建筑物理复习笔记教学文稿

2.2天然采光 光气候就是由太阳直射光，天空漫射光和地面反射光形成的天然光平均状况。

天空亮度分布：晴天：云占0—3/10。

多云天：云占4—7/10。

全云天：云占8—10/10 全阴天时只有天空漫射光，晴天时室外天然光由太阳直射光和天空漫射光两部分组成。

晴天时地面照度值随太阳的升高而增大，只是漫射光在太阳高度角较小时（日出，日落前后）变化快，到太阳高度角较大时变化小。

全阴天地面照度取决于：太阳高度角，云状，地面反射能力，大气透明度。

全阴天亮度计算式： Lθ——离地面θ角处的天空亮度 Lz ——天顶亮度θ---计算天空亮度处的高度角影响室外地面照度的因素主要有：太阳高度，云状，云量，日照率（太阳出现时数和可能出现时数之比）太阳高度角：南方高于北方云量：从北向南逐渐增多，新疆南部最少，华北，东北少，长江中下游较多，华南最多，四川盆地特多云状：南方以低云为主，北方以高、中云为主日照率：由北、西北往东南方向逐渐减少，四川盆地最低天然光照度中，南方以天空漫射光照度较大，北方和西北地区以太阳直射光为主。

采光系数Ei ——室内某一点的照度 Ee ——室外水平面上的照度 无直射光、室外无遮挡、同时刻采光系数标准：根据视觉工作的难度、室外的有效（临界）照度确定临界照度：室内全部利用天然光进行工作时的室外最低照度称为室外天然光“临界照度”。

也就是开始需要采用电光源照明时的室外天然光照度值。

临界照度：一般5000lx 10小时（重庆等4000lx ）当室内照度一定，临界照度高，采光系数标准值小，窗小，利用时间短，不经济采光系数标准值大，窗大，得热和失热增加，浪费能源照度均匀度：在假定工作面上的采光系数的最低值与平均值之比；也可认为是室内照度最低值与室内照度平均值之比。

标准提出顶部采光时，采光均匀度不宜小于0.7侧窗（低侧窗、高侧窗2m 以上的）特点：构造简单、维修方便、价格便宜；光线从一侧投入，有显著的方向性；立体物件可形成良好的光影造型；工作台与窗口垂直布置可避免眩光；可看见室外景物。

建筑物理（声）课堂笔记第一章基础知识建筑声学的两大任务：噪声控制，音质设计。

课程内容：1、声音的基本性质：声音的产生和传播2、人对声音的感知和评价：心理和生理声学3、室内传声质量4、材料和构件的吸声和隔声性能5、建筑物内外噪声控制当前建筑设计中存在的若干声学问题：1、大量住宅建设中的隔声问题2、各类厅堂中的室内音质问题3、轻薄结构和预制构件带来的隔声新问题4、施工和建筑内的机械设备5、城市噪声环境6、重造型、轻功能声环境控制的意义：创造良好的满足要求的声环境1、保证良好的听闻条件2、保证安静的环境，防止噪声干扰3、保证工艺过程要求（录音棚、演播室等）声音的产生是物体振动的结果，这些物理波动现象引起听觉感觉。

建筑声学考虑的问题都与主观听觉有关，因此频率、强度有限听觉的频率范围：20—20000Hz,正常频率100—8000Hz小于20Hz是次声波，如潜艇；大于20000Hz是超声波，如海豚。

声学的频带：把声频范围划分成几个频段，叫做频带，度量单位为频程。

频带宽度：△f=f2-f1频带中心频率：f c=错误！未找到引用源。

倍频程：两个频率之比为2:1的频程声音的传播声速与媒质的弹性、密度和温度有关。

空气中的声速：理想气体中c=错误！未找到引用源。

声压是空气压强的变化量而不是空气压强本身。

声音传播过程是一个状态传播过程，而不是空气质点的输运过程。

本质是能量的传播。

声源的种类：1、点声源（如嘴巴），尺寸小于1/7波长，波阵面为球面；2、线声源（如西大直街），单一尺寸小于1/7波长，波阵面为柱面；3、面声源，波阵面为平面。

波阵面是波形中振动相同的点所组成的面。

反射定律：1、入射角=反射角；2、入射线与反射线在法线两侧；3、入射线、法线、反射线在同一平面内。

透射系数：τ=Eτ/E0 ；反射系数：γ=Eγ/E0 ；吸声系数：α=1-γ=1- Eγ/E0一般情况下，透射部分的能量要小于反射部分的能量。

τ小的材料成为“隔声材料”，γ小的材料称为“吸声材料”。

1.室外热湿作用：室外因素如太阳辐射、空气的温度和湿度、风雨雪等，统称为室外热湿作用2.室内热湿作用：室内因素如空气温度湿度、生产和生活散发的热量和水分等。

统称为室内热湿作用3.室内热环境的构成要素：室内空气温度、空气湿度、气流速度以及环境辐射温度。

4.正常比例散热：对流换热25%~30%，辐射散热约占45%~50%，呼吸和无感觉蒸发散热约占25%~30%5.室内热湿环境的评价方法和标准：室内空气温度、有效温度ET、热感觉PWV-PPD指标7.绝对湿度：单位体积空气中所含水蒸气的重量。

8.相对湿度：一定湿度大气压力下，湿空气绝对湿度f，与同温同压下饱和水蒸气量fmax的百分比10.露点温度：大气压力一定、空气含湿量不变，未饱和的空气因冷却而达到饱和状态时的温度。

11.气候要素：空气温度湿度，太阳辐射，风降水积雪，日照以及冻土等都是室外热湿气候的要素。

12.气候分区：严寒地区，寒冷地区，夏热冬冷地区，夏热冬暖地区，温和地区13采暖期：某一地区建筑设计计算采暖天数，即累年日平均温度低于或等于5°c的天数。

14.采暖期室外平均温度：在采暖期的起止日期内，室外逐日平均温度的平均值15.采暖度日数：室内基准温度18°c与采暖期室外平均温度之间的温差，乘以采暖期天数的数值。

16.热岛效应：下垫面吸热、热容量大散热慢、上空CO2长波辐射、不透水、通风17.热量传递的三种基本方法：导热、对流（空气间空气和壁面分子）辐射18.导热系数:稳定条件下，1m厚的物体，两侧表面的温差为1°c时，在1h内通过1m2面积所传导的热量。

影响因素物质的种类、结构成分，密度，压力，温度等。

小于0.25保温材料（绝热材料）。

1.室内外温度的计算模型：1）恒定热作用，室内外温度不变，采暖房间冬季2）周期热作用。

单向周期（空调房间）双向周期热作用（自然通风房间的夏季隔热）2.一维稳定传热特征：通过平壁的热流强度q处相等、同一材质平壁内各界面温度分布呈直线关系。

二级建造师资格考试——建筑物理复习笔记简答题: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、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a.增加间层界面上的空气边界层厚度以增加对流换热热阻；b.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。

3.提高墙体保温能力的方法有哪些？a.增加墙体的厚度b.选用导热系数λ值较小的材料（多孔材料）c.组合墙体热阻定义：热阻是表征维护结构本身或其中某层材料阻抗传热能力的物理量。

在同样的温差条件下，热阻越大，通过材料的热量越小，维护结构的保温性能越好。

4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。

答：材料的导热系数是固体〉液体〉气体，当围护结构受潮后原来围护结构中的水蒸气就以液态凝结水的形式存在于围护结构中，使围护结构的导热系数增大，保温能力降低。

5.传热方式有几种？分别是什么？导热对流辐射。

A. 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。

B.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。

（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”。

建筑物理2复习提纲一、基本知识1.光气候的组成2.影响室外照度的主要因素3.采光系数概念、计算（注意光气候系数K的使用）★ 2074.照度均匀度的概念★208指在距地面1m高的假想水平面上.即在假定工作面上的采光系数的最低值与平均值之比;也可认为为是室内照度最低值与室内照度平均值之比5.采光口形式、采光分布情况与影响因素★2106.侧窗采光和天窗采光与哪些因素有关7.天然采光设计的一般步骤8.估算采光口尺寸9.侧窗采光的计算方法10.展览馆的采光设计要点★★2311.采光要求（1）适宜的照度2）合理的照度分布在美术馆里，除了要保证悬挂美术作品的墙面上有足够的垂直照度外，还要求在一幅画上不出现明显的明暗差别，一般认为全幅画上的照度最大值和最小值之比应保持在3：1之内。

整个墙面也要求照度分布均匀，照度最大值和最小值之比应保持在10：1之内。

（3）避免在观看展品时明亮的窗口处于视觉范围内(4）避免一、二次反射眩光解决办法：调整人或物件与画面的相互位置，控制反射形象进入视线；提高展品的亮度，使其高于室内的一般亮度；降低观众区的照度（5）环境亮度和色彩陈列室内的墙壁是展品的背景，如果它的彩度和亮度都高，不仅会喧宾夺主，而且它的反射光还会歪曲展品的本身色彩。

因此，墙的色调宜选用中性，其亮度应略低于展品本身的亮度，光反射比一般取0.3左右为宜。

（6）避免阳光直射展品，导致展品变质（7）采光口不占或少占供展出用的墙面11.什么是一次反射和二次反射，如何避免★★232①一次反射：由于画面本身或它的保护装置具有镜面反射特性，光源（灯或明亮的窗口）经过它们反射进入观众眼中，这时，在较暗的展品上出现一个明亮的窗口（或灯）反射形象。

解决办法：将窗口提高或将画面稍加倾斜。

②二次反射：当观众本身或室内其它物件的亮度高于展品表面亮度，而它们的反射形象又刚好进入观众视线内，这时观众会在画面上看到本人或物件的反射形象，干扰看清展品。

建筑物理复习采光系数：全云天扩散光不是一个固定值，不能作出采光标准，应取相对值，这个值就是采光系数。

临界照度：在满足采光标准的要求下，室外天然光的最低照度。

体形系数：建筑物外表面（与大气接触的表面）的面积与其所包围的体积的比值。

冷桥：在围护结构中，保温性能差，热损失量大，容易结露的部位。

低限热阻：即最小总热阻，在保证内表面不结露的条件下，围护结构中热阻所应具有的最小热阻。

结露：空气温度或物体表面温度低于露点温度有水蒸汽析出的现象。

艺术照明：即环境照明，利用突出艺术效果的照明方法来装饰建筑。

干涉：两波相叠加，使有的点加强，有的点削弱的振动现象。

驻波：振幅相同的两相干波，沿一条直线反方向相遇叠加后所形成的波。

其会使声音失声。

混响时间：声源停止发声后，声能立即衰减，声音自稳态声压级衰减60dB所用的时间。

最佳混响时间：使人感觉舒适的混响时间。

时差效应：当声源停止发音后，在人耳会停留短暂时间，即直达声消失，反射声再次进入人耳中，当两者时差在50s以内时，人耳分辨不出的效果。

声遮蔽：一个声音的可闻阈因另一个声音的存在而必须提高的现象。

声环境：可测量、可感知、可控制的声音环境。

等效声级：用一个单值表示连续变化的噪声。

日照时间：冬至日建筑正南向底层满窗的日照时间。

显色性：同一颜色的物体，在不同光谱的照射下，会显示不同颜色的现象。

色温：辐射体所发出某种颜色所显示的温度。

亮度：发光体在视线方向上单位投影面积上的发光强度。

照度：单位面积上的光通量。

视度：视觉感觉清楚的程度。

光通量：衡量发光物体光能大小的物理量。

发光密度：光通量在空间分布的大小。

发光强度：光通量在空间分布的密度。

配光曲线：通过光源的对称平面截光强体所形成的曲线。

建筑化照明：将光源同建筑构件组合所形成建筑构件的照明。

显色指数：标准色在标准光源的照射下Ra=100dB(A)，Ra<100反应颜色在视觉上的是真程度。

光气候分五区：北京三区，贵阳四区，重庆五区我国建筑热工分五区：严寒地区，寒冷地区，夏热冬暖地区，夏热冬冷地区，温和地区。

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。

第一章建筑热工学基础知识1.1 室内热环境Indoor Thermal and Humid Environment1.室内热湿环境构成要素及其对人体热舒适的影响（1）构成室内热湿环境的要素：室内空气温度、空气湿度、气流速度、环境辐射温度。

（2）欲坚持人体稳定的体温，体内产热量应与环境失热量相平衡。

Δq =M±C±REΔq人体得失的热量Δq=36.5℃人体处于热平衡正常比例散热对流换热C占总散热量25%~30%辐射散热R占总散热量45%~50%呼吸和无感觉蒸发散热25%~30%Metabolic人体产热量（取决于机体活动剧烈水平）宁静状态的成年人95~115W/h重体力劳动成年人580~700W/h西方人base metabolic 64W/h→根据人的活动不合，代谢不合。

所以不合的功能空间设置，要根据满足的代谢需求不合进行适宜性设计。

Met代谢率=general work metabolic/基础代谢量Convection人体对流换热量（当人体概略与周围空气存在温差时的热交换值）E值小于零，散热，感到凉爽或寒冷；E值年夜于零，得热，感到炎热或温暖。

Radiation人体辐射换热量（人体概略与周围墙壁、顶棚、空中以及窗玻璃之间进行的）当人体概略温度高于周围概略温度时，辐射换热，失热，R负；反之得热，R正。

Evaporation人体蒸发散热量未出汗，通过呼吸和无感觉的皮肤蒸发；年夜量出汗，随汗液蒸发E显著增加。

2.室内热湿环境的评价办法和标准最简便、最广泛应用的指标是室内空气温度。

（1）有效温度ET Effective Temperature包含因素有空气温度、空气湿度和气流速度。

（2）热感觉PMVPPD 指标将两个人体参数列入考虑：人的活动量和衣着情况0.5~0.5 Index of Interior Heat Comfort服装热阻Icl 是服装保温性能的一个指标，经常使用单位为m2·K/W 和clo ，两者的关系为1clo= 0.155m2·K/W 。

建筑热学一、名词解释1、室内热环境P17室内热环境是指影响人体冷热感觉的环境因素。

2、室外热环境P17室外热环境也称室外气候，是指作用在建筑外围护结构上的一切热、湿物理因素的总称，是影响室内热环境的首要因素。

3、热舒适P17热舒适是人对所处的室内气候环境满意程度的感受。

4、可照时数P26可照时数是指在晴朗的天气时，从日出到日落一天内阳光照射大地的时间。

5、城市气候P31城市气候是指在不同区域气候条件下，在人类活动，特别是城市化的影响下形成的一种特殊气候。

6、热岛效应P32由于城市的“人为热”及下垫面向地面近处的大气层散发的热量比郊区多，气温也就不同程度的比郊区高，而且由市区中心地带向郊区方向逐渐递减，这种气温分布的特殊现象叫做“热岛效应”。

7、传热P36传热是指物体内部或者物体与物体之间热能转移的现象。

8、热阻P38热阻是指热流通过壁体时遇到的阻力，或者说它反映了壁体抵抗热流通过的能力。

R=dλ，称为热阻，单位（m2·K/W）9、受迫对流换热P40当流体各部分之间或者流体与紧邻的固体表面之间存在着温度差，但同时流体又受到外部因素如气流、泵等的扰动而产生纯热的现象，称为受迫对流换热。

10、灰体的黑度P44灰体的全辐射本领与同温度下绝对黑体全辐射本领的比值称为灰体的黑度，通常用ε表示。

11、材料蓄热系数P60在建筑热工学中，把半无限厚物体表面热流波动的振幅A q0与波动振幅A f的比值称为物体在谐波热作用下的“材料蓄热系数”。

12、相对湿度P68相对湿度，是指一定温度及大气压力下，空气的绝对湿度f与同温同压下饱和蒸汽量f max的比值。

相对湿度一般用百分数表示，并用φ表示。

φ=ff max×100%13、露点温度P68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，称为该状态下空气的露点温度，以t d表示14、材料的传湿P70当材料内部或外界的热湿状况发生改变导致材料内部水分产生迁移的现象称为材料的传湿。

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。

q m ——人体新陈代谢产热量 q e ——人体蒸发散热量q r ——人体与环境辐射换热量 q c ——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：P w — —湿空气的总压力（ Pa ) P d ——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： P s ——饱和水蒸气分压力注： 标准大气压下， P s 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。

3⑴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f max （ 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 f max 的百分 比：f100%⑶同一温度（ T ）下，建筑热工设计中近似认为 P 与 f 成正比例关系，因此， 相对湿度又可表示为 空气中 水蒸气分压力与同温度下饱和水蒸气分压力的百分比，表示为：P ——空气的实际水蒸气分压力 （ Pa ）； P s ——同温下的饱和水蒸气分压力 （Pa ）。