【文章內(nèi)容簡介】 感覺 300G超大一級(jí)注冊(cè)建筑師備考資料網(wǎng)盤 23823724 密碼： dkdkdk 交流 ： 352500 11 室內(nèi)熱環(huán)境對(duì)人體的影響主要表現(xiàn)在人的冷熱感。人體的冷熱感取決于人體新陳代謝產(chǎn)生的熱量和人體向周圍環(huán)境散熱量之間的平衡關(guān)系 。 當(dāng) △ q＝ 0，體溫恒定不變； △q ＞ 0，體溫上升； △ q＜ 0，體溫下降。 熱舒適是指人對(duì)環(huán)境的冷熱程度感覺滿意，不因冷或熱感到不舒適。滿足熱舒適的條件是： ⑴ 必要條件： △ q＝ 0； ⑵ 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(shí)現(xiàn)舒適的要求 。 ㈢ 室內(nèi)熱環(huán)境的評(píng)價(jià)方法 使用 室內(nèi)空氣溫度 作為熱環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)。對(duì)冬季采暖的室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度，規(guī)范規(guī)定 居住建筑為 18℃ ，托幼建筑為 20℃ 。 有效溫度 ET(Effective Temperature)是依據(jù) 半裸的人與穿夏季薄衫的人 在一定條件的環(huán)境中所反應(yīng)的瞬時(shí)熱感覺作為決定各項(xiàng)因素綜合作用的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)， 是室內(nèi)氣溫、相對(duì)濕度和空氣速度在一定組合下的綜合指標(biāo)。缺陷是沒有考慮熱輻射變化的影響，在評(píng)價(jià)環(huán)境時(shí)有時(shí)難免出現(xiàn)一定的偏差。 PMV(Predicted Mean Vote)指標(biāo)是全面反映室內(nèi)各氣候要 素 （ 室內(nèi)空氣溫度、濕度、速度、壁面平均輻射溫度、人體活動(dòng)強(qiáng)度、衣服熱阻 ） 對(duì)人體熱感覺影響的綜合評(píng)價(jià)方法。 PMV指標(biāo)系統(tǒng)，將人體的熱感覺劃分為 7個(gè)等級(jí) 如下： +3 +2 +1 0 1 2 3 熱 暖 稍暖 舒適 稍涼 涼 冷 第三節(jié) 建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱原理及計(jì)算 一、穩(wěn)定傳熱 在穩(wěn)定溫度場中所進(jìn)行的傳熱過程稱為穩(wěn)定傳熱。 ㈠ 一維 穩(wěn)定傳熱的特點(diǎn) 熱流強(qiáng)度處處相等 ； 平壁內(nèi)部各界面溫度分布呈直線關(guān)系 。 ㈡ 通過平壁的穩(wěn)定導(dǎo)熱 ㈢ 通過平壁的穩(wěn)定傳熱 ⑴ 傳熱阻 R0 傳熱阻是 熱量從平壁一側(cè)空間傳至另一側(cè)空間時(shí)所受到的總阻力 ，在穩(wěn)定傳熱條件下的一個(gè)重要的熱工300G超大一級(jí)注冊(cè)建筑師備考資料網(wǎng)盤 23823724 密碼： dkdkdk 交流 ： 352500 12 性能指標(biāo)，單位： (m2178。 K)/W。 ⑵ 傳熱系數(shù) K0 傳熱系數(shù)為當(dāng) 圍護(hù)結(jié)構(gòu)兩側(cè)溫差為 1K(1℃) 時(shí)，在單位時(shí)間內(nèi)、通過單位面積的傳熱 量 。用傳熱系數(shù)也能說明圍護(hù)結(jié)構(gòu)在穩(wěn)定傳熱條件下的熱工性能，單位： W/(m2178。K) 。 K0＝ 1/R0 ㈣ 封閉空氣間層的熱阻 封閉 空氣間層 的傳熱過程與固體材料層內(nèi)的不同，它實(shí)際上是在一個(gè)有限空間內(nèi)的兩個(gè)表面之間的熱轉(zhuǎn)移過程， 包括 對(duì)流換熱 、 輻射換熱 ，而非純導(dǎo)熱過程，所以封閉空氣間層的熱阻與間層厚度之間不存在成比例的增長關(guān)系。 ① 間層表面溫度、 ② 間層厚度、 ③ 間層放置位置 (水平、垂直或傾斜 )、④ 熱流方向 、 ⑤ 間層表面材料的輻射系數(shù) 。 ㈤ 平壁內(nèi)的溫度分布 在穩(wěn)定導(dǎo)熱中，溫度隨距離的變化為一次函數(shù)，所以 同 一材料層內(nèi)的溫度分布為直線， 直線的斜率 與材料層的 導(dǎo)熱系數(shù) 成 反比 。 在由多層材料構(gòu)成的平壁內(nèi)，溫度的分布是由多條直 線組成的一條折線。 二、周期性不穩(wěn)定傳熱 ㈠ 周期性不穩(wěn)定傳熱 當(dāng)外界熱作用 (氣溫和太陽輻射 )隨時(shí)間呈現(xiàn)周期性變化時(shí)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行的傳熱過 程為周期性不穩(wěn)定傳熱。 ㈡ 簡諧熱作用 (見圖 l4— 8) 簡諧熱作用指當(dāng)溫度隨時(shí)問的正弦 (或余弦 )函數(shù)作規(guī)則變化時(shí)圍護(hù)結(jié)構(gòu)所受到的熱作用。一般用余弦函數(shù)表示 。 ㈢ 相對(duì)溫度 ： 相對(duì)于某一基準(zhǔn)溫度的溫度，單位為 K或 ℃ 。 ㈣ 平壁在簡諧熱作用下的傳熱特征 平壁在簡諧熱作用下的三個(gè)基本傳熱特征 ： 、平壁表面溫度和內(nèi)部任一截面處的溫度都是同一周期的簡諧波動(dòng)。 到平壁內(nèi)部，溫度波動(dòng)的 振幅逐漸減小 ，這種現(xiàn)象叫做 溫 度波的衰減 。 ，溫度波動(dòng)的相位逐漸向后推進(jìn)，這種現(xiàn)象叫 溫度波的相位延遲 。或者說 溫度波出現(xiàn)最高溫度的時(shí)間向后推遲 。 溫度波在傳遞過程中出現(xiàn)的衰減和延遲現(xiàn)象，是由于在平壁升溫和降溫的過程中，材 料的 熱容作用 和熱量傳遞中材料層的 熱阻作用 造成的。 ㈤ 簡諧熱作用下材料和圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱特性指標(biāo) S 材料的蓄熱系數(shù)：當(dāng)某一均質(zhì)半無限大物體一側(cè)受到簡諧熱作用時(shí)， 迎波面 (受到熱作用的一側(cè)表面 )上接受的 熱流振幅 與該表面溫度波 動(dòng)的 振幅比 。它是表示半無限大物體在簡諧熱作用下，直接受到熱作用的一側(cè)表面，對(duì)諧波熱作用敏感程度的一個(gè)特性指標(biāo)。在同樣的周 期性熱作用下， 材料的蓄熱系數(shù)越大，表面溫度波動(dòng)越小，反之波動(dòng)越大 。 通常建筑材料的 S值為 熱作用周期為 24小時(shí) 的蓄熱系數(shù) ，用 S24表示。 D 材料層的熱惰性指標(biāo)：表示具有一定厚度的材料層受到波動(dòng)熱作用后，波動(dòng)劇烈程度的一個(gè)指標(biāo)，它表明了 材料層抵抗溫度波動(dòng)的能力 。 表征圍護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)周期性溫度波在其內(nèi)部衰減快慢程度 。 ⑴ 均質(zhì)材料層的熱惰性指標(biāo) 1)單層結(jié)構(gòu) 2)多層結(jié)構(gòu)： 由多層材料構(gòu)成的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱惰性指標(biāo)為各層材料熱惰性指標(biāo)之 和 。 ⑵ 組合壁的熱惰性指標(biāo) 組合壁的熱惰性指標(biāo)由平均熱阻和平均蓄熱系數(shù)確定 。 300G超大一級(jí)注冊(cè)建筑師備考資料網(wǎng)盤 23823724 密碼： dkdkdk 交流 ： 352500 13 對(duì)有限厚度的單層或多層平壁，當(dāng)材料層受到周期波動(dòng)的熱作用時(shí)，其表面的溫度波動(dòng)，不僅與本層材料的蓄熱系數(shù)有關(guān)，還與邊界條件有關(guān)，即在順著溫度波前進(jìn)的方向，其后與該材料層接觸的另一種材料的熱阻、蓄熱系數(shù)或表面的熱轉(zhuǎn)移系數(shù)有關(guān)。為此， 對(duì)有限厚度的材料層，使用材料層表面的蓄熱系數(shù)表示各材料層界面處熱流的振幅與表面溫度波的振幅比，從本質(zhì)上說，材料層表面的蓄熱 系數(shù)的定義與材料的蓄熱系數(shù)的定義是相同的。 當(dāng)某層材料的熱惰性指標(biāo) D≥1 時(shí)，材料層表面的蓄熱系數(shù)可近似按該層材料的蓄熱系數(shù)取值，即 Y=S。 ㈥ 溫度波的振幅衰減和相位延 遲 ⑴ 總衰減度 (總衰減倍數(shù) )γ 0 總衰減度：室外溫度諧波的振幅與由其引起的平壁內(nèi)表面溫度諧波的振幅比。 ⑵ 總相位延遲 φ eif 總相位延遲：在室外溫度諧波作用下，平壁內(nèi)表面出現(xiàn)最高溫度值時(shí)的相位與室外溫度諧波出現(xiàn)最高溫度值時(shí)的相位差。 ⑶ 總延遲時(shí)間 ζ 0 總延遲時(shí)間：在室外溫度諧波作用下，平壁 內(nèi)表面出現(xiàn)最高溫度值的時(shí)間與室外溫度諧波出現(xiàn)最高溫度值的時(shí)間差。在建筑熱工設(shè)計(jì)中，更習(xí)慣于 用 總延遲時(shí)間 評(píng)價(jià)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱穩(wěn)定性 。 ⑴ 室內(nèi)溫度諧波傳至平壁內(nèi)表面的衰減度 γ i 室內(nèi)溫度諧波傳至平壁內(nèi)表面的衰減度：室內(nèi)空氣溫度諧波的振幅與由其引起的平壁內(nèi)表面溫度諧波的振幅比。 ⑵ 室內(nèi)溫度諧波傳至平壁內(nèi)表面的相位延遲 φ iif 室內(nèi)溫度諧波傳至平壁內(nèi)表面的相位延遲：在室內(nèi)溫度諧波的作用下，平壁內(nèi)表面出現(xiàn)最高溫度值時(shí)的相位與室內(nèi)溫度諧波出現(xiàn)最高溫度值時(shí)的相位差。 ⑶ 室內(nèi)溫度諧波傳至平壁內(nèi)表面的延遲時(shí)間 ζ if 室內(nèi)溫度諧波傳至平壁內(nèi)表面的延遲時(shí)間：在室內(nèi)溫度諧波作用下，平壁內(nèi)表面出現(xiàn)最高溫度值的時(shí)間與室內(nèi)溫度諧波出現(xiàn)最高 溫度值的時(shí)間差。該延遲時(shí)間與相位延遲的關(guān)系為： 當(dāng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的構(gòu)造設(shè)計(jì)完成后，即可根據(jù)組成圍護(hù)結(jié)構(gòu)各材料層的厚度、材料的熱阻、材料的蓄熱系數(shù)計(jì)算出圍護(hù)結(jié)構(gòu)的衰減度、相位延遲和延遲時(shí)間。 第四節(jié) 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫設(shè)計(jì) 一、建筑保溫綜合處理的基本原則 ㈠ 充分利用太陽能； ㈡ 防止冷風(fēng)的不利影響； ㈢ 選擇合理的建筑體形和平面形式； ㈣ 使房間具有良好的熱特性與合理 的供熱系統(tǒng)。 二、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫設(shè)計(jì) 外墻、屋頂、直接接觸室外空氣的樓板和不采暖樓梯間的隔墻等圍護(hù)結(jié)構(gòu)，應(yīng)進(jìn)行保溫驗(yàn)算。 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫驗(yàn)算是在穩(wěn)定傳熱條件下進(jìn)行的，評(píng)價(jià)圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能的主要指標(biāo)是 傳熱阻 R0或 傳熱系數(shù) K0。 ㈠ 最小傳熱阻的確定 (低限熱阻 ) ti 一般工業(yè)與 民用建筑 ti＝ 18℃ ；高級(jí)居住建筑、醫(yī)療、福利、托幼建筑 ti＝ 20℃ 。 [Δ t] n 當(dāng)所設(shè)計(jì)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的外表面不直接與室外空氣接觸時(shí)所進(jìn)行的溫差修正。 t0 考慮到室內(nèi)外空氣溫度實(shí)際上存在著不同程度的波動(dòng)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱穩(wěn)定性對(duì)維持室內(nèi)溫度的穩(wěn)定有十分重要的作用，因此，室外計(jì)算溫度 t0的取值應(yīng)根據(jù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱惰性指標(biāo) D值的大小按級(jí)別進(jìn)行調(diào)整，使得圍護(hù)300G超大一級(jí)注冊(cè)建筑師備考資料網(wǎng)盤 23823724 密碼： dkdkdk 交流 ： 352500 14 結(jié)構(gòu)的保溫性能能夠達(dá)到同等的水平。 (如居住建筑、醫(yī)療、托幼建筑、辦公樓、學(xué)校 )外墻，如使用輕質(zhì)材料或內(nèi)側(cè)復(fù)合輕質(zhì)材料時(shí)，最小傳熱阻還須進(jìn)行附加修正。 輕質(zhì)外墻最小傳熱阻的附加值 表 l45 類 型 連續(xù)供熱 間歇供熱 密度為 800～ 1200kg/m3的輕骨料混凝土單一墻體 15％～ 20％ 30％～ 40％ 密度為 500～ 800kg/m3的輕混凝土單一墻體； 外側(cè)為磚或混凝土，內(nèi)側(cè)復(fù)合輕混凝土的墻體 20％～ 30％ 40％～ 60％ 平均密度 ＜ 500kg/m3的輕質(zhì)復(fù)合墻體； 外側(cè)為磚或混凝土，內(nèi)側(cè)復(fù)合輕質(zhì)材料 (如巖棉、玻璃棉、石膏板等 )墻體 30％～ 40％ 60％～ 80％ ㈡ 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫設(shè)計(jì) ⑴ 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱阻 須 ≥ 最小傳熱阻： R0≥R 0,min ⑵ 寒冷和夏熱冬冷地區(qū)設(shè)置集中采暖的居住建筑和公共建筑 (醫(yī) 院、托幼、辦公 樓、學(xué)校等 )，當(dāng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱惰性指標(biāo)低于 Ⅱ 型時(shí)，應(yīng)對(duì)其屋頂和東、西外墻進(jìn)行夏季隔熱驗(yàn)算，該處圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱阻 須 ≥ 最小傳熱阻和夏季隔熱要求的傳熱阻中的大者。 ⑶ 應(yīng)該符合國家有關(guān)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的要求。 ⑴ 設(shè)計(jì)計(jì)算：根據(jù)要求計(jì)算圍護(hù)結(jié)構(gòu)所需要的保溫材料 層的厚度。 ⑵ 校核計(jì)算：已有圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫構(gòu)造方案，驗(yàn)算是否符合保溫設(shè)計(jì)的要求。 ㈢ 絕熱材料 絕熱材料 是指導(dǎo)熱 系數(shù) λ ＜ (m178。K) 且能用于絕熱工程的材料。 ⑴ 密度 ： 一般 情 況下，密度越大，導(dǎo)熱系數(shù)也越大 ， 但某些材料存在著 最佳密度的界限 ，在 最佳密度下，該材料的導(dǎo)熱系數(shù)最小 。 ⑵ 濕度 ： 絕熱材料的濕度增大，導(dǎo)熱系數(shù)也隨之增大 。 ⑶ 溫度 ： 絕熱材料的導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度的升高而增大 。 一般在高溫或負(fù)低溫的情況下才考慮其影響 。 ⑷ 熱流方向 ： 對(duì)各 向異性材料 (如木材、玻璃纖維 )， 平行于熱流方向時(shí)，導(dǎo)熱系數(shù)較大；垂直于熱流方向時(shí)，導(dǎo)熱系數(shù)較小 。 對(duì)導(dǎo)熱系數(shù)影響最大的因素 是材料的 密度 、 濕度 。 選擇保溫材料時(shí)，不僅需要考慮材料的熱物理性能，還應(yīng)該了解材料的強(qiáng)度、耐久性、耐火 、耐侵蝕性，以及使用保溫材料時(shí)的構(gòu)造方案、施工工藝、材料的來源和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等。 ㈣ 圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫構(gòu)造方案 ⑴ 單設(shè)保溫層； ⑵ 使用封閉的空氣間層或帶鋁箔的封閉空氣間層； ⑶ 保溫層與承重層合二為一； ⑷ 復(fù)合構(gòu)造。 ⑴ 內(nèi)保溫：保溫層在承重層內(nèi)側(cè)； ⑵ 中間保溫：保溫層在承重層中間； ⑶ 外保溫：保溫層在承重層外側(cè)。 保溫層的位置的正確與否對(duì)結(jié)構(gòu)及房間的使用質(zhì)量、結(jié)構(gòu)造價(jià)、施工和維持費(fèi)用都有 重大影響，必須予以足夠的重視。 300G超大一級(jí)注冊(cè)建筑師備考資料網(wǎng)盤 23823724 密碼： dkdkdk 交流 ： 352500 15 外保溫方案的優(yōu)點(diǎn) ： ① 保護(hù)主體結(jié)構(gòu)，降低溫度應(yīng)力起伏，提高結(jié)構(gòu)的耐久性 ； ② 對(duì)結(jié)構(gòu)及房間的熱穩(wěn)定性有利 ； ③ 對(duì)防止和減少保溫層內(nèi)部產(chǎn)生水蒸氣凝結(jié)有利 ； ④ 減少熱橋處的熱損失，防止熱橋內(nèi)表面結(jié)露 ； ⑤ 有利于舊房的節(jié)能改造 。 注意，外保溫方案的一些優(yōu)點(diǎn)是有前提的。例如，只有規(guī)模不太大的建筑 (如住宅 )外保溫能夠提高結(jié)構(gòu)及房間的熱穩(wěn)定性，而在建筑內(nèi)部有大量熱容量的結(jié)構(gòu) (隔墻、柱 )和參與調(diào)節(jié)的設(shè)備時(shí)，外保溫的蓄熱作用就不太明顯了。 三、外窗、外門和地面的保溫設(shè)計(jì) ㈠ 窗的保溫 窗的特點(diǎn)是其 傳熱阻小 (傳熱系數(shù)大 )。如 單層金屬窗的傳熱系數(shù)約為一磚墻的 3倍 。窗的熱損失在建筑物的總熱損失中所占比重甚大 。 窗的傳熱系數(shù)是 包括了窗框、玻璃 、 空氣滲透綜合作用 的結(jié)果。 對(duì)于居住和公共建筑窗戶的傳熱系數(shù)，應(yīng)該滿足表 l46 所示的國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑外窗保溫性能分級(jí)及其監(jiān)測方法》 (GB 8484)的要求。 對(duì)窗戶傳熱系數(shù)的要求 表 146 地 區(qū) 朝 向 保溫性能等級(jí) 傳熱系數(shù) K[W/(m2178。 K)] 嚴(yán)寒地區(qū) 各向窗戶 ≥ Ⅱ級(jí) ≤ 寒冷地區(qū) 各向窗戶 北 向 ≥ Ⅴ 級(jí) 宜Ⅳ級(jí) ≤ ≤ 窗戶保溫性能分級(jí) 表 14