1.建筑得热与失热的途径
冬季采暖房屋的正常温度是依靠采暖设备的供暖和围护结构的保温之间相互配合，以及建筑的得热量与失热量的平衡得以实现的。可用下列公式表示：
采暖设备散热＋建筑物内部得热＋太阳辐射得热＝建筑物总得热
非采暖区的房屋建筑有两大类：一类是采暖房屋有采暖设备，总得热同上公式；另一类是采暖房屋没有采暖设备，总得热为建筑物内部得热加太阳辐射得热两项，一般仍能保持比室外日平均温度高3℃～5℃。
对于有室内采暖设备散热的建筑，室内外日平均温差，北京地区可达20℃～27℃，哈尔滨地区可达28℃～44℃。由于室内外存在温差，且围护结构不能完全绝热和密闭，热量从室内向室外散失。建筑得热和失热的途径及其影响因素是研究建筑采暖和节能的基础，如图7-1所示。
图7-1 建筑得热与失热因素示意图
（1）在一般房屋中，建筑得热因素的热量来源有以下几方面：
①系统供给的热量。主要由暖气、火炉、火坑等采暖设备提供。
②太阳辐射供给的热量。阳光斜射，透过玻璃进入室内所提供的热量。普通玻璃透过率高达80%～90%，北方地区太阳入射角度为13°～30°，南窗房间得热量较大。
③家用电器发出的热量。家用电器如电冰箱、电视机、洗衣机、吸尘器及电灯等发出的热量。
④炊事及烧热水散发的热量。
⑤人体散发的热量。一个成人的散热量为80～120 W。
（2）在一般房屋中，建筑失热因素有以下几方面：
①通过外墙、屋顶和地面产生的热传导损失，以及通过窗户造成的传导和辐射传热损失。
②由于通风换气和空气渗透产生的热损失。其途径可有门窗开启、门窗缝隙、烟囱、通气孔以及穿墙管缝孔隙等。
③由于热水排入下水道带走的热量。
④由于水分蒸发形成水蒸气外排散失的热量。
2.建筑传热的方式
建筑物内外热流的传递状况是随发热体（热源）的种类、受热体（房屋）部位及其媒介（介质）围护结构的不同情况而变化的。热流的传递称为传热。传热的方式可分为辐射、对流和传导三种方式。
（1）辐射传热。辐射传热又称热辐射，是指因热的原因而产生的电磁波在空间的传递。物体将热能变为辐射能，任何物体，只要温度高于0K，就可不停地向周围空间发出热辐射能，以电磁波的形式在空中传播，当遇到另一物体时，又被全部或部分地吸收而变为热能。如铸铁散热器采暖通常靠热辐射的形式，把热量传递给空气。
不同的物体，向外界热辐射放热的能力不同。一般建筑材料，如砖石、混凝土、油漆、玻璃、沥青等的辐射放热能力很强，发射率高达0.85～0.95；而有些材料，如铝箔、抛光的铝，发射率低至0.02～0.06。利用材料辐射放热的不同性能，可达到建筑节能的效果。
（2）对流传热。对流传热是指具有热能的气体或液体在移动过程中进行热交换的传热现象。在采暖房间中，采暖设备周围的空气被加热升温，密度减小、上浮，邻近的较冷空气，密度较大、下沉，形成对流传热；在门窗附近，由缝隙进入的冷空气，温度低、密度大、流向下部，热空气则由上部逸出室外；在外墙和外窗内表面温度较低，室内热空气被冷却，密度增大而下降，热空气上升，又被冷却下沉形成对流换热。
对于采暖建筑，当围护结构质量较差时，室外温度越低，则窗与外墙内表面温度也越低，邻近的热空气迅速变冷下沉，散失热量，这种房间只在采暖设备附近及其上部较暖，外围特别是下部则很冷；当围护结构质量较好时，其内表面温度较高，室温分布较为均匀，无集聚的对流换热现象产生，保温节能效果较好。(www.xing528.com)
（3）传导传热。传导传热又称热传导，是指物体内部的热量由一高温物体直接向另一低温物体转移的现象。这种传热现象是两个直接接触的物体质点的热运动所引起的热能传递。一般来说，密实的重质材料，导热性能好，而保温性能差；反之，疏松的轻质材料，导热性能差，而保温性能好。材料的导热性能用热导率表示。
建筑物的传热通常是辐射、对流、传导三种方式同时进行，综合作用的效果。
以屋顶某处传热为例，太阳照射到屋顶某处的热辐射，其中20%～30%的热量被反射；其余一部分热量以传导的方式经屋顶的材料传向室内，另一部分则由屋顶表面向大气辐射，并以对流换热的方式将热量传递给周围空气，如图7-2所示。
又如室内传热情况，火炉炉体向周围产生辐射传热，以及与室内空气的传导传热。室内空气被加热部分与未加热部分产生对流传热。室内空气温度升高和炉体热辐射作用，使外围结构的温度升高，这种温度较高的室内热量又向温度较低的室外流散，如图7-3所示。
图7-2 屋顶传热示意图
图7-3 室内传热示意图
热量传递按照传热过程状态分类，可分为稳态传热和非稳态传热。
①稳态传热是指在传热系统中，各点的温度分布不随时间而改变的传热过程。稳态传热时各点的热流量不随时间而改变，连续产生过程中的传热多为稳态传热。
外窗保温性能测试过程就是按照稳态传热过程的机理实现的。
②非稳态传热是指在传热系统中，各点的温度既随位置而变又随时间而变的传热过程。
在冬季室内外温差变化情况下，墙体、外窗、屋顶等围护结构的传热为非稳态传热。
3.建筑保温与隔热
（1）建筑保温。
①建筑保温的含义。建筑保温通常是指围护结构在冬季阻止室内向室外传热，从而保持室内适当温度的能力。保温是指冬季的传热过程，通常按稳定传热考虑，同时考虑不稳定传热的一些影响。
②围护结构的含义。围护结构是指建筑物及其房间各面的围护物，分为透明和不透明两种类型。不透明围护结构有墙、屋面、地板、顶棚等；透明围护结构有窗户、天窗、阳台门、玻璃隔断等。按是否与室外空气直接接触，围护结构又可分为外围护结构和内围护结构。与外界直接接触者称为外围护结构，包括外墙、屋面、窗户、阳台门、外门，以及不采暖楼梯间的隔墙和户门。不需特别指明情况下，围护结构即指外围护结构。
③建筑保温措施。对于外墙和屋面，可采用多孔、轻质，且具有一定强度的加气混凝土单一材料，或由保温材料和结构材料组成的复合材料。对于窗户和阳台门，可采用不同等级的保温性能和气密性的材料。
（2）建筑隔热。
①建筑隔热的含义。建筑隔热通常是指围护结构在夏天隔离太阳辐射热和室外高温，从而使其内表面保持适当温度的能力。隔热针对夏季传热过程，通常以24小时为周期的周期性传热来考虑。
②建筑隔热性能的评价。隔热性能通常用夏季室外计算温度条件下，围护结构内表面最高温度值来评价。如果在同一条件下，其内表面最高温度低于其外表面最高温度，则认为符合隔热要求。
③建筑隔热对室内热环境的影响。盛夏，如果屋顶和外墙隔热不良，高温的屋顶和外墙内表面，将产生大量辐射热，使室内温度升高。若风速小，人体散热困难，人的体温则保持在36.5℃，这是由于人体下丘脑的体温调节中枢进行复杂而巧妙地调节，使体内保持热稳定平衡的结果。外界温度太高，体内热量散发困难，体温增高，人体将感到酷热。建筑隔热不良的房屋，进入室内的热量过多，将很快抵消空调制出的冷量，室温仍难达到舒适程度。
④建筑隔热措施。为达到改善室内环境、降低夏季空调降温能耗的目的，建筑隔热可采取以下措施：建筑物屋面和外墙外表面做成白色或浅白色饰面，以降低表面对太阳辐射热的吸收系数；采用架空通风层屋面，以减弱太阳辐射对屋面的影响；采用挤压型聚苯板倒置屋面，能长期保持良好的绝热性能，且能保护防水层免于受损；外墙采用重质材料与轻型高效保温材料的复合墙体，提高热绝缘系数，以便降低空调降温能耗；提高窗户的遮阳性能（遮阳性能可由遮阳系数来衡量。遮阳系数越小，说明遮阳性能越好），如采用活动式遮阳篷、可调式浅色百叶窗帘、可反射阳光的镀膜玻璃灯。
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