建筑物理课程-柳PPT课件

1、课件、建筑物理钱城青岛理工大学建筑学院2013年1月、2、建筑热工学篇的主要内容介绍了建筑热工的基本知识、热环境、热气候和设计区分、围护结构传热的基本原理、建筑物的保温、热和防湿原理和综合处理措施、建筑节能、建筑日照、日照间隔的原理和概念。 第1篇建筑热工学，第3，第1.1章室内外热环境，第1篇建筑热工学，基本内容： 1、室内热环境的基本概念、人的影响因素、作用感觉、人体热平衡和热舒适概念、室内热环境的综合评价。 2、室外气候、作用和建筑热工设计划分。 3、城市气候、微气候和影响因素。4、111室内热环境室内热环境组件：室内空气温度、空气相对湿度、气流速度、壁面热辐射人体热舒适影响：热平衡q=0； 按通常的比例散热。 室内热环境热舒适评价方法：(新) ET法、PMV法、例1.1-1、2。 室内热环境的影响因素，第24页的要点分析。 第一篇建筑热工学，第五篇建筑热工学，112室外气候地区气候和建筑相关因素：日照、气温、相对湿度、风、降水等。6、第一篇建筑热工程，113我国建筑热工设计分区和设计要求建筑气候分区和设计基本要求：寒冷地区：必须充分满足冬天的保温，一般要满足夏天的防热寒冷地区：冬天的保温， 有些地区必须兼顾夏天的防热和夏天的防热和冬天的寒冷地区：必须适当地兼顾冬天的保温和夏天的热和冬天的温暖地区：必须充分满足夏天的防热一般没有考虑冬天的保温的地区：有些地区的建筑应该考虑冬天的保温，一般要考虑夏天的防热第一篇建筑热工程，8，9，第一篇建筑热工程，114城市气候和微气候城市气候和主要特征：大气透明度，弱气太阳辐射，气温高，风速小，风向不同，蒸发弱(硬)，湿度小，雾多，视野差。 城市热岛和原因，热岛强度。 微气候和影响因素，10，第一篇建筑热工学，第1.2章建筑的传热和传湿，基本内容： 1，稳定传热围墙结构热工计算，按顺序配置方式的热阻计算2，周期传热特征和指标3，建筑传湿和特性指标，11，121传热方式围墙结构传热基本方式：传热、对流、辐射。 建筑传热特性和影响因素。 热传导和热传导规律：包围结构传热Q=qF，热流强度q=/d。 热传导率和影响因素：材料的种类、材料容积或密度、材料含水量、环境温度。 第1篇建筑热工学，第12篇建筑热工学，第122篇平壁的稳态传热建筑围护结构的传热过程和特征稳定传热：平壁的内外面温度稳定时，通过平壁的传热情况也不随时间变化。 稳定传热特性： q到处相等的同一材质的温度分布处于直线关系，即温度不随距离分布的斜率而变化的不同材质，即不同热传导率下的温度的距离分布的斜率与该层的热传导率成反比。 包围构造(本身)热阻： R=R1 R2 R3 =d1/1 d2/2 d3/3 包围构造内、外表面热阻： Ri、Re包围构造的总热阻： R0=Ri R Re、例1.2-2、3、4、13、第一篇建筑热工学、123平壁的周期性传热高次谐波热作用与高次谐波热作用相关的热工指标：蓄热系数s (计算式变化，24小时周期)、热惰性指标d、材料层表面Yf、总衰减度、延迟时间。 热惰性指标d的计算： D=D1 D2 D3 =R1S1 R2S2 R3S3 围护结构的性质：薄层结构D1.0，厚层结构d1.0，例1.2-5，14，第一篇建筑热工学，124建筑传湿空气，相对湿度和露点概念材料吸湿特性：材料中的水分主要是液态形式，材料和环境热湿平衡包围结构中的水分移动：气体扩散方式液状毛细管渗透方式。包围结构水蒸气透过强度：=(Pi-Pe)/H0包围结构的总水蒸气透过阻力： H0=H1 H2 H3 =d1/1 d2/2 d3/3 ，例1.2-6。15，第一篇建筑热工程学，第一.3章建筑保温与节能，基本内容： 1，建筑保温对策路线2，建筑保温设计的最小传热阻力R0，min3，平均传热系数k，采暖建筑热计算4，保温构造类型和特征5，围护构造湿状况控制，16，第一篇建筑热工程学， 131建筑保温渠道尽量减少建筑体形设计周边保护结构的总面积建筑围护结构的充分保温性能好的方向，以适当的间隔增强建筑的密封性，防止冷风渗透的不良影响而避免湿气，防止墙壁内发生结露的建筑物具有舒适高效的供热系统。 17、第一篇建筑热工程，132围墙结构保温设计建筑保温的最小传热阻力： r0 min=(ti-te ) nri/ UUUUS 建筑围墙结构的平均传热系数建筑采暖消耗热量指标计算围墙结构的保温结构，18，第一篇建筑热工程， 133围护结构传热异常部位的保温措施保温结构类型：单层保温层，封闭空气间层，结合保温和耐力的混合型结构单层保温层复合结构形式和特点：温度应力蓄热性内部凝结； 旧房子的节能改造屋顶屋面USD热桥概念，第19篇建筑热工程，134围结构的湿气的防止和控制建筑外窗和透明幕墙的保温和节能：提高气密性， 减少冷风的渗透提高窗框的保温性能改善玻璃的保温能力外门的保温和节能：满足热阻和传热系数的限制值的透明的包围结构的节点结构设计：密封、弹性、防潮、保温、防止遮阳内部结露，第20章建筑热工学，第1.4章建筑隔热和通风，基本内容： 1、夏天的室内过热原因和隔热路径2 围护结构夏季室外综合温度，围护结构隔热设计3，房间建筑自然通风，第21章建筑热工程，141室内过热的原因和隔热路径中国的热气候特征：干热室内过热原因：对流引入的热围结构向室内传热渗透的太阳辐射热外来长波辐射热室内产生馀热。 防热途径：被动措施，利用外围保护结构的隔热和散热房间的自然通风窗的防热，减少室内馀热。 主动措施，降低机械通风冷却的空调设备的温度。 第22篇建筑热工学，142围墙结构隔热设计建筑设计原则：规划布局建筑平面建筑措施建筑形式材料的选择被动的技术利用。 室外综合温度： tsa=te SI/e-tIr日照等效温度或当量温度： ts=SI/e。 隔热设计标准：i，maxte，max围墙结构内表面最高温度i，max=i Aif，23，第一篇建筑热工学，142围墙结构隔热设计围墙结构隔热设计原则：重点屋顶，然后是西壁和东壁； 在降低室外综合温度的周边保护结构的内部设置通风层间层，合理选择周边保护结构的隔热能力，利用水的蒸发和植被引起的太阳能的变化，利用降低温度的自然能源，屋顶和东、西墙进行隔热计算，空调建筑围墙结构的传热系数必须符合国标。 屋顶和外墙隔热设计：屋顶隔热，物理材料层和密封空气层通风屋顶背面屋顶植被隔热屋顶蓄水屋顶加气混凝土蒸发屋顶； 水玻璃屋顶； 完成隔热板屋顶。 外墙隔热，形成空心砌块墙的钢筋混凝土空心的大墙轻骨料混凝土砌块墙复合墙体。24，第一篇建筑热工学，143房间自然换气自然换气的机制：风压热压自然换气的效果：风向转向角，下风朝向漩涡的堂风气流路线应在人的活动范围内流动的室内风速达到了0.3m/s以上。 建筑方向、间距和建筑群布局：指向主导风向的适当风向是指向角和间距的行列式。 包含并行、错误列、斜列的自由形式周边式。房间适当的开口和气流组织、门窗通风、绿化改善、建筑水平、断面处理、25、第一篇建筑热工程、第1.5章建筑日照和遮阳、基本内容： 1、日照基本原理2、建筑日照间隔和规范要求3、太阳位置的影响因素4、挡风形式和效果、26、第1篇建筑热工程、151日照基本原理日照的作用地球绕太阳的运行规律：公转黄道面近日点远日点椭圆面自转的地轴偏角6633，2327地底赤道南半球季节北回归线南回归线经度纬度，太阳赤纬角。 太阳高度角hs和方位角As :与地理纬度、季节、时间有关。 地点和标准时间：北京时间属于东八区。27、第一篇建筑热工学，152日照标准和日照间距住宅日照标准：冬至日大寒的日多层高层窗户满日照1小时2小时国标和地标。 日照间距，28，第一篇建筑热工学，153日照分析方法棒影日照图的基本原理：把太阳光视为平行光的正确几何关系棒的高度、影的长度、缺点反映了太阳相对于地球的方位、高度角，或者反过来推出。 棒影日照图的基本应用：影区、日照区、日照时间、日照面积或范围、日照间隔。 各种日照软件。29，第1篇建筑热工学，154建筑遮阳的目的和要求：以防止室内过热为目的的室内眩光强紫外线障碍物。 遮阳要求防止夏天的炎热，但是对冬天的日照没有影响的晴朗的日子隔断直射阳光，阴天保证房间的照度减少遮阳部件的正面作用，导风入室的作用希望起到防止雨兼备的展望视野不妨碍构造简单，经济上耐久性遮阳的形状和效果：遮挡水平式、南方向或北回归线的南低纬地区北方向窗口正午。 立式挡住了东北向窗户的日出时间和西北向窗户的日落时间。 统一地，遮挡东南方向的窗户上午或西南方向的窗户下午。 外遮光系数SD:SD=QS/QN，SD小，遮光效果高。 明暗结构形式和计算、30、第2篇建筑光学、建筑光学篇的主要内容是人眼的基本视觉特性、基本光度单位、介绍眩光原因和材料的光学特性的天然采光标准、各种采光口形式和特征、采光计算概念、基本采光设计各种光源特性、光环境设计和室内照明设计、室外夜景照明的设计方法。31，第2篇建筑光学，第2.1章建筑光学的基本知识，基本内容： 1，光和人的视觉基本特性，可见性和影响因素2，基本光度单位和规律3，材料的光学特性，32，第2篇建筑光学，211眼和视觉的人眼基本视觉生理结构：瞳孔、晶状体、视网膜、视神经、锥形细胞人眼视觉感觉：明亮暗的最低亮度阈值10-5asb； 棒状细胞； 颜色380780nm，锥形细胞； 光谱光视效率： V()根据波长和颜色的不同，视觉上感受到的灵敏度也不同。 明视觉峰值=555nm浦基尼效应：在暗视觉下，V()曲线峰值偏向短波，峰值=507nm，长波灵敏度降低，短波灵敏度上升。33，第二篇建筑光学，212基本光度单位和应用辐射束和光束:分别为光能客观量，光能主观受容量，例2.1-1、2，单位lm发光强度I :某方向单位立体角内的光束分布单位cd 1cd=1lm/sr照度e :以被照明面的单位面积得到的光束单位lx 亮度l :人眼看到物体时很暗，单位CD/MMMMM，1sb=104 CD/MMM，1asb=1/cd/。34，第二编建筑光学，212基本光度单位和应用距离平方反比定律：发光强度I，照度e关系，E=/r2cos，例2.1-3立体角投影定律： E=Lcosi，例2.1-4，或E=Ls/r2，s是发光面向被照明面的二次投影面积(一个距离、两个角度或方向)示例2.1-4、35、第二篇建筑光学、213材料的光学性质反射类：定向扩散是扩散或均匀扩散的混合反射。 扩散或均匀扩散系统L=Easb或1/Ecd/ 扩散是扩散或均匀扩散的混合透射。 扩散或均匀扩散类L=tEasb或1/tEcd/朗伯馀弦定律和配光曲线：=0cosi，36，第二篇建筑光学，214的可见性及其影响因素的可见性：人眼容易识别物体的存在或形状的影响因素：亮度； 物件尺寸、亮度的比较识别时间、眩光视功能曲线、37、第2篇建筑光学、215色特性：形成； 光源色物体发色。 颜色分类属性：色调三原色色加，减法CIE标准色度系光源色温和显色性，38，第2篇建筑光学，第2.2章自然采光，基本内容： 1，气候和我国光气候概况2，采光基准和采光系数概念3，各种形式的采光口及其采光特性4，采光计算的物理思想和过程，39，第2篇建筑光学，221光气候和采光影响因素：晴天、阴天。 阴天地面的照度，取决于太阳的高度角度，云量地面反射能力大气的透明度。 亮度分布： L=(1 2sin)Lz/3，地面照度E=7/9Lz，或L42光气候概况和光气候划分： 5个划分，Iv； 临界照度分别是6000lx、5500lx、5000lx、4500lx、4000lx。 采光系数c :描述建筑房间获得自然光的能力和能力。 被全阴天扩散光照射，在室内的某一平面上的某一点处由空扩散光产生的照度En与同时在同一场所的室外未被遮蔽的水平面上的空扩散光产生的照度Ew的比。 C=En/Ew100%、40、第二篇建筑光学、222窗开口部窗口形式：侧窗高侧窗、低侧窗。 天窗矩形天窗，锯齿状天窗，平坦天窗。 窗口采光特征：侧窗纵向衰减快，有效采光深度在23倍以下的窗高的横向均匀度，取决于窗宽和窗间的壁宽。 天窗矩形天窗、锯齿状天窗、平面天窗的平均采光系数分别为5%、7%、8%，满足一般精密、中精密，特别是精密的视觉工作需求。 矩形天窗结构简单，具有通风、排烟、除尘等热工作用的锯齿天窗适合恒温恒湿工厂的平天窗眩光强，热辐射强。41、第2篇建筑光学，223采光设计采光标准：采光等级、采光系数最小值、采光系数平均值。 采光质量：指采光的均匀性最低值与平均值之比，采光水平Iiv时，不得小于0.7。 窗户眩光光反射率。 采光设计步骤：确定理解对象的等级选择采光口的窗台比Ac/Ad； 决定采光口的面积、尺寸的估计结构。 表2.2-5、6、7和8。 42、第2篇建筑光学，224采光计算采光计算模型：模型修正法。43，第二篇建筑光学，第二.3章建筑照明，基本内容： 1，电光源和各种照明类型，特征2，工作照明方式，环境照明设计方法3，室外建筑夜景照明4，绿色照明工程概念，44，第二篇建筑光学，231电光源电光源的分类：热辐射光源：白炽灯，卤素灯，碘气体放电光源：荧光灯、小型荧光灯、金属卤化物灯、钠灯、LED灯、节能灯。 电光源的特性：发光效率、寿命、环境