建筑物理熱光作業(yè)講評(píng)

07級(jí)建筑熱光作業(yè)講評(píng)主講人:冉茂宇第1章作業(yè)(課堂）1.溫度是怎樣定義的？溫標(biāo)主要有哪三種？它們相互間存在怎樣的換算關(guān)系？80℉為多少℃和多少K？（12分）答：世間萬(wàn)物(任何物體）都包含著熱能；溫度是描述物體處于某一狀態(tài)時(shí)所包含熱能這一屬性的狀態(tài)參量。在熱學(xué)中用它來(lái)判別一物體與其他物體是否處于熱平衡狀態(tài)。溫標(biāo)主要有三種：攝氏溫標(biāo)、開(kāi)氏溫標(biāo)、華氏溫標(biāo)。三者的關(guān)系是：1）攝氏溫標(biāo)與開(kāi)氏溫標(biāo)的關(guān)系為：T(開(kāi)氏)=t(攝氏)+273.15(K)2）華氏溫標(biāo)與攝氏溫標(biāo)的關(guān)系為：t(攝氏)=[F(華氏)-32]*5/9(℃)3）開(kāi)氏溫標(biāo)與華氏溫標(biāo)的關(guān)系為：T(開(kāi)氏)=[F(華氏)-32]*5/9+273.15(K)80℉為26.667℃、為299.817K2.空氣的濕球溫度該怎樣定義？什么是空氣的絕對(duì)濕度和相對(duì)濕度？?jī)烧唛g存在怎樣的關(guān)系？（9分）答：空氣的濕球溫度是指溫度計(jì)的溫包部分為液態(tài)水潤(rùn)濕（裹上薄層潤(rùn)濕紗布），置于空氣中穩(wěn)定后讀出的溫度。

空氣的絕對(duì)濕度是指1m3濕空氣中含有多少質(zhì)量的水分，單位kg/m3。

空氣的相對(duì)濕度是指濕空氣的絕對(duì)濕度ρv與同溫同壓下飽和絕對(duì)濕度ρs之比，它表示空氣容納水分的能力大小和空氣干燥程度，即RH=ρv/ρs兩者之間的聯(lián)系：在空氣溫度不變的情況下，相對(duì)濕度與絕對(duì)濕度成正比，即RH=ρv/ρs。兩者之間的區(qū)別：絕對(duì)濕度是指1m3濕空氣中含有水分的多少，它與空氣溫度無(wú)關(guān)；相對(duì)濕度與飽和絕對(duì)濕度ρs有關(guān)，而ρs只與空氣溫度有關(guān)，隨空氣溫度的升高而升高；所以相對(duì)濕度與空氣溫度有關(guān)，在絕對(duì)濕度不變的情況下，隨溫度升高而減少。3.什么是導(dǎo)熱？影響導(dǎo)熱的因素有哪些？（10分）答：由于溫度不同引起物體微觀粒子（分子、原子、電子等）的熱運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生熱量轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象。影響導(dǎo)熱的因素有：導(dǎo)熱面積F、材料種類（反映在導(dǎo)熱系數(shù)λ上）、材料厚度d，還與溫差(t1-t2)和時(shí)間長(zhǎng)短有關(guān)。4.有一內(nèi)墻為磚砌體，其導(dǎo)熱系數(shù)為0.81W/（m·℃），面積為12m2，厚度為240mm，兩表面溫度分別維持為27℃和22℃，保持10小時(shí)。求此墻導(dǎo)熱熱阻R和通過(guò)該墻的熱量Q為多少kJ

及熱流密度q為W/m2。（15分）解：墻的導(dǎo)熱熱阻和熱流分別為：通過(guò)該墻的熱量Q:5.什么是對(duì)流傳熱和對(duì)流換熱，兩者有什么區(qū)別？影響對(duì)流換熱的因素有哪些？（15分）答：對(duì)流傳熱是指溫度不同的流體有宏觀相對(duì)位移（即發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)）時(shí)，依靠流體微團(tuán)的相互滲合，把熱量從一處轉(zhuǎn)移到另一處的現(xiàn)象。

對(duì)流換熱是指流體流過(guò)固體表面，與固體間進(jìn)行的熱交換的現(xiàn)象。兩者的區(qū)別：對(duì)流傳熱只在流體間進(jìn)行熱量傳遞和轉(zhuǎn)移，只有單一傳熱機(jī)制；而對(duì)流換熱是指固體與流體之間的換熱，包含了導(dǎo)熱和對(duì)流傳熱兩種機(jī)制。影響對(duì)流換熱的因素：流體流過(guò)固體表面的流速、流體種類、固體種類，固體放置方式、流體流動(dòng)模式、固體與流體接觸面積、固體表面與流體間的溫差、換熱時(shí)間有關(guān)。6.對(duì)于自然對(duì)流的換熱系數(shù)，有下述3個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式可供選擇，試說(shuō)明各公式的應(yīng)用條件及各系數(shù)不同的原因。（10分）答：前者用于垂直表面自然對(duì)流換熱；中者用于水平下表面自然對(duì)流換熱；后者用于水平上表面自然對(duì)流換熱。系數(shù)不同的原因：對(duì)流換熱與氣流流動(dòng)速度有關(guān)，流動(dòng)速度越大，換熱越強(qiáng)。由于上述各種放置和加熱方式對(duì)氣流流動(dòng)的阻礙作用不同，造成了系數(shù)不同。中者對(duì)氣流流動(dòng)阻礙作用最大，氣流最不易流動(dòng)，故換熱系數(shù)最小；后者最有利于氣流流動(dòng)，故換熱系數(shù)最大；前者間于兩者之間，故系數(shù)也間于兩者之間。7.輻射傳熱的機(jī)理與導(dǎo)熱傳熱、對(duì)流傳熱有什么不同？什么是黑度？影響輻射換熱的因素有哪些？（12分）答：輻射傳熱的機(jī)理是依靠原子中電子振動(dòng)和能級(jí)躍遷，將能量以電磁波形式向外輻射而傳熱；導(dǎo)熱的基理是靠微觀粒熱運(yùn)動(dòng)來(lái)傳遞，對(duì)流傳熱基理是依靠流體微團(tuán)的相互滲合來(lái)傳遞。這就是它們間的不同之處。黑度是指灰體輻射系數(shù)C與黑體輻射系數(shù)Cb之比值即表示灰體的輻射光譜圖與黑體輻射光譜圖的接近程度。影響輻射換熱的因素有：物體的溫度、物體的相對(duì)位置、物體的黑度，物體的面積和換熱時(shí)間。8.假設(shè)人體表面為2m2,體表溫度為34℃，空調(diào)房間為3m×4m×2.9m，內(nèi)壁輻射溫度為26℃。試求空調(diào)房間中人與內(nèi)壁面單位時(shí)間的輻射換熱量。如果空調(diào)氣流以1m/s的速度掠過(guò)人體，再求人體單位時(shí)間的對(duì)流散熱量。（注：人體表面黑度為0.95，房間內(nèi)壁面黑度為0.92）。（17分）解答：(1)輻射換熱：人體在室內(nèi)為內(nèi)壁面所包圍，其向外輻射的熱量全部落在壁面上，故角系數(shù)ψ12=1Cb=5.68W/(m2·K4），C1=0.95Cb=0.95×5.68=5.396W/(m2·K4），C2=0.92Cb=0.92×5.68=5.2256W/(m2·K4），F(xiàn)1=2.0m2,F2=2(3×4+3×2.9+4×2.9)=64.6m2T1=34+273.15=307.15KT2=26+273.15=299.15K（2）對(duì)流換熱量：考慮到人體與空氣之間的對(duì)流換熱，包含自然對(duì)流和強(qiáng)制對(duì)流兩部分，故而換熱系數(shù)為：第2～4章作業(yè)（課堂）1.寫出人體熱平衡方程，并標(biāo)明其中各項(xiàng)的物理意義。人體要感到熱舒適，必要條件和充分條件各是什么？（12分）解答：人體熱平衡方程及其中各項(xiàng)的物理意義為：人體要感到熱舒適，體溫既不能升高，也不能降低，因此，體內(nèi)產(chǎn)熱必須為體外對(duì)流、輻射、蒸發(fā)散熱所平衡，即必要條件是△q=0。人體感到熱舒適的充分條件是：對(duì)流、輻射、蒸發(fā)散熱的比例保持在以下范圍內(nèi)：即對(duì)流散熱：25-30%輻射散熱：45-50%蒸發(fā)散熱：25-30%2.影響人體熱冷感覺(jué)的因素有哪些？對(duì)于同一空調(diào)的影劇院（室內(nèi)氣溫ta=26℃，相對(duì)濕度RH=60%,氣流速度v=0.3m/s），為什么人們?cè)谙募局躺蓝萄澘从皠「械綗崾孢m，而冬季則要著厚衣褲看影劇才感到熱舒適？（12分）答：影響人體室內(nèi)熱感覺(jué)的因素有室內(nèi)空氣溫度、空氣濕度、空氣流速、周圍輻射溫度、活動(dòng)量與衣著狀況。在本題中，冬、夏兩季影劇院維持相同的室內(nèi)空氣溫度、相對(duì)濕度、氣流狀況，人都是坐著看戲活動(dòng)量也相同。這四個(gè)因素對(duì)人體熱感覺(jué)的影響在冬夏兩季是相同的，不同之處只有壁面的輻射溫度和衣著狀況。夏季，由于室外氣溫較高、太陽(yáng)輻射較強(qiáng)，致使內(nèi)壁面溫度較高，人體向周圍壁面輻射散熱較少，當(dāng)壁溫高于體表溫度時(shí)，還從周圍壁體輻射獲得熱量,穿短薄衣褲可增加人體向室內(nèi)空氣的對(duì)流換熱、蒸發(fā)散熱和向內(nèi)表面的熱輻射，提高人體的熱舒適感。冬季，由于室外溫度較低，致使內(nèi)壁面溫度較低，人體向周圍壁面輻射散熱較多；因此，在冬季著厚衣服，可以減少向壁體的輻射散熱和對(duì)流散熱，提高人體的熱舒適感。3.影響建筑的室外氣候因素有哪些？在建筑設(shè)計(jì)中可采取哪些措施控制建筑的得熱和散熱？（16分）解答：影響建筑的室外氣候因素有：太陽(yáng)輻射、空氣溫度、空氣濕度、風(fēng)速風(fēng)向、降水等；其中太陽(yáng)輻射是最主要的因素。在建筑設(shè)計(jì)中，控制建筑的得熱和散熱是維持室內(nèi)熱舒適和建筑節(jié)能的重要措施。在全年都較寒冷的地區(qū)，主要控制建筑的散熱，在全年都較炎熱的地區(qū)，主要控制建筑的得熱，而在冬季寒冷和夏季炎熱的地區(qū)，既要控制建筑的得熱，又要控制建筑的散熱。控制建筑得熱，主要從遮陽(yáng)和通風(fēng)入手：（1）安排建筑之間相互遮蔭，避免相互阻風(fēng)。（2）選擇建筑主要朝向，避免東、西向暴曬。（3）在屋頂、東、西向使用構(gòu)件遮陽(yáng)或綠化遮陽(yáng)。（4）門窗位置、大小安排有利于內(nèi)外自然通風(fēng)和遮陽(yáng)。（5）提高建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱能力。（6）減少室內(nèi)散熱設(shè)備，減小設(shè)備發(fā)熱量?？刂平ㄖ?，主要從避風(fēng)和提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能入手：（1）選址規(guī)劃“負(fù)陰抱陽(yáng)”。（2）安排建筑之間相互避風(fēng)(圍合），減小風(fēng)速造成的散熱。（3）選擇建筑主要朝向，爭(zhēng)取日照。（4）減小建筑外表與室外空氣接觸面積，即減小建筑體型系數(shù)。（5）門窗位置、大小有利于避風(fēng)，減小冷風(fēng)滲漏，爭(zhēng)取日照。（6）提高門窗、外墻、屋面的保溫能力。4.城市氣候有哪些特點(diǎn)？如何減弱或消除城市氣候帶來(lái)的不利影響？（16分）答：城市氣候是指某一地區(qū)在城市化后，由于人口密集，下墊面改變，大量資源消耗等原因，形成的一種與城市周圍不同的局地氣候。

城市氣候特點(diǎn)：（1）大氣透明度差，太陽(yáng)輻射減弱。（2）氣溫較高，形成“熱島”效應(yīng)。（3）風(fēng)速減小，風(fēng)向各地而異。（4）蒸發(fā)減弱，濕度變小，形成“城市干島”。（5）城區(qū)降水量增多，形成“城市雨島”。城市云量比郊區(qū)為多，城市中下風(fēng)方向降水量多。（6）霧多、能見(jiàn)度差。城市氣候有利有弊?！盁釐u”效應(yīng)在冬季有利于采暖，但不利于夏季防熱；大氣透明度差，有利于減少人體受太陽(yáng)輻射，但各種污染物，不利于人體健康；蒸發(fā)減弱，不利于城市降溫；降水增多，會(huì)形成洪澇；能見(jiàn)度度差，對(duì)交通安全不利。因此，總體上講，城市氣候帶來(lái)的影響，不利大于有利。減弱或消除城市氣候的不利影響，可從以下幾方面入手：（1）在城市選址和規(guī)劃中，控制城市人口規(guī)模；考慮主導(dǎo)風(fēng)大小和方向，城市街道安排有利于城市通風(fēng)，并將工業(yè)區(qū)布置在主導(dǎo)風(fēng)下風(fēng)側(cè)，減輕城市污染。（2）提高城市能源和資源利用效率，減少人為排熱和各種廢棄物排放。（3）使用透水性地面，增加下墊面蓄水能力，減弱城市“干島”效應(yīng)和洪澇，減弱城市“熱島”效應(yīng)。（4）提高城市綠化覆蓋率，凈化空氣，提高空氣質(zhì)量，減少凝結(jié)核，由此減弱城市“熱島”效應(yīng)和城市“雨島”效應(yīng)。（5）嚴(yán)格執(zhí)行和遵守環(huán)境保護(hù)法和各種規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。5.中國(guó)建筑區(qū)劃分為幾個(gè)一級(jí)區(qū)和二級(jí)區(qū)？一級(jí)區(qū)劃分的主要指標(biāo)是什么？二級(jí)區(qū)劃分的指標(biāo)又是什么？（12分）答：中國(guó)建筑區(qū)劃分為7個(gè)一級(jí)區(qū)和20個(gè)二級(jí)區(qū)。一級(jí)區(qū)反應(yīng)大差別，其主要指標(biāo)是平均氣溫（1月和7月）、相對(duì)濕度（7月）、年降水量為指標(biāo)。二級(jí)區(qū)劃分進(jìn)一步反映一級(jí)下的差別，其指標(biāo)依據(jù)不同氣候特性而定，見(jiàn)下表：6.中國(guó)建筑熱工設(shè)計(jì)分區(qū)分為哪五個(gè)區(qū)，各區(qū)對(duì)建筑的得失熱量設(shè)計(jì)方面提出了什么要求？（15分）答：中國(guó)建筑熱工設(shè)計(jì)分區(qū)，以累年最冷月（1月）和最熱月（7月）平均溫度作為主要指標(biāo)；用累年日平均溫度≤5℃和≥25℃的天數(shù)為輔助指標(biāo)，將我國(guó)分為嚴(yán)寒地區(qū)、寒冷地區(qū)、夏熱冬冷地區(qū)、夏熱冬暖地區(qū)、溫和地區(qū)，主要用于建筑的熱環(huán)境和保溫隔熱設(shè)計(jì)。7.什么是地方太陽(yáng)時(shí)？試計(jì)算對(duì)應(yīng)北京（東經(jīng)120°）時(shí)間10：00點(diǎn)鐘的拉薩（東經(jīng)91°）太陽(yáng)時(shí)。（7分）答：某地地方太陽(yáng)時(shí)是以太陽(yáng)經(jīng)過(guò)某地子午線(經(jīng)線或正南線)時(shí)為正午12點(diǎn)來(lái)計(jì)算一天的時(shí)間。地方太陽(yáng)時(shí)Tm與國(guó)家或地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)的關(guān)系為：在上式中代入T0=10h,L0=120°,Lm=91°得：8.什么是太陽(yáng)的赤緯角、時(shí)角、高度角、方位角？方位角和時(shí)角有何區(qū)別和聯(lián)系？（10分）答：太陽(yáng)赤緯角δ:太陽(yáng)與天球中心的連線與赤道面的夾角。太陽(yáng)時(shí)角Ω:太陽(yáng)所在時(shí)圈平面與某地子午圈平面的夾角,向西為正,向東為負(fù)。太陽(yáng)高度角h：太陽(yáng)與天球中心的連線與地平面的夾角，也即太陽(yáng)光線與地平面的夾角。太陽(yáng)方位角A：太陽(yáng)所在方位圈平面與某地子午圈平面的夾角。太陽(yáng)光線在地平面上的投影線與地平正南線所夾的角。方位角和時(shí)角區(qū)別：時(shí)角是基于赤道面而定義的，用來(lái)表示太陽(yáng)離中午的時(shí)間，只在1天中變化，Ω=15(t-12);同一時(shí)刻同一經(jīng)度線上太陽(yáng)時(shí)角相同，與緯度無(wú)關(guān)。方位角是基于地平面而定義的，用來(lái)表示太陽(yáng)的方位。同一時(shí)刻同一經(jīng)度線上，太陽(yáng)方位角隨緯度變化。太陽(yáng)方位角隨時(shí)刻和季節(jié)而變化。方位角和時(shí)角聯(lián)系：子午圈平面是定義時(shí)角和方位角的共同平面；在子午圈上，太陽(yáng)時(shí)角等于方位角為0°；都是向西為正，向東為負(fù)。如果知道太陽(yáng)在某一時(shí)刻的赤緯角，某地緯度，則方位角和時(shí)角可相互換算：可以通過(guò)上述式子計(jì)算日出日落的太陽(yáng)方位和時(shí)角，從而計(jì)算某地在某天的日出日落太陽(yáng)時(shí)。

9.廈門（φ＝23°）有一組住宅建筑，室外地平的高度相同，設(shè)其朝向南偏東15°，后棟建筑一層窗臺(tái)高1.5m，前棟建筑總高15m（從室外地平至檐口，則其計(jì)算高度H0為13.5m），要求后棟建筑在大寒日正午12點(diǎn)前后各1.5小時(shí)日照(共3小時(shí))，求其必需的建筑間距。如果朝向改為正南向,必需的建筑間距又為多少?解答：緯度φ=23°，大寒日δ=-20°，正午12點(diǎn)前后各1.5小時(shí)，時(shí)角Ω=±15°×1.5=22.5°(1)南偏東15度,如圖所示，a=-15°(1)正南向，a=0°10.根據(jù)自己出生地所在城市(或鄰近城市)類型和氣候區(qū)要求,用計(jì)算法作相應(yīng)日期的棒影圖(表明城市名,緯度,日期,棒高比例)11.用上述棒影圖,求兩同高建筑物正南朝向排列時(shí)，保證從11:00到13:00兩小時(shí)日照，間距D與建筑物高度H之比。以泉州為例建筑氣候區(qū)劃Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ區(qū)Ⅳ區(qū)Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ區(qū)大城市中小城市大城市中小城市日照標(biāo)準(zhǔn)日大寒日冬至日日照時(shí)數(shù)≥2小時(shí)≥3小時(shí)≥1小時(shí)有效日照時(shí)段8－16時(shí)9－15時(shí)計(jì)算點(diǎn)底層窗臺(tái)面(1)查找相應(yīng)日期：氣候區(qū)與日照間距標(biāo)準(zhǔn)要求（2）計(jì)算對(duì)應(yīng)日期不同時(shí)刻太陽(yáng)高度角，方位角和影長(zhǎng)，從日出日落開(kāi)始算起。泉州（φ＝24°54’，δ=23°27’），計(jì)算公式:（3)計(jì)算結(jié)果列表時(shí)間日出(6:47‘)7:008:009:0010:0011:0012:00日落(17:13‘)17:0016:0015:0014:0013:00方位角As63.9262.4755.0645.6133.3717.900高度角hs02.7114.3624.8533.5439.4641.60影長(zhǎng)Hctghs無(wú)窮大21.05H3.90H2.15H1.50H1.21H1.12H影方位角A’sA’s=180+AsA’s=180+AsA’s=180+AsA’s=180+AsA’s=180+AsA’s=180+AsA’s=180+As(4)繪制棒影圖(5)量得距離與高度比為1.12H第5～6章作業(yè)（課堂）1.北京某住宅一外墻直接與室外空氣接觸,擬采用右圖所示構(gòu)造：從內(nèi)到外分別是10mm水泥砂漿,加氣混凝土（500kg/m3)保溫,120mm碎石混凝土,10mm水泥砂漿。(1)如果室內(nèi)采暖溫度維持在18℃,室外計(jì)算溫度取-14℃,要使該墻內(nèi)表面不結(jié)露,最小總熱阻應(yīng)是多少?為了滿足最小總熱阻要求,加氣混凝土應(yīng)設(shè)計(jì)成多厚才符合要求?解答：根據(jù)題意條件知，室內(nèi)氣溫ti=18℃，室外氣溫te=-14℃查找相應(yīng)參數(shù)得：

n=1.00,[△t]=6.0℃,

Ri=0.11(m2·℃)/WRe=0.043(m2·℃)/W最小總熱阻為：Rmin=(ti-te)nRi/[△t]=(18+14)×1×0.11/6=0.586(m2·℃)/W各層熱阻：內(nèi)水泥砂漿R1=d1/λ1=0.01/0.93=0.01075(m2·℃)/W碎石混凝土R3=d3/λ3=0.12/1.51=0.07947(m2·℃)/W外水泥砂漿R4=d4/λ4=0.01/0.93=0.01075(m2·℃)/W所需加氣混凝土熱阻：R2=Rmin-Ri-R1-R3-R4-Re=0.586-0.11-0.01075-0.07947-0.01075-0.043=0.3315(m2·℃)/Wd2=R2×λ2=0.3315×0.19=0.063m熱惰性指標(biāo)計(jì)算S1=11.37W/（m2·℃）,D1=11.37*R1=11.37*0.01075=0.1222S2=3.59(m2·℃)/WD2=S2*R2=3.59*0.063/0.19=1.188S3=15.36(m2·℃)/WD3=S3*R3=15.36*0.07947=1.2206S4=11.37(m2·℃)/WD4=11.37*R4=11.37*0.01075=0.1222D=D1+D2+D3+D4=2.6531.6<D=2.653<4.0為III型，符合要求。答：加氣混凝土厚d2至少應(yīng)為0.063m(2)按穩(wěn)定傳熱計(jì)算各層界面溫度，并查出個(gè)界面溫度對(duì)應(yīng)的飽和蒸汽壓力，將溫度和壓力分布表示在圖上。解答：R0=Rmin=0.586(m2·℃)/W穩(wěn)定熱流q=(ti-te)/R0=(18+14)/0.586=54.607W/m2查對(duì)應(yīng)的飽和水蒸氣壓力為：Psi=2062.5pa；Pswi=1401.2pa；Ps1=1347.9paPs2=346.6pa；Ps3=237.3pa；Ps4=Pswe=225.3paPse=181.3pa（3）如果室內(nèi)相對(duì)濕度維持60%，室外相對(duì)濕度為80%，試求各層界面實(shí)際水蒸氣壓力，并將其分布表示在圖上。解答：水蒸氣實(shí)際分壓力計(jì)算Pi=Psi×0.6=2062.5×0.6=1237.5PaPwi=Pi=1237.5PaPe=Pse×0.8=181.3×0.8=145.04PaPwe=Pe=145.04Pad1=0.01m,μ1=0.0000210g/(m·h·Pa)H1=476.19(m2·h·Pa)/g,d2=0.063m,μ2=0.0000998g/(m·h·Pa)H2=631.26(m2·h·Pa)/gd3=0.12m,μ3=0.0000173g/(m·h·Pa)H3=6936.41(m2·h·Pa)/gd4=0.01m,μ4=0.0000210g/(m·h·Pa)H4=476.19(m2·h·Pa)/gH=H1+H2+H3+H4=8520.05(m2·h·Pa)/g水蒸汽流w為：w=(pi-pe)/H=(1237.5-145.04)/8520.05=0.1282g/(m2·h)P1=pi-H1×w=1237.5-0.1282×476.19=1176.45PaP2=P1-H2×w=1176.45-0.1282×631.26=1095.52PaP3=P2-H3×w=1095.52-0.1282×6936.41=206.27PaP4=P3-H4×w=206.27-0.1282×476.19=145.22PaP4=Pe，計(jì)算相符合。將實(shí)際水蒸氣分壓表示在圖上如右圖。（4）判斷該圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)部是否會(huì)揭露；如果會(huì)結(jié)露，請(qǐng)?zhí)岢鱿鄳?yīng)的改進(jìn)措施。解答：由上圖可知，在加氣混凝土與碎石混凝土交界面處，實(shí)際水蒸汽分壓力P2=1095.52Pa大于飽和水蒸汽分壓力Ps2=346.6Pa,在該界面一定有水分凝結(jié)解決的辦法是：（1）在加氣混凝土的室內(nèi)側(cè)加設(shè)隔汽層；（2）將加氣混凝土改換在碎石混凝土室外側(cè)。2.室外綜合溫度是怎樣定義的？它有什么用處？受那些因素影響？如果1題中墻為西墻，青灰色，其在夏季所受太陽(yáng)輻射見(jiàn)下表，求綜合溫度的平均值tsa和最高值tsmax,以及最高值出現(xiàn)的時(shí)間。tea℃temax℃ImaxW/m2IaW/m2aeW/(m2·K)30.236.3(15h)697(16h)15519解答：室外綜合溫度tsa是一個(gè)假想的溫度，其對(duì)建筑物外表的熱作用與室外空氣和太陽(yáng)輻射共同對(duì)建筑物外表的熱作用相當(dāng)。數(shù)學(xué)定義為：其用處就是要將復(fù)雜的室外熱作用簡(jiǎn)化，用單一因素?zé)嶙饔么?。影響因素有：空氣溫度、太?yáng)輻射、表面吸收系數(shù)，以及與外表面熱轉(zhuǎn)移系數(shù)相關(guān)的各種因素。查找西墻表面對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收系數(shù)，p89頁(yè)為0.7，其綜合溫度平均值為：Ate=（temax-tea)=36.3-30.2=6.1℃Ats=0.7×（Imax-Ia）/19=0.7×（697-155）/19=19.97℃Ats/Ate=19.97/6.1=3.273Imax與temax出現(xiàn)的時(shí)差為1h,查表得修正系數(shù)為β=0.99Asa=（Ate+Ats）×β=（6.1+19.97）×0.99=25.8093℃tsamax=35.91+25.8093=61.7193℃第7～9章作業(yè)（課外）1波長(zhǎng)為540nm的單色光源，其輻射功率為5w，試求：1）這個(gè)光源發(fā)出的光通量；2）如它向四周均勻發(fā)出光通量，求其發(fā)光強(qiáng)度；3）離它2m處垂直光線面的照度是多少？解答：1）從光譜光效率曲線查得540nm的光對(duì)應(yīng)的光效率為0.98光通量φ=683×5×0.98=3346.7lm2）發(fā)光強(qiáng)度：I=φ/Ω=φ/(4πr2/r2)=3346.7/(4×3.14)=266.32cd3)2m的照度:E=Icosα/r2=266.32cos0°/22=66.58lx2一個(gè)直徑為250mm的乳白玻璃球形燈罩，內(nèi)裝一個(gè)光通量為1260lm的白熾燈，設(shè)燈罩的透光系數(shù)為0.6，求燈罩外表面亮度。（不考慮燈罩內(nèi)的光反射）解答：燈罩內(nèi)表面照度E=φ/4πr2=φ/πd2

=1260/(3.1415×0.25×0.25)=6417.3lx燈罩外表面亮度L為L(zhǎng)=E（lx)×τ/π=6417.3×0.6/3.1415=1225.65cd/m23.一房間平面尺寸為7m×15m，凈空高5m，在天棚正中布置一亮度為500cd/m2的均勻擴(kuò)散光源，其尺寸為5m×13m，求房間正中和四角處的照度。（不考慮光反射）解答：知道面光源亮度，求其在某處形成的照度的公式為E=LΩcosθ對(duì)房間地面中心點(diǎn)有：Ω1=5×13×cosα1/r12=5×13×cos0°/（5×5）=2.6SrCosθ1=cos0°=1中心點(diǎn)照度E1為：E1=LΩ1cosθ1=500×2.6×1=1300lx對(duì)房間地面四角有：Ω2=5×13×cosα2/r22r22=52+(7/2）2+（15/2)2=25+12.25+56.25=93.5r2=9.6695mCosα2=cosθ2=5/r2=5/9.6695=0.517Ω２＝5×13×0.517/93.5=0.3594Sr地面四角照度E２為：E２=LΩ２cosθ２=500×0.3594×0.517=92.9lx4.有一白紙的反光系數(shù)為0.8，最低照度為多少時(shí)，我們能看到它？達(dá)到刺眼時(shí)照度是多少？解答：亮度大于10-5asb時(shí)，人眼才能感覺(jué)得到；亮度超過(guò)16sb時(shí)，感到刺眼。紙可以認(rèn)為是擴(kuò)散反射材料，根據(jù)擴(kuò)散反射材料亮度與所受照度關(guān)系Ｌ（asb)=E(lx)×ρ10-5=E1×0.8E1=1.25×10-5lx又Ｌ（cd/m2)=E(lx)×ρ/π16×104=E２(lx)×0.8/3.1415E2=6.283×105lx第5題解答1)根據(jù)采光系數(shù)定義得C=Ei/E0由書(shū)中例得水平窗洞在桌面形成的照度為：Ei=2500lx,由題有E0=10000lxC=2500/10000=0.252)加上0.8透明玻璃后，窗口亮度變?yōu)長(zhǎng)=1×0.8sb水平窗洞在桌面形成的照度為：Ei=0.8×2500lxC=Ei/E0=0.8×2500/10000=0.23)乳白玻璃外表面水平照度為10000lx,內(nèi)表面亮度為L(zhǎng)=10000×0.5/3.1415=1591.59cd/m2=0.159159sbC=0.159159×2500/10000=0.0397第6提解答考慮會(huì)議室為側(cè)窗采光,進(jìn)深為5米，根據(jù)建筑類型和采光等級(jí)，查表得窗地面積比為1/3.5由此得所需窗面積為Ac=Ad/3.5=5×7/3.5=10.57m2房間高度為3.6m,扣除窗臺(tái)高1m,可開(kāi)窗高度2.6m設(shè)用高1.8米的窗，則單側(cè)采光時(shí)窗