一级建筑师建筑物理与建筑设备考点复习(二)

　　二、外围护结构的传热过程和特点

　　图1-3 围护结构传热过程

　　1

　　吸热阶段

　　2

　　导热阶段

　　3

　　放热阶段

　　室内空气

　　墙体

　　室外空气

　　(一)围护结构的传热过程

　　通过围护结构的传热要经过三个阶段：

　　(1)表面吸热阶段：内表面从室内吸热(冬季)或外表面从室外空间吸热(夏季)。

　　(2)结构本身传热阶段：热量由结构的高温表面传向低温表面。

　　(3)表面放热阶段;外表面向室外空间放热(冬季)或内表面向室内空间放热(夏季)。

　　(二)表面换热

　　热量在围护结构的内表面和室内空间或在外表面和室外空间进行传递的现象称为表面换热。

　　表面换热由对流换热和辐射换热两部分组成。

　　(1-11)

　　(1-12)

　　式中 q――表面换热量，W/m2

　　θ――室内或室外壁面温度，K;

　　t――室内或室外气温，K。

　　α――表面换热系数

　　αc――对流换热系数，W/(┫?K);

　　αr――辐射换热系数，W/(┫?K)。

　　三、湿空气的物理性质

　　湿空气是干空气和水蒸气的混合物。

　　(一)水蒸气分压力与饱和水蒸气分压力

　　在一定的温度下，湿空气中水蒸气部分所产生的压力称为水蒸气分压力，用P表示，湿空气的总压力Pw是干空气压力Pd和水蒸气分压力P之和。

　　在温度和压力一定的条件下，一定容积的干空气所能容纳的水蒸气量是有限度的，湿空气中水蒸气含量未达到这一限度时叫未饱和湿空气，达到限度时叫饱和湿空气，对应的水蒸气分压力称为饱和水蒸气分压力，用Ps表示，标准大气压下，Ps只与温度有关，且随温度升高而增大。

　　(二)空气湿度

　　空气湿度是表示空气干湿程度的物理量。在表示空气的湿度时，可使用以下方式。

　　(1)绝对湿度：绝对湿度是每立方米空气中所含水蒸气的质量，单位为g/m3。

　　未饱和湿空气的绝对湿度用符号f表示，饱和湿空气的绝对湿度用fmax表示，单位为g/m3。

　　(2)含湿量：单位质量的干空气虽含水蒸气的质量，用d表示。

　　(3)相对湿度

　　一定温度、一定大气压力下，温度一定时，湿空气的绝对湿度f与同一温度下饱和湿空气的绝对湿度fmax的百分比称为湿空气的相对湿度，用 表示。

　　相对湿度的计算：

　　(1-14)

　　(1-13)

　　式中 f、fmax――湿空气的绝对湿度和同温度下饱和湿空气的绝对湿度，g/m3;

　　P、Ps――湿空气的水蒸气分压力和同温度下湿空气的饱和水蒸气分压力，Pa。

　　(三)露点温度

　　在湿空气的压力和含湿量保持不变的情况下冷却空气，未饱和湿空气成为饱和湿空气时所对应的温度叫湿空气的露点温度，用td表示。

　　露点温度可用来判断围护结构内表面是否结露。当围护结构内表面的温度低于露点温度时，内表面将产生结露。

　　四、建筑室内热环境

　　室内热环境是指室内空气温度、空气湿度、气流速度及环境辐射温度等因素综合组成的一种热物理环境。

　　(一)室内热环境要素及其对人体热舒适的影响

　　1.影响室内热环境的因素

　　主观因素：

　　人体所处的运动状态

　　人体的衣着状态

　　客观因素：室内空气温度、空气湿度、气流速度和环境辐射温度。

　　2.对室内热环境的要求

　　(1)人体的热感觉

　　人的热舒服感主要建立在人和周围环境正常的热交换上，即人由新陈代谢的产热率和人向周围环境的散热率之间的平衡关系。人体得热和失热过程用下式表示：

　　(1-15)

　　人体得失散热量，W

　　人体对流散热量，W

　　人体辐射散热量，W

　　人体蒸发散热量，W

　　当∆q=0时，人体处于热平衡状态，∆q=0时并不一定表示人都处于舒服状态，因为各种热量之间可能有许多不同的组合使∆q=0，即人们会遇到各种不同的热平衡，只有那种能使人体按正常比例散热的热平衡，才是舒服的。

　　(2)热舒适

　　热舒适是指人对环境的冷热程度感觉满意，不因冷或热感到不舒适。

　　满足舒适的条件是：

　　必要条件： 充分条件：皮肤温度处于舒适的温度范围内，汗液蒸发率处于舒适的蒸发范围内。

　　(二)室内环境的评价方法和标准

　　1.单一指标

　　使用室内空气温度作为热环境评价指标。

　　2.有效温度

　　定义：是一个将杆球温度、湿度、空气流速对热体温暖感或冷感的影响综合成一个单一数值的任意指标。它在数值上等于产生相同感觉的静止饱和空气的湿度。

　　也就是说有效温度是室内气温、空气湿度、室内风速在一定组合下的综合指标。在同一有效温度作用下，虽然温度、湿度、风速各项因素的组合不同，但人体会有相同的热舒服感觉。有效温度是通过人体试验获得的。

　　此方法有其缺陷，已被新有的有效温度ET*代替。

　　通用的指标――标准有效温度(SET*)是对新有效温度的内容有所扩展，综合考虑了不同活动水平和衣服热阻形成的。

　　(3)预测平均评价PMV

　　PMV是80年代初得到国际标准化组织(ISO)承认的一种比较全面的热舒指标。该指标已人体热平衡方程以及生理学主观感觉的等级作为出发点，综合反映了人的活动、衣着及环境的空气温度、相对湿度、平均辐射温度和室内风速等因素的关系及影响，是迄今为止考虑人体热舒适诸多有关因素最全面的评价指标PMV值所对应的冷热感如表1-1。

　　(三)室内环境控制

　　为达到满意的舒适温度范围，应该从几个层次上进行热环境设计。

　　小区热环境设计

　　合理设计建筑物

　　采用空气调节或采暖设备，以满足人体舒适的要求。

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