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建筑物理第三版（柳孝图）1.1章1.为什么从事建筑设计的技术人员需要学习热环境知识、研宄热环境问题？答：从事建筑设计的技术人员需要学习热环境知识、研究热环境问题的原因主要有：(1) 室内热环境的品质直接影响人们的工作、学习和生活，甚至人体的健康。
营造相对舒适的室内热环境是建筑热工学的主要研宄目的之一。
(2) 只有掌握影响室内热环境的室外气候因素方面的知识，才能针对各地气候的不同特点，采取适宜的建筑设计方法和技术手段，以改善室内的热环境。
(3) 建筑热工学的知识，对提卨设计水平，保证工程质量，延长建筑物使用寿命，节约能源消耗，降低采暖和空调费用，取得全而的技术经济效果，意义尤为明显。
2.人体有哪儿种散热方式？各受哪些因素的制约与影响？答：（1)人体散热方式的类型人体新陈代谢产热、对流换热、辐射散热、人体蒸发散热。
(2)制约人体散热方式的因素①人体新陈代谢产热主要决定于人体的新陈代谢率及对外作机械功的效率；②对流换热取决于着衣体和空气间的温度差、气流速度以及衣着的热物理性质；③辐射换热取决于两者的温度，辐射系数，相对位置以及人体的有效辐射而积：④人体的蒸发散热与空气流速、从皮肤表而经衣服到周围空气的水蒸气压力分布、衣服对蒸汽的渗透阻等因素有关。
3. 影响人体热舒适的物理参数有哪些？它们各自丨涉及哪些因素？答.•影响人体热舒适的物理参数有人体本身和室内热环境两个方而。
，其涉及的因素如下：(1) 人体本身包含人体新陈代谢率、皮〗庆平均温度、汗液蒸发率及所着衣服热阻四个因素。
(2) 室内热环境包含室内空气温度、空气相对湿度、气流速度、环境平均辐射温度四个因素。
4. 为什么人体达到了热平衡，并不一定就是热舒适？答：人体达到了热平衡但并不一定就是热舒适的主要原因有：(1) 人体达到热平衡只是达到热舒适的必要条件。
(2) 人体达到热平衡的公式为Aq=qm土qe土qr—qw，式中各项还受一些条件的影响，可以在较大的范围内变动，许多种不同的组合都可以满足上述热平衡方程，但人体的热感却可能有较大差异。
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。
新有效温度所谓ET*，就是相对湿度为50%的假想封闭环境中相同作用的温度。
该指标同时考虑了辐射、对流和蒸发三种因素的影响，因而受到了广泛的采取。
等新有效温度曲线如图所示。
（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。
建筑热环境热环境绪论●建筑物和它所处的城市环境常年受到各种气候因素的作用，诸如风、霜、雨、雪、太阳辐射等，一般统称为建筑气候的热湿作用。
建筑物外围护结构又将人们的生活与工作空间分为室内和室外两部分，因而，建筑热环境也就分为室内热环境和室外热环境。
在建筑物经受室内外各种热环境因子的作用时，属于室外的因素如太阳辐射、空气的温湿度、风、雨雪等，一般称之为“室外热湿作用”；属于室内的如空气温湿度、生产和生活散发的热量与水分等，则称之为“室内热湿作用”。
人们为了营造所需要的建筑和城市热环境，就必须从建筑气候环境的变化规律出发考虑相应的对策。
因此，建筑气候环境的热湿作用是建筑工程设计和城市规划设计的重要依据，它不仅直接影响工程设计的热环境质量，也在很大程度上影响建筑和城市的可持续发展。
●建筑热工学的任务是介绍建筑热工学原理，论述如何通过建筑规划和设计上的相应措施，有效地防护或利用室内外环境的热湿作用，合理解决建筑和城市设计中的防热、防潮、保温、节能、生态等问题，以创造可持续发展的人居环境。
当然，在大多数情况下，单靠建筑措施是不能完全满足对室内外热环境的要求的。
为了获得合乎标准的室内外热环境，往往需要配备适当的设备，进行人工调节。
如在寒冷地区设置采暖设备，在炎热地区采用空调通风设备等等。
但须注意的是，只有首先充分发挥各种建筑措施的作用，再配备一些必不可少的设备，才能做出技术上和经济上都合理的设计。
●建筑气候环境的基本特征、围护结构传热传湿的基本原理和计算方法是建筑热工学的中心内容。
同时还必须了解材料的热物理性能，重视构造处理的技能，才能正确解决实际的设计任务。
●本篇内容着重介绍一般工业与民用建筑的热工设计，包括建筑保温设计、防潮设计、防热设计和建筑节能设计等。
对于某些特殊用途的房间(如高湿、恒温恒湿房间等)的热工设计，除须应用本篇所述的内容以外，还得参阅有关的专著和文献。
第一讲建筑与气候1.1室外热环境●室外热环境是指作用在建筑外围护结构上的一切热物理量的总称；是室外气候的组成部分，是建筑设计的依据；建筑外围护结构的主要功能即在于抵御或利用室外热环境的作用。
如何贯彻《公共建筑节能设计标准》《公共建筑节能设计标准》GB50189（2023年4月4日发布、2023年7月1日实行，GB50189-93同时废止）合用于新建、改建和扩建公共建筑节能设计。
其重要内容如下：建筑与建筑热工设计1．1一般规定1．1．1建筑总平面的布置和设计，宜运用冬季日照并避开冬季主导风向，运用夏季自然通风。
建筑的主朝向宜选择本地区最佳朝向或接近最佳朝向。
1．1．2严寒、寒冷地区建筑的体形系数应小于或等于0.40。
当不能满足本条文规定期，必须按GB50189-2023第4.3节的规定进行权衡判断。
1.2 围护结构热工设计1.2.1各城市的建筑气候分区应按表1.2.1拟定。
表1.2.1 重要城市所处气候分区《民用建筑热工设计规范》GB50176-93，将全国建筑热工设计分为严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区和温和地区（见全国建筑热工设计分区图）。
1.2.2根据建筑所处城市的建筑气候分区,围护结构的热工性能应分别符合表1.2.2-1、表1.2.2-2、表1.2.2-3、表1.2.2-4、表1.2.2 -5以及表1.2.2-6的规定，其中外墙的传热系数为涉及结构性热桥在内的平均值K m。
当建筑所处城市属于温和地区时应判断该城市的气象条件与表1.2.1中的哪个城市最接近,围护结构的热工性能应符合那个城市所属气候分区的规定，当本条文的规定不能满足时,必须按GB50189-2023第4.3节的规定进行权衡判断。
表1.2.2-1 严寒地区A区围护结构传热系数限值表1.2.2-2 严寒地区B区围护结构传热系数限值表1.2.2-3 寒冷地区围护结构传热系数和遮阳系数表1.2.2-4 夏热冬冷地区围护结构传热系数和遮阳系数表1.2.2-5 夏热冬暖地区围护结构传热系数和遮阳系数表1.2.2-6 不同气候区地面和地下室外墙热阻限值1.2.3外墙与屋面的热桥部位的内表面温度不应低于室内空气露点温1.2.4建筑每个朝向的窗(涉及透明幕墙)墙面积比均不应大于0.70。
探析住宅建筑自然通风对室内热环境的影响作者：熊国武来源：《科技与企业》2013年第21期【摘要】自然通风作为改善住宅建筑室内热环境和空气品质的重要手段，在热压、风压作用下形成空气流通，是一项古老而重要的通风方式，对于减少室内消耗、改善空气品质、提高人体舒适性具有重要作用。
住宅建筑空调等设备的大量使用造成建筑能耗快速增长，如何有效利用自然通风降低建筑能耗已成为我们设计工作者面临的一项重大课题，文章将对住宅建筑自然通风对室内环境的影响进行探析，并提出了改善室内环境的措施。
【关键词】住宅建筑；自然通风；室内热环境；空气品质住宅建筑自然通风是在建筑室内外风压和热压作用下形成空气流通，达到控制室内污染浓度、改善室内空气品质、调节室内热环境的目的，具有节能、环保的优点，能为居民提供良好的居住环境。
当前，利用自然通风来改变室内环境已成为现代节能建筑和生态建筑设计不可或缺的设计理念，也是现代建筑可持续发展观理念的必然要求。
下面将结合个人实践经验探析住宅建筑自然通风对室内热环境的影响。
1.自然通风的理论机理1.1利用风压实现自然通风当风吹向建筑时，会受到建筑物的阻挡，动压转换为静压为正压，气流绕过建筑由于空气涡旋的作用形成动压阴影区产生负压力，侧风面和背风面并在相应位置产生静压负压力，室内空气在建筑迎风面和背风面之间压力差的作用下实现的空气流通就是风压通风。
风压是实现自然通风的主要手段，我国很多非空调住宅建筑多利用风压来促进室内空气流动，改善室内空气品质。
通常情况下，压力差大小与建筑形式、建筑与风的夹角以及建筑周围环境有关。
1.2利用热压实现自然通风热压是由于室内外空气温差形成密度差和一定的高差联合作用下产生压差，沿着建筑物墙面的垂直方向出现压力梯度即所谓的“烟囱效应”来实现建筑的自然通风。
热压与室内外温差与进、出风口的高差成正比。
在实际建筑设计时，可采用烟囱、通风塔、天井中庭等形式，为利用自然通风创造有利条件，使得建筑物有良好的通风效果。
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%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(以及降水) 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。
