建筑物理热学和光学建筑物理热学和光学知识点和练习题建筑物理热学和光学知识点和练习题第一讲习题建筑热环境基础知识1 建筑热环境设计目标的目标是什么？健康，舒适，高效，以最好的能源消耗提供最舒适的工作和居住环境，提高生活质量。

2、传热基本方式有哪几种传热基本方式有哪几种？导热、对流、辐射传热基本方式有哪几种3、什么是温度场、温度梯度、热流密度、什么是温度场、温度梯度、热流密度？温度场：在任一瞬间，物体内各点温度分布的总称。

温度梯度：在温度场中，温度在空间上改变的大小程度。

热流线：与等温线垂直，且指向温度降低的方向4、影响导热系数数值的因素有哪些？物质的种类（液体、气体、固体）、结构成分、密度、湿、影响导热系数数值的因素有哪些度、压力、温度等5、辐射换热的特点？1.能在真空中进行2.高温物体向低温物体辐射能量的同时，低温物体也能辐射换热的特点？向高温物体辐射能量，若处于热平衡状态，辐射和吸收等过程仍不停进行，净辐射换热量等于零。

3.程中伴随有能量形式的转换4.辐射和吸收等都具有波长的选择性，即只能辐射和吸收一定波长的能量6、什么是反射系数γ、吸收系数ρ、透射系数τ？反射系数，在传输线相交结点处反射波电压、什么是反射系数γ 吸收系数ρ 透射系数τ 与入社波电压之比垂直于光束方向的水层元内单位厚度的吸收是透过材料或介质的光通量或辅通量与入射通量之比7、什么是黑体、白体、灰体？黑体：对外来辐射全吸收的物体，ρ＝１、什么是黑体、白体、灰体？白体：对外来辐射全反射的物体，γ＝１透明体：对外来辐射全透过的物体τ＝１灰体：自然界中介于黑体与白体之间的不透明物体。

建筑材料多数为灰体。

8、试叙述玻璃的温室效应、玻璃温室是因为太阳辐射主要的形式是短波辐射（波长较短的紫外线），射到地面后产生热量变为了长波辐射（波长较长的红外线），而玻璃能够阻挡长波辐射进出，使得室内环境温度不断上升。

9、描述湿空气的物理量有哪些？饱和水蒸气分压力实际水蒸气分压力绝对温度相对温度露、描述湿空气的物理量有哪些？点温度10、什么是露点温度（td）？露点温度指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下，冷却到饱、什么是露点温度（露点温度和时的温度11、室内热环境构成要素：以人的热舒服程度为评价标准；人的热舒服受环境影响的因素有哪、室内热环境构成要素：人的热舒服受环境影响的因素有哪些？室内空气温度▲空气湿度▲气流速度（室内风速）▲环境辐射温度（室内热辐射） 12、作为室内规定的计算温度是：冬季室内气温一般应在 16 温多规定为 24 时、相对湿度在 ~ 30% 28 ~ ℃。

~ 60% 。

在大多数情况下，即气温在 16~25℃ 70% %范围内变化，对人体的热感觉影响不大13、一般认为最适宜的相对湿度应为 50% ~ 22 ℃，夏季空调房间的气14、什么叫“负荷热平衡？人体依靠自身一定范围的生理代谢调节机能，在环境过热或过冷、什么叫负荷热平衡负荷热平衡” 状况下所保持的人体热平衡，称为“负荷热平衡”15、干热地区的拱顶和穹顶建筑有何优点？可以增加室内的高度和屋顶的面积，使室内比较宽、干热地区的拱顶和穹顶建筑有何优点？拱顶和穹顶建筑有何优点亮，也使屋顶吸收的平均热量下降，夜晚的冷风客气轻易地带走穹顶表面的热量使其迅速冷却，另外穹顶相互遮挡的特点，是一部分屋顶处于阴影区吗，减少向室内的传热量，夏季屋顶包裹在青枝绿叶中，既美观又减少屋顶的太阳热辐射16、结合气候设计的五大要素是什么？1. 空气温度2. 太阳辐射3. 大气湿度4. 气压与风5. 凝结与降水17、什么是太阳常数？地球在日地平均距离处与太阳光垂直的大气上界单位面积上在单位时间内所接收太阳辐射的所有波长总能量18、什么是长波辐射与短波辐射？太阳辐射波长主要为 0.15-4 微米，其中最大辐射波长平均为、什么是长波辐射与短波辐射？ 0.5 微米；地面和大气辐射波长主要为 3-120 微米，其中最大辐射波长平均为 10 微米。

习惯上称前者为短波辐射，后者为长波辐射。

19、什么是城市热到现象？避免或减弱热岛现象的措施？所谓城市热岛效应，、什么是城市热到现象？避免或减弱热岛现象的措施，通俗地讲就是城市化的发展，导致城市中的气温高于外围郊区的这种现象。

措施：大力发展城市绿化节能减排合理安排建筑布局和城市规划20、什么是室外气温？指距地面 1．5m 处百叶箱内的空气温度。

21、我国的气候分为哪五大区？高原气候区热带季风区亚热带季风性湿润气候温带季风气候、我国的气候分为哪五大区？温带大陆性气候22、我国气候三大特点？显著的季风特色，明显的大陆性气候和多样的气候类型。

、我国气候三大特点？23、根据空气温度、湿度、太阳辐射等项因素，将世界各地划分为几个气候区？分别是什么？赤道带、副赤道带、热带、副热带、温带、副北极带（副南极带）和北极带（南极带）等七个气候带第二讲习题围护结构传热的 3 个基本过程？表面吸热----冬季内表面从室内吸热，夏季外表面从室外空间吸热；结构传热----热量由高温表面传向低温表面；表面放热----冬季外表面向室外空间散发热量，夏季内表面向室内散热。

2、结构传热分为哪两种方式？稳定传热、不稳定传热3、绝热材料可以归纳为三类，分别是：轻质成型材绝热空气层绝热反射绝热4、试叙述导热系数与温度、湿度、和密度的关系？a）温度升高时，分子运动加强，使实体部分的导热能力提高；同时，空隙中的对流、导热和辐射能力也加强，从而材料的导热系数增加。

b）湿度的影响各种材料与潮湿的空气接触后，材料总会吸收一些水分，材料受潮后，由于孔隙中有了水分，增加了水蒸气扩散的传热量，还增加了毛细孔中液态水分所传导的热量，导热系数将显著增大c）密度的关系密度即单位体积的材料重量，密度小的材料内部孔隙多，由于空气导热系数很小，故密度小的材料导热系数也小，良好的保温材料多是孔隙多、密度小的轻质材料，但当密度小到一定程度后，在加大孔隙，大的孔隙中空气对流作用增强，对流换热增加，加大了材料的导热能力。

因此，轻型（如纤维）材料有一个最低导热系数的密度界限。

5、空气间层的热阻主要取决于什么？间层两个表面间的辐射和对流换热的能力6、叙述减少空气间层传热，提高间层热阻方法。

1）将空气间层布置在维护结构的冷侧，降低）将空气间层布置在维护结构的冷侧，间层的平均温度，减少辐射换热量。

）在间层壁面上涂贴辐射系数小的反射材料，间层的平均温度，减少辐射换热量。

2）在间层壁面上涂贴辐射系数小的反射材料，目前建筑中采用的主要是铝箔。

采用的主要是铝箔。

7、什么是材料的蓄热系数（S）？、什么是材料的蓄热系数（）？第三讲习题1 围护结构的作用有哪些？根据在建筑物中的位置,围护结构分为外围护结构和内围护结构。

外围护结构包括外墙、屋顶、侧窗、外门等，用以抵御风雨、温度变化、太阳辐射等，应具有保温、隔热、隔声、防水、防潮、耐火、耐久等性能。

内围护结构如隔墙、楼板和内门窗等，起分隔室内空间作用，应具有隔声、隔视线以及某些特殊要求的性能。

围护结构通常是指外墙和屋顶等外围护结构。

2 什么是构件热阻（R）？热阻与热流密度（q）又怎样的关系？建筑构件的热阻是表示热流通过构件时遇到的阻力，或者说是某建筑构件抵抗热流通过的能力。

在同样的温差下，热阻越大，通过材料的热量就越少，也就是从外部进入房间内部或从房间内部流到室外的热量少，这样热阻大当某一足够厚度的单一材料层一侧受到谐波热作用时，通过表面的热流波幅与表面温度波幅的比值，可表征材料热稳定性的优劣。

单位：W/ (m2·K)。

的建筑维护结构对建筑物起到隔热、保温的作用。

在冬暖夏热的南方地区，建筑的防热与隔热具有非常重要的意义，如果某建筑维护结构的隔热性能好，那么，既节约空调能耗，又为人们的生活和工作提供了舒适的环境。

3 外墙和屋顶建筑作为外围护结构的主体部分，设计过程中应考虑那些方面？第一尽可能减少资源能源的消耗，第二把环境直接和建筑的污染降到最低，第三保护自然生态环境，第四创造健康舒适的室内外环境。

第五使建筑功能质量目标统一，第六使建筑生态、经济取得平衡。

4 如何提高空气层的保温能力如何提高空气层的保温能力？1 将空气间层布置在维护结构的冷侧，降低间层的平均温度，减少辐射换热量。

2 在间层壁面上涂贴辐射系数小的反射材料，目前建筑中采用的主要是铝箔。

3 减少对流5 试述外保温的优点有哪些？1 降低结构温度应力作用，提高承重结构耐久性2 室内热稳定性试述外保温的优点有哪些？好3 有效防止围护结构内部产生凝结水4 降低热桥的热损失，防止热桥内布局部结露、霉变5 对改造旧房有利，不占室内空间6 什么叫热桥？在围护结构中，常有保温性能远低于主体部分的嵌入构件，这些部位的传热量比主体部分大得多，所以他们内表面的温度也比主体部分低，在建筑热工学中，把这些容易传热的部分叫“热桥”7 屋顶保温----USD 构造法有哪些优点？采用外保温的屋面，传统的做法是保温层上面做防水层，由于防水层的水蒸气透过能力很差，使屋面容易产生内部结露。

同时防水层直接暴露在大气中，受日晒、交替冻融等影响，极易老化和破坏。

USD 构造法有可能完全消除内部结露的可能性，又使防水层得到保护窗户的保温设计主要考虑以那些方面？8 窗户的保温设计主要考虑以那些方面？控制窗墙面积比，提高气密性，减少冷风渗透如何提高窗户的保温能力9 如何提高窗户的保温能力？a）改善窗框保温性能。

首先，将薄壁实腹型材改为空心型材，内部形成封闭空气层，提高保温能力。

其次，开发塑料构件，第三，用保温砂浆、泡沫塑料等填充密封窗框与墙之间的缝隙。

b）改善窗玻璃部分的保温能力。

用双层窗（间隔以 4-5cm 为宜）或 b 双玻窗（双玻窗的空气间层厚度以 2~3cm 为最好）增加窗扇或窗玻层数，提高窗户保温能力。

因为层与层之间的空气层，加大了窗的热阻 c）合理选择窗户类型。

窗的大小、窗的朝向等10、被动式太阳房的主要集热方式有哪些？并分别叙它们的工作原理。

直接受益式▲集热墙式▲附加阳光间式▲另外有：屋顶池式和对流环路式直接受益式的特点：南向大窗口，冬季白天使大量阳光透入，夜间则用专门的保温窗帘或保温板遮挡窗口。

室内地面需用蓄热能力大的材料，如砖或混凝土等做成，在白天吸热并储存热量，夜间不断向室内释放，使室内维持一定温度，其他朝向的各面围护结构则尽量加强保温，减少热量散失。

集热蓄热墙式集热蓄热墙式有透光玻璃外罩和蓄热墙体组成，其间留有空气间层，有的在墙体的下部和集热蓄热墙式上部设有进出风口；阳光简式：有阳光间与主体房间相邻，阳光间不但有很大的窗口其地面也是阳光简式：阳光简式蓄热体，阳光通过玻璃照射到蓄热体上，储存热量，提高室内温度，而主体房间是通过与阳光间相邻的墙或窗获得热量。