建筑物理答案(已修改)
2024-11-26 11:53 本頁面
【正文】 1 建筑物理課后習(xí)題參考答案 第一篇 建筑熱工學(xué) 第一章 建筑熱工學(xué)基本知識 習(xí) 題 1構(gòu)成室內(nèi)熱環(huán)境的四項(xiàng)氣候要素是什么？簡述各個要素在冬（或夏）季，在居室內(nèi)，是怎樣影響人體熱舒適感的。 答：（ 1）室內(nèi)空氣溫度：居住建筑冬季采暖設(shè)計(jì)溫度為 18℃ ，托幼建筑采暖設(shè)計(jì)溫度為 20℃，辦公建筑夏季空調(diào)設(shè)計(jì)溫度為 24℃等。這些都是根據(jù)人體舒適度而定的要求。 （ 2）空氣濕度：根據(jù)衛(wèi)生工作者的研究，對室內(nèi)熱環(huán)境而言，正常的濕度范圍是 3060%。冬季，相對濕度較高的房間易出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象。 （ 3）氣流速度：當(dāng)室內(nèi)溫 度相同，氣流速度不同時，人們熱感覺也不相同。如氣流速度為 0和 3m/s 時， 3m/s 的氣流速度使人更感覺舒適。 （ 4）環(huán)境輻射溫度：人體與環(huán)境都有不斷發(fā)生輻射換熱的現(xiàn)象。 1為什么說，即使人們富裕了，也不應(yīng)該把房子搞成完全的“人工空間”？ 答：我們所生活的室外環(huán)境是一個不斷變化的環(huán)境，它要求人有袍強(qiáng)的適應(yīng)能力。而一個相對穩(wěn)定而又級其舒適的室內(nèi)環(huán)境，會導(dǎo)致人的生理功能的降低，使人逐漸喪失適應(yīng)環(huán)境的能力，從而危害人的健康。 1傳熱與導(dǎo)熱（熱傳導(dǎo)）有什么區(qū)別？本書所說的對流換熱與單純在流體內(nèi)部的對流傳熱有 什么不同？ 答：導(dǎo)熱是指同一物體內(nèi)部或相接觸的兩物體之間由于分子熱運(yùn)動，熱量由高溫向低溫處轉(zhuǎn)換的現(xiàn)象。純粹的導(dǎo)熱現(xiàn)象只發(fā)生在密實(shí)的固體當(dāng)中。 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱要經(jīng)過三個過程：表面吸熱、結(jié)構(gòu)本身傳熱、表面放熱。嚴(yán)格地說，每一傳熱過程部是三種基本傳熱方式的綜合過程。 本書所說的對流換熱即包括由空氣流動所引起的對流傳熱過程，同時也包括空氣分子間和接觸的空氣、空氣分子與壁面分子之間的導(dǎo)熱過程。對流換熱是對流與導(dǎo)熱的綜合過程。 而對流傳熱只發(fā)生在流體之中，它是因溫度不同的各部分流體之間發(fā)生相對運(yùn)動，互相摻合而傳遞熱能的 。 1表面的顏色、光滑程度，對外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的外表面和對結(jié)構(gòu)內(nèi)空氣間層的表面，在輻射傳熱方面，各有什么影響？ 答：對于短波輻射，顏色起主導(dǎo)作用；對于長波輻射，材性起主導(dǎo)作用。如： 2 白色表面對可見光的反射能力最強(qiáng)，對于長波輻射，其反射能力則與黑色表面相差極小。而拋光的金屬表面，不論對于短波輻射或是長波輻射，反射能力都很高，所以圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面刷白在夏季反射太陽輻射熱是非常有效的，而在結(jié)構(gòu)內(nèi)空氣間層的表面刷白是不起作用的。 1選擇性輻射體的特性，對開發(fā)有利于夏季防熱的外表面裝修材料，有什么啟發(fā)？ 答：選擇性 輻射體又稱非灰體，其輻射光譜與黑體光譜截然不同，甚至有的只能發(fā)射某些波長的輻射線。但是建筑材料多屬于灰體，根據(jù)非灰體的性質(zhì)可開發(fā)非灰體的裝修材料，輻射和吸收某種特定的輻射線。 由圖可知，選擇性輻射體的特性，具有間斷性，可將此特性利用起來，將外表面裝飾材料刷白，或進(jìn)行淺色處理，對夏季反射太陽輻射熱也非常有效。 1書中給出的自然對流時計(jì)算α c 的三個公式中，系數(shù)分別為 ， ，試說明系數(shù)不同的原因。 答：是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)和熱源位置不同，高溫密度小的空氣和低溫密度大的空氣之間進(jìn)行對流換熱。 水 平表面（熱流由下而上）有利于對流，所以取 水平表面（熱流由上而下）不利于對流，所以取 垂直表面 不影響對流，所以取 1試根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)，列舉幾個外墻內(nèi)表面或地面產(chǎn)生表面結(jié)露現(xiàn)象的實(shí)例，并說明結(jié)露的原因。 答：例 有些戶主由于使用不當(dāng)，經(jīng)常使室內(nèi)出現(xiàn)許多水蒸氣，室內(nèi)空氣容納不了的水蒸氣就凝結(jié)成水珠析出。 由于山墻的建筑構(gòu)造做法不到位，使山墻內(nèi)表面溫度低于室內(nèi)的露點(diǎn)溫度，而導(dǎo)致山墻表面出現(xiàn)結(jié)露，甚至霉變。 例 有些室內(nèi)由于溫度降低，而使露點(diǎn)溫度降低，產(chǎn)生 結(jié)露現(xiàn)象。 若在建筑構(gòu)造無總是的情況下，居民生活方式不同，也會使房間產(chǎn)生結(jié)露的現(xiàn)象，居民在居住空間內(nèi)頻繁進(jìn)行類似于大蒸汽作業(yè)，就會使室內(nèi)水蒸氣含量過高，出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象。 3 第二章 建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱原理及計(jì)算 習(xí) 題 2建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱過程包括哪幾個基本過程，幾種傳熱方式？分別簡述其要點(diǎn)。 答：建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱過程主要包括三個過程：表面吸熱、結(jié)構(gòu)本身傳熱、表面放熱。 表面吸熱 —— 內(nèi)表面從室內(nèi)吸熱（冬季），或外表面從事外空間吸熱（夏季） 結(jié)構(gòu)本身傳熱 —— 熱量由高溫表面?zhèn)飨虻蜏乇砻? 表面放熱 —— 外表 面向室外空間散發(fā)熱量（冬季 ） ,或內(nèi)表面向室內(nèi)散熱（夏季 ） 2為什么空氣間層的熱阻與其厚度不是成正比關(guān)系？怎樣提高空氣間層的熱阻？ 答：在空氣間層中，其熱阻主要取決于間層兩個界面上的空氣邊界層厚度和界面之間的輻射換熱強(qiáng)度。所以，空氣間層的熱阻于厚度之間不存在成比例地增長關(guān)系。 要提高空氣間層的熱阻可以增加間層界面上的空氣邊界層厚度以增加對流換熱熱阻；或是在間層壁面上涂貼輻射系數(shù)小的反射材料以增加輻射換熱熱阻。 2根據(jù)圖 217 所示條件，定性地作為穩(wěn)定傳熱條件下墻體內(nèi)部的溫度分布線，應(yīng)區(qū)別出各層溫度 線的傾斜度，并說明理由。已知λ 3〉λ 1〉λ 2。 答：由 dxdq ???? 可知，由于是穩(wěn)定傳熱，各壁面內(nèi)的熱流都相同，當(dāng) ? 值越大時，各壁層的溫度梯度 dxd? 就越小，即各層溫度線的傾斜度就越小。 2如圖 218 所示的屋頂結(jié)構(gòu)，在保證內(nèi)表面不結(jié)露的情況下，室外外氣溫不得低于多少？并作為結(jié)構(gòu)內(nèi)部的溫度分布線。已知： ti=22℃，ψ i=60%， Ri= ?k/W， Re= m2?k/W。 解：
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