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建筑物理结课作业学院：建筑学院班级：城规132姓名：李明晓学号：201303108第1.3章建筑保温与节能1.3.1建筑保温的途径1.建筑体形设计，尽量减少外围护结构总面积（体型系数0.30.350.4体型系数超过规范值，要提高围护结构的保温性能加以弥补）一栋建筑物在温差条件一定时，总传热量的多少与建筑围护结构的总面积成正比。减少外围护结构总面积也就能减少能耗，即可节省开支又节约了能源。2.围护结构应有足够的保温性能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（在设计中尽可能避开迎风地段，减少门窗洞口，加强门窗的密闭性；在出入频繁的大门处设置门斗）5.避免潮湿，防止壁内产生冷凝（建筑材料的导热系数随材料的含湿量增大而增大）1.3.2围护结构保温设计1.围护结构保温设计计算1）最小传热阻R0,min的计算建筑保温的最小传热阻：R0,min=（ti－te）·n·Ri/[⊿t]2）围护结构的经济传热阻所谓的经济传热阻，是指围护结构单位面积的建造费用（初次投资的折旧费）与使用费用（由围护结构单位面积分摊的采暖运行费用和设备折旧费）之和达到最小值时的传热阻。3）围护机构平均传热系数的计算Km=kp*Fp+KB1*FB1*KB2*FB2+KB3*FB3/(Fp+FB1+FB2+FB3)4）建筑物采暖耗热量指标计算qH=qH*T+qINF-qI*H2.围护结构保温构造围护结构的保温构造分为三种：1）保温、承重合二为一（自保温）构造2）保温层、结构层复合构造3）单一轻质保温构造。保温构造优缺点适用范围保温、承重合二为一（自保温）构造构造简单、施工方便、能保证保温构造与建筑同寿命，这类构造的传热阻不会很高，一般不适宜在保温构造性能要求很高的建筑中使用。多用于低层或多层墙体承重的建筑保温层、结构层复合构造（内外夹芯）有效地增加围护结构的传热阻、满足保温要求，也可减轻围护结构的自重，使承重结构更加经济合理。单一轻质保温构造（加气混凝土砌块和配筋的加气混凝土墙板）热阻很大，可以满足围护结构保温要求，同时减轻建筑的荷载，但热稳定性较差，对于热稳定性要求较高的建筑，应对热阻进行附加修正多层和高层建筑内保温保温层在承重层内侧保温材料不受室外气候的影响，无需特殊的防护；且在间歇使用的建筑空间如影剧院观众厅、体育馆等，室内供热时温度上升快；但对间歇采暖的居室等连续使用的建筑空间则热稳定性不足，且极易在围护结构内部产生冷凝水。外保温保温层在承重层外侧热容量大；房间热稳定性较好；对防止和减少保温层内部产生冷凝水和防止围护结构的热桥部位内表面局部凝结都有利；有效的保护了主体结构；施工对室内影响不大，有利于节能改造。夹芯保温将保温层布置在两个结构层中间使保温层两侧都有保护，对保温材料的要求不高，要严格控制非透气性材料的湿度1.3.3围护结构传热异常部位的保温措施1.窗的保温A.提高窗的保温性能：.a改善玻璃部分的保温性能（增加空气层，镀低辐射涂层（low-e玻璃），挂窗帘（铝箔窗帘））b.提高窗框的保温性能（塑料窗框）c.控制各向墙面的开窗面积d.提高窗的气密性，减少冷风渗透e.提高窗户冬季太阳辐射得热2.热桥保温3.外墙交角的保温4.地面的保温1.3.4围护机构受潮的防止与控制1.围护机构内部冷凝的检验围护结构内部是否出现冷凝现象主要取决于内部各处的温度是否低于该处的露点温度。“P”分布线：有交点——冷凝；无交点——无冷凝。（南方泛潮也是冷凝）2.防止和控制表面冷凝的措施1)防止和控制表面冷凝（a.正常湿度的采暖房间b.高湿房间c.防止地面泛潮）2)防止和控制内部冷凝（材料层布置遵循“难进易出”原则：a.材料蒸汽系数由小变大或材料导热系数由大变小——外保温；b.倒置屋面；c.设置隔气层d.设置通风间层或泄气通道)第1.4章建筑隔热与通风1.4.1室内过热的原因及其防热途径原因：（1）室外较高气温通过室内、外空气对流将大量的热量传入室内（2）太阳辐射热透过窗户直接进入室内（3）外来长波辐射过窗户直接进入室内（4）通过围护结构传入热量（5）室内生产、生活及设备产生的余热防热途径：（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）合理组织自然通风（5）尽量减少室内余热1.4.2.围护结构隔热设计：1.隔热设计标准：θi,max≤te,max2.室外综合温度1）定义：建筑物外围护结构受到室外温度和太阳辐射的两部分的作用，将二者合二为一称为室外综合温度，是假想的、实际不存在的温度。2）物理意义：用室外综合温度计算出建筑外围护结构的热性能、建筑冷负荷和热负荷。3）影响因素：a.外界空气温度b.外表面所吸收的太阳辐射c.与外界环境的长波辐射交换3.围护结构隔热设计的计算应按双向周期性传热理论进行计算要检验内表面最高温度是否满足规范要求，即是否满足θi,max≤te,max4.外围护结构隔热措施1)屋顶隔热a.采用浅色外表面，减少太阳辐射当量温度b.提高屋顶自身的隔热性能c.通风隔热屋顶d.种植屋面隔热e.水隔热屋顶）2)外墙隔热1.4.3房间的自然通风1.自然通风的原理（1）风压作用下的自然通风风压的计算公式：P=0.5K（2）热压作用下的自然通风2.自然通风的组织（1）建筑朝向，间距及建筑群的布局一般来说，错列式、斜列式布置方式比行列式、周边式为好。（2）建筑的平面布置与剖面设计（3）门窗的位置和尺（4）门窗开启方式（5）设置导风板第1.5章建筑日照与遮阳1.5.1日照的基本原理太阳光线与地球赤道面所夹的圆心角，叫太阳赤纬角。赤纬角在+-23度27分之间变化。P133太阳高度角指太阳直射光线与地平面间的夹角。日出日落的太阳高度角为0度，正午12点的太阳高度角最大，太阳方位角为0度或180度。上下午的太阳高度角对称。向东为正，向西为负。太阳方位角指太阳直射光线在地平线上的投影线与地平面正南向所夹得角，通常以正南向为0度。向西为正，向东为负。时角指太阳所在的时圈与通过正南点的时圈所构成的夹角，单位为度。15度15（t-12）春秋分昼夜等长，所以日出时间为上午6:00，日落时间为下午6:00.1.5.2日照标准与日照间距日照标准中的日照量包括日照时间和日照质量两个方面。日照间距系数公式：L=D/HD为日照间距H为遮挡计算高度1.5.3日照分析方法1.棒影日照图棒影的长度L=H*棒影的方位角：’=+1802.平投影日照图1.5.4建筑遮阳固定式外遮阳遮阳形式适用范围水平式遮阳南向南向北向竖直式遮阳北向，东北向、西北向综合式遮阳东南向、西南向挡板式遮阳东向、西向可调式外遮阳遮阳篷、百叶窗、室外卷帘玻璃式外遮阳吸热玻璃、反射玻璃、低辐射玻璃第二篇建筑光学第2.1章建筑光学基本知识本篇研究的光是一种能直接引起视感觉的光谱辐射，其波长范围为380—780mm。波长大于780mm的红外线、无线电波等，以及小于380mm的紫外线、X射线等，人眼都感觉不到。2.1.1眼睛与视觉1.眼睛的构造眼睛的主要组成部分为瞳孔、水晶体、视网膜、感光细胞。两种感光细胞在视网膜上的分布是不均匀的：锥状细胞主要集中在视网膜的中央部位，称为“黄斑”的黄色区域。黄斑区的中心有一小凹，称“中央窝”两种感光细胞有各自的功能特征，锥体细胞在明亮环境下对色觉和视觉敏锐起决定作用。而杆体细胞在黑暗环境中对明暗感觉起决定性作用。2.人眼的视觉特点1）视看范围（视野）2）明暗视觉介于明视觉和暗视觉之间的视觉是中间视觉。3)光谱光视效率光谱光视效应：人眼看同样功率的辐射，在不同波长时感觉到的明亮程度不同。人眼的这种特性用光谱光视效率曲线来表示。（表示两种颜色的波长比值）明视觉曲线波长的最大值在波长555nm处，即在黄绿光部位最亮。（辐射强度相同，黄绿光的发光强度最大）2.1.2基本光度单位和应用1.光通量我们必须采用以标准光度观察者对光的感觉量为基准的单位—光通量来衡量光能量。单位流明（lm）。Km———最大光谱光视效能，在明视觉时Km为683lm/W。2.发光强度Ⅰ：某方向单位立体角内的光通量分布；单位cd；1cd＝1lm/sr3.照度被照面单位面积上获得的光通量；单位lx，1lx＝1lm/㎡4.亮度L：人眼视看物体亮暗，单位cd/㎡，1sb＝104cd/㎡，1asb＝1/πcd/㎡。5.发光强度与照度的关系距离平方反比定律：发光强度Ⅰ、照度E关系，E＝Ⅰ/r2cosα，例2.1-36.照度和亮度的关系立体角投影定律：E＝LΩcosi，例2.1-4，或E＝Ls〞/r2，s〞是发光面在被照面上的二次投影面积。（一个距离，两个角度或方向）2.1.3材料的光学性质反光类：定向；扩散又分漫射或均匀扩散；混合反射。漫射或均匀扩散类L＝ρEasb或1/πρEcd/㎡透光类：定向；扩散又分漫射或均匀扩散；混合透射。漫射或均匀扩散类L＝tEasb或1/πtEcd/㎡朗伯余弦定律和配光曲线：Ⅰ＝Ⅰ0cosi2.1.4可见度及其影响因素定义：可见度是指人眼辨识物体存在或形状的难以程度。1.亮度亮度最低亮度：asb；刺眼亮度：16sb2.物体的相对尺寸（用视角描述）3.亮度对比（观看对象和背景之间亮度的差异天然光比人工光的效果好）4.识别时间5.炫光眩光就是在视野中由于亮度的分布或亮度范围不适宜，或存在着极端的对比，以致引起不舒适感觉或降低观察细部或目标能力的视觉现象。（直接眩光：发光体引起；反射眩光：由视野中的反射引起）（1）直接眩光解决措施：a.限制光源亮度b.增加眩光源的背景亮度，减少二者之间的亮度对比c.减少形成眩光的光源视看面积（减小立体角）d.尽可能的增大眩光源的仰角（2）反射眩光解决措施：a.尽可能使视觉作业的表面为无光泽表面，以减少规则反射形成的反射眩光b.应使视觉作业避开和远离照明同人眼形成的规则反射区域c.使发光表面面积大、亮度低的光源d.使引起反射的光源形成的照度在总照度中所占比例减少第2.2章天然采光2.2.1光气候和采光系数1.光气候：天然光的组成：直射光、漫射光；2.影响因素：晴天、阴天。阴天地面照度取决于：太阳高度角；云状、云量；地面反射能力；大气透明度。3.亮度分布：Lθ＝（1＋2sinθ）Lz/3，地面照度E＝7/9πLz，或L42°4.光气候概况和光气候分区：五个分区，Ⅰ～Ⅴ；临界照度分别6000lx、5500lx、5000lx、4500lx、4000lx。5.采光系数C：描述建筑房间获取天然光的本领或能力。全阴天漫射光照射下，室内给定平面上某一点由天空漫射光所产生的照度En与同时刻、同地点室外无遮挡水平面上由天空漫射光所产生的照度Ew的比值。C＝En/Ew×100％2.2.2窗洞口天然采光方式：侧面采光、顶部采光、混合采光1、侧窗（侧面采光）采光量：正方形窗竖长方形橫长方形；照度均匀性：竖长方形正方形橫长方形（窄而深的房间宜用竖长方形窗，宽而浅的房间宜采用橫长方形窗）高侧窗（用于美术展览）侧窗采光缺点：照度沿房间进深下降很快，分布很不均匀，房间深处照度不足。解决措施：提高窗位置或采用乳白玻璃、玻璃砖等扩散透光材料或采用将光线折射至顶棚的折射玻璃。2、天窗（顶部采光）种类：（1）矩形天窗（纵向矩形天窗、梯形天窗、横向矩形天窗、井式天窗）（2）锯齿形天窗（3）平天窗采光效果最好：平天窗；通风效果最好：下沉式天窗矩形天窗纵向矩形天窗梯形天窗（矩形天窗的玻璃倾斜放置）采光量优于矩形天窗，但易积尘，进而影响采光横向矩形天窗（下沉式天窗）通风效果最好井式天窗无论是热压还是风压通风，天窗总是负压区。主要用于高温车间锯齿形天窗窗口朝向北面用于恒温恒湿的车间如纺织厂的纺纱、织布、印染等车间平天窗可用于坡屋顶和坡度较小的屋面，可做成采光罩、采光板、采光带采光效果最好2.2.3采光设计1.采光标准1）采光标准：采光等级、采光系数最低值、采光系数平均值。2）采光质量：采光均匀度；指最低值与平均值之比，采光等级Ⅰ～Ⅳ时，不宜小于0.7。窗眩光；光反射比。2.采光设计步骤：（1）搜集资料a.了解设计对象对采光的要求（房间的工作特点和精密，工作面位置，工作对象的表面情况，