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
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2-10章第二章2-2、有一饱和的原状土样切满于容积为21.7cm 3的环刀内,称得总质量为72.49g ,经105℃烘干至恒重为61.28g ,已知环刀质量为32.54g ,土粒比重为2.74,试求该土样的湿密度、含水量、干密度及孔隙比(要求汇出土的三相比例示意图,按三相比例指标的定义求解)。
解:3/84.17.2154.3249.72cm g V m =-==ρ %3954.3228.6128.6149.72=--==S W m m ω 3/32.17.2154.3228.61cm g V m S d =-==ρ 069.149.1021.11===S V V V e 2-3、某原状土样的密度为1.85g/cm 3,含水量为34%,土粒相对密度为2.71,试求该土样的饱和密度、有效密度和有效重度(先推导公式然后求解)。
解:(1)VV m WV s sat ρρ⋅+=W S m m m += SW m m =ω 设1=S m ρω+=∴1VW S S S V m d ρ=WS W S S S d d m V ρρ⋅=⋅=∴1()()()()()()3W S S WS SW W satcm /87g .1171.20.341171.285.1d 11d 11d 111d 11111=+⨯+-⨯=++-=+++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+-++=+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅-++=∴ρωρωρωρωρρωρρωρρρωρW S d 有(2)()3'/87.0187.1cm g VV V V V V V m V V m W sat W V Ssat WV W V W S S W S S =-=-=+-=-+-=-=ρρρρρρρρρ (3)3''/7.81087.0cm kN g =⨯=⋅=ργ 或3'3/7.8107.18/7.181087.1cmkN cm kN g W sat sat sat =-=-==⨯=⋅=γγγργ2-4、某砂土土样的密度为1.77g/cm 3,含水量9.8%,土粒相对密度为2.67,烘干后测定最小孔隙比为0.461,最大孔隙比为0.943,试求孔隙比e 和相对密实度Dr ,并评定该砂土的密实度。
建筑物理课后习题参考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(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)影响因素受迫对流换热时的对流换热系数可按下列近似公式计算:围护结构外表面:ac= (2. 5〜6.0) +4.2u围护结构内表面:ac=2. 5+4. 2u上两式中,1)表示风速(m/s),常数项反映了自然对流换热的影响,其值取决于温度差的大小。
4. 辐射换热系数的意义是什么?平均角系数的物理意义又是什么?它们各自受哪些因素的影响?答:(1)辐射换热系数的含义辐射换热系数是指互相可见的两物体表面在单位温差,单位而积互相辐射从而交换热量的能力。
(2) 平均角系数的物理意义表示单位时间内,物体1投射到物体2的辐射换热量与物体1或物体2向外界辐射的总热量的比值。
(3) 因素影响①物体表面间的辐射换热量主要取决于各个表面的温度与相对位置、发射和吸收辐射热的能力。
②平均角系数的取值取决于两表面的相对位置、大小及形状等几何因素。
2-10章第二章2-22-2、、有一饱和的原状土样切满于容积为21.7cm 3的环刀内,的环刀内,称得总质量为称得总质量为72.49g 72.49g,,经105105℃烘干至恒重为℃烘干至恒重为61.28g 61.28g,已知环刀质量为,已知环刀质量为32.54g 32.54g,土粒比重为,土粒比重为2.742.74,试求,试求该土样的湿密度、含水量、干密度及孔隙比(要求汇出土的三相比例示意图,按三相比例指标的定义求解)。
解:3/84.17.2154.3249.72cm g V m =-==r%3954.3228.6128.6149.72=--==S Wm m w 3/32.17.2154.3228.61cm g V m S d =-==r 069.149.1021.11===S V V V e 2-32-3、某原状土样的密度为、某原状土样的密度为1.85g/cm 3,含水量为34%34%,土粒相对密度为,土粒相对密度为2.712.71,试求,试求该土样的饱和密度、有效密度和有效重度(先推导公式然后求解)。
解:(1)V V m W V s satrr ×+=W S m m m += SWm m=w 设1=S m rw+=\1VW S S S V m d r = WS W S S S d d m V r r ×=×=\1()()()()()()3W S S W S S W W satcm/87g .1171.20.341171.285.1d 11d 11d 111d 11111=+´+-´=++-=+++÷÷øöççèæ-=+-++=+÷÷øöççèæ×-++=\r w r wr w r wr r w r r wr r r w r WS d 有(2)()3'/87.0187.1cm g V V V V V V V m V V m W sat WV S sat W V W V W S S W S S =-=-=+-=-+-=-=r r r r r r r r r (3)3''/7.81087.0cm kN g =´=×=r g或3'3/7.8107.18/7.181087.1cm kN cm kN g W sat sat sat =-=-==´=×=g g g r g2-42-4、某砂土土样的密度为、某砂土土样的密度为1.77g/cm 3,含水量9.8%9.8%,土粒相对密度为,土粒相对密度为2.672.67,烘干,烘干后测定最小孔隙比为0.4610.461,,最大孔隙比为0.9430.943,,试求孔隙比e 和相对密实度Dr Dr,,并评定该砂土的密实度。
第2篇建筑光学第1章建筑光学基本知识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2m远处的照度。
解:(1)对于波长为540nm的单色光其光视效率是0.96,则这个光源发出的光通量是2.一个直径为250mm的乳白玻璃球形灯罩,内装一个光通量为1179lm的白炽灯,设灯罩的光透射比为0.60,求灯罩外表面亮度(不考虑灯罩的内反射)。
解:3.一房间平面尺寸为7m×15m,净空高3.6m。
在顶棚正中布置一亮度为500cd/m2的均匀扩散光源,其尺寸为5m×13m,求房间正中和四角处的地面照度(不考虑室内反射光)。
解: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。
求达到辨别几率为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可见度?解:求视角图1-1 视觉功效曲线图(辨别几率为95%)由于c=0.25,由上图可知所需照度E=70lx若对比度下降0.2,则所需照度E=125lx5.有一白纸的光反射比为0.8,最低照度是多少时我们才能看见它?达到刺眼时的照度又是多少?6.试说明光通量与发光强度,照度与亮度间的区别和联系?答:(1)光通量与发光强度的区别与联系光通量是指标准光度观察者对光的感觉量,常用光通量表示一个光源发出光能的多少。
发光强度是指特定方向上照射的光通量除以该立体角的商。
光通量与发光强度成正比。
(2)照度与亮度间的区别与联系照度是指落在其单位面积上的光通量的多少来衡量它被照射的程度。
亮度就是单位投影面积上的发光强度。
立体角投影定律示某一亮度为Lα的发光表面在被照面上形成的照度值的大小,等于这一发光表面的亮度Lα与该发光表面在被照点上形成的立体角Ω的投影(Ωcosi)的乘积。
7.看电视时,房间完全黑暗好,还是有一定亮度好?为什么?答:房间亮点好。
建筑物理(第三版)东南大学柳孝图热工学和光学1.11、为什么人体达到了热平衡,并不一定就是热舒适?P18人体的热平衡是达到人体热舒适的必要条件。
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的范围内。
据研究,当达到热平衡时,对流换热约占总散热量的25%-30%,辐射换热量占总散热量45%-50%,呼吸和无感觉蒸发散热量占25%-30%,人体才能达到热舒适状态,能达到这种适宜比例的环境便是人体热舒适的充分条件。
2、影响人体热感的因素?P18空气温度,空气相对湿度,气流速度,环境平均辐射温度,人体新陈代谢率和人体衣着状况。
3、PMV-PPD?P20是全面评价室内热环境参数以及人体状况对人体热舒适影响的指标。
六个物理量:气温、相对湿度、环境表面平均辐射温度、气流速度、人体活动量、所着衣服热阻。
PMV值按人的热感觉分成很热、热、稍热、舒适、稍冷、冷、很冷七个等级。
国际标准组织规定,PMV在-0.5~0.5范围内为室内热舒适指标。
只有舒适性空调建筑才具有这一指标。
4、影响室内热环境的室外气候因素?P25太阳辐射,气温,空气湿度,风,降水5、民用建筑不同热工设计分区相应的设计要求?P301.21、传热的基本方式:导热、对流、辐射?P36导热是温度不同的质点(分子、原子、自由电子)在热运动中引起的热能传递现象。
固体导热是相邻分子发生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移动着的分子振动引起的;气体则是通过分子无规则运动互相碰撞而导热;单纯的导热仅能在密实的固体中发生。
对流是由于温度不同的各部分流体之间发生相对运动,互相掺和而传递热能。
对流只发生在流体之中或固体表面和与其紧邻的运动流体之间。
辐射是通过热射线传播热能。
2、导热系数?P37导热系数直接关系到导热传热量。
在数值是等于:当材料层单位厚度的温度差为1K时,在单位时间内通过1㎡表面积的热量。
主要影响因素:材质、材料的干密度、材料含湿量。
建筑物理第三版柳孝图课后习题答案【篇一:第三版(柳孝图)建筑物理复习笔记】=txt>第一章室内热环境1、人体与周围环境的换热方式有对流、辐射和蒸发三种。
2、人体热平衡的影响因素:人体新陈代谢产热量qm,对流换热量qc,辐射换热量qr,人体的蒸发散热量qw8、室内热环境的影响因素:1)室外气候因素太阳辐射空气温度空气湿度(指空气中水蒸气的含量)风降水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9、城市区域气候特点: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、建筑热工设计分区:严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区、温和地区11、微气候影响因素:地段下垫面,建筑群布局、选用的建筑材料等第二章传热基本知识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。
导热系数:在稳定条件下,1m厚的物体,两侧表面温差为1℃,1h 内通过1㎡面积传递的热量。
导热系数的影响因素:材质的影响、材料干密度的影响、材料含湿量的影响。
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。
对流换热的强弱主要取决于:层流边界层内的换热与流体运动发生的原因、流体运动状况、流体与固体壁面温度差、流体的物性、固体壁面的形状、大小及位置等因素。
自然对流换热受迫对流换热3、辐射热射线的传播过程叫做热辐射,通过热射线传播热能就称为辐射传热。
辐射传热特点:1)在辐射传热过程中伴随着能量形式的转化;2)电磁波的传播不需要任何中间介质;3)凡是温度高于绝对零度的一切物体,不论它们的温度高低都在不间断地想外辐射不同波长的电磁波,辐射传热是物体之间相互辐射的结果,不受温度高低的影响。
凡能将辐射热全部反射的物体称为绝对白体,能全部吸收的称为绝对黑体,能全部透过的则称为绝对透明体或透热体。
第3篇建筑声学第1章声音的物理性质及人对声音的感受1.什么是正常听觉的频率范围,语言声、音乐声大致的频率范围,以及建筑声环境分析的主要频率范围?答:(1)正常人耳可听的频率范围为20~20000Hz,语言声的频率范围是160~5200Hz,音乐声的频率范围大致是50~11000Hz。
(2)就建筑声环境而言,常用的8个倍频带的中心频率是63Hz、125Hz、250Hz、500Hz、1kHz、2kHz、4kHz及8kHz。
250Hz以下的倍频带通常称为低频,500Hz至1kHz 的倍频带是中频,2kHz以上的倍频带称为高频。
2.什么是声音的频谱图?用图分析连续的频谱和只有纯音成分的频谱的区别。
答:声音的频谱图是用来表示声音各组成频率的声压级分布图,其以频率(或频带)为横坐标,声压级为纵坐标。
连续频率成分的噪声的频谱是连续谱,为连续的曲线;纯音成分的频谱是具有单一频率的声音的频谱,其频谱图为一直线段。
图1-1 纯音的频谱图1-2 随机噪音的频谱3.什么是倍频带?倍频带中心频率与其上限频率及下限频率的关系如何?中心频率为500Hz的上限频率和下限频率各是多少Hz?答:(1)倍频带是两个频率限值之间的连续频率,频带宽度是频率上限值与下限值之差。
正常人耳可听的频率范围相当大(20~20kHz),不可能处理其中某一个的频率,只能将整个可听声音的频率范围划分成为许多频带,以便研究与声源频带有关的建筑材料和围蔽空间的声学特性。
(2)倍频带的中心频率须由上限频率与下限频率的几何平均值求得,就是上限频率与下限频率乘积的平方根。
(3)中心频率为500Hz,其上限频率为:=1.414×500=707Hz 下限频率为:=0.707×500=353.5Hz4.倍频带与1/3倍频带有什么关系?列出在建筑声环境频率分析中常用的倍频带中心频率和1/3倍频带中心频率。
答:(1)在某些情况下,为了更仔细地分析与声源频率有关的建筑材料、噪声环境和围蔽空间的声学特性,用1/3倍频带作测量分析。
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。
对流换热只发生在流体之中或固体表面和与其紧邻的运动流体之间。
(2) 影响因素对流换热的强弱主要取决于层流边界层内的换热与流体运动发生的原因、流体运动状况、流体与固体壁面温差、流体的物性、固体壁面的形状、大小及位置等因素。
(3) 在工程中的取值结合建筑围护结构实际情况并为简化计算起见,通常只考虑气流状况是自然对流还是受迫对流;构件是处于垂直的、水平的或是倾斜的;壁面是有利于气流流动还是不利于流动;传热方向是由下而上或是由上而下等主要影响因素。
①原本温度相同的流体或与流体紧邻的固体表而,因其中某一部分受热或冷却,温度发生了变化,使流体各部分之间或者流体与紧邻的固体表面产生了温度差,形成了对流运动而传递热能。
这种因温差而引起的对流换热称为自然对流换热。
其对流换热量仍可按式计算,其对流换热系数为:a. 当平壁处于垂直状态时:av =2.0 \/(0 -t)b. 当平壁处于水平状态时:若热流由下而上ac =2. 5 s/(d - 0若热流由上而下ac = 1. 3 7(0 -t)②当流体各部分之间或者流体与紧邻的固体表而之间存在着温度差,但同时流体又受到外部因素如气流、泵等的扰动而产生传热的现象,称为受迫对流换热。
绝大多数建筑物是处于大气层内,建筑物与空气紧邻,风成为主要的扰动因素。
受迫对流换热主要取决于温差的大小、风速的大小与固体表而的粗糙度。
对于中等粗糙度的固体表面,受迫对流换热时的对流换热系数可按下列近似公式计算:围护结构外表面:ac= (2. 5〜6.0) +4.2u围护结构内表面:ac=2. 5+4. 2u上两式中,1)表示风速(m/s),常数项反映了自然对流换热的影响,其值取决于温度差的大小。
4. 辐射换热系数的意义是什么?平均角系数的物理意义又是什么?它们各自受哪些因素的影响?答:(1)辐射换热系数的含义辐射换热系数是指互相可见的两物体表面在单位温差,单位而积互相辐射从而交换热量的能力。
(2) 平均角系数的物理意义表示单位时间内,物体1投射到物体2的辐射换热量与物体1或物体2向外界辐射的总热量的比值。
(3) 因素影响①物体表面间的辐射换热量主要取决于各个表面的温度与相对位置、发射和吸收辐射热的能力。
②平均角系数的取值取决于两表面的相对位置、大小及形状等几何因素。
5. 何谓稳定传热状态?稳定传热状态有些什么特征?答:“稳定传热状态”即在两个稳定温度场之间发生传热过程的状态,它的特征是温度场即空间中各点的温度分布不随时间变化而变化。
6. 试分析封闭空气间层的传热特性,在围护结构设计中如何应用封闭空气间层?答:(1)封闭空气间层的传热特性封闭空气间层的传热过程是在有限封闭空间内两个表面之间进行的热转移过程,是导热、对流和辐射三种传热方式综合作用的结果。
(2)在设计中的应用①在建筑围护结构中采用封闭空气间层可以增加热阻,并且材料省、重量轻,是一项有效而经济的技术措施。
②如果构造技术可行,在围护结构中用一个“厚”的空气间层不如用几个“薄”的空气间层。
③为了有效地减少空气间层的辐射传热量,可以在间层表而涂贴反射材料,一般在一个表面涂贴,并且是在温度较高一侧的表面,以防止间层内结露。
7. 试求出用同一材料构成的5层厚度为20mm封闭空气间层的热阻值与1层厚度为100_的封闭空气间层的热阻值各为多少?答:根据表2-3可列出下表(单位:m2*K/W)位置、热流状况及材料特性冬季状况夏季状况5层20mm厚封闭空气间层的热阻值1层100mm厚封闭空气间层的热阻值 5层20mm厚封闭空气间层的热阻值1层100mm厚封闭空气间层的热阻值般热流向下 0.17X5=0. 85 0.20 0.15X5=0. 75 0.15空n 热流向上 0.15X5=0. 75 0.17 0-13X5=0. 65 0.13IHj层垂直空气间层0.16X5=0. 80 0.18 0.14X5=0. 70 0.15单面毛吕箔间层热流向下 0.43X5=2. 15 0.64 0.37X5=1. 85 0.54 热流向上 0.35X5=1.75 0.43 0.28X5=1. 45 0.28垂直2气间层0.39X5=1.95 0.50 0.31X5=1. 55 0.37双面专吕箔n间层热流向下 0.56X5=2.80 1.01 0.49X5=2. 45 0.86 热流向上 0.45X5=2.25 0.57 0.34X5=1. 70 0.35垂直堃气间层0.49X5=2.45 0.71 0.39X5=1.95 0.508. 在稳定传热状态下,为减少围护结构的热损失,可采取哪些建筑措施?各自的机理是什么?答:在稳定传热状态下,为减少围护结构的热损失,可采取的措施及其机理是:(1) 采用热阻大的建筑材料,例如隔热或夹胶或反射或双层玻璃,在相同的室内、外温差条件下,平壁总热阻愈大,通过平壁所传出的热量就愈少。
(2) 减少金属门窗的使用;金厲建筑材料如钢材、铝合金等的导热系数比较大,导热能力也因此大。
(3) 使用保温墙体;利用保温强体可以使墙体两侧的温度差减小,以此减少热损失。
(4) 增加墙体保温隔热层;通过增大热阻来起到减少热损失的作用。
(5) 减少采光而积。
(6) 屋面增加保温隔热层。
9. 在简谐热作用下,半无限厚物体的传热有哪些特征?答:在简谐热作用下,半无限厚物体的传热主要有三个方面的特征:(1) 平壁表而及内部任一点x处的温度,都会出现和介质温度周期Z相同的简谐波动。
(2) 从介质到壁体表面及内部,温度波动的振幅逐渐减少,称为温度波的衰减。
(3) 从介质到壁体表面及内部,温度波动的相位逐渐向后推延,称为温度波动的相位延迟。
10. 围护结构材料层表而蓄热系数y与材料蓄热系数S之间有何异同之处?各适用什么情况?答:(1)异同点围护结构材料层表而蓄热系数y与材料蓄热系数s的物理意义是相同,其定义式都是材料层表面的热流波动振幅与表面温度波动振幅的比值,差异仅在于计算式的不同。
当边界条件的影响可以忽略不计时,两者在数值上也可视为相等。
(2)适用情况在建筑热工学中,材料蓄热系数适用于物体在谐波热作用下,半无限厚物体表面热流波动的振幅Aqo与温度波动振幅Af的比值计算。
材料层表而蓄热系数适用于工程实践中,有限厚度的材料层,其表面的热流波动振幅Aq与表面温度波动振幅Af的比值计算。
11. 试选择当地一种常用节能墙体材料,计算其总热阻和总热惰性指标。
答:略12. 试计算【例1.2-3】中图1.2-21所示的屋顶构造在室外单向温度谐波作用下的总衰减度和延迟时间。
答:略13. 相对湿度和绝对湿度的相互关系是什么?为什么说相对湿度能够反映空气的干湿程度,而绝对湿度就不能?答:(1)绝对湿度单位容积空气所含水蒸气的重量称为空气的绝对湿度,它说明空气在某一温度状态下实际所含水蒸气的重干燥,容纳水蒸气的能力较强;相对湿度q>值大,则空气比较潮湿,能容纳水蒸气的能力较弱。
当相对湿度cp 为零时,表示空气中全是干空气,即绝对干燥;当cp为100%时,则表示空气己经达到饱和。
依(p值的大小就可直接判断空气的干、湿程度。
14.露点温度的物理意义是什么?试举例说明生活中的结露现象,并解释。
答:(1)露点温度的物理意义某一状态的空气,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,成为该状态下空气的露点温度。
(2)结露现象及其原因冬天在寒冷地区的建筑物中,常常看到窗玻璃内表而上有很多露水,有的甚至结了厚厚的霜。
由于玻璃的保温性能低,其内表面温度远低于室内空气的露点温度。
当室内较热的空气接触到玻璃表面时,就在表而上结成露水或冰霜。
15. 己知:tF20°C;q>i=50%。
问:若采用如【例1.2-2】中图1.2-20所示墙体,在保证内表而不结露的情况下,室外气温不得低于多少?若增加保温层使其传热系数不超过1.0W/ (m2-K),此时的室外气温又不得低于多少?[注:【例1.2-2】试计算图1.2-20所示墙体的总热阻和总传热系数。
如果要求墙体的总传热系数不超过1.0W / (m2- K),则还应增加厚度为多少的保温层(假定拟采用的保温材料的导热系数为0.035W/ (m-K)) ?]解:(1)te①求露点温度:当ti=20° C, (Pi=50%时,査表可得P=Ps*(Pi=1175Pa 对照表可知露点温度为9.5° C,此温度相当于Oi值。
如图所示ti(2) (3)②由表査出内表面的换热阻Ri=0.11 m^KAV 外表面的换热阻Re=0.04 m^KAV③由表查出各材料层导热系数值石灰砂浆内粉刷:入l=n. m钢筋混凝土: A 2=1. 74 W/O^K)水泥砂浆外粉刷:入3=0.93 W/(th2^K)④计算壁体的传热阻R=R1+R2+R3=dl/A l+d2/A 2+d3/A 3 =0. 02/0. 81+0. 2/1. 74+0. 02/0. 93 =0. 025+0. 115+0. 022 =0. 162 ni2^K/W⑤计算平壁总热阻平壁的总热阻 R0=Ri+R+Re=0.11+0.162+0.04=0.312 m2.K/W⑥求外表面温度值0 i=t i-Ri/RO (t i-te)解之 te=-9.8° C即在保证内表面不结露的情况下,室外气温不得低于9.8° Co (2) 若增加保温层使其传热系数不超过1.0W/(m2,K),即总热阻不低于1.0m2,K/W,同理有平壁的总热阻R0=Ri+R+Re=0. 11+1+0. 04=1. 15 ni2,K/W求外表面温度值0 i=t i-Ri/RO (ti~te)解之 te=-89. 7。