热工学-第1章-建筑热工学基本原理课件.ppt

1、第二篇第二篇建筑热工学建筑热工学吉林大学珠海学院吉林大学珠海学院 建筑系建筑系赵凤杰赵凤杰什么是建筑热工学？建筑热工学是研究建筑物室内外热湿作用对建筑围护结构和室内热环境的影响，是建筑物理的组成部分。建筑热工学的主要任务什么？是研究如何创造适宜的室内热环境，以满足人们工作和生活的需要。建筑物既要抗御严寒、酷暑，又要把室内多余的热量和湿气散发出去。对于特殊建筑，如空调房间、冷藏库等不仅要考虑热工性能，而且还要考虑投资和节能等问题。 建筑热工学的研究范围包括?1)室外热湿参数及其对室内热环境的影响，2)建筑材料热物理性能，3)房屋热稳定性，4)建筑热工测试的技术以及特殊建筑热工，如空调房间热工设计

2、、地下建筑传热等。 l第一章第一章 建筑热工学基础知识建筑热工学基础知识l第二章第二章 建筑围护结构的传热原理和计算建筑围护结构的传热原理和计算l第三章第三章 建筑保温和节能设计建筑保温和节能设计l第四章第四章 建筑防潮设计建筑防潮设计l第五章第五章 建筑防热和节能设计建筑防热和节能设计l第六章第六章 建筑日照和遮阳建筑日照和遮阳本篇章节本篇章节建筑物常年经受室内外各种气候因素的作用。属于室外的气候因素有太阳辐射、室外空气的温湿度、风、雨、雪和地下建筑物周围的土壤或岩体的温度和裂隙水等。这些因素所起的作用，统称为室外热湿作用。由于室外热湿作用经常变化，建筑物围护结构本身及由其围成的内部空间的室

3、内热环境也随之产生相应的变化。第一章 建筑热工学基础知识属于室内的气候因素有进入室内的阳光、空气温湿度、生产和生活散发的热量和水分等。这些因素所起的作用，统称为室内热湿作用。室内外热湿作用的各种参数是建筑设计的重要依据，它不仅直接影响室内热环境，而且在一定程度上影响建筑物的耐久性。 第一章 建筑热工学基础知识第一章 建筑热工学基础知识第一节 室外热环境第二节 围护结构传热的基本方式第三节 描述湿空气的物理量第四节 室内热环境一、地区性气候及其特征对建筑的影响一、地区性气候及其特征对建筑的影响二、气候与地方特征的技术策略二、气候与地方特征的技术策略三、建筑气候分区及对建筑热工设计的基本要求三、建

4、筑气候分区及对建筑热工设计的基本要求四、影响建筑设计的气候因素四、影响建筑设计的气候因素第一节第一节 室外热环境室外热环境室外热环境是指作用在建筑外围护结构上的一切热物理量的总称；是室外气候的组成部分，是建筑设计的依据；建筑外围护结构的主要功能即在于抵御或利用室外热环境的作用。因此，要做好建筑热环境设计，必须掌握室外气候学的基本知识，熟悉建筑与气候的关系。第一节第一节 室外热环境室外热环境1、气候因素（日照、降水、温度、湿度等）直接影响建筑的功能、形式、围护结构。决定了建筑的形式是紧凑的还是疏松的？是封闭的还是开敞的？是厚重的还是轻盈的？是平屋顶还是坡屋顶所有这些构成了乡土建筑的最基本特征。

5、2、气候与其它相关因素共同影响建筑。例如气候条件决定了一个地区的水源、植被状况，对地质土壤也有一定程度的影响，从而大体上限定了该地区的建筑材料。 一、地区性气候及其特征对建筑的影响一、地区性气候及其特征对建筑的影响 3、气候还会影响人、社会审美等方面的差异性，最终间接而又鲜明的影响到建筑本身。 第一节第一节 室外热环境室外热环境建筑本身适应地域气候；建筑所使用的材料尽可能的就地取材；利用本地廉价劳动力，采取一种手工式、劳动密集型的作业方式；建筑形式多采取低层高密度的模式；采用一种可逐渐增长的模式，便于改建和扩建；注重地方文化和民俗习惯，体现人文建筑。二、二、气候与地方特征的技术策略气候与地方特

6、征的技术策略 第一节第一节 室外热环境室外热环境不同的气候条件对房屋建筑提出不同的要求。炎热地区需要通风、遮阳、隔热，以防止室内过热。寒冷地区需要采暖、防寒和保温。三、建筑气候分区及对建筑热工设计的基本要求三、建筑气候分区及对建筑热工设计的基本要求 为了明确建筑和气候两者的科学联系，使建筑可以充分地利用和适应气候条件，做到因地制宜，我国和世界分别进行了气候分区。 第一节第一节 室外热环境室外热环境三、建筑气候分区及对建筑热工设计的基本要求三、建筑气候分区及对建筑热工设计的基本要求 我国的气候分为五大区 第一节第一节 室外热环境室外热环境三、建筑气候分区及对建筑热工设计的基本要求三、建筑气候分区

7、及对建筑热工设计的基本要求 我国的气候分为五大区 严寒地区严寒地区寒冷地区寒冷地区夏热冬冷地区夏热冬冷地区温和地区温和地区寒冷地区寒冷地区严寒地区严寒地区寒冷地区寒冷地区严寒地区严寒地区第一节第一节 室外热环境室外热环境三、建筑气候分区及对建筑热工设计的基本要求三、建筑气候分区及对建筑热工设计的基本要求 我国的气候分为五大区 第一节第一节 室外热环境室外热环境四、影响建筑设计的气候因素四、影响建筑设计的气候因素 我国幅员辽阔，地形复杂，各地区气候差异悬殊，北方的大陆性气候、沿海的海洋性气侯、南方的湿热气候、云南的高原气候、四川的盆地气候、吐鲁番的沙漠性气候等。结合气候设计的五大要素：1 1、太

8、阳辐射、太阳辐射2 2、空气温度、空气温度3 3、气压与风、气压与风4 4、大气湿度、大气湿度5 5、降水、降水第一节第一节 室外热环境室外热环境四、影响建筑设计的气候因素四、影响建筑设计的气候因素 1 1、太阳辐射、太阳辐射 太阳是一个直径相当于地球110倍的高温气团，其表面温度约为6000K左右，内部温度则高达2107K。太阳表面不断以电磁辐射形式向宇宙空间发射出巨大的能量，其辐射波长范围为从波长为0.1m的X射线到波长达100m的无线电波。地球接受的太阳辐射能约为1.71014kw，占太阳辐射总能量的二十亿分之一左右。太阳辐射是地球上所有能源的根本来源，气温变化、风的形成等气象现象直接或

9、间接受其影响。第一节第一节 室外热环境室外热环境四、影响建筑设计的气候因素四、影响建筑设计的气候因素 1 1、太阳辐射、太阳辐射 直射直射散射散射第一节第一节 室外热环境室外热环境四、影响建筑设计的气候因素四、影响建筑设计的气候因素 1 1、太阳辐射、太阳辐射 在地球表面上，太阳光谱的波长范围约在0.283.0微米之间。太阳光谱可大致划分为三个区段：紫外线、可见光（可见光的波长：0.38至 0.76微米）、红外线。 太阳常数在地球大气层外，太阳与地球的平均距离处，与太阳光线相垂直的表面上、单位面积、单位时间里所接收到的太阳辐射能称为太阳常数。理论上，天文太阳常数I0=1395.6W/m2；气象

10、太阳常数I0=1256W/m2。第一节第一节 室外热环境室外热环境四、影响建筑设计的气候因素四、影响建筑设计的气候因素 1 1、太阳辐射、太阳辐射 长波辐射与短波辐射凡是起源于太阳的辐射，包括地球上水面、玻璃和混凝土对太阳辐射的反射以及天空和云层的散射均属短波辐射。建筑物这一部分和另一部分之间通常传递的辐射能以及最后辐射输出的能都是长波辐射。直射辐射与散射辐射太阳辐射在透过大气层到地面的过程中又受到大气层中臭氧、水蒸气、二氧化碳等的吸收和反射而减弱。其中一部分穿过大气层直接辐射到地面的称为直射辐射；被大气层吸收后，再辐射到地面的称为散射辐射。第一节第一节 室外热环境室外热环境四、影响建筑设计的

11、气候因素四、影响建筑设计的气候因素 2 2、空气温度、空气温度室外空气温度取决于地球表面温度室外气温通常指距地面1.5m高、背阴处的空气温度。室外气温的主要影响因素有太阳辐射照度、气流状况、地面覆盖情况以及地形等等。空气温度取决于地球表面温度温度的年变化和日变化第一节第一节 室外热环境室外热环境四、影响建筑设计的气候因素四、影响建筑设计的气候因素 2 2、空气温度、空气温度室外气温与城市热岛现象在建筑物与人口密集的大城市，由于地面覆盖物吸收的辐射热多，发热体也多，形成城市中心的温度高于郊区，即“城市热岛”现象。 热岛现象的存在，使市中心温度较高的空气由于质量轻而向上升，郊区地面的较冷空气则从四

12、面八方流向城市。市区热空气携带的一部分烟尘滞留在城市上空，一部分较重的在郊区沉降，污染地面，因此在城市规划中应减弱或避免产生热岛现象。 热岛现象也有明显的日变化和年变化，一般冬季强夏季弱，夜晚强白天弱。 第一节第一节 室外热环境室外热环境四、影响建筑设计的气候因素四、影响建筑设计的气候因素 2 2、空气温度、空气温度避免或减弱热岛现象的措施：在城市中增加水面设置、扩大绿化面积。由于水的热容量大，并且可以通过蒸发吸收热量。绿化则除蒸发吸热外，对日辐射还有一定的反射作用，尤其在夏季日辐射照度很大时，可以显著降低周围的空气温度-绿化可以改善建筑周围小气候。避免方形、圆形城市面积的设计，多采用带形城市

13、设计。第一节第一节 室外热环境室外热环境四、影响建筑设计的气候因素四、影响建筑设计的气候因素 3 3、气压与风、气压与风风的类型（1）大气环流：由于太阳辐射热在地球照射不均匀，使得赤道和两极之间出现温差，从而引起大气在赤道和两极之间产生活动，即为大气环流（2）地方风：局部地区受热不均引起的小范围内的大气流动，如海陆风、山谷风、林原风。风是指由大气压力差引起的大气水平方向的运动。第一节第一节 室外热环境室外热环境四、影响建筑设计的气候因素四、影响建筑设计的气候因素 3 3、气压与风、气压与风季风季风系，是由于海、陆加热量的年差所造成的。夏季夏季冬季冬季冬季冬季第一节第一节 室外热环境室外热环境四

14、、影响建筑设计的气候因素四、影响建筑设计的气候因素 3 3、气压与风、气压与风海陆风海陆风，发生于山谷之处；沿海一带又有日风和夜风在白天，陆上的空气温度较同一纬度海上的空气温度为高，热气上升，海上的冷气流即吹向内陆。在夜间，此过程相反。第一节第一节 室外热环境室外热环境四、影响建筑设计的气候因素四、影响建筑设计的气候因素 3 3、气压与风、气压与风山谷风在山区，局部的温差会造成局部地风型第一节第一节 室外热环境室外热环境四、影响建筑设计的气候因素四、影响建筑设计的气候因素 3 3、气压与风、气压与风风向和风速风主要是由于地球表面接受的日辐射不均匀所引起的空气流动造成的,同时受到地形、地势、地表

15、覆盖、水陆分布等局部分布的影响，对一个地区来说风的变化有一定规律。地区的风向频率图（又称风玫瑰图）表示当地的风向规律。第一节第一节 室外热环境室外热环境四、影响建筑设计的气候因素四、影响建筑设计的气候因素 3 3、气压与风、气压与风冬季冬季风向风速频率风玫瑰图风向风速频率风玫瑰图冬季冬季风向风向频率分布图频率分布图风速风速频率分布图频率分布图第一节第一节 室外热环境室外热环境四、影响建筑设计的气候因素四、影响建筑设计的气候因素 3 3、气压与风、气压与风城市规划风向分区图城市规划风向分区图季节变化区季节变化区主导风向区主导风向区全年西风全年西风主导风向区主导风向区冬季西风冬季西风夏季东风夏季东

16、风主导风向区主导风向区全年西南风全年西南风无主导无主导风向区风向区准静风区准静风区第一节第一节 室外热环境室外热环境四、影响建筑设计的气候因素四、影响建筑设计的气候因素 3 3、气压与风、气压与风第一节第一节 室外热环境室外热环境四、影响建筑设计的气候因素四、影响建筑设计的气候因素 4 4、大气湿度、大气湿度空气湿度，是指大气中的水蒸气含量，湿度的表示可以用绝对湿度、相对湿度以及大气中水蒸气分压力来表示。温度的日变化和年变化影响空气湿度如下图水蒸气压力主要随季节而变，通常夏季高于冬季。水蒸气压力在竖向高度上的递减量较气压的递减更快，因此，水蒸气的浓度随着海拔高度而降低。水蒸气压力最大的年变化发

17、生在季风影响的区域内；这些季风从海洋上带来了热的湿空气，又从内陆带来了干燥的空气。从大地蒸发出来的水蒸气进入大气层，经过凝结后又降到地面上的液体或固态水分称为降水，雨、雪、冰雹都是降水现象。降水性质由降水量、降水时间、降水强度等来描述第一节第一节 室外热环境室外热环境四、影响建筑设计的气候因素四、影响建筑设计的气候因素 5 5、降水、降水降水量：指一定时间内液态或者固态降水，未经蒸发，渗透或者流失而在水平面积累的水层厚度，单位mm降水时间：指一次降水过程从开始到结束的持续时间，单位：h/min降水强度：单位时间的降水量。等级以24小时的总量来划分 小雨 T2，那么：，那么：)(21TTdFQq

18、单位时间单位面积的平壁的导热单位时间单位面积的平壁的导热量为（量为（热流强度热流强度/ /热流密度热流密度）：）：一、导热一、导热第第二二节节 围护结构传热的基本方式围护结构传热的基本方式T1T2Qd一、导热一、导热第第二二节节 围护结构传热的基本方式围护结构传热的基本方式材料的材料的导热系数导热系数，单位为，单位为W/W/（mKmK）。）。建筑材料导热能力大小的一个重要指标。建筑材料导热能力大小的一个重要指标。导热系数导热系数：指温度在其法线方向的变化率（温度梯度）为：指温度在其法线方向的变化率（温度梯度）为1/m时，在单位时间内通过单位面积的导热量。导热系数大，时，在单位时间内通过单位面积

19、的导热量。导热系数大，表明材料的导热能力强。表明材料的导热能力强。其物理意义其物理意义：在稳定传热状态下当材料厚度为：在稳定传热状态下当材料厚度为1m两表面的温两表面的温差为差为1时，在一小时内通过时，在一小时内通过1m2 截面积的导热量。截面积的导热量。各种物质的导热系数各种物质的导热系数，均由实验确定。以金属的导热系数最大，均由实验确定。以金属的导热系数最大，非金属和液体次之，气体最小。非金属和液体次之，气体最小。影响导热系数的因素：影响导热系数的因素：材质材质干密度干密度含湿量含湿量热流方向热流方向一、导热一、导热第第二二节节 围护结构传热的基本方式围护结构传热的基本方式各种材料的各种材

20、料的值大致范围是值大致范围是：气体为：气体为0.0060.6；液体为；液体为0.070.7；建筑材料和绝热材料为；建筑材料和绝热材料为0.0253；金属为；金属为2.2420。 导热系数小于导热系数小于0.25的材料叫隔热材料（绝热材料），的材料叫隔热材料（绝热材料），如石棉制品，如石棉制品，泡沫混凝土，不流动的空气等。泡沫混凝土，不流动的空气等。p绝热材料：0.3W/(m K)以下的材料。按用途不同称作保温材料或隔热材料，比如矿棉、岩棉、泡沫塑料等。p静止的空气具有很好的保温能力。p水和金属的导热系数较大。一、导热一、导热第第二二节节 围护结构传热的基本方式围护结构传热的基本方式材料的干密度

21、越小，内部孔隙越多，导热性能越差。材料的干密度越小，内部孔隙越多，导热性能越差。但对于一些小密度材料，比如纤维状和发泡材料，密度但对于一些小密度材料，比如纤维状和发泡材料，密度过低，孔隙过大，材料传热性能越强。过低，孔隙过大，材料传热性能越强。玻璃棉玻璃棉一、导热一、导热第第二二节节 围护结构传热的基本方式围护结构传热的基本方式多孔材料的含湿量越大，导多孔材料的含湿量越大，导热性能越强。热性能越强。干砖砌体：干砖砌体： 0.5W/(m K)湿砖砌体：湿砖砌体：1.04W/(m K)建材的生产、运输、堆放、建材的生产、运输、堆放、保管和施工保管和施工加气混凝土加气混凝土一、导热一、导热第第二二节

22、节 围护结构传热的基本方式围护结构传热的基本方式l而影响导热系数主要因素是材料的密度和湿度。一、导热一、导热第第二二节节 围护结构传热的基本方式围护结构传热的基本方式密度。一般情况下，密度小的材料导热系数就小，反之就大。但是对于一些密度较小的保温材料，特别是某些纤维状材料和发泡材料，当密度低于某个值以后，导热系数反而会增大。在最佳密度下，该材料的导热系数最小。湿度。建筑材料含水后，水或冰填充了材料孔隙中空气的位置，导热系数将显著增大，在建筑保温、隔热、防潮设计时，都必须考虑到这种影响。温度。大多数材料的导热系数随温度的升高而增大，工程计算中，导热系数常取使用温度范围内的算术平均值，并当作常数。

23、热流方向。各向异性材料(如木材、玻璃纤维)，平行于热流方向时，导热系数较大，垂直于热流方向时，导热系数较小。对流：对流：指流体各部分之间发生相对运动指流体各部分之间发生相对运动, , 互相掺混而传递热量。互相掺混而传递热量。单纯的对流只发生在流体中单纯的对流只发生在流体中二、对流二、对流第第二二节节 围护结构传热的基本方式围护结构传热的基本方式自然对流自然对流:由于由于流体冷热部分的密度不同流体冷热部分的密度不同而引起的流动。而引起的流动。空气的自然对流是由于空气温度愈高密度愈小，当环境中存在空气温差时，低温密度大的空气与高温密度小的空气之间形成压力差（热压），产生自然对流。 受迫对流受迫对流

24、：由于：由于外力作用（外力作用（如风吹泵压）而迫使流体如风吹泵压）而迫使流体产生对流。外力愈大，对流速度愈大。产生对流。外力愈大，对流速度愈大。 二、对流二、对流第第二二节节 围护结构传热的基本方式围护结构传热的基本方式由于由于引起流体流动的动力不同引起流体流动的动力不同，对流的类型可以，对流的类型可以分为：分为：自然对流和受迫对流自然对流和受迫对流二、对流二、对流第第二二节节 围护结构传热的基本方式围护结构传热的基本方式表面对流换热：在空气温度与物体表面的温度不等时，由于空气沿壁面流动而使表面与空气之间所产生的热交换。 表面对流换热量取决因素：温度差、热流方向（从上到下或从下到上，或水平方向

25、）、气流速度、物体表面状况（形状粗糙程度）等。 对流换热：对流换热：流体与壁面接触时同时发生对流体与壁面接触时同时发生对流和导热的热量传递过程。流和导热的热量传递过程。对流换热强度对流换热强度的简单计算的简单计算)(tqcct 流体主流区温度。流体主流区温度。c对流换热系数对流换热系数，表征边界层对流换热能，表征边界层对流换热能力的大小，力的大小，c越大，对流换热能力越强。影响越大，对流换热能力越强。影响因素较多，一般通过实验方法确定。因素较多，一般通过实验方法确定。二、对流二、对流第第二二节节 围护结构传热的基本方式围护结构传热的基本方式辐射：辐射：物体通过物体通过电磁波电磁波来传递能量的方

26、式。不同波长的来传递能量的方式。不同波长的电磁波可产生不同的效应（手机、收音机。）。电磁波可产生不同的效应（手机、收音机。）。宇宙射线宇宙射线射线射线射线射线紫外线紫外线可见光可见光红外线红外线无线电波无线电波波长波长三、辐射三、辐射第第二二节节 围护结构传热的基本方式围护结构传热的基本方式热辐射：热辐射：因温度原因发出辐射能的现象。因温度原因发出辐射能的现象。可见光：可见光：0.390.76微米。微米。太阳辐射太阳辐射（短波辐射）（短波辐射）常温物体辐射常温物体辐射（长波辐射）（长波辐射）太阳辐射：太阳辐射：0.23微米，微米，包括部分紫外线，全部可见包括部分紫外线，全部可见光和近红外线区域

27、，称为光和近红外线区域，称为短波辐射短波辐射。常温物体辐射：常温物体辐射：3100微米，微米，集中在远红外线区域，集中在远红外线区域，称为称为长波辐射长波辐射。热辐射：热辐射：因温度原因发出辐射能的现象。因温度原因发出辐射能的现象。特点特点（1）伴随能量形式的转换：）伴随能量形式的转换：内能内能电磁波能电磁波能内能内能（2）可在真空传播，不需任何中间介质，不需冷热物体直接接）可在真空传播，不需任何中间介质，不需冷热物体直接接触。触。（3）凡是温度高于绝对零度（）凡是温度高于绝对零度（0K，273）的一切物体都在不的一切物体都在不停地对外发射辐射热。停地对外发射辐射热。（4）辐射换热是两物体间）

28、辐射换热是两物体间互相辐射互相辐射的结果。的结果。高温高温低温低温发射发射接收接收发射发射接收接收三、辐射三、辐射第第二二节节 围护结构传热的基本方式围护结构传热的基本方式辐射换热：辐射换热：两个温度不同且互不接触的物体之间通过电磁两个温度不同且互不接触的物体之间通过电磁波进行的换热过程波进行的换热过程 接收本领接收本领透射透射吸收吸收反射反射总辐射总辐射热热QQrQQQQQQr1QQQQQQr1r吸收率吸收率反射率反射率透射率透射率三、辐射三、辐射第第二二节节 围护结构传热的基本方式围护结构传热的基本方式根据能量守恒定律有： 物体对不同波长辐射热的吸收率、反射率和透射率不同不同物体的特性不同

29、，材质、表面光洁度和颜色是影响因素。不同物体的反射率不同物体的反射率黑体：全部吸收辐射热=1白体：全部反射辐射热 r=1透明体：全部透射辐射热=1工程材料（玻璃除外）大多是非透明体，也即透射率0，吸收率反射率1。三、辐射三、辐射第第二二节节 围护结构传热的基本方式围护结构传热的基本方式三、辐射三、辐射第第二二节节 围护结构传热的基本方式围护结构传热的基本方式一般建筑材料可以看成灰体三、辐射三、辐射第第二二节节 围护结构传热的基本方式围护结构传热的基本方式A）斯蒂芬）斯蒂芬-波尔兹曼定律，波尔兹曼定律，又称为四次方定律.40240()1005.67/(),.bTECCWmK黑体辐射系数黑体和灰体

30、的全辐射能力：黑体的温度越高，其最大辐射力的波长愈短，如太阳相当于温度为6000K的黑体辐射，其最大辐射力波长为0.5m ；而16左右的常温物体发射的最大辐射力波长约在10m 。黑体不但能将一切波长的外来辐射完全吸收，也能向外发射一切波长的辐射。在单位表面积、单位时间以波长=0的全波段向半球空间辐射的全部能量，称为黑体的全辐射力。 三、辐射三、辐射第第二二节节 围护结构传热的基本方式围护结构传热的基本方式B）玻璃的温室效应 常用的普通玻璃一般为透明材料，它只对波长为0.22.5m的可见光和近红外线有很高的透过率，而对波长为4m以上的远红外辐射的透过率却很低。玻璃对太阳辐射中大部分波长的光可以透

31、过，而对一般常温物体所发射的辐射（多为远红外线）则透过率很低。这样通过玻璃获取大量的太阳辐射，使室内构件吸收辐射而温度升高，但室内构件发射的远红外辐射则基本不能通过玻璃再辐射出去，从而可以提高室内温度在利用太阳能的建筑设计中，常用这一效应为节能服务。第一章 建筑热工学基础知识第一节 室外热环境第二节 围护结构传热的基本方式第三节 描述湿空气的物理量第四节 室内热环境一、饱和水蒸气分压力二、湿度 三、露点温度湿空气湿空气压强压强Pw=P+PdPPd湿空气中水蒸气的含量很少，但其含量的变化对湿空气的热物理性质有重要影响。温度一定，湿空气中水蒸气的含量有一个最大限度，超过此限度，水蒸气就会凝结成水从

32、空气中析出（雾气、雾滴），此时的湿空气称为饱和湿空气。第三节 描述湿空气的物理量湿空气湿空气水蒸气水蒸气干空气干空气湿空气的状态参数湿空气的状态参数气气 压压湿湿 度度温温 度度大气压力大气压力水蒸气分压力水蒸气分压力P饱和水蒸气分压力饱和水蒸气分压力Ps绝对湿度绝对湿度f含湿量含湿量d相对湿度相对湿度露点温度露点温度td第三节 描述湿空气的物理量大气压力：空气层对单位地球表面形成的压力。不是一个定值，海拔越高，大气压越低。水蒸气分压力P：湿空气中的水蒸气所产生的压力。Pw=P+Pd饱和水蒸气分压力Ps：饱和湿空气的水蒸气分压力。 Ps值只与温度有关。一个大气压下，温度越高，饱和水蒸气分压力越

33、大。第三节 描述湿空气的物理量一、饱和水蒸气分压力绝对湿度绝对湿度f f：单位体积湿空气中所含水蒸气的单位体积湿空气中所含水蒸气的质量，质量，kg/m3。Vmfq相对湿度相对湿度 ：一定大气压下，湿空气的绝对湿一定大气压下，湿空气的绝对湿度（水蒸气分压力）与同温度下饱和湿空气的度（水蒸气分压力）与同温度下饱和湿空气的绝对湿度（水蒸气分压力）之比。建筑热工设绝对湿度（水蒸气分压力）之比。建筑热工设计中常用来评价环境潮湿程度。计中常用来评价环境潮湿程度。%100%100maxsPPff第三节 描述湿空气的物理量二、湿度用温度计挂在室外或室内测得的温度称为干球温度。将温度计的温泡扎上润湿的纱布，并将

34、纱布的下端浸于充水容器中，就成为湿球温度计了。将湿球温度计置于通风处，使空气不断流通，此时该温度计读数为湿球温度。 第三节 描述湿空气的物理量三、露点温度空气相对湿度越低时，干湿球温差越大，反之，则温差越小。在一定的空气状态下干湿球温差的数值反映厂空气相对湿度的大小。第三节 描述湿空气的物理量三、露点温度露点温度露点温度td：在湿空气的压力和含湿量保持不变的情在湿空气的压力和含湿量保持不变的情况下，冷却空气达到饱和湿空气状态时的温度。况下，冷却空气达到饱和湿空气状态时的温度。是判是判断湿空气结露与否的重要参数断湿空气结露与否的重要参数。第三节 描述湿空气的物理量三、露点温度例题：例题：某房间的

35、室内空气温度为某房间的室内空气温度为25 ，相对湿度为，相对湿度为70，房间自来水供水管表面温度为，房间自来水供水管表面温度为15 ，问水管，问水管表面是否结露？表面是否结露？第三节 描述湿空气的物理量三、露点温度解答：解答：25饱和水蒸气分压力为饱和水蒸气分压力为3167.7Pa。P167,附录附录225，70湿空气的水蒸气分压力为湿空气的水蒸气分压力为P=Ps = =2217.4Pa，对应露点温度约为，对应露点温度约为19.9 。水管表面温度水管表面温度15 0.95浅色服装浅色服装vs深色服装深色服装室内装修：冷色调室内装修：冷色调vs暖色调暖色调3、辐射散热量第第四四节节 室内热环境室

36、内热环境二、人的热舒适要求及热平衡4、风速第第四四节节 室内热环境室内热环境二、人的热舒适要求及热平衡第第四四节节 室内热环境室内热环境三、室内热环境的评价标准有效温度（SET）预测平均反应（PMV）六个影响因素六个影响因素热感觉热感觉 空气温度 环境辐射温度 相对湿度 风速 服装热阻 新陈代谢率第第四四节节 室内热环境室内热环境三、室内热环境的评价室内空气温度、空气湿度、气流速度（室内风速）、环境辐射温度（室内热辐射）作为室内热环境各因素，它们是互不相同的物理量，但对人们的热感觉来说，他们相互之间又有着密切的关系。改变其中的一个因素往往可以补偿其他因素的不足，如室内空气温度低而平均辐射温度高

37、，和室内空气温度高而平均辐射温度低的房间就可以有同样的热感觉。所以，任何一项单项因素都不足说明人体对热环境的反应。 科学家们长期以来就一直希望用一个单一的参数来描述这种反应，这个参数叫做热舒适指数，它综合了同时起作用的全部因素的效果。第第四四节节 室内热环境室内热环境三、室内热环境的评价第四节第四节 室内热环境室内热环境三、室内热环境的评价第四节第四节 室内热环境室内热环境三、室内热环境的评价第四节第四节 室内热环境室内热环境三、室内热环境的评价1、有效温度人的状态：薄衣、走动空气温度1湿度1空气温度2湿度100%热感觉相同空气温度1空气湿度1空气温度2（有效温度）流速0流速1流速1第四节第四

38、节 室内热环境室内热环境三、室内热环境的评价1、有效温度有效温度与空气温度、湿度和流速的关系图第四节第四节 室内热环境室内热环境三、室内热环境的评价2、PMV-PPD第四节第四节 室内热环境室内热环境三、室内热环境的评价2、PMV-PPD第四节第四节 室内热环境室内热环境三、室内热环境的评价2、PMV-PPD习题习题一、多项选择题一、多项选择题、“城市热岛”现象有明显的日变化和年变化，下列说法正确的是（ ）。、冬季强夏季弱 B、冬季弱夏季强 C、夜晚强白天弱 D、夜晚弱白天强、空气中的饱和水蒸气分压力，和空气温度的关系是（ ）。A、随空气温度的增加而加大 B、随空气温度的降低而加大C、和空气温

39、度没有直接关系 D、随空气温度的降低而减小ACAD习题习题二、简二、简 答答 题题3、建筑热环境分为室内热环境和室外热环境。属于室内和室外的因素分别有哪些？4、什么是“城市热岛”现象？避免或减弱热岛现象的措施？ 5、什么是空气的露点温度？6、传热方式有几种？分别是什么？7、人的热舒服受环境影响的因素有哪些？习题习题三、计算题三、计算题8、求室内温度18.5、相对湿度70时的空气露点温度。 【解】：查附录2得18.5时的饱和水蒸气的分压力为2129.2pa，相对湿度（）=70由公式（）=p/ ps可得：P=（）ps=2129.2 0.7=1490.44pa再查附录2得出1490.44pa成为饱和水蒸气份压力时所对应的温度为12.1.即该环境下的空气露点温度为12.1。