2007一級建造師《建筑工程》精講班講義(第7講)

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    1A412000 建筑裝飾裝修技術
    1A412010建筑室內(nèi)物理環(huán)境
    1A412011掌握建筑熱工環(huán)境及建筑節(jié)能技術要求
    一、 熱工環(huán)境的基本知識
    (1)熱和溫度
    ·熱是能的一種形式
    故其量度單位與能相同,采用焦耳(J),它是物質(zhì)分子能的外部表現(xiàn)。溫度是六個國際基本單位之一,是表征物體冷熱程度的物理量。熱是一種能量,可以在物體與環(huán)境之間,由于溫度的差別而產(chǎn)生流動。
    ·溫度的量度有下列三種:華氏溫標(℉)、攝氏溫標(℃)、開爾文溫標(Κ)。
    ·顯能和潛能
    熱流能引起物體溫度變動,稱為顯熱,是可感知或預測的熱。不引起物體溫度變動的熱流能,稱為潛熱。潛熱有兩種:熔解潛熱、汽化蒸發(fā)潛熱。
    (2)傳熱的基本方式(熱轉(zhuǎn)移)
    建筑物及其環(huán)境之間會進行熱交換,同時在建筑物內(nèi)部也有熱流動。熱轉(zhuǎn)移的方式有三個:傳導、對流、輻射。
    ·傳導、對流與輻射
    傳導:固體內(nèi)熱轉(zhuǎn)移的主要方式。
    對流:流體(即:液體、氣體)內(nèi)熱轉(zhuǎn)移的主要方式。
    輻射:自由空間熱轉(zhuǎn)移的主要方式。
    (3)導熱系數(shù)(熱導率)與傳熱阻
    導熱系數(shù)是表征材料導熱能力大小的物理量,單位為W/(m?K)。物理意義是:當材料厚度為1m,兩側(cè)表面的溫差為1K是,在單位時間內(nèi)通過1m2截面積的熱量。傳熱阻表示當圍護結(jié)構(gòu)兩側(cè)表面溫差為1K時,單位熱量通過1m2截面積所需時間(小時數(shù))。傳熱阻與圍護結(jié)構(gòu)的厚度成正比,與材料的導熱系數(shù)成反比。
    ·表面及空氣層熱阻
    表面熱阻包括對流熱阻和輻射熱阻。對流熱阻是熱流傳過邊界膜和邊界膜外氣體對流產(chǎn)生的熱阻。輻射熱阻是由建筑表面和相向暴露面之間輻射傳熱時產(chǎn)生的熱阻??諝忾g層是表面熱阻的一個特例。寬度為20mm的空氣間層具有高效熱阻值,小于20mm,則熱阻值迅速下降,20~100mm具有幾乎同等的熱阻值。用普通建筑材料可構(gòu)成具有垂直空氣間層的墻。
    ·絕熱
    即冬季保溫、夏季隔熱。
    ·通風
    與風向、風速、建筑朝向、門窗設置位置有關。風向頻率圖(風向玫瑰圖)是一定時間內(nèi)在各方位刮風次數(shù)的統(tǒng)計圖,由此可了解不同季節(jié)的主導風向。
    (4)濕度測量
    用絕對濕度或相對濕度表示。通常用相對濕度表示空氣的濕度。相對濕度:一定溫度是一定大氣壓力下,濕空氣的絕對濕度與同溫、同壓下的飽和空氣絕對濕度的百分比。
    濕球溫度指在干濕球溫度計中,由水銀球用濕紗布包裹的濕球溫度計所測量的溫度。它與干球溫度配合可以測量空氣的相對濕度。
    (5)熱舒適
    舒適是人類的一種主觀感覺特性,且與氣候有關。由于人與人之間反應不同,因而難以給出準確的定義。有四項環(huán)境因素影響熱感受,它們是:空氣濕度、溫度、空氣運動、平均輻射溫度。建筑物及環(huán)境應該提供可控環(huán)境,方法有二:被動式控制、主動式控制。被動式控制是利用建筑物本身,通過對其構(gòu)件的恰當處理與布置來實現(xiàn)。主動式控制是靠機械系統(tǒng)與設備實現(xiàn),但要消耗常規(guī)能源。
    建筑節(jié)能、保溫、隔熱的基本知識及構(gòu)造技術
    二、 建筑節(jié)能、保溫、隔熱的基本知識及構(gòu)造技術
    (1)適應氣候
    要使房屋適應氣候,的做法就是有能力選擇合適的朝向、包括透明構(gòu)件和不透明構(gòu)件的設計與構(gòu)造。當需要時能接受太陽輻射和風,不需要時可阻擋。
    (2)暖濕氣候區(qū)設計策略
    輕型架空結(jié)構(gòu)?;?qū)⒔ㄖ^(qū)劃開;或“混合”成底部用重質(zhì)結(jié)構(gòu)、白天使用,上部用輕型結(jié)構(gòu)、晚上使用。
    (3)熱旱氣候區(qū)設計策略
    重儲熱物質(zhì),連(貼)地構(gòu)造,淺色,遮陽好。
    (4)溫和氣候區(qū)設計策略
    用朝陽的窗戶收集冬季太陽能。中等儲熱物質(zhì)、貼(連)地構(gòu)造、架空構(gòu)造。重儲熱物質(zhì)、掩土建筑。
    (5)冷氣候區(qū)設計策略
    要求很高容量的儲熱物質(zhì),建筑物絕熱極佳并能控制通風,大小合適的窗戶,朝陽。
    (6)建筑構(gòu)件
    ·混凝土或鋼筋混凝土的墻和屋頂
    熱慣性作用比熱阻作用更明顯,隔聲性能一般良好??稍谕鈧?cè)加設保溫層,改善其熱工性。
    ·貼地而筑的地板、土護坡墻、掩土建筑等與土層相連接的方法可以大量提高建筑構(gòu)件的熱慣性。
    ·輕質(zhì)構(gòu)件
    熱慣性小、可忽略不計。熱阻作用顯著。對空氣產(chǎn)生的噪音衰減潛力不大。
    ·窗與控制設計
    可動百葉簾(窗)可提供極好的方法控制透光率。遮陽設施能在恰當?shù)臅r間、合適的位置阻截不需要的輻射,應優(yōu)先考慮窗的外側(cè)遮陽。多層玻璃窗采用6~20mm空氣層只能單純提高熱阻、對隔聲無改善效果。
    1A412012掌握建筑光環(huán)境及天然采光綠色照明工程技術要求
    (1)建筑光環(huán)境的基本知識主要包括如下內(nèi)容
    ·光的基本屬性
    光是以電磁波形式傳播,并能為人眼感覺到的那一部分輻射能,其波長范圍為380~780nm。光的強度由發(fā)光強度及亮度描述,光的色彩由色溫描述。
    ·光的基本描述參量
    光通量:以人眼為基準,對光的感覺量的描述參量, 常用符號Ф 表示,單位流明(lm)。
    發(fā)光強度:表征光源在空間的光通量分布狀況,即光通量的空間分布密度,常用符號I表示,單位坎德拉(cd)。
    照度:對于被照面而言,表征落在其單位面積上的光通量程度,即表示被照面上的光通量密度,常用符號E表示,單位勒克斯(Lux 或lx)。
    亮度:表征發(fā)光體在視線方向上單位投影面積發(fā)出的發(fā)光強度,或人眼所看到發(fā)光體的明亮程度。常用符號L表示,單位坎德拉·平方米 (cd/m2)。
    ·材料的光特性
    在光的傳播過程中,遇到各種材料、當介質(zhì)發(fā)生變化時,入射光通量中的一部分被反射,一部分被吸收,一部分可能透過介質(zhì)進入另一側(cè)的空間。反射,吸收和透射光通量與入射光通量之比,分別為光反射比、光吸收比、光透射比。用以表征材料對光的作用狀況。
    材料對光的兩種特殊作用方式。光線射到表面很光滑的不透明材料上,就出現(xiàn)定向反射現(xiàn)象。光線射到透明材料上則產(chǎn)生定向透射。
    半透明材料使入射光線發(fā)生擴散透射,表面粗糙的不透明材料使入射光線發(fā)生擴散反射,使光線分散在更大的立體角范圍內(nèi)。當反射或透射的光線滿足朗伯余弦定律時,其反射或透射分別稱為均勻擴散反射或均勻擴散透射。
    ·人眼的視覺特性
    人眼在觀看同樣功率的可見輻射時,對于不同波長,感覺到的明亮程度不一樣。人眼的這種特性常用國際照明委員會的光譜光視效率(Vλ)曲線來表示。
    明暗視覺表示人眼的兩種視覺狀態(tài)。明視覺是指在明亮環(huán)境中,人眼對外界亮度變化的適應能力強,能夠辨認物體的細節(jié),具有顏色感覺。暗視覺是指在黑暗環(huán)境中,人眼對外界亮度變化的適應能力弱,只有明暗感覺而無顏色感覺,也無法分辨物體的細節(jié)。
    ·光的危害
    眩光就是在視野中,由于不適宜亮度分布,或在空間或時間上存在著極端的亮度對比,以至引起視覺不舒適和降低物體可見度的視覺條件。
    根據(jù)眩光產(chǎn)生的來源,可分為直接眩光、反射眩光和光幕眩光。根據(jù)眩光對視覺的影響程度,又可分為失能眩光和不舒適眩光。降低視覺功效和可見度的眩光稱為失能眩光。而引起不舒適感覺,但并不一定降低視覺功效和可見度的眩光稱為不舒適眩光。不舒適眩光會影響人們的注意力,長時間就會增加視覺疲勞。