柳孝圖建筑物理第3版筆記和課后習題詳解

柳孝圖建筑物理第3版筆記和課后習題詳解第1篇建筑熱工學建筑熱工學的任務是依照建筑熱工原理，論述通過規(guī)劃和建筑設計手段，防護或利用室內外氣候因素，解決房屋的日照、保溫、隔熱、通風、防潮等問題，創(chuàng)造良好的室內氣候環(huán)境并提高圍護結構的耐久性。第1章室內外熱環(huán)境1.1復習筆記一、室內熱環(huán)境1．室內熱環(huán)境組成要素（1）室內熱環(huán)境主要由室內氣溫、濕度、氣流及壁面熱輻射等因素綜合而成。（2）各種室內微氣候因素的不同組合，會形成不同的室內熱環(huán)境。2．人體熱平衡與熱舒適（1）熱舒適熱舒適是指人們對所處室內氣候環(huán)境滿意程度的感受。人體對周圍環(huán)境的熱舒適程度主要反映在人的冷熱感覺上。（2）熱平衡人們在某一環(huán)境中感到熱舒適的必要條件是：人體內產生的熱量與向環(huán)境散發(fā)的熱量相等，即保持人體的熱平衡。人體與環(huán)境之間的熱平衡關系可用下列公式表示：△q=qm±qc±qr－qw式中qm—人體產熱量，W／m2；qc—人體與周圍空氣之間的對流換熱量，W／m2；qr—人體與環(huán)境間的輻射換熱量，W／m2；qw—人體蒸發(fā)散熱量，W／m2；△q—人體得失的熱量，W／m2。從上式看出，人體與周圍環(huán)境的換熱方式有對流、輻射和蒸發(fā)三種，換熱的余量即為人體熱負荷△q?！鱭值與人們的體溫變化率成正比當△q>0時，體溫將升高；當△q<0時，體溫將降低。當△q=0，人體新陳代謝產熱量正好與人體在所處環(huán)境的熱交換量處于平衡狀態(tài)。當達到熱平衡狀態(tài)時，對流換熱約占總散熱量的25％～30％，輻射散熱量占45％～50％，呼吸和無感覺蒸發(fā)散熱量占25％～30％時，人體才能達到熱舒適狀態(tài)，能達到這種適宜比例的環(huán)境便是人體熱舒適的充分條件。3．人體熱平衡的影響因素（1）人體新陳代謝產熱量qm①qm主要決定于人體的新陳代謝率及對外作機械功的效率。②單位時間內人體新陳代謝所產生的能量，稱為新陳代謝率，通常用符號m表示，單位為W/m2（人體表面積），1met=58.2W／m2。③新陳代謝率的數(shù)值隨人的活動量而異，人體新陳代謝過程釋放出的能量有時部分用來對外作機械功，大部分則轉化為人體內部的熱量，即人體新陳代謝產熱量。（2）對流換熱量qc①是當著衣體表面與周圍空氣間存在溫度差時的熱交換值，取決于著衣體表面和空氣間的溫差、氣流速度以及衣著的熱物理性質。②人體皮膚的溫度并非均勻一致，也會受到環(huán)境因素的影響。a．當人體平均皮膚溫度高于空氣溫度時，則qc為負值，人體向周圍空氣散熱，且氣流速度愈大，散熱愈多；b．當空氣溫度高于人體平均皮膚溫度時，則qc為正值，人體從空氣中得熱，成為人體對流附加熱負荷，且氣流速度愈大，得熱愈多。③氣流速度對人體的對流換熱影響很大，至于人體是散熱還是得熱，則取決于空氣溫度的高低。④在人體與周圍空氣的對流換熱中，人體所著服裝會有影響。衣服的熱阻越大，則對流換熱量越小。（3）輻射換熱量qr是在著衣體表面與周圍環(huán)境表面間進行并取決于兩者溫度、輻射系數(shù)、相對位置以及人體的有效輻射面積。①當人體溫度高于周圍表面溫度時，人體失熱，qr為負值；②反之，人體得熱，qr為正值。（4）人體的蒸發(fā)散熱量qw是由無感蒸發(fā)散熱量與有感的顯汗蒸發(fā)散熱量組成。①無感的蒸發(fā)通過肺部呼吸和皮膚的隱汗蒸發(fā)進行，屬于無明顯感覺的生理現(xiàn)象。皮膚的隱汗散熱，由皮膚水分擴散引起，取決于皮膚表面和周圍空氣的水蒸氣壓力差。②有感的顯汗蒸發(fā)散熱量是指靠皮下汗腺分泌的汗液蒸發(fā)來散熱。散熱量的大小決定于排汗率。③人體靠有感的汗液蒸發(fā)散失的熱量，在整個皮膚表面100﹪為汗液濕透時，達最大值。它與空氣流速、從皮膚表面經衣服到周圍空氣的水蒸氣壓力分布、衣服對蒸汽的滲透阻等因素有關。4．室內熱環(huán)境綜合評價（1）有效溫度（ET）是依據半裸的人和穿夏季薄衫的人，在一定條件的環(huán)境中所反映的瞬時熱感覺，是決定各項因素綜合作用的評價標準。（2）熱應力指數(shù)（HSI）即人體所需的蒸發(fā)散熱量與室內環(huán)境條件下最大可能的蒸發(fā)散熱量之比，多用于評價夏季熱環(huán)境狀況，一般用百分比表示，即：式中qreq－人體所需的蒸發(fā)散熱量，其值由人體的熱平衡方程而定，即：qreq=qm±qc±qrqmax－最大可能的蒸發(fā)散熱量，其值決定于室內空氣濕度、氣流速度以及人體衣著等因素。（3）預計熱感覺指數(shù)（PMV）①房格爾的熱舒適方程式注：氣溫ti、相對濕度φi、環(huán)境表面平均輻射溫度、氣流速度υi、新陳代謝率m、