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（4）夏热冬暖地区（最冷月高于10，最热月25~29，满足夏季防热，可不考虑冬季保温）

（5）温和地区（最冷月0~13，最热月18~25，考虑冬季保温，可不考虑夏季防热）

7，2、改善室内热环境的建筑途径

（1）太阳辐射热的利用与调节

1）窗口设计2）透射体设计3）被动式太阳能建筑

（2）优化建筑围护结构热工性能

（3）自然通风

（4）绿化

8，传热是物体内部或物体之间热能转移的现象。

基本方式包括导热、对流和辐射三种。

A导热由温度不同的质点在热运动中引起的热能传递现象。

建筑工程主要研究壁体材料的导热。

（1）导热系数反映了材料的导热能力。

数值上等于当材料在单位厚度内相差一度温差时，在1h内通过1m2的热量。

（2）材料的导热系数及其影响因素（入值低于2.5的称为绝热材料）

1）材质的影响不同材质具有不同的导热系数，相差悬殊。

2）材料干密度的影响材料密实程度也对导热系数具有影响。

3）材料含湿量的影响

B对流

（1）自然对流换热：

本来温度相同的流体，因其中某一部分受热（或冷却）而产生温度差，形成对流运动，称为“自然对流”。

（2）受迫对流换热：

因受外力作用（如风吹、泵压等）迫使流体产生对流，称为“受迫对流”。

工程上遇到的一般是流体流过一个固体壁面时发生的热量交换过程，称为“对流换热”，单纯的对流换热不存在，总伴随有导热发生。

C辐射：

辐射指依靠物体表面向外发射热射线（能产生显著效应的电磁波）来传递能量的现象。

特点：

辐射换热时有能量转化：

热能--辐射能-热能参与换热的物体无须接触。

物体对辐射热反射、吸收、透射能力有大小。

黑体和白体黑度及物体对辐射热的吸收系数

9，对某一物体或某一空间来说，某一瞬时，物体内各点的温度总计叫温度场。

物体内各点温度不随时间变化，称为稳定温度场；

反之，则为不稳定温度场。

在稳定温度场内发生的热量传递过程为稳定传热过程；

在不稳定温度场内发生的热量传递过程为不稳定传热过程。

10，平壁传热：

指通过围护结构材料传热。

平壁传热过程：

壁体内表面吸热平壁材料层导热壁体外表面散热

热阻R=d/入

11，（3）平壁总热阻的计算

内表面换热阻+外表面换热阻+壁体传热阻（分为单一材料层的热阻。

多层匀质材料层的热阻，组合材料传热阻）

12，典型壁题总热阻计算题

（1）由附录4查各种材料的导热系数

钢筋混凝土：

=1.74（W/mK）

加气混凝土：

=0.19（W/mK）

水泥砂浆：

=0.93（W/mK）

油毡防水层：

=0.17（W/mK）

注意：

不使用书中的单位，全部采用国际单位。

（2）求各层热阻

（1）钢筋混凝土空心板热阻R空：

取计算单元，沿垂直热流方向分三层计算。

R1=R3=0.035/1.74=0.02（m2K/W）

空气间层由空气层、钢筋混凝土、填缝组成。

空气间层热阻0.12（m2K/W）,

钢筋混凝土热阻0.13/1.74=0.075（m2K/W）砂浆部分热阻0.13/0.93=0.140（m2K/W）

R空=0.02+0.11+0.02=0.15（m2K/W）

（2）加气混凝土保温层热阻

R气砼=0.08/0.19=0.421（m2K/W）

（3）水泥砂浆抹平层热阻

R砂浆=0.02/0.93=0.022（m2K/W）

（4）油毡防水层热阻

R油毡=0.01/0.17=0.059（m2K/W

（3）屋顶结构总热阻

内表面热转移阻Ri=0.11（m2K/W）

外表面转移阻Re=0.05（m2K/W）

总热阻

R=0.11+0.15+0.421+0.022+0.059+0.05=0.812（m2K/W）

12,建筑保温的途径

1、建筑物体形设计

2、围护结构应具有足够的保温性能

3、争取良好的朝向和适当的建筑物间距

4、增强建筑物的密闭性，防止冷风渗透：

风对室内气候的影响有两方面：

一是通过门窗口或其它孔隙进入室内，形成冷风渗透；

二是作用在围护结构外表面上，使对流换热系数变大，增强外表面的散热量。

防止冷风的措施：

应争取不使大面积外表面朝向冬季主导风向，当受条件限制不可避免时，也应在迎风面上尽量少开门窗或其它孔洞，严寒地区还应设置门斗。

5、避免潮湿、防止壁体内部产生冷凝

13,绝热材料的选择：

绝热材料按材质构造分有：

多孔的、板（块）状的和松散状的。

从化学成分看有：

无机材料，如膨胀矿渣、泡沫混凝土、加气混凝土、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、浮石及浮石混凝土、硅酸盐制品、矿棉、玻璃棉等；

有机材料，如软木、木丝板、甘蔗板、稻壳等；

各种泡沫塑料；

铝箔等反辐射性能好的材料。

材料的选择要结合建筑物的使用性质、构造方案、施工工艺、材料的来源以及经济指标等因素，要按材料的热物理指标及有关的物理化学性质进行具体分析。

14,设计的基本指标是围护结构的最小总传热阻。

围护结构保温构造有如下几种

（1）、保温承重合二为一（这种方式构造简单，施工方便，多用于低层或者多层墙承式建筑）

（2）、单设保温层（由于保温层和承重层分开设置，对保温材料选择的灵活性比较大，不论是板状，纤维状，还是松散颗粒状的都可以）

（3）、复合构造（这样既利用了各种材料的特性，又能经济有效地满足包括保温性能要求在内的各项功能要求。

虽然构造比较复杂，但在方案中有明显的经济和技术优势。

15，壁体设计

1—混凝土；

2—粘结剂；

3—聚氨脂泡沫塑料；

4—木纤维板；

5—塑料薄膜；

6—铝箔纸板；

7—空气间层；

8—胶合板涂油漆

16，保温层在承重层外侧的优点：

1、使墙或屋顶的主要部分受到保护，大大降低温度应力的起伏，提高结构的耐久性，此外，外保温对减少防水层的破坏，也是有利的。

2、由于承重层材料的热容量（蓄热系数）一般都远比保温层大，所以这种布置方式对房间热稳定性有利。

当供热不均匀时可保证围护结构内表面的温度不致急剧下降，从而使室温不致很快下降。

3、保温层放在外侧时，将减少保温层内部产生水蒸气凝结的可能性。

4、旧房改造，特别是为了节能而加强旧房的保温型性时，外保温处理效果最好。

倒置式屋面：

即防水层不设在保温层上边，而是倒过来设在保温层底下。

国外称“UpsideDown”构造法，简称USD构造

17，围护结构传热异常部位的保温措施

A窗户保温性能低的原因，主要是缝隙透气；

玻璃、窗框和窗樘等的热阻太小。

窗的保温措施

（1）控制各向墙面的开窗面积

（2）提高窗的气密性，减少冷风渗透

（3）提高窗框的保温性能

（4）增加玻璃的保温能力

B热桥保温

热桥：

相比较而言容易传热的构件或部分称为“热桥”。

处理方法

（1）处理贯通热桥最好的方法是采用硬质泡沫塑料结合墙体内粉刷综合处理。

（2）非贯通热桥，应该在构造设计中尽可能布置在靠室外的一侧。

再按照贯通式热桥的方式处理。

C外墙交角的保温

外墙交角处等温曲线的影响长度，（大约是墙厚的1.5倍~2倍）墙角保温层不应该小于这个尺寸）

D地面保温

特别是靠近外墙的地面特别容易热损失。

处理方法：

在土壤上面铺设无机材料保温层，而保温层热阻应该不小于外墙热阻。

18，围护结构冷凝的检验

表面冷凝和内部冷凝：

表面凝结，就是在外围护结构表面上出现凝结水，其原因湿由于水蒸气含量较多而温度高的空气遇到冷的表面所致；

内部凝结，是当水蒸气通过外围护结构时，遇到结构内部某个冷区温度达到或低于露点时，水蒸气即形成凝结水。

●判断围护结构内部是否会出现冷凝现象，可按下述步骤进行：

●根据计算结果，绘出通过平壁各层的水蒸气分压力线P

●绘出平壁不同温度各层表面的饱和水蒸气分压力线PS

●看P线和PS线在内部是否相交可判断是否出现内部冷凝。

防止和控制表面冷凝的措施：

产生表面冷凝的原因：

室内空气湿度过高或壁面温度过低，导致壁面温度低于露点温度而产生表面冷凝

1。

正常温度的房间

设计围护结构时要考虑低限热阻的要求，保证内壁面温度高于露点温度，不会出现表面冷凝现象。

2。

高湿房间：

浴室、游泳馆、冷库等

相对湿度75％以上，室温18－20度以上

对于高湿房间，容易产生表面冷凝和滴水现象，要预防结构材料的锈蚀和腐蚀等有害的湿气作用。

室内气温已接近露点温度（如浴室、洗染间等）的高湿房间，应力求避免在表面形成水滴掉下来，并防止表面渗入围护结构的深部，使结构受潮。

为避免围护结构内部受潮，高湿房间围护结构的内表面应设防水层；

对于间歇性处于高湿条件的房间，为避免凝水形成水滴，围护结构内表面可增设吸湿能力强且本身又耐潮湿的饰面层或涂层。

对于连续处于高湿条件，又不允许房顶内表面的凝水滴到设备和产品上的房间，可设吊顶（吊顶空间应与室内空气流通）将滴水有组织地引走，或加强屋顶内表面的通风，防止形成水滴。

3、防止和控制内部冷凝

（1）材料层次的布置原则：

难进易出

（2）设置隔汽层

（3）设置通风间层或泄汽沟道

19，夏季室内过热的原因及防热途径

1、过热原因

（1）室外高气温通过空气对流传入室内

（2）太阳辐射热通过窗口直接进入室内

（3）邻近建筑、地面、路面的反射热及长波辐射热

（4）围护结构传入热量

（5）室内生产、生活及设备产生的余热

2、防热途径

（1）减弱室外热作用

（2）窗口遮阳

（3）围护结构隔热和散热

（4）合理组织自然通风

（5）尽量减少室内余热

20，围护结构隔热措施

一、设计原则：

1、外围护结构外表面受到的日晒时数和太阳辐射强度以水平面为最大，东西向其次，东南和西南又次之，南向较小，北向最小，所以屋顶隔热极为重要，其次是西墙和东墙。

2、降低室外综合温度。

其办法有:

结构外表面采用浅色平滑的粉刷和饰面材料。

如：

马赛克、小瓷砖等，以减少对太阳辐射的吸收。

在屋顶或墙面的外侧设置遮阳设施，可有效降低室外综合温度。

3、在外围护结构内部设置通风间层。

通风间层与室外或室内相通，利用风压和热压的作用带走进入空气层内的一部分热量，从而减少传热室内的热量。

4、合理选择外围护结构的隔热能力。

主要根据地区气候特点，房屋的使用性质和结构在房屋中的部位等因素来选择。

5、利用水的蒸发和植被对太阳能的转化作用降温。

蓄水屋顶，植被屋顶。

这些屋顶具有很好的隔热能力，但也增加了结构的荷载，而且如果蓄水屋顶防水处理不当，还可能漏水、渗水。

21，屋顶隔热设计及构造

（1）、采用浅色外饰面

（2）、增大热阻与热惰性

（3）、通风隔热屋顶：

我国南方地区气候炎热多雨，为了隔热防漏，创造了双层瓦通风屋顶和大阶砖通风屋顶。

（4）、水隔热屋顶

（5）、种植隔热屋顶

22，通风屋顶传热过程与影响隔热的因素：

通风屋顶是当室外空气流经间层时，带走部分从面层传下的热量，从而减少透过基层传入室内的热量。

间层通风量愈大，带走的热量愈多。

通风量大小与空气流动的动力，通风间层高度和通风间层内的空气阻力等因素有关。

试验表明：

在同样风力作用下，通风口朝向与风向的偏角（即风的投射角）愈小，间层的通风效果愈好，故应尽量使通风口面向夏季主导风向。

由于风压愈风速的平方成正比，所以风速大的地区，利用通风屋顶效果显著。

试验还表明，将间层面层在檐口处适当向外挑出一段，能起兜风作用，可提高间层的通风效果。

热压的大小取决于进排气口的温差和高差，温差与高差愈大，热压愈大，通风量就愈大。

●在提高阁楼屋顶隔热能力的措施中，加强阁楼通风是一种经济而有效的方法。

如加大通风口的面积，合理布置通风口的位置等。

通风口可做成开闭式的，夏季开启，冬季关闭；

组织阁楼的自然通风也应充分利用风压和热压的作用

23，墙体隔热

为减轻墙体自重，减少墙体厚度，便于施工机械化，近年来大量采用空心砌块、大型板材和轻板结构等墙体。

轻型墙板有两种类型：

一是用一种材料制成的单一墙板，如加气混凝土或轻骨料混凝土墙板；

另一种轻型外墙板是由不同材料或板材组合而成的复合墙板。

24，自然通风的原理

（1）热压作用

厂房及双层玻璃幕墙的自然通风组织

（2）风压作用

作用到建筑物上的风速是形成风压的关键因素。

25，自然通风的组织

（1）建筑朝向、间距及建筑群的布局

（2）建筑的平面布置与剖面设计

（3）房间的开口和通风构造措施

26，棒影日照图的绘制

棒影日照图的应用举例

（1）求建筑物的阴影区

（2）求建筑物的日照时间

（3）建筑朝向与间距的选择

27，遮阳的形式及适用朝向

（1）水平式：

能有效遮挡高度角较大的、从窗口上方投射下来的阳光，适用于接近南向的窗口，或北回归线以南低纬地区的北向附近的窗口。

（2）垂直式：

能有效遮挡高度角较小的、从窗侧斜射的阳光，但对于高度角较大的、从窗口上方投射的阳光，或接近日出、日没时平射窗口的阳光不起遮挡作用；

主要适用于东北、北和西北向附近的窗口。

（3）综合式：

能有效遮挡高度角中等的、从窗前斜射下来的阳光，遮阳效果比较均匀；

主要适用于东南或西南向附近的窗口。

（4）挡板式：

能有效遮挡高度角较小、正射窗口的阳光；

主要适用于东、西向附近的窗口。

遮阳的板面组合与构造。

设计者应在满足遮挡直射阳光的前提下，选择对通风采光、视野、构造和立面处理等更为有利的板面组合形式。

遮阳板的安装位置对防热和通风的影响很大

28，光是能引起人的视觉感觉的电磁辐射，波长范围在380-780nm。

光是一种能量，同时与人的主观感受有密切联系。

29，光通量

人眼对光的感觉量为基准的单位。

符号为Ø

，单位为流明（lm）。

Ф=KmſØ

e,λV（λ）dλKm=683lm/W,ſØ

e,λ为辐射功率（单色辐射通量，单位W），V（λ），根据波长查光谱光视效率图可得出值，代入原式可求得光通量。

30，发光强度

光通量在空间的分布密度。

I=Ø

/ΩΩ=A/R2Ω为立体角，单位为球面度（sr）

发光强度符号为I，单位为cd（坎德拉）。

1cd=1lm/1sr

31，照度

对于照面而言，常用落在其单位面积上的光通量多少来衡量它被照射的程度，这就是照度，符号为E。

E=Ø

/A=IΩ/A=I/r平方（发光强度与照度的距离平方反比定律），常用单位为勒克斯（lx），它等于1lm的光通量均匀分布在1平方的被照面上。

当光线与被照表面形成一定角度时，E=Icosά/r平方

例题，在绘图桌上方挂了一个40W的白炽灯，桌面与水平面成30度角，求灯泡到桌面的垂足处照度，与灯泡竖直向下与桌面交点处的光通量。

解答：

该白炽灯下方的发光强度均为30cd，E1=Icosά/r1平方=30*cos30/2的平方=6.5lx

E2=Icos0/r2平方=30*1/（r1cos30）平方=10lx

32，例题：

波长为540mm的单色光源，其辐射功率为5W，试求

（1）这单色光源发出的光通量

（2）如它四周均匀发射光通量，求其发光强度（3）离它2m处的照度

（1）Ø

540=Km*Ø

*V（λ）=683*5*0.95=3244.25（lm）

（2）I540=Ø

540/Ω=3244.25/4π=258.3（cd）

（3）E540=I540/d平方=258.3/4=64.58（lx）

33,试说明光通量与发光强度，照度的区别与联系？

答：

光通量是表达某一光源向四周空间发射出的光能总量。

不同光源发出的光通量在空间的分布是不同的。

光通量的空间分布密度称为发光强度。

落在单位面积上的光通量称为照度，表示被照面上的光通量密度。

34，采光系数概念：

室内某一点的天然光照度E1和同一时间的室外全云天水平面天然光照度E0的比值C，C=（E1/E0）*100%

经过对已建成建筑采光现状进行的现场调查，采光口的经济分析以及我国光气侯特征和国民经济发展等因素的分析，将视觉工作分为5级，提出了各级视觉工作要求的天然光照度最低值为250Lx、150Lx、100Lx、50Lx、25Lx。

采光标准规定临界照度值为5000Lx，四川、贵州等地适当降为4000Lx。

35，侧窗：

在房间的一侧或两侧墙上开的窗，是最常见的一种采光形式。

优点：

构造简单，布置方便，造价低廉，光线具有强烈的方向性，有利于形成阴影，因此对观看立体物件特别适宜，并可直接看到外界景物，扩大视野，被普遍使用。

缺点：

照度沿房间进深方向下降很快。

所以，一般房间进深不超过窗高的1.5~3倍。

为克服侧窗采光在进深方向的不足，除了提高窗位置之外，还可以采用乳白玻璃、玻璃砖等扩散透光材料，如采用将光线折射至顶棚的折射玻璃，则效果更佳。

还可以采用倾斜顶棚、反光板等。

应用：

进深不大，仅有一面外墙的房间，普遍利用单侧窗采光。

主要优点：

光线自一侧投射，有显著的方向性，使人侧容貌和立体物件形成良好的光影造型。

当工作位置与有窗的外墙向垂直布置时，能有效避免光幕反射和不舒适的眩光。

如图。

36，就室内采光量而言，在才光口面积相等，并且窗底边标高相同时，正方形窗口采光量最高竖长方形次之，横长方形最少。

但从照度均匀性来看，竖长方形在房间进深方向均匀性较好，横长方形在房间宽度方向所以窗口形状应该结合房间形状来选择，如窄而深的房间宜选用竖长方形，宽而浅的宜采用横长方形。

37，天窗：

天窗是在屋顶上开窗。

天窗一般可分为矩形天窗、锯齿形天窗、平天窗、横向天窗和井式天窗。

（1）矩形天窗：

应用于单层工业厂房。

采光效率最低，但眩光小，便于组织自然通风。

（2）横向天窗：

造价约为矩形天窗62％，但采光效果和矩形天窗差不多。

（3）锯齿形天窗：

屋顶倾斜，可以充分利用顶棚的反射光，采光效率比矩形天窗约高15％－20％。

比高侧窗的光线分布更均匀，课满足精密工作车间的采光要求。

当窗口朝北布置时，完全接受北向天空漫射光，光线稳定，直射日光不会照进室内，因此减小了室内温湿度的波动及眩光。

为减小多跨大面积锯齿形天窗单方向进光的方向性强的特点，应尽量提高顶棚反射率并选择正确的布置方式。

（4）平天窗：

平天窗施工方便，布置灵活，造价低，仅为矩形天窗的21％－37％，采光效率比矩形天窗高2~3倍。

（5）井式天窗，多用于热车间的通风。

38，采光设计步骤

（1）搜集资料a，了解设计对象对采光的要求。

b,了解设计对象其它要求（采暖，通风、泄爆）c房间及周围环境状况

（2）选择采光口形式（3）确定采光口位置及可能开设的窗口面积。

（4）估算采光口尺寸

典型建筑侧窗窗地面积比（采光等级为I级的时候）

民用建筑工业建筑

侧窗1/2.51/2.5

矩形天窗1/31/3

锯齿形天窗1/41/4

平天窗1/61/6

39,中小学校教室采光设计

（1）采光光环境要求照度足够且均匀，合理安排亮度分布，避免眩光，经济节约

（2）教室采光设计应注意的问题a，窗地面积比不小于1/4，采光系数大于2%，室内天然光照度不低于100lxb,均匀的照度分布c,光线方向最好从左边过来d，避免眩光，窗口最好朝北。

e,装修时，加强顶棚和内墙反射，采用浅色桌面和扩散型无光泽材料，黑板做成曲面或者折面，保持顶棚平整，尽量减小窗间墙的宽度。

40，一、热辐射光源

（1）白炽灯

（2）卤钨灯

二、气体放电光源

气体放电灯没有灯丝，它是借助两极之间气体激发而发光，称为冷光源。

（1）荧光灯紧凑型荧光灯（节能灯）发光面积比白炽灯大，表面亮度低，光线柔和，避免了眩光；

光色好品种多，寿命较长，可达1万小时以上；

灯管表面温度低

（2）荧光高压汞灯（发光效率高但光色差，蓝绿光）

（3）金属卤化物灯（光色比高压汞灯好）

（4）钠灯：

是目前一般照明应用的电光源中光效最高寿命最长的灯。

透雾能力强，可用于户外照明和道路照明

（5）氙灯

（6）无电极荧光灯（QL灯）是一种微波灯。

41，灯具的光特性

（1）配光曲线：

其上的每一点表示灯具在该方向上的发光强度。

因此，知道灯具对计算点的投光角α，就可查到相应的发光强度Iα，利用公式可求出点光源在计算点上形成的照度。

遮光角：

指灯罩边和发光体边沿的连线与水平面所成的夹角

42，灯具分类及其适用场合

（1）直接型灯具:

灯具利用率最高，有90%以上的光通向下照射。

（2）半直接型灯具

（3）扩散型灯具

（4）半间接型灯具

（5）间接型灯具

选择照明方式

（1）一般照明

（2）分区一般照明

（2）局部照明

（2）混合照明

夜间建筑物立面照明

建筑立面照明可采取三种方式：

轮廓照明，将黑暗夜空作为背景，沿建筑物周边用霓虹灯勾勒轮廓。

泛光照明，是指对于一些体型较大，轮廓不突出的建筑物，可用灯光将整个建筑物或建筑物的某些突出部分均匀照亮。

泛光照明灯具摆放位置：

（1）建筑物本身内

（2）建筑物附近的地面上（3）路边的灯杆上（4）邻近或对面建筑物上

透光照明，是利用室内照明形成的亮度，透过窗口在漆黑的夜空形成排列整齐的亮点。

在一栋建筑物上可同时采用其中两种或三种同时采用。

43，视度的影响因素

（1）识别物件的尺寸

（2）背景的亮