一級建筑師建筑物理與建筑設(shè)備考點復(fù)習(xí)(二)

　　二、外圍護結(jié)構(gòu)的傳熱過程和特點

　　圖1-3 圍護結(jié)構(gòu)傳熱過程

　　1

　　吸熱階段

　　2

　　導(dǎo)熱階段

　　3

　　放熱階段

　　室內(nèi)空氣

　　墻體

　　室外空氣

　　(一)圍護結(jié)構(gòu)的傳熱過程

　　通過圍護結(jié)構(gòu)的傳熱要經(jīng)過三個階段：

　　(1)表面吸熱階段：內(nèi)表面從室內(nèi)吸熱(冬季)或外表面從室外空間吸熱(夏季)。

　　(2)結(jié)構(gòu)本身傳熱階段：熱量由結(jié)構(gòu)的高溫表面?zhèn)飨虻蜏乇砻妗?/P>

　　(3)表面放熱階段;外表面向室外空間放熱(冬季)或內(nèi)表面向室內(nèi)空間放熱(夏季)。

　　(二)表面換熱

　　熱量在圍護結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面和室內(nèi)空間或在外表面和室外空間進行傳遞的現(xiàn)象稱為表面換熱。

　　表面換熱由對流換熱和輻射換熱兩部分組成。

　　(1-11)

　　(1-12)

　　式中 q――表面換熱量，W/m2

　　θ――室內(nèi)或室外壁面溫度，K;

　　t――室內(nèi)或室外氣溫，K。

　　α――表面換熱系數(shù)

　　αc――對流換熱系數(shù)，W/(┫?K);

　　αr――輻射換熱系數(shù)，W/(┫?K)。

　　三、濕空氣的物理性質(zhì)

　　濕空氣是干空氣和水蒸氣的混合物。

　　(一)水蒸氣分壓力與飽和水蒸氣分壓力

　　在一定的溫度下，濕空氣中水蒸氣部分所產(chǎn)生的壓力稱為水蒸氣分壓力，用P表示，濕空氣的總壓力Pw是干空氣壓力Pd和水蒸氣分壓力P之和。

　　在溫度和壓力一定的條件下，一定容積的干空氣所能容納的水蒸氣量是有限度的，濕空氣中水蒸氣含量未達到這一限度時叫未飽和濕空氣，達到限度時叫飽和濕空氣，對應(yīng)的水蒸氣分壓力稱為飽和水蒸氣分壓力，用Ps表示，標(biāo)準大氣壓下，Ps只與溫度有關(guān)，且隨溫度升高而增大。

　　(二)空氣濕度

　　空氣濕度是表示空氣干濕程度的物理量。在表示空氣的濕度時，可使用以下方式。

　　(1)絕對濕度：絕對濕度是每立方米空氣中所含水蒸氣的質(zhì)量，單位為g/m3。

　　未飽和濕空氣的絕對濕度用符號f表示，飽和濕空氣的絕對濕度用fmax表示，單位為g/m3。

　　(2)含濕量：單位質(zhì)量的干空氣雖含水蒸氣的質(zhì)量，用d表示。

　　(3)相對濕度

　　一定溫度、一定大氣壓力下，溫度一定時，濕空氣的絕對濕度f與同一溫度下飽和濕空氣的絕對濕度fmax的百分比稱為濕空氣的相對濕度，用 表示。

　　相對濕度的計算：

　　(1-14)

　　(1-13)

　　式中 f、fmax――濕空氣的絕對濕度和同溫度下飽和濕空氣的絕對濕度，g/m3;

　　P、Ps――濕空氣的水蒸氣分壓力和同溫度下濕空氣的飽和水蒸氣分壓力，Pa。

　　(三)露點溫度

　　在濕空氣的壓力和含濕量保持不變的情況下冷卻空氣，未飽和濕空氣成為飽和濕空氣時所對應(yīng)的溫度叫濕空氣的露點溫度，用td表示。

　　露點溫度可用來判斷圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面是否結(jié)露。當(dāng)圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面的溫度低于露點溫度時，內(nèi)表面將產(chǎn)生結(jié)露。

　　四、建筑室內(nèi)熱環(huán)境

　　室內(nèi)熱環(huán)境是指室內(nèi)空氣溫度、空氣濕度、氣流速度及環(huán)境輻射溫度等因素綜合組成的一種熱物理環(huán)境。

　　(一)室內(nèi)熱環(huán)境要素及其對人體熱舒適的影響

　　1.影響室內(nèi)熱環(huán)境的因素

　　主觀因素：

　　人體所處的運動狀態(tài)

　　人體的衣著狀態(tài)

　　客觀因素：室內(nèi)空氣溫度、空氣濕度、氣流速度和環(huán)境輻射溫度。

　　2.對室內(nèi)熱環(huán)境的要求

　　(1)人體的熱感覺

　　人的熱舒服感主要建立在人和周圍環(huán)境正常的熱交換上，即人由新陳代謝的產(chǎn)熱率和人向周圍環(huán)境的散熱率之間的平衡關(guān)系。人體得熱和失熱過程用下式表示：

　　(1-15)

　　人體得失散熱量，W

　　人體對流散熱量，W

　　人體輻射散熱量，W

　　人體蒸發(fā)散熱量，W

　　當(dāng)∆q=0時，人體處于熱平衡狀態(tài)，∆q=0時并不一定表示人都處于舒服狀態(tài)，因為各種熱量之間可能有許多不同的組合使∆q=0，即人們會遇到各種不同的熱平衡，只有那種能使人體按正常比例散熱的熱平衡，才是舒服的。

　　(2)熱舒適

　　熱舒適是指人對環(huán)境的冷熱程度感覺滿意，不因冷或熱感到不舒適。

　　滿足舒適的條件是：

　　必要條件： 充分條件：皮膚溫度處于舒適的溫度范圍內(nèi)，汗液蒸發(fā)率處于舒適的蒸發(fā)范圍內(nèi)。

　　(二)室內(nèi)環(huán)境的評價方法和標(biāo)準

　　1.單一指標(biāo)

　　使用室內(nèi)空氣溫度作為熱環(huán)境評價指標(biāo)。

　　2.有效溫度

　　定義：是一個將桿球溫度、濕度、空氣流速對熱體溫暖感或冷感的影響綜合成一個單一數(shù)值的任意指標(biāo)。它在數(shù)值上等于產(chǎn)生相同感覺的靜止飽和空氣的濕度。

　　也就是說有效溫度是室內(nèi)氣溫、空氣濕度、室內(nèi)風(fēng)速在一定組合下的綜合指標(biāo)。在同一有效溫度作用下，雖然溫度、濕度、風(fēng)速各項因素的組合不同，但人體會有相同的熱舒服感覺。有效溫度是通過人體試驗獲得的。

　　此方法有其缺陷，已被新有的有效溫度ET*代替。

　　通用的指標(biāo)――標(biāo)準有效溫度(SET*)是對新有效溫度的內(nèi)容有所擴展，綜合考慮了不同活動水平和衣服熱阻形成的。

　　(3)預(yù)測平均評價PMV

　　PMV是80年代初得到國際標(biāo)準化組織(ISO)承認的一種比較全面的熱舒指標(biāo)。該指標(biāo)已人體熱平衡方程以及生理學(xué)主觀感覺的等級作為出發(fā)點，綜合反映了人的活動、衣著及環(huán)境的空氣溫度、相對濕度、平均輻射溫度和室內(nèi)風(fēng)速等因素的關(guān)系及影響，是迄今為止考慮人體熱舒適諸多有關(guān)因素最全面的評價指標(biāo)PMV值所對應(yīng)的冷熱感如表1-1。

　　(三)室內(nèi)環(huán)境控制

　　為達到滿意的舒適溫度范圍，應(yīng)該從幾個層次上進行熱環(huán)境設(shè)計。

　　小區(qū)熱環(huán)境設(shè)計

　　合理設(shè)計建筑物

　　采用空氣調(diào)節(jié)或采暖設(shè)備，以滿足人體舒適的要求。

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