3 建筑热湿环境

第二章建筑外环境1.建筑环境学的课程内容：由建筑外环境、建筑热湿环境、人体对热湿环境的反应、室内空气品质、气流环境、声环境、光环境七个主要部分组成2.时差：真太阳时与当地平均太阳时的差值3.真太阳时：太阳在当地正南时为12点，地球自转一周又回到正南时为一天4.太阳时角：将真太阳时用角度表示，称太阳时角。

指当时太阳入射的日地中心连线在地球赤道平面上的投影与当地真太阳时12点时，日地中心连线在赤道平面上的投影之间的夹角。

5.太阳方位角：太阳至地面上某给定点连线在地面上的投影在当地子午线（南向）的夹角。

太阳高度角：太阳光线与水平面间的夹角。

6.太阳常数：在地球大气层外，太阳与地球的年平均距离处，与太阳光线垂直的表面上的太阳辐射强度为i0= 1353W/m²。

7.大气压力定义：物体表面单位面积所受的大气分子的压力称为大气压强或气压。

气压随高度按指数降低。

海平面大气压力称作标准大气压8.气象站所记录的风速为当地10m高处的风速。

9.风玫瑰图：包括风向频率分布图、风速频率分布图①直观地反映出一个地方的风向和风速②除圆心以外每个圆环间隔代表频率为5%类型：季节变化、主导风向、双主导风向、无主导风向、准静止风10.霜洞：在某个范围内，温度变化出现局地导致现象，其极端形式称为...11.降水：从大地蒸发出来的水进入大气层，经过凝结之后又降到地面上的液态或固态水分。

降水性质：①降水量：指降落到地面的雨、雪、冰雹等融化后，未经蒸发或渗透流失而积累在水平面上的水层厚度，以mm为单位；②降水时间③降水强度：指单位时间内的降水量。

降水强度的低等级以24小时的总量来划分。

小雨<10，中雨10-25，大雨25-50，暴雨50-100。

12.城市气候特点：①.城市风场与远郊不同。

除风向改变以外，平均风速低于远郊的来流风速；②.气温较高，形成热岛现象；③.城市中的云量，特别是低云量比郊区多，大气透明度低，太阳总辐射照度也比郊区弱。

《建筑环境学》课程教学大纲一、课程的基本情况课程中文名称：建筑环境学课程英文名称：Built Environment课程代码：0811010课程类别：专业基础课课程性质：必修课总学时：36 讲课学时：34 实验学时： 2 课程学分：2分授课对象：建筑环境与设备工程专业的本科生前导课程：工程热力学，流体力学，传热学二、教学目的本课程是建筑环境与设备工程专业的一门主干专业基础课。

课程目的在于使学生了解和掌握：人和生产过程需要的室内物理环境；各种外部和内部的因素如何影响建筑环境；改变或控制建筑环境的基本方法及原理。

同时通过本课程的学习，为今后学习各门专业课程以及研究生课程打下理论基础。

另外，由于这是一门非常前沿的课程，因此在课程中除了采用了国内外公认的成熟的定论以外，还大量介绍了国内外最新的有关研究成果。

通过本课程的学习，使学生正确掌握有关建筑物理环境的基本概念，掌握构建、分析、评价建筑环境的基本理论与方法，了解建筑环境学科研究的最新发展动态。

三、教学基本要求第一章绪论基本要求：1.了解建筑环境学在人类生产、生活以及可持续发展中的地位和作用。

2.了解建筑环境学的主要研究内容及研究方法。

重点与难点：本章重点是了解建筑环境学的主要研究内容及研究方法。

本章无难点。

复习要点：1建筑环境学的概念，面临的两个急待解决的问题。

2建筑环境学研究的主要内容。

第二章建筑外环境基本要求：1.了解太阳与地球运动的基本规律。

熟悉室外气候的基本特性。

2.掌握太阳辐射的规律（包括太阳常数与太阳辐射的电磁波谱、大气层对太阳辐射的吸收、臭氧层与太阳辐射的关系影响、日照的作用与效果）。

3.了解室外气候（温湿度的年和日变动，风、雨、雪等）。

4.了解城市微气候的特点。

5.掌握我国气候分区的方法与各气候区的特点。

重点与难点：本章重点是太阳辐射的规律与我国气候分区。

本章无难点。

复习要点：1太阳辐射：大气层对太阳辐射的吸收，日照的作用。

2室外气候：1)室外气温的定义，变化规律，有效天空温度。

第三章建筑热湿环境1、得热量某时刻在内外扰作用下进入房间的总热量。

得热量包括：显热（对流换热和辐射换热）和潜热，它有正负之分，主要来源是：室内外温差传热、太阳辐射进入热量、室内照明、人员、设备散热等。

2、冷负荷维持室内空气热湿参数为恒定值时，在单位时间内需要的从室内除去的热量。

分为显热负荷和潜热负荷。

3、热负荷维持室内空气热湿参数为恒定值时，在单位时间内需要的从室内加入的热量。

分为显热负荷和潜热负荷。

4、空气渗透由于室内外存在压力差，从而导致室外空气通过门窗缝隙和外围护结构上的其他小孔或洞口进入室内的现象，也就是所谓的非人为组织（无组织）的通风。

原因是由于建筑存在各种门、窗和其他类型的开口，室外空气有可能进入房间，从而给房间空气直接带入热量和湿量，并即刻影响到室内空气的温湿度。

计算负荷时仅考虑渗入空气。

目前常用方法是基于实验和经验基础上的估算方法，即：缝隙法和换气次数法1、简述得热量和冷负荷之间的关系。

任一时刻房间瞬时得热量的总和未必等于同一时间的瞬时冷负荷。

得热量转换为冷负荷一般要经过幅值上衰减、时间上延迟。

2、谐波反应法和冷负荷系数法的特点、共性、区别答：（1）两种方法的特点为：①使用谐波反应法求解冷负荷a 边界条件按傅里叶级数展开b 求对单元扰量的响应（a）把室内空气温度固定（b）给出常规室内热源的对流和辐射热的比例（c）各内表面的辐射热量的分配比例（d）给出常规建筑对常规扰量的各阶衰减倍数和延迟时间c 把对单元扰量的响应进行叠加求和②使用冷负荷系数法求解a 边界条件按等时间间隔离散b求对单元扰量的响应（a）把室内空气温度固定（b）把外扰通过围护结构形成的瞬时冷负荷表述为瞬时冷负荷温差（c）不计算房间蓄热特性的影响c 把对单元扰量的响应进行叠加求和（2）两种方法的共性为：二者没有实质的区别，只是处理手法的不同而已①针对相同类型的围护结构，两者计算结果基本相同②在一定程度上反应了得热和冷负荷之间的区别③把室内空气温度作为常数④对长波辐射做了简化处理⑤忽略了透过玻璃窗的日射在围护结构内表面之间的光斑的影响⑥对辐射造成的影响做了过多的简化⑦如果被研究的房间与这些假定差的比较远，所求得的冷负荷就有较大误差（3）两种方法的区别是：①边界条件的离散方法不同②是否考虑了房间内蓄热的影响③外窗日射冷负荷的计算（4）两种方法的计算精度差不多，但经多名专家计算结果表明：谐波反应法的精度一般较高。

《建筑环境学》习题部分参考解答第二章 建筑外环境1. 为什么我国北方住宅严格遵守坐北朝南的原则，而南方并不严格遵守？答:太阳光在垂直面上的直射强度为θβcos cos ,⋅⋅=N z c I I ，对于地理位置的地区βcos ⋅N I 是不能人为改变的。

所以要使I c ，z 取最佳值，只有使θ尽可能小.在冬季，太阳是从东南方向升起，从西南方向落下,而坐北朝南的布局就保证了在冬季能最大限度的接收太阳辐射。

北方气候寒冷、冬夏太阳高度角差别大，坐北朝南的布局可以使建筑物冬季获得尽可能多的太阳辐射，夏季获得的太阳辐射较小。

但在南方尤其是北回归线以南,冬夏太阳高度角差不多,所以建筑物是否坐北朝南影响不太大.2. 是空气温度改变导致地面温度改变，还是地面温度改变导致空气温度改变？答:大气中的气体分子在吸收和放射辐射能时具有选择性，它对太阳辐射几乎是透明体，直接接受太阳辐射的增温是非常微弱。

主要靠吸收地面的长波辐射而升温。

而地面温度的变化取决于太阳辐射和对大气的长波辐射。

因此,地面与空气的热量交换是气温升降的直接原因，地面温度决定了空气温度。

3。

晴朗的夏夜，气温25℃，有效天空温度能达到多少？ 如果没有大气层，有效天空温度应该是多少？答：有效天空温度的计算公式为:4144])70.030.0)(026.032.0(9.0[o d d sky T S e T T +--= 查空气水蒸气表，可知:t =25℃时，e d =31.67mbar查表2-2，T d =32。

2+273。

15=305.35 K,另外，T 0=25+273.15=298.15 K ∴ 计算得：T sky ＝100×（74.2－9。

4S ）1/4如果没有大气层，可以认为S ＝1,则计算求得：T sky ＝283.7 K4。

为什么晴朗天气的凌晨树叶表面容易结露或结霜?答：由于晴朗夜空的天空有效温度低,树叶表面与天空进行长波辐射，使得叶片表面温度低于空气的露点温度，所以出现结露或结霜现象。

土木建筑工程：建筑热湿环境（题库版）1、问答题何为得热量，冷负荷、热负荷和湿负荷，得热量与冷负荷之间的关系如何？正确答案：房间得热量：是指某时刻进入房间的总热量，冷负荷：是为了维持一定的室内热湿环境所需要的在单位时间（江南博哥）内从室内除去的热量（包括显热量和潜热量）。

热负荷是为了维持一定室内热湿环境所需要的在单位时间内向室内加入的热量。

湿负荷：是指维持一定的室内湿环境需要的在单位时间内排除的水分。

得热量与冷负荷之间的关系：得热量的对流部分进入室内立刻成为瞬时冷负荷，而得热量的辐射部分首先会传到室内各表面，提高这些表面的温度，当这些表面的温度高于空气温度时，再以对流方式传给室内空气，成为空气冷负荷，因此在多数情况下，冷负荷并不等于得热量，只有在室内各表面温差很小，热源只有对流散热时，冷负荷=得热量。

冷负荷与得热量之间存在着相位差和幅度差，其差值取决于房间结构，围护结构的热工特性和热源特性2、填空题得热量与外扰之间存在（）的关系正确答案：衰减与延迟3、问答题围护结构内表面上的长波辐射对负荷有何影响？正确答案：围护结构内表面会将热量以长波辐射的形式传给室内其它表面，提高其它表面的温度。

当这些表面的温度高于室内空气温度时，就会有热量以对流的形式进入到空气中，而形成瞬时冷负荷。

如果没有长波辐射，则得热=负荷。

4、问答题何为谐波反应法、冷负荷系数法，它们之间有何联系。

正确答案：用谐波反应法计算传递的热量，是建立在不稳定传热基础上，即室外扰量（综合温度tz）大体上呈周期性变化作用于围护结构，使围护结构从外层表面逐层的跟着波动，且这种波动是由外向内逐渐衰减和延迟，这种简谐运动的周期函数可用正弦（或余弦）函数项的级数表达，将其变换为付立叶展开式，即将随时时变化的扰量函数分解为简单的多阶正弦函数的组合，再将其n 阶谐波作用下的响应直接叠加，即可求得已知室温和外扰随时间变化条件下的传热量。

冷负荷系数法（反应系数法）求解问题的基本思路是：将时间连续变化的扰量曲线离散为按时间序列分布的单元扰量，再求解出板壁围护结构热力系统对单位单元扰量的反应（即反应系数），最后，利用求得反应系数通过叠加积分计算出围护结构的逐时传热得热量。

《建筑环境学》题库——填空题第一章绪论1.目前人们希望建筑物能够满足的要求包括: 安全性、功能性、舒适性、美观性。

2.人类最早的居住方式: 巢居和穴居。

3、建筑与环境发展过程中面临的两个问题是: 如何协调满足室内环境舒适性与能源消耗和环境保护之间的矛盾和研究和掌握形成病态建筑的原因。

4、建筑环境学的三个任务是: 了解人和生产过程需要什么样的建筑室内环境、了解各种内外部因素是如何影响建筑环境的、掌握改变或控制建筑环境的基本方法和手段。

第二章建筑外环境1.地球绕太阳逆时针旋转是公转, 其轨道平面为66.5度。

2、赤纬是太阳中心与地球中心与地球赤道平面的夹角, 一般为23.5～－ 23.5度之间, 向北为正, 向南为负3.地方平均太阳时是以太阳通过当地的子午线时为正午12点来计算一天的时间的计时方式。

4.真太阳时是当地太阳位于正南向的瞬时为正午12时的计时方式。

5.经国际协议, 以本初子午线处的平均太阳时为世界时间的标准时。

6.经国际协议, 把全世界按世界经度划分为24时区, 每个时区包含地理经度15度。

以本初子午线东西各7.5度为零时区, 向东分12时区, 向西也分为12时区。

7、每个时区都按照它的中央子午线的平均太阳时为计时标准, 称为该时区的标准时。

8、当地时间12时的时角为0, 前后每隔1小时, 增加15度。

9、北京时间等于世界时加上8小时10、太阳位置是地球上某一点所看到的太阳方向, 常用太阳高度角和方位角来表示。

11.太阳高度角是太阳方向与水平线的夹角。

12.太阳方位角是太阳方向的水平投影偏离南向的角度。

13.影响太阳高度角和方位角的因素有: 赤纬（季节的变化）、时角（时间的变化）、纬度（观察点所在位置）。

14.太阳常数一般取I0=1353 W/㎡。

15.大气透明度越接近1, 大气越清澈, 一般取为0.65～0.75。

16.对于北京来说, 法向夏季总辐射热量最大。

17、对于郑州来说, 水平面上夏季总辐射热量最大。

绿色建筑中的建筑热湿环境调控技术在当今社会，随着环保意识的不断提高和可持续发展理念的深入人心，绿色建筑已成为建筑领域的重要发展方向。

绿色建筑旨在最大限度地减少对环境的影响，同时为居住者提供健康、舒适和高效的室内环境。

而建筑热湿环境的调控是实现绿色建筑目标的关键环节之一。

建筑热湿环境是指建筑物内部的温度、湿度、气流速度等因素共同作用所形成的环境条件。

良好的热湿环境对于居住者的身体健康、工作效率和生活质量都有着重要的影响。

在绿色建筑中，通过采用先进的调控技术，可以有效地实现节能与舒适的双重目标。

一、自然通风技术自然通风是一种利用自然力量来改善建筑热湿环境的有效方法。

它通过建筑物内外的温差、风压等自然因素，引导空气流动，实现室内外空气的交换。

合理的建筑布局和开口设计是实现自然通风的关键。

例如，将建筑物朝向主导风向布置，增加窗户的面积和位置，设置通风中庭等，都可以增强自然通风效果。

在一些气候条件适宜的地区，自然通风可以在很大程度上满足室内的通风需求，减少机械通风设备的使用，从而降低能源消耗。

此外，自然通风还可以带来新鲜的空气，降低室内污染物浓度，提高室内空气质量。

二、遮阳技术遮阳是控制建筑物得热的重要手段。

通过在建筑物的外表面设置遮阳设施，可以有效地阻挡阳光直射，降低室内温度。

常见的遮阳形式包括水平遮阳、垂直遮阳、综合遮阳和挡板遮阳等。

遮阳设施的设计需要考虑当地的气候条件、太阳高度角和方位角等因素。

在夏季，遮阳设施能够有效地减少太阳辐射进入室内；而在冬季，合理的遮阳设计可以允许适量的阳光进入，以满足室内的采暖需求。

此外，新型的智能遮阳系统可以根据天气和室内光照条件自动调节遮阳角度和位置，进一步提高遮阳效果和能源利用效率。

三、保温隔热技术保温隔热材料的应用是改善建筑热湿环境的重要措施。

在建筑物的外墙、屋顶和门窗等部位使用高效的保温隔热材料，可以减少热量的传递，保持室内温度的稳定。

常见的保温隔热材料包括聚苯乙烯泡沫板、岩棉、玻璃棉等。

建筑环境学建筑热湿环境及其工程应对策略建筑热湿环境是指室内空气的温度、湿度、风速、气流等与人的舒适度和建筑物的性能和耐久性有关的各种参数。

在设计和使用建筑的过程中，需要对热湿环境进行有效的控制和改善，以提升人们的舒适度和建筑物的性能。

本文将从热湿环境的基本概念入手，探讨建筑热湿环境的相关知识和应对策略。

热湿环境的基本概念室内热环境室内热环境是指室内空气的温度、辐射温度、空气速度和湿度等参数。

在室内设计和使用时，需要根据这些参数来确定舒适的温度区间，以提供一个相对舒适的室内环境。

室内温度室内温度是指室内空气的温度，通常用摄氏度表示。

人体对温度的感觉是有一定差异的，通常认为20℃~28℃是人体感觉温度最为舒适的范围。

辐射温度辐射温度是指人体能感受到的来自周围物体的温度。

通常用黑球温度来表示，其单位为摄氏度。

在室内设计和使用中，需要注意减小辐射温度差异，以提升室内的舒适度。

空气速度空气速度是指空气的流动速度，通常用米每秒表示。

在室内使用中，需要根据季节和环境要求确定相应的空气速度，以提升室内空气质量。

相对湿度相对湿度是指空气中所含水蒸气的百分比，通常用%RH表示。

在室内使用中，需要根据舒适度和设备运行的需求等因素来确定相应的相对湿度。

热辐射学热辐射学是研究室内辐射热传递的科学。

热辐射学的研究内容包括辐射热的基本概念、辐射热的计算方法、辐射热的特性和室内辐射热传递。

热传递热传递是指热量从高温区域向低温区域传递的过程。

热传递分为三种方式：传导、对流和辐射。

在室内设计和使用中，需要根据这些方式来确定相应的热传递模式和热传递系数，以提升室内热环境的质量。

建筑热湿环境的应对策略只换不加——冬季换气在冬季增加室内换气量，加大新风量，提高室内氧气含量，利于室内活动，使人们感到既温暖，又舒适。

此外，对于某些局部区域温湿度的要求较高的场合，还需要采取局部调节措施，以满足特殊需要。

添加——夏季空调夏季的室内温度和湿度较高，如果使用自然通风和散热的方式，很难有效降低室温和湿度，这时需要使用空调设备进行降温和除湿。