交换过程既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空气分子与壁面之间的导热过程。

这种对流与导热的综合过程，称为表面的对流换热。

➢辐射传热的特点：1.发射体的热能变为电磁波辐射能，被辐射体又将所接收的辐射能转换成热能；2.不需要和其他物体直接接触，也不需要任何中间媒介；3.辐射传热是物体之间相互辐射的结果；➢围护结构的传热过程：1．表面吸热（冬季室内温度高于墙面温度）；2．结构本身传热；3．表面放热；➢室内外温度的计算模型：1.恒定的热作用2.周期热作用➢一维稳定传热的传热特征：1.通过平壁的热流强度q处处相等；2.同一材质的平壁内部各界面温度分布呈直线关系；➢封闭空气间层——的热阻（理解）P29静止的空气介质导热性甚小，因此在建筑设计中常利用封闭空期间层作为围护结构的保温层。

在空气间层中的传热过程，与固体材料不同。

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%。

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。

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。

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。

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%。

建筑物理考试复习资料（⾃⼰整理）⼀、传热的基本⽅式0.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”。

1.传热的特点：传热发⽣在有温度差的地⽅，并且总是⾃发地由⾼温处向低温处传递。

3.导热：定义：指温度不同的物体直接接触时，靠物质微观粒⼦（分⼦、原⼦、⾃由电⼦等）的热运动引起的热能转移现象。

导热可在固体、液体、和⽓体中发⽣，但只有在密实的固体中才存在单纯的导热过程。

4.对流：定义：对流只发⽣在流体中，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。

促使流体产⽣对流的原因:1.本来温度相同的流体，因其中某⼀部分受热（或冷却）⽽产⽣温度差，形成对流运动，称为“⾃然对流”.2. 因受外⼒作⽤（如风吹、泵压等）迫使流体产⽣对流，称为“受迫对流”。

⼯程上遇到的⼀般是流体流过⼀个固体壁⾯时发⽣的热量交换过程，称为“对流换热”。

单纯的对流换热不存在，总伴随有导热发⽣。

5.辐射：定义：辐射指依靠物体表⾯向外发射热射线（能产⽣显著效应的电磁波）来传递能量的现象。

⾃然界中凡温度⾼于绝对零度（0K ）的物体，都能发射辐射热，同时，也不断吸收其它物体投射来的辐射热。

特点：辐射换热时有能量转化：热能--辐射能--热能。

参与换热的物体⽆须接触。

6.温度场：热量传递的动⼒是温度差，研究传热时必须知道物体的温度分布。

对某⼀物体或某⼀空间来说，某⼀瞬时，物体内各点的温度总计叫温度场。

物体内各点温度不随时间变化，称为稳定温度场；反之，则为不稳定温度场。

⼆、围护结构的传热过程1.平壁导热:定义：指通过围护结构材料传热。

2.经过单层平壁导热：单位时间内通过单位⾯积的热流量，称为热流强度。

热阻：导热过程的阻⼒。

为导热体两侧温差与热流密度之⽐。

在同样温差条件下，热阻越⼤，通过材料层的热量越少；增加热阻的⽅法：加⼤平壁厚度或选⽤导热系数⼩的材料。

（完整版）建筑热⼯学复习题（答案）2016年建筑物理热⼯学复习题⼀、选择题（20分）1、太阳辐射的可见光，其波长范围是（B ）微⽶。

A．0.28~3.0B．0.40~ 0.70C．0.5~1.0D．0.5~2.02、对于热带地区常有的拱顶和穹顶建筑的优点叙述中，（B ）是错误的？A 室内⾼度有所增加，可使热空⽓聚集在远离⼈体的位置B 拱顶和穹顶建筑是为了建筑的美观需要C 屋顶的表⾯积有所增加，室内的辐射强度有所减少D ⼀部分屋顶处于阴影区，可以吸收室内部分热量3、下列的叙述，（D ）不是属于太阳的短波辐射。

A 天空和云层的散射B 混凝⼟对太阳辐射的反射C ⽔⾯、玻璃对太阳辐射的反射D 建筑物之间通常传递的辐射能4、避免或减弱热岛现象的措施，描述错误是（C ）。

A 在城市中增加⽔⾯设置B 扩⼤绿化⾯积C 采⽤⽅形、圆形城市⾯积的设计D 多采⽤带形城市设计5、对于影响室外⽓温的主要因素的叙述中，（D ）是不正确的。

A 空⽓温度取决于地球表⾯温度B 室外⽓温与太阳辐射照度有关C 室外⽓温与空⽓⽓流状况有关D 室外⽓温与地⾯覆盖情况及地形⽆关6、冬季室内外墙内表⾯结露的原因（D ）。

A 室内温度低B 室内相对湿度⼤C 外墙的热阻⼩D 墙体内表⾯温度低于露点温度7、在热量的传递过程中，物体温度不同部分相邻分⼦发⽣碰撞和⾃由电⼦迁移所引起的能量传递称为（C ）。

A.辐射8、绝热材料的导热系数λ为（B ）。

A.⼩于0.4W/(m*K)B.⼩于0.3W/(m*K)C.⼩于0.2W/(m*K)D.⼩于0.1W/(m*K)9、把下列材料的导热系数从低到⾼顺序排列，哪⼀组是正确的（B ）？Ⅰ、钢筋混凝⼟；Ⅱ、⽔泥膨胀珍珠岩；Ⅲ、平板玻璃；Ⅳ、重沙浆砌筑粘⼟砖砌体；Ⅴ、胶合板A.Ⅱ、Ⅴ、Ⅰ、Ⅳ、ⅢB.Ⅴ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、ⅠC.Ⅰ、Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、ⅤD.Ⅴ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅲ、Ⅰ10、下列陈述哪些是不正确的（B ）？A.铝箔的反射率⼤、⿊度⼩B.玻璃是透明体C.浅⾊物体的吸收率不⼀定⼩于深颜⾊物体的吸收率D.光滑平整物体的反射率⼤于粗糙凹凸物体的反射率11、⽩⾊物体表⾯与⿊⾊物体表⾯对于长波热辐射的吸收能⼒（D ）。