11、建筑热工学的任务:阐述建筑热工原理,论述如何通过建筑、规划设计的相应措施,有效地防护或利用室内外热湿作用,合理地解决房屋的保温、隔热、防潮、节能等问题,以创造良好的室内热环境,并提高维护结构的耐久性,降低建筑在使用过程中的采暖或空调能耗。2、最合适的:空气温度(20~25℃)、湿度(40%~70%)、气流速度(0.2~0.5m/s)、环境辐射温度(16~28℃)3、在常温下,处于安静状态的成年人,每小时的产热量约95~115W。当他从事重体力劳动时,每小时的产热量可达580~700W。4、室内空气温度、湿度、气流速度和环境辐射温度是室内热环境的构成要素,它们与人体产热量及衣着情况的不同组合,使得室内热环境大致可以分为舒适的、可以忍受的和不能忍受的三种情况。显然,只有采用充分空调设备的房间,才能实现舒适的室内热环境。但是如果都采用完善的空调设备,不仅在经济上不太现实,而且从生理上说,也会降低人体对环境变化的适应能力,不利于健康。5、室内热湿环境标准是建筑热工设计的基本依据之一。6、目前,我国很多建筑设计规范和标准中,仍以室内空气温度作为设计控制指标,如在严寒地区居住建筑冬季采暖居室内基准设计温度为18℃,托幼建筑采暖设计温度为20℃;在夏季冬冷地区冬季居住建筑室内热环境设计温度为16~18℃,夏季居住建筑室内热环境设计温度为26~28℃。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:是在一定温度、一定大气压力下,湿空气的绝对湿度,与同温同压下的饱和水蒸气量的百分比。(相对湿度又是空气中水蒸气分压力与同一温度下饱和水蒸汽分压力的百分比。9、露点温度:是在大气压力一定、空气含湿量不变的情况下,未饱和的空气因冷却而达到饱和状态时的温度。10、为了适应各地不同的气候条件,建筑上反映出不同的特点和要求,在寒冷的北方,建筑需防寒、保温和节能,建筑布局紧凑、体型封闭、厚重;在炎热多雨的南方,建筑应通风、遮阳、隔热、内外通透,以利降温除湿;沿海地区的建筑还需防止强风和暴雨;在高原之上的建筑应注意利用太阳能等。因此,做好建筑设计,必须熟悉建筑与气候的关系,掌握建筑气候学的基本知识。11、室外热湿气候的要素:空气温度、湿度、太阳辐射、风、降水、积雪、日照以及冻土等。12、炎热地区的建筑需要遮阳、隔热和通风,以防室内过热;寒冷地区的建筑则要防寒和保温,让更多阳光进入室内。13、从人的主观感觉出发,一年中最冷月的平均温度和最热月的平均温度比较直接地反映了当地的寒冷和炎热的程度,前面介绍的相关标准所采用的主要是温度指标。但是建筑节能设计的重点在于控制冬季采暖能耗、夏季空调降温能耗和充分利用过渡季节的自然通风与降温,而采暖和空调降温的需求除了温度的高低这个因素外,还与低温和高温持续的时间长短有着密切的关系。14、城市风的特征:一、平均风速明显小于郊外;二、风向分布基本无规律可循;三、在部分区域形成风影区(无风区)和强风区。15、热传递有三种基本方式:导热、对流、辐射16、导热:指物体中有温差时,由于直接接触的物质质点作热运动而引起的热能传递过程。17、保温材料:导热系数小于0.25的材料(石棉制品、泡沫混凝土、泡沫塑料、膨胀珍珠岩制品等)18、若材料含水性大(即湿度大),材料导热系数会显著增大,保温性能将明显降低(如湿砖的λ值要比干砖的高1倍到几倍)219、促使流体产生对流的原因:一、本来温度相同的流体,因其中莫一部分受热(或冷却)而产生的温度差,形成对流运动,叫“自然对流”;二、因为受外力的作用(如风吹、泵压等),迫使流体产生对流,叫“受迫对流”。20、建筑热工中涉及的主要是空气沿围护结构表面流动时,与壁面之间所产生的热交换过程。这种对流与导热的综合过程,称之为表面的“对流换热”,以便与单纯的对流传热相区别。21、凡温度高于绝对零度(0K)的物体,都能发射辐射热。22、黑体:能发射全波段的热辐射,在相同的温度条件下,辐射能力最大。23、太阳表面温度约为6000K,λ=0.483μm,辐射能量主要集中在λ=0.2~3.0μm的波段内,故属于短波辐射;一般围护结构表面温度约在300K左右,λ≈10μm,属于长波辐射。24、任何物体不仅具有本身向外发射辐射的能力,而且对外的辐射具有吸收性、反射性。某些材料(玻璃、塑料膜等)还具有透射性。25、围护结构外表面刷白在夏季反射太阳辐射热是非常有效的,但在墙体或屋顶中的空期间层内,刷白则不起作用。窗玻璃与一般的围护结构不同,太阳辐射热的绝大部分都能透过普通玻璃,而低温的长波辐射则很少能透过。26、如果两物体的温度不同,则较热的物体因向外辐射而失去的热量比吸收外来辐射而得到的热量为多,较冷的物体则相反。27、通过围护结构的传热要经过三个过程:①表面吸热——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——热量由高温表面传向低温表面;③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)。28、结构传热:当平壁各点温度均不随时间而变时,则通过各截面的热流强度亦不随时间而变,且都相等,此种传热称为“稳定传热”。稳定传热的特点——除温度和热流保持恒定不变之外,同一层材料内部的温度分布呈一直线,故各点的温度梯度相等。29、一维传热:有一厚度为d的单层匀质材料,当其宽度与高度的尺寸远远大于厚度时,则通过平壁的热流可视为只有沿厚度一个方向。传热特征——①通过平壁的热流强度q处处相等。只有平壁内无蓄热现象,才能保证温度稳定,因此就平壁内任一截面而言,流进与流出的热量必须相等。②同一材质的平壁内部各界面温度分布呈直线关系。30、热阻:热量由平壁内表面传至平整外表面过程中的阻力。31、多层平壁的总热阻等于各层热阻的总和。32、空气间层的热阻与厚度之间不存在成比例地增加的关系。33、通过间层的辐射换热量,与间层表面材料的辐射性能(黑度或辐射系数)和间层的平均温度有关。34、要提高空气间层的热阻,首先要设法减少辐射换热量。最有效的是在间层壁面上涂贴辐射系数小的反射材料,目前在建筑中采用的主要是铝箔,可使辐射换热量大大降低。35、材料导热系数越小,层内温度分布线的斜度越大(陡),反之,导热系数越大,层内温度分布线的斜度越小(平缓)。36、采暖建筑物耗热量指标是建筑围护结构热工性能权衡判断的依据,也是评价采暖建筑节能设计的一个重要指标。建筑物耗热量指标由通过围护结构的传热耗热量和通过门窗缝隙的空气渗透、空气调节耗热量两部分组成,其中不包括建筑物内部得热(包括炊事、照明、家电和人体散热)37、不稳定传热:当外界热作用随时间而变时,围护结构内部的温度和通过围护结构的热流量亦将发生变化。若外界热作用随时间呈现周期性的变化,则叫做周期性不稳定传热。38、建筑保温与节能设计:一、充分利用太阳能——建筑的主要朝向宜选择当地的最佳朝向,一般应采用南北向或接近3南北向,另外,结合相关的太阳能利用技术,为在建筑设计中综合开发与利用太阳能创造必要的条件。二、防止冷风的不利影响——在建筑保温与节能设计中,应争取不使大面积外表面朝向冬季主导风向。当受条件限制而不可能避开主导风向时,应在迎风面上尽量少开门窗或其他空洞,在严寒地区还应设置门斗,以减少冷风的不利影响。三、选择合理地建筑体形与平面形式——外表面面积越大,热损失越多。特规定了“体形系数”(S)即建筑物与室外大气接触的外表面积F(不包括地面和不采暖楼梯间隔墙与户门的面积)与其所包围的体积V之比,即S=F/V。建筑物的体形系数是控制建筑采暖能耗的一个重要参数,如:在部分建筑设计标准中规定在严寒、寒冷地区公共建筑的体形系数应小于或等于0.4;在严寒地区居住建筑的体形系数,3层或3层以下不应大于0.55,4~6层的建筑不应大于0.3,7~9层的建筑不应大于0.26,10层以上的建筑不应大于0.24等。四、房间具有良好的热工特性、建筑具有整体保温和蓄热能力——首先,房间的热特性应适合其使用性质,同时建筑节能要求建筑外围护结构——外墙、屋顶、直接接触室外空气的楼板、不采暖楼梯间的隔墙、外门窗、楼地面等部位的传热系数不应大于相关标准的规定值。房间的热稳定性是在室内外周期热作用下,整个房间抵抗温度波动的能力。围护结构的热惰性是影响热稳定性的主要因素。对于热稳定性要求较高和持续供暖的房间,围护结构内侧材料应具有较好的蓄热性和较大的热惰性指标值,也就是应优先选择密度较大且蓄热系数较大的材料建造。而对于热稳定性要求一般或采用间歇供暖的房间,其围护结构内侧材料应优先选用密度较小且蓄热系数较小的材料建造。五、建筑保温系统科学、节点构造设计合理39、最小传热阻特指在建筑热工的设计与计算中,容许采用的围护结构传热阻的下限值。40、地面对人体热舒适感及健康影响最大的是厚度约为3~4mm的面层材料。为了提高地板辐射采暖的热效率,不应将热管铺设在有木龙骨的空气间层中,地板面层不宜采用有木龙骨的木地板。合理有效的构造做法是将热管埋设在导热系数较大的密实材料中,面层材料宜直接铺设在埋有热管的基层上,且宜采用导温系数较大的材料做面层。41、通常是把导热系数小于0.3,并能用于绝热工程的,叫做绝热材料。习惯上把用于控制室内热量外流的叫保温材料,防止室外热量进入室内的叫隔热材料。42、影响材料导热系数的因素:密实性,内部孔隙大小、数量、形状,材料的湿度,材料骨架部分(固体部分)的化学性质以及工作温度等。43、材料受潮后,其导热系将显著增大。增大的原因是由于孔隙中有了水分以后,附加了水蒸气扩散的传热量,此外还增加了毛细的液态水分所传导的热量。水或冰取代孔隙中的空气所引起的导热系数的增加,是建筑热工设计中必须充分考虑的问题。44、保温材料按其材质构造,可分为多孔的、板(块)状的和松散状的。无机:泡沫混凝土、矿棉、岩棉、浮石;有机:软木、木丝板45、保温构造类型——单设保温层、封闭空气间层、保温与承重相结合、混合型构造46、内保温:保温层在承重层的室内侧;外保温:在室外侧;夹芯保温:保温层设置在两层密实结构层的中间。47、在极严寒地区(采暖期度日数≥6000℃·d),建筑外墙采用夹芯保温、屋顶采用外保温较可行;在严寒和寒冷地区,建筑外墙与屋顶均采用外保温系统较为科学;在夏热冬冷地区,居住建筑采用内保温,公共建筑采用外保温较为合理;在夏热冬暖地区,建筑围护结构以保温与承重相结合的自保温系统或内保温系统为主;而在温和区,非透明围护结构的构造对建筑的节能影响较小,应充分重视透明围护结构的遮阳与隔热处理。48、确定外窗和幕墙的形式、大小和构造,需要考虑:采光、通风、隔声、保温、节能、泄爆等。449、外窗与透明幕墙的保温与节能:1)提高气密性,减少冷风渗透——开启扇应采用双道或多道弹性好、耐久性强的密封条密封;推拉窗的开启扇四周应采用中间带胶片毛条或橡胶密封条密封。2)提高窗框保温性能——提高玻璃幕墙的保温性能,可通过采用隔热型材、隔热连接紧固件、隐框结构等措施,避免形成热桥。幕墙的非透明部分,应充分利用其背后的空间设置密闭空气层或用高效、耐久、防水的保温材料进行保温构造处理。3)改善玻璃的保温能力。50、以双玻璃的特朗勃集热墙为例,从我国在部分地区的一般居住建筑的情况来看,采用240cm厚砌体最佳,而采用12cm后的砖砌体则会出现室温波动过大的现象。51、在材料内部可以迁移的只是两种相态,一种是以气态的扩散方式迁移(又称水蒸气渗透);一种是以液态水分的毛细渗透方式迁移。52、陶土防潮砖和防潮缸砖就有呼吸防结露作用。53、防止和控制内部冷凝:1)合理布置材料层的相对位置;2)设置隔气层;3)设置通风间层或泄气沟道。54、木板地面很少泛潮,而水磨石地面却可能出现一薄水层。55、地面的面层材料的密度较大,表面蓄热能力较强:水磨石、水泥、瓷砖、水泥花砖。由于这些地面的表面材料很密实,不会吸收表面上的凝结水,因此泛潮后,表面显得十分潮湿。56、防止地面泛潮的措施:①地面面层宜采用蓄热系数S小的材料,这样可减少表面温度与空气温度间的差值,从而可大大减少表面冷凝的机会;②黄梅期内地面发生短暂性的冷凝常属