二级建造师讲义之建筑热工环境基本知识

一建筑热工环境的基本知识
（1）热和温度
•热是能的一种形式
故其量度单位与能相同，采用焦耳（J），它是物质分子能的外部表现。温度是六个国际基本单位之一，是表征物体冷热程度的物理量。热是一种能量，可以在物体与环境之间，由于温度的差别而产生流动。 
温度的量度有下列三种：华氏温标（ㄈ）、摄氏温标（℃）、开尔文温标（Κ）。 
•显能和潜能
热流能引起物体温度变动，称为显热，是可感知或预测的热。不引起物体温度变动的热流能，称为潜热。潜热有两种：熔解潜热、汽化蒸发潜热。
（2）热转移
建筑物及其环境之间会进行热交换，同时在建筑物内部也有热流动。热转移的方式有三个:传导、对流、辐射。
•传导、对流与辐射
传导：固体内热转移的主要方式。
对流：流体（即：液体、气体）内热转移的主要方式。
辐射：自由空间热转移的主要方式。
导热系数（热导率）与传热阻：导热系数是表征材料导热能力大小的物理量，单位为W/（m?K）。物理意义是：当材料厚度为1m，两侧表面的温差为1K是，在单位时间内通过1ｍ2截面积的热量。传热阻表示当围护结构两侧表面温差为1K时，单位热量通过1m2截面积所需时间（小时数）。传热阻与围护结构的厚度成正比，与材料的导热系数成反比。
•表面及空气层热阻
表面热阻包括对流热阻和辐射热阻。对流热阻是热流传过边界膜和边界膜外气体对流产生的热阻。辐射热阻是由建筑表面和相向暴露面之间辐射传热时产生的热阻。空气间层是表面热阻的一个特例。宽度为20mm的空气间层具有高效热阻值，小于20mm，则热阻值迅速下降，20～100mm具有几乎同等的热阻值。用普通建筑材料可构成具有垂直空气间层的墙。
•绝热
即冬季保温、夏季隔热。
•通风
与风向、风速、建筑朝向、门窗设置位置有关。风向频率图（风向玫瑰图）是一定时间内在各方位刮风次数的统计图，由此可了解不同季节的主导风向。
（3）湿度测量
用绝对湿度或相对湿度表示。通常用相对湿度表示空气的湿度。相对湿度：一定温度是一定大气压力下，湿空气的绝对湿度与同温、同压下的饱和空气绝对湿度的百分比。
湿球温度指在干湿球温度计中，由水银球用湿纱布包裹的湿球温度计所测量的温度。它与干球温度配合可以测量空气的相对湿度。
（4）热舒适
舒适是人类的一种主观感觉特性，且与气候有关。由于人与人之间反应不同，因而难以给出准确的定义。有四项环境因素影响热感受，它们是：空气湿度、温度、空气运动、平均辐射温度。建筑物及环境应该提供可控环境，方法有二：被动式控制、主动式控制。被动式控制是利用建筑物本身，通过对其构件的恰当处理与布置来实现。主动式控制是靠机械系统与设备实现，但要消耗常规能源。
二 建筑节能、保温、隔热的基本知识及构造技术
（1）适应气候
要使房屋适应气候，最有效的做法就是有能力选择合适的朝向、包括透明构件和不透明构件的设计与构造。当需要时能接受太阳辐射和风，不需要时可阻挡。
（2）暖湿气候区设计策略
轻型架空结构。或将建筑区划开；或“混合”成底部用重质结构、白天使用，上部用轻型结构、晚上使用。
（3）热旱气候区设计策略
重储热物质，连（贴）地构造，浅色，遮阳好。
（4）温和气候区设计策略
用朝阳的窗户收集冬季太阳能。中等储热物质、贴（连）地构造、架空构造。重储热物质、掩土建筑。
（5）冷气候区设计策略
要求很高容量的储热物质，建筑物绝热极佳并能控制通风，大小合适的窗户，朝阳。
（6）建筑构件
•混凝土或钢筋混凝土的墙和屋顶
热惯性作用比热阻作用更明显，隔声性能一般良好。可在外侧加设保温层，改善其热工性。
•贴地而筑的地板、土护坡墙、掩土建筑等与土层相连接的方法可以大量提高建筑构件的热惯性。
•轻质构件
热惯性小、可忽略不计。热阻作用显著。对空气产生的噪音衰减潜力不大。
•窗与控制设计
可动百叶帘（窗）可提供极好的方法控制透光率。遮阳设施能在恰当的时间、合适的位置阻截不需要的辐射，应优先考虑窗的外侧遮阳。多层玻璃窗采用6～20mm空气层只能单纯提高热阻、对隔声无改善效果。