建筑物理第1讲：第1章：1-1-建筑与气候教案.ppt

建 筑 物 理（Architectural Physics）建筑热环境建筑光环境建筑声环境 绪 论 1、什么是建筑物理 绪 论 2、建筑物理研究的内容 绪 论 3、为什么要学习建筑物理 绪 论 4、如何学习建筑物理课程 绪 论 5、主要参考书目 建筑热工学概述（一） 建筑物外围护结构将人们的生活与工作空间分为室内和室外两部分，因而，建筑热环境分为室内热环境和室外热环境。 建筑热工学概述（二） 建筑热环境设计包括：建筑保温设计、防潮设计、隔热设计、建筑节能设计等。 建筑热环境设计目标：舒服 健康 高效。从生态建筑开始。 建筑热工学概述（三） 全篇共分6讲 第1讲：1.1章室内外热环境 第2-3讲：建筑热环境基础知识 第4讲：建筑围护结构保温 第5讲：建筑围护结构的防潮 第6讲：建筑围护结构防热 第7讲：建筑围护结构与自然通风 第8讲：建筑日照与 遮阳 1.1 室内热环境与人体的热平衡 1.1.3 人的热舒服要求 人的热舒服感主要建立在人和周围环境正常的热交换上，即人由新陈代谢的产热率和人向周围环境的散热率之间的平衡关系 人体得热和失热过程用下式表示： 人的热舒服要求 当?q=0时，人体处于热平衡状态，?q=0时并不一定表示人都处于舒服状态，因为各种热量之间可能有许多不同的组合使?q=0，即人们会遇到各种不同的热平衡，只有那种能使人体按正常比例散热的热平衡，才是舒服的。 所谓按正常比例散热是指：对流换热占总热量的25 % ~30%，辐射散热为45 % ~50 %，呼吸和无感觉蒸发散热占25 % ~30 %。 人的热舒服要求---负荷热平衡 当劳动强度或室内热环境要素发生变化时，正常的热平衡可能被破坏。当环境过冷时，皮肤毛细血管收缩，血流减少，皮肤温度下降以减少散热量；当环境过热时，皮肤血管扩张，血流增多，皮肤温度升高，以增加散热量，甚至大量出汗使蒸发散热量qe变大，以争取新的热平衡。这时的热平衡叫“负荷热平衡” 在负荷热平衡下，虽然?q=0，但人体已不在舒服状态。 人的热舒服要求 1.2 室内热环境的舒适性 a）室内热辐射： 对一般民用建筑来说，室内热辐射主要是指房间周围墙壁、顶棚、地面、窗玻璃对人体的热辐射作用，如果室内有火墙、壁炉、辐射采暖板之类的采暖装置，还须考虑该部分的热辐射。 室内热辐射的强弱通常用“平均辐射温度”（Tmrt）代表，即室内对人体辐射热交换有影响的各表面温度的平均值。 室内热辐射 平均辐射温度也可以用黑球温度换算出来 黑球温度是将温度计放在直径为150mm黑色空心球中心测的反映热辐射影响的温度。 平均辐射温度与黑球温度间可用贝尔丁公式换算。 室内热辐射 平均辐射温度对室内热环境有很大影响。 在炎热地区，夏季室内过热的原因除了夏季气温高外，主要是外围护结构内表面的热辐射，特别是由通过窗口进入的日辐射所造成。 在寒冷地区，如外围护结构内表面的温度过低，将对人产生“冷辐射”，也严重影响室内热环境。 b）室内空气温度 c）室内空气湿度 d）室内风速 1.2.3 室内热环境综合评价方法 室内热环境综合评价方法 一般热工书中介绍有四种综合评价方法： 1）有效温度（effective temperature ）ET 2）预测平均热感觉指标（predicted mean vote ） PMV 3）作用温度（operative temperature） 4）热应力指标（heat stress index） 有效温度 有效温度最早由美国采暖通风协会1923年推出，为室内气温、空气湿度、室内风速在一定组合下的综合指标。 在同一有效温度作用下，虽然温度、湿度、风速各项因素的组合不同，但人体会有相同的热舒服感觉。 预测平均热感觉指标PMV PMV是80年代初得到国际标准化组织（ISO）承认的一种比较全面的热舒指标，丹麦房格尔（P .O. Fanger ）综合了近千人在不同热环境下的热感觉试验结果，并以人体热平衡方程为基础，认为人在舒服状态下应有的皮肤温度和排汗散热率分别与产热率之间存在相应关系，--------即在一定的活动状态下，只有一种皮肤温度和排汗散热率是使人感到舒适的。他们之间的数值关系为： 预测平均热感觉指标 室外热环境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。 做好建筑设计，必须掌握室外气候学的基本知识，熟悉建筑与气候的关系。 气候与地方特征 气候与地方特征的技术策略： 多姿多彩的全球气候 建筑与气候 多姿多彩的全球气候 建筑与气候 建筑与气候 建筑与气候 建筑与气候 建筑与气候 建筑与气候 屋顶和自然通风 屋顶和自然