【正文】 (113)相對濕度也可以用濕空氣中的水蒸氣的分壓力與同溫度下飽和水蒸氣分壓力之比表示，即 (114)(三)露點溫度在濕空氣的壓力和含濕量保持不變的情況下冷卻空氣，這時濕空氣的相對濕度會隨著溫度的下降而提高，當相對濕度達到 100 ％時濕空氣就成了飽和濕空氣，此時的溫度就是濕空氣的露點溫度，用td表示。露點溫度是一個用來判斷濕空氣結(jié)露與否的重要參數(shù)，當圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度低于室內(nèi)空氣的露點溫度時，內(nèi)表面將產(chǎn)生結(jié)露．建筑室內(nèi)熱環(huán)境四、建筑室內(nèi)熱環(huán)境室內(nèi)熱環(huán)境是指室內(nèi)空氣溫度、空氣濕度、氣流速度及環(huán)境輻射溫度等因素綜合組成的一種熱物理環(huán)境。（一）室內(nèi)熱環(huán)境要素及其對人體熱舒適的影響影響室內(nèi)人體熱舒適的因素有六個，其中兩個主觀因素，四個客觀因素。主觀因素之一是人體所處的活動狀態(tài)，如站、跑、大量運動或靜坐。這與人體的新陳代謝解關(guān)，可以用人的新陳代謝率來代表人體的活動狀態(tài)。主觀因素之二是人體的衣著狀態(tài)。衣著狀態(tài)可以用服裝的熱阻（單位： clo ）來描述。影響人體熱舒適的四個客觀影響因素都是室內(nèi)的氣象參數(shù)，分別是室內(nèi)空氣溫度、空氣濕度、氣流速度和環(huán)境輻射溫度。人的熱舒適感是在上述六個因素共同影響下的一種綜合效果。影響人體熱舒適的各室內(nèi)氣候參數(shù)之間在很大程度上是可以互換的。一個參數(shù)的變化所造成的影響常可以由另一個因素的變化所補償。例如，室內(nèi)溫度升高了，人感到熱了，但增加空氣流動，如開電風扇，人的感覺就沒有那么熱了．房間的使用性質(zhì)不同，對其內(nèi)部的熱環(huán)境要求也不相同。以滿足人類生理衛(wèi)生需要為主的房間（如居住建筑、公共建筑和一般生產(chǎn)房間），對室內(nèi)熱環(huán)境的要求是保證人的正常生活和工作，以維護人體的健康．（1）人體的熱感覺人體作為室內(nèi)的一部分參與室內(nèi)的熱交換。人體與室內(nèi)的熱交換主要以對流和輻射的方式進行．室內(nèi)氣候?qū)θ梭w舒適的影響主要表現(xiàn)為冷熱感。冷熱感取決于人體新陳代謝產(chǎn)生的熱量（以下簡稱為人體產(chǎn)熱量）和人體向周圍環(huán)境散熱量之間的平衡關(guān)系。這種關(guān)系可用式（ 115 ）表示（115）從人體熱平衡的角度來說，建筑師的任務就是為人類營造良好的室內(nèi)熱環(huán)境，使生活、工作在其中的人們保持舒適狀態(tài)下的人體熱平衡，即正常熱平衡．這種熱平衡有利于人們的身體健康（2）熱舒適熱舒適是指人對環(huán)境的冷熱程度感覺滿意，不因冷或熱感到不舒適。人的生存能力很強，可以在20 ℃ 到+40 ℃ 的范圍內(nèi)生活。然而，人體感到舒適的范圍卻在 22 ℃ 到 28 ℃ 的范圍之間。人體最滿意的溫度范圍是 24~26 ℃ 之間。滿足舒適的條件是：滿足舒適的條件是：必要條件： 充分條件：皮膚溫度處于舒適的溫度范圍內(nèi)，汗液蒸發(fā)率處于舒適的蒸發(fā)范圍內(nèi)。 室內(nèi)熱環(huán)境可分為舒適、可以忍受和不能忍受三種情況，只有采用充分空調(diào)設(shè)備的房間才能實現(xiàn)完全舒適的要求，對大多數(shù)建筑而言，應以保證人體健康不受損害為準則，確定對室內(nèi)熱環(huán)境的要求。（二）室內(nèi)環(huán)境的評價方法和標準使用室內(nèi)空氣溫度作為熱環(huán)境評價指標。目前，我國許多設(shè)計規(guī)范和標準均以室內(nèi)溫度為控制指標。例如，對冬季采暖設(shè)計溫度，規(guī)范規(guī)定居住建筑取 18 ℃ ，托幼建筑為 20 ℃ 。這種方法簡單、方便，但不很完善。有效溫度 ET ( Eftective Temperature ）的定義是：“這是一個將干球溫度、濕度、空氣流速對人體溫暖感或冷感的影響綜合成一個單一數(shù)值的任意指標．它在數(shù)值上等于產(chǎn)生相同感覺的靜止飽和空氣的溫度”。它意味著在實際環(huán)境和飽和空氣環(huán)境中衣著和活動強度相同，且平均輻射溫度等于空氣溫度。有效溫度通過人體試驗獲得有效溫度的缺陷是過高地估計了濕度在低溫涼爽和舒適狀態(tài)的影響。因此已經(jīng)被新有效溫度 ET*所替代，以提供一個適用于穿標準服裝和坐著工作的人的舒適指標。 服裝， / s 的空氣中的人的熱舒適實驗，采用相對濕度 50 ％時的空氣溫度來作為與其冷熱感相同環(huán)境的有效溫度，即同樣服裝和活動的人在某環(huán)境中的冷熱感與在相對濕度 50 ％的空氣環(huán)境中的冷熱感相同，則后者所處環(huán)境的空氣干球溫度就是前者的 ET*。該指標只適用于著裝輕薄、活動量小、風速低的環(huán)境。通用的指標——標準有效溫度（SET*）是對新有效溫度的內(nèi)容有所擴展，綜合考慮了不同活動水平和衣服熱阻形成的。（3）預測平均評價PMV預測平均評價 PMV ( Predicted Mean Vote ）指標方法包括 PMv 指標與預測不滿意百分率 PPD 兩方面的內(nèi)容，是由丹麥范格爾教授提出來的。該指標以人體熱平衡方程式以及生理學主觀感覺的等級作為出發(fā)點，綜合反映了人的活動、衣著及環(huán)境的空氣溫度、相對濕度、平均輻射溫度和室內(nèi)風速等因素的關(guān)系以及影響，是迄今為止考慮人體熱舒適諸多有關(guān)因素最全面的評價指標，被國際標準化組織ISO確定為評價室內(nèi)熱環(huán)境指標的國際標準（ISO DIS 7730 ）。 PMV 值所對應的冷熱感如表 11 。PMV 指標是一個適用于適度熱環(huán)境的標準。對于極端的熱環(huán)境，應使用其他標準。（三）室內(nèi)環(huán)境控制為達到滿意的舒適溫度范圍，應該從幾個層次上進行熱環(huán)境設(shè)計。（1）小區(qū)熱環(huán)境設(shè)計小區(qū)規(guī)劃中建筑群的布局合理，間距適當，有利于寒冷地區(qū)爭取日照或炎熱地區(qū)組織自然通風書小區(qū)環(huán)境設(shè)計優(yōu)美，良好的綠化可以使小區(qū)的熱環(huán)境和微氣候有較大的改善。（2）合理設(shè)計建筑物確保圍護結(jié)構(gòu)達到保溫隔熱的要求，正確選擇朝向以爭取日照或合理組織室內(nèi)自然通風，處理好窗戶保溫、熱橋保溫、遮陽等與室內(nèi)熱環(huán)境密切相關(guān)的構(gòu)造問題，進一步創(chuàng)造較好的室內(nèi)熱環(huán)境。（3）采用空氣調(diào)節(jié)或采暖設(shè)備，以滿足人體舒適的要求。建筑室外熱環(huán)境五、建筑室外熱環(huán)境室外熱環(huán)境是指作用在外圍護結(jié)構(gòu)上的由太陽輻射、室外氣溫、空氣濕度、風、降水等因素綜合構(gòu)成的一種熱環(huán)境。（一）太陽輻射太陽輻射是地球上所有氣候能源的根本來源，是決定氣候的主要因素。地球上的所有氣象現(xiàn)象如空氣溫度變化、風的形成、地溫的變化、海水的溫差的形成等都直接或間接地受其影響。到達地面的太陽輻射由兩部分組成，一是太陽直接射達地面的部分，稱為直接輻射，它的射線是平行的；另一部分是經(jīng)大氣散射后到達地面的，它的射線來自各個方向，稱為散射輻射。直接輻射與散射輻射之和就是到達地面的太陽輻射總量，稱為總輻射量。在太陽與地球的平均距離處，垂直于人射光線的大氣界面單位面積上的熱輻射流，稱為太陽常數(shù)，從理論上計算的太陽常數(shù)I0=，為天文太陽常數(shù)，用實測分析決定的太陽常數(shù) I0= 1256 W/m2，稱氣象太陽常數(shù)。太陽輻射透過大氣層時，由于受到云層的反射和大氣層中氣體分子及各種微粒的散射和吸收的作用，使得到達地球表面的輻射強度大大減弱。地理位置不同，到達地表的太陽輻射強度差異較大。太陽輻射強度大小是用單位面積和單位時間內(nèi)接收到的太陽輻射能量表示，分別為太陽直射輻射照度、太陽散射輻射照度和太陽總輻射照度或簡稱太陽輻射照度。太陽總輻射照度是直射輻射照度和散射輻射照度之和。影響輻射照度的因素有大氣中射程的長短、太陽高度角、海拔高度以及大氣質(zhì)量。太陽輻射的熱射線部分，也稱作太陽光譜，主要分布在紫外、可見光和紅外，%是短波輻射，而地面及常溫下物體的輻射為長波輻射。（二）室外氣溫氣溫有著明顯的日變化和年變化特征。地球圍繞太陽公轉(zhuǎn)形成一年四季的氣溫變化，北半球最高氣溫大約出現(xiàn)在 7 月下旬至 8 月上旬，最低氣溫大約出現(xiàn)在 1 月下旬至 2 月上旬。地球自轉(zhuǎn)形成一天的氣溫變化，日氣溫最高值出現(xiàn)在午后 2 時前后，日氣溫的最低值出現(xiàn)在日出前后。由于建筑熱工計算的室外計算溫度是通過各地歷年的氣溫觀測數(shù)據(jù)按照一定的規(guī)則統(tǒng)計計算所得出的數(shù)值。（三）空氣濕度空氣中水蒸氣含量的多少，可以用相對濕度或絕對濕度來表示，通常使用先對濕度表示空氣濕度。一般來說，某一地區(qū)在一定時間內(nèi)，空氣的絕對濕度變化不大，空氣中的水蒸氣含量冬季幾乎沒有變化，夏季在午后氣溫達到最高時因地表蒸發(fā)旺盛導致絕對濕度稍有增加。相對濕度的日變化情形則是以日為周期波動的，它與氣溫的日變化波動方向相反，一般氣溫升高則相對濕度減?。畾鉁亟档蛣t相對濕度增大，最低值出現(xiàn)的時刻對應于氣溫最高值出現(xiàn)的時刻，一般在 13 15 時左右；而最高值出現(xiàn)的時刻則對應于氣溫最低值出現(xiàn)的時刻，一般在日出前后。（四）風風是指由大氣壓力差所引起的大氣水平方向的運動。（1）大氣環(huán)流：由于太陽輻射熱在地球上照射不均勻，使得赤道和兩極之間出現(xiàn)溫差，從而引起大氣在赤道和兩極之間產(chǎn)生活動，即為大氣環(huán)流。（2）地方風：局部地區(qū)受熱不均引起的小范圍內(nèi)的大氣流動，如悔陸風、山谷風、林原風等。、風頻和風玫瑰圖風是矢量，風向和風速是描述風的特性的兩個要素。（1）風向風吹來的地平方向為風向，可使用四方位東（ E ）、南（ s ）、西（ W ）、北（ N ）表示，細分則使用八方位，即在上述四方位中增加東南（SE ）、東北（ NE ）、西南（ SW）、西北（ NW ) , 甚至使用十六個方位表示。風頻，各風向的頻率。風頻是了解某地各風向出現(xiàn)頻率的特征量，它是用個風向出現(xiàn)的次數(shù)占風向總觀測次數(shù)的百分率來表示。風向玫瑰圖，即風向分布圖。是一定時間內(nèi)在各方位刮風次數(shù)的統(tǒng)計圖，可由此了解當?shù)氐娘L向，尤其是不同季節(jié)的主導風向。（2）風速單位時間內(nèi)風通過的距離，m/s。氣象學上根據(jù)風速將風分為十二級。（五）降水從大地蒸發(fā)出來的水蒸氣進人大氣層，經(jīng)過凝結(jié)后又降到地面上的液態(tài)或固態(tài)水分稱為降水，雨、雪、冰雹等都是降水現(xiàn)象．降水性質(zhì)由降水量、降水時間和降水強度等內(nèi)容來描述。1. 降水量降水量是指一定時間段內(nèi)液態(tài)或固態(tài)（經(jīng)融化后）降水，未經(jīng)蒸發(fā)、滲透或流失而在水平面積累的水層厚度，單位：mm指一次降水過程從開始到結(jié)束的持續(xù)時間，單位：h或min指單位時間內(nèi)的降水量。降水強度的等級，是以24h的總量來劃分：小雨10mm。中雨10～25mm；大雨25～50mm；暴雨50～100mm。（六）建筑熱工設(shè)計分區(qū)我國幅員遼闊，地形復雜，各地的氣候差異懸殊，為了適應不同的氣候條件，在建筑和城市規(guī)劃上必然要反映出不同的特點和要求。從建筑熱工設(shè)計角度出發(fā)把我國各地氣候劃分為五個氣候分區(qū)，分區(qū)指標和建筑設(shè)計要求如表 12 。各城市的建筑氣候分區(qū)應按表13 規(guī)定2012年一級注冊建筑師 建筑物理與設(shè)備要點總結(jié)第3講講義建筑圍護結(jié)構(gòu)的傳熱原理和計算 某一時刻空間所有各點的溫度分布叫做溫度場。一般它是空間坐標x，y，z和時間τ的函數(shù)。即： (1—16) 式(1—16)表示物體的溫度在x，y，z三個方向和在時間上都有變化的三維不穩(wěn)定溫度場。如果溫度場不隨時間變化，稱為穩(wěn)定溫度場，這時t=f(x,y,z)。如果穩(wěn)定溫度場僅和兩個或一個坐標有關(guān)，則稱為二維或一維穩(wěn)定溫度場。一維穩(wěn)定溫度場是溫度場中最簡單也是建筑熱工設(shè)計計算中最常用的一種情況，可表示為： (1—17) 一、穩(wěn)定傳熱 具有穩(wěn)定溫度場的傳熱過程叫做穩(wěn)定傳熱。溫度場隨時間變化的傳熱過程叫做不穩(wěn)定傳熱。 (一)通過平壁的穩(wěn)定導熱 在穩(wěn)定導熱情況下，可以認為各層材料本身既不發(fā)熱也不蓄熱，平壁內(nèi)部既無熱源也無熱匯，由內(nèi)表面進入平壁的熱流密度毫無損耗地通過各個材料層，最后由外表面流出。 1．單層均質(zhì)平壁的穩(wěn)定導熱（118）式中θi—單層平壁內(nèi)表面的溫度，℃； θe—單層平壁外表面的溫度，℃； δ—單層平壁的厚度，m； λ—材料的導熱系數(shù)，W／(mK)； R—單層平壁的導熱熱阻，m2K／W。(1—19) 熱阻是熱流通過平壁時所受到的阻力，是平壁抵抗熱流通過的能力。在同樣溫差下，導熱熱阻越大，通過平壁的導熱熱流密度就越小。反之，導熱熱阻越小，通過平壁的熱流也就越大。增大平壁層導熱熱阻的方法：① 加大平壁層的厚度② 選擇導熱系數(shù)較小的材料。 2．通過多層均質(zhì)平壁的穩(wěn)定導熱（120）式中θi—多層平壁內(nèi)表面的溫度，℃；θe—多層平壁外表面的溫度，℃；δ1,δ2……δn—各層材料的厚度，m；λ1,λ2……λn—各層材料的導熱系數(shù)，w／(mK)；R1，R2，…Rn—各材料層的導熱熱阻，m2．K／W。3．通過組合壁的穩(wěn)定導熱 由兩種以上材料構(gòu)成的材料層稱為組合壁，又叫非均質(zhì)材料層，見圖1—4。包括各種形式的空心砌塊、填充保溫材料的墻體等，但不包括多孔黏土空心磚，其平均熱阻應按式(1—21)計算： (121)式中 F1 ，F(xiàn)2… Fn—按平行于熱流方向劃分的各個傳熱面積，m2； Ro,1，Ro,2，…，Ro,n?！鱾€傳熱部位的傳熱阻，m2K／W； φ—修正系數(shù)。 如果組合壁中出現(xiàn)圓孔，應首先將圓孔折算成相等面積的方孔，其他尺寸不變，再按上述方法計算。(二)通過平壁的穩(wěn)定傳熱 (1—22) 式中 ti——室內(nèi)溫度，℃； te——室外溫度，℃； Ro——圍護結(jié)構(gòu)的傳熱阻，m2K／W； n——多層平壁的材料層數(shù)。2．傳熱阻于傳熱系數(shù)的計算維護結(jié)構(gòu)的傳熱阻R0表示維護結(jié)構(gòu)兩側(cè)空氣邊界層共同阻抗熱量傳遞的能力，等于傳熱過程中熱流沿途所受到的阻力之和，即 （123）式中 Ri——，αi表示內(nèi)表面的換熱系數(shù)，W/（m2K），取值間表14。Re——，αe表示外表面的換熱系數(shù)，W/（m2K），取值間表15。Rj——多層平壁各層的導熱熱阻，m2K/W。維護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)K0表示維護結(jié)構(gòu)兩側(cè)空氣溫差為1oC，單位時間內(nèi)通過1m2面積傳遞的熱量。單位：W/（m2K）。數(shù)值上，它等于維護結(jié)構(gòu)傳熱阻的倒數(shù)，即 （124）平壁內(nèi)的溫度分布在一維穩(wěn)定傳熱條件下，通過平壁內(nèi)各點的熱流強度處處相等；同一材質(zhì)的平壁內(nèi)部各界面溫度分布呈直線關(guān)系。同一材料層內(nèi)任意一點的溫度為： （125）式中 θ1,θ2——維護結(jié)構(gòu)材料層內(nèi)、外界面溫度，oC；x——任意一點至界面1的距離，m；d——該材料層的厚度，m由