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1/14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Aq0与波动振幅Af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fmax的比值。相对湿度一般用百分数表示，并用φ表示。φ=𝑓𝑓𝑚𝑎𝑥×100%13、露点温度P682/14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td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。15、建筑物体形系数74建筑体形系数是指，建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围体积的比值。16、建筑物采暖耗热量指标P82是指按照冬季或采暖期室内环境设计标准和设定的室外计算条件没计算出的单位建筑面积在单位时间内的需由室内采暖设备提供的热量。17、建筑通风P118一般是指将新鲜空气导入人们停留的空间，以提供呼吸所需要的空气，除去过量的湿气，稀释室内污染物，提供燃烧所需的空气以及调节气温。18、建筑日照P131阳光职介照射到建筑地段、建筑物外围护结构表面和房间内部的现象称为建筑日照。19、太阳高度角P135太阳直射光线与地平面间的夹角。20、太阳方位角P135太阳直射光线在地平面上的投影线与地平面正南向所夹的角（以正南S为0o，向西为正，向东为负）21、日照间距P139指前后两排房屋之间，为保证后排房屋在规定的时日获得所需日照量而保持的一定间隔距离。22、外遮阳系数P149在阳光直射的时间里，透进有遮阳设施窗口的太阳辐射量与透进没有遮阳设施窗口的太阳辐射量的比值，称为外遮阳系数，用符号SD表示。23、窗口综合遮阳系数P149（Sw）指窗玻璃遮阳系数SC与窗口的外遮阳系数SD的乘机二、填空1、室内热环境的影响因素有室外气候因素、热环境设备的影响、家用电器等设备的影响和人体活动的影响。2、人的冷热感觉不仅取决于室内气候，还与人体本身的条件（健康状况、种族、性别、年龄、体形等）、活动量、衣着状况等诸多因素有关。3、当达到热平衡状态时，对流换热约占总散热量的25％～30％，辐射散热量占45％～50％，呼吸和无感觉蒸发散热量占25％～30％时，人体才能达到热舒适状态。4、城市与郊区相比，郊区得到的太阳直接辐射多，城市的平均风速低，郊区的湿度大，城市的气温高，城市气候的特点表现为热岛效应。5、按照我国《民用建筑热工设计规范》GB50176-93，将我国划分成严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区及温和地区五个区。6、风向和风速是描述风特性的两个要素。7、对流换热系数α的单位是W/m2·K，热阻R的单位是m2·K/W8、围护结构保温构造可分为：保温、承重合二为一构造；保温层、结构层复合构造以及单一轻质保温构造三种。3/149、建筑物的通风中，产生压力的原因有：风压作用和热压作用。10、外围护结构由于冷凝而受潮可分为表面凝结和内部冷凝两种。11、根据遮阳装置的安放位置，可分为内遮阳、中间遮阳和外遮阳三种。三、简答1、影响地面附近气温的因素有哪些？P26-答：（1）入射到地面上的太阳辐射热量（2）大气的对流作用（3）下垫面的不同（4）海拔高度、地形地貌2、请用相对湿度观点解释下图。P28P68答：3、影响区域内热微环境的因素有哪些？P33-答：（1）地段下垫面（2）建筑群布局（3）选用的建筑群材料4、说明最小传热阻的定义式中[Δt]的意义和作用。P77-答：[Δt]是室内空气与维护结构内表面之间的允许温差。其值大小反映了围护结构保温要求的高低，按[Δt]设计的围护结构可保证内表面不结露，θi不会太低而产生冷辐射。5、建筑保温的途径有哪些？P73-答：（1）建筑体形的设计，应尽量减少外围护结构的总面积（2）围护结构应具有足够的保温性能（3）争取良好的朝向和适当的建筑物间距（4）增强建筑物的密闭性，防止冷风渗透的不利影响（5）避免潮湿、防止壁内产生冷凝6、建筑防热的途径有哪些？P103-答：（1）减弱室外热作用（2）窗口遮阳（3）围护结构的隔热与散热（4）合理地组织自然通风（5）尽量减少室内余热四、论述1、试述人体热平衡的影响因素？P18-答：（1）人体新陈代谢产热量qm主要决定于人体的新陈代谢率及对外作机械功的效率。4/14单位时间内人体新陈代谢所产生的热量，成为新陈代谢率，通常用符号m表示，单位为W/m2（人体表面积），亦常以“met”表示，1met=58.2W/m2。新陈代谢率的数值随人的活动量而异，人体新陈代谢过程释放出的能量有时部分用来对外作机械功，大部分则转化为人体内部的热量，即人体新陈代谢产热量。（2）对流换热量qc是当着衣体表面与周围空气间存在温度差时的热交换值，取决于着衣体表面和空气间的温差、气流速度以及衣着的热物理性质。（3）辐射换热量qr是在着衣体表面与周围环境表面间进行的，它取决于两者的温度、辐射系数、相对位置以及人体的有效辐射面积。当人体温度高于周围表面温度时，辐射换热的结果，人体失热，qr为负值；反之，人体得热，qr为正值。（4）人体的蒸发散热量qw是由无感蒸发散热量与有感的显汗蒸发散热量组成的。无感蒸发是通过肺部呼吸和皮肤的隐汗蒸发进行的，属于无明显感觉的生理现象。有呼吸引起的散热量通过肺部的空气量成正比，也即与新陈代谢率成正比。至于通过皮肤的隐汗散热，是因皮肤水分扩散引起的，取决于皮肤表面和周围空气的水蒸气压力差。有感的显汗蒸发散热量是指考皮下汗腺分泌的汗液蒸发来散热。散热量的大小决定于排汗率，当排汗率不大，而环境允许人体的蒸发散热量很大时，体表上没有汗珠形成，此时蒸发所需的热量几乎全部取自人体。但当体表积累的汗水较多，形成一定大小的水珠，甚至全身湿透时，汗液蒸发的热量将有相当数量取自周围空气，有的还可能是因吸收环境辐射辐射热量而蒸发的。显然，在这种情况下，蒸发汗液所消耗的热量远大于人体的蒸发散热量。人体靠有感的汗液蒸发散失的热量，在整个皮肤表面100%为汗液湿透时，达到最大值。它与空气流速、从皮肤表面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。综上所述，影响人体热感的因素为：空气温度ti，空气相对湿度φi，气体流速υi，环境平均辐射温度θi，人体新陈代谢率m和人体衣着状况等。2、室内热环境综合评价有哪些指标？P20-答：（1）有效温度有效温度是依据半裸的人和穿夏季薄衫的人，在一定条件的环境中所反映的瞬间热感觉，作为决定各项因素综合作用的评价标准。（2）热应力指数热应力指数即人体所需的蒸发散热量与室内环境条件下最大可能的蒸发散热量之比，一般用百分比表示，即HSI=𝑞𝑟𝑒𝑞𝑞𝑚𝑎𝑥×100%（qreq=qm+-qc+-qr）（3）预计热感觉指数为了全面评价室内热环境参数以及人体状况（人体活动和衣着）对人体人舒适的影响，丹麦学者房格尔在大量实验研究和调查统计的基础上提出了预计热感觉指数PMV以及不满意百分比PPD的评价指标。3、试分析与建筑密切有关的气候要素。P25-答：与建筑密切有关的气候要素有：太阳辐射、气温、温度、风、降水等。（1）太阳辐射能是地球上热量的基本来源，是决定气候的主要因素，也是建筑物外部最主要的气候条件之一。（2）气温，大气中的气体分子在吸收和放射辐射能时具有选择性，主5/14要靠吸收地面的长波辐射增温。（3）空气湿度是指空气中水蒸气的含量。（4）风是指由大气压力差所引起的大气水平方向的运动。从大地蒸发出来的水汽进入大气层，经过凝结后又降到了地面上的液态或固态水分，简称降水。4、围护结构传热异常部位有哪些？它们的保温措施有哪些？P88-答：异常部位：门窗洞、外围护结构转交及交角、围护结构中的各种嵌入体、地面等。保温措施：窗的保温（1）提高窗的保温性能（2）控制各向墙面的开窗面积（3）提高窗的气密性，减少冷风渗透（4）提高窗户冬季太阳辐射得热;热桥保温；外墙交角保温；地面的保温5、防止和控制冷凝的措施有哪些？P98-答：防止和控制表面冷凝（1）正常湿度的采暖房间（2）高湿房间（3）防止地面泛潮；防止和控制内部冷凝（1）材料层次的布置应遵循“难进易出”的原则（2）设置隔气层（3）设置通风间层或泄气沟道6、试分析材料层次的布置“难进易出”原则。P99答：采用材料蒸汽系数由小变大或材料导热系数由大变小的布置方式，将轻质保温材料布置在外侧，密实材料层布置在内测，首先尽量减少进入材料内部蒸汽渗透量，一旦水蒸气进入了材料内部则应采取措施使之尽快排出，必要时亦可在外侧构造中设置与室外相通的排气孔洞，使水蒸气难进易出，内部不易出现冷凝。7、试分析遮阳设施对室内环境的影响。P149-答：（1）对太阳辐射热的阻挡：这样设施尽管形式有所不同，但经合理设计的遮阳构件对遮挡太阳辐射热的效果是很显著的（2）对室内气温的影响表现为开窗时室内气温上升，闭窗时室内气温下降（3）对室内采光的影响：遮阳设施能阻挡阳光直射，使室内照度分布均匀，防止发生炫光，有助于视觉的正常工作（4）对室内通风的影响：由于遮阳板的存在，建筑周围的局部风压也会出现大幅度的变化，对房间通风有一定的阻挡作用，使室内风速有所降低五、计算题1、【例1.2-3】P552、【例1.2-4】P563、【例1.3-3】P964、【例1.4-1】P1085、【例1.5-2】P1366、P72(15)7、P156(2)建筑光学一、名词解释1、光通量P1636/14根据辐射对标准广光度观察者的作用导出的光度亮，是说明某光源向四周空间发射出的光能总量。单位lm2、发光强度P163光源在给方向上的发光强度是该光源在该方向的立体角元内dΩ传输的光通量dΩ除以该立体角之商,发光强度的符号为I，单位坎德拉，符号为cd，它表示1球面度立体角内均匀发射出1lm的光通量，1cd=1𝑙𝑚1𝑠𝑟。3、照度P163-164对于被照面而言，常用落在其单位面积上的光通量多少来衡量它被照射的程度，这就是常用的照度，符号用E来表示，它表示被照面的光通量密度。照度单位为勒克斯，符号为lx，它等于1流明的光通量均匀分布在1平方米被照面上，1lx=1𝑙𝑚1𝑚24、亮度P166单位投影面积上的发光强度，亮度的符号为L，计算公式为L=𝑑2𝛷𝑑𝛺𝑑𝐴𝑐𝑜𝑠𝛼5、规则反射P169就是在无漫射的情形下，按照几何光学的定律进行的反射6、漫透射P172就是在宏观上不存在规则透视时，由透射造成的漫射7、能见度P173在室内应用时，以人眼恰可见到的标准目标的距离定义故称为能见度8、眩光P177眩光就是在视野中由于亮度的分布或亮度范围的不适宜，或存在着极端的对比，以致引起不舒适感觉或降低观察