열전달

건축물이 세워져있는 곳은 지구 표면이기 때문에 건축물의 실내외는 모두 대기로 채워져있다. 인체에 부적절한 지구 표면 환경을 개선하는 장치로서의 건축물은 당연히 그 실내환경이 외부환경에 비교하여 우리에게 더욱 적합하게 만들어져 있는데 이들 여러 가지 환경요소 중에서도 열환경은 특히 중요한 자리를 차지하고 있다.
건축물의 벽, 그 중에서도 외벽은 부적절한 실외환경으로부터 우리가 생활하기에 보다 적합하게 조성해놓은 실내 환경을 보호해주는 역할을 한다.
 건축물에서는 계절에 따라 난방을 하거나 냉방을 하는 등 열이 흐르는 방향이 다르지만, 그 흐르는 원리는 마찬가지이므로, 난방의 경우를 상정하여 전열문제를 다루기로 한다. 
벽체 양쪽의 공기는 실내공기인가 실외공기인가에 따라 다르기는 하지만 바람, 대류 등에 의한 유동성이 매우 크기 때문에 찬공기, 더운 공기는 바로 섞여서 실내는 실내대로 실외는 실외대로 각기 일정한 온도를 유지하고 있는 것으로 본다. 특히 정상상태는 각 공간의 기온이 시간의 경과에도 불구하고 변함없이 일정하게 유지되는 경우를 의미한다. 
벽체 양표면 쪽 공간(실내공간 또는 외부공간)의 공기 온도가 그 유동성 때문에, 각각 같은 공간(실내이면 실내, 실외이면 실외)에서는 그 위치에 관계없이 일정한 온도가 유지되지만, 벽체 표면 가까이에서는 그 일정한 온도와 같지 않는 온도가 나타난다.
이러한 현상 때문에 벽체 표면에서는 열전달이라는 특별한 전열과정이 발생한다.
에서 우측부분은 표면 온도가 인 벽체단면을, 그 좌측부분은 공기를 그린 것이다. 벽체 좌측의 음영 부분이 고체벽의 표면 마찰과 공기자체의 점성으로 인하여 공기의 유동성이 억제된 부분이다. 벽체 표면에 가까울수록 유동성의 억제가 커진다. 수평선과 곡선이 서로 이어진 선은 기온을 나타낸 것인데 수평선 구간과 곡선 구간이 있다.
수평선 구간은 공기의 유동성으로 빨리 섞여서 위치와 관계없이 온도가 같아진 부분이고 곡선 부분은 공기의 유동성 저하로 전열이 어려워져서 낮은 벽체표면 온도에 가까워지는 것으 나타내고 있다. 벽체 표면온도 반대측 표면쪽의 공기 온도가 더 낮으면 낮아지고 더 높으면 높아진다. 기온이라 함은 유동성이 매우 커서 온도분포곡선이 수평을 이루는 부분의 공기온도 t를 말한다. 
일반적으로 유체로부터 고체표면으로, 또는 고체표면으로부터 유체로 열이 이동하는 현상을 열전달이라고 한다.
 열전달은 자유롭게 유동하는 유체의 온도 t와 고정괸 고체표현의 온도 의 차  및 유체의 종류와 유동상태(유동속도, 방향 등)에 따라 결정되는 열전달률 a에 비례하여 커진다. 이 관계를 열류밀도로 나타내면 다음과 같다. 
유체와 벽체표면 간에 생기는 t- 의 온도차는 고체벽체 표면의 마찰과 공기의 점성으로 인하여 유동이 억제된 공기피막에 의하여 발생한다. 공기의 유동이 작으면 이 공기피막이 두꺼워져서 열전달이 작아지고 공기 유동이 크면 얇아져서 열전달이 커진다.
 실내에서는 이 공기 피막이 두꺼우나 실외에서는 바람의 영향을 크게 받아 실내에 비해 매우 얇다.
 두꺼운 벽체에서는 벽체 전체의 열 차단 능률에 비하여 공기피막에 의한 열 차단 능률이 상대적으로 작기 때문에 그 효과를 무시 할 수도 있으나 유리와 같이 얇은 재료로 열을 차단하려고 할 때는 이 공기피막의 열차단 효과가 매우 중요해진다.