朱颖心《建筑环境学》课件 第3章热湿环境-1

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1、第三章建筑热湿环境清华大学建筑学院建筑技术科学系1基本概念与术语得热的来源围护结构的热工特性与通过围护结构的热传导3.1通过非透光围护结构的传热过程3.2通过透光围护结构的传热过程冷负荷与热负荷4.1基本原理，与得热之间的关系4.2负荷的计算方法内容提要（三次课）21.基本概念与术语3建筑热湿环境是如何形成的?是建筑环境中最重要的内容主要成因是外扰和内扰的影响和建筑本身的热工性能外扰：室外气候参数，邻室的空气温湿度内扰：室内设备、照明、人员等室内热湿源4基本概念围护结构的热作用过程：无论是通过围护结构的传热

2、传湿还是室内产热产湿，其作用形式包括对流换热（对流质交换）、导热（水蒸汽渗透）和辐射三种形式。对流换热(对流质交换)围护结构传热传湿室内产热产湿辐射导热(水蒸汽渗透)5基本概念得热(HeatGainHG)：某时刻在内外扰作用下进入房间的总热量叫做该时刻的得热。如果得热<0，意味着房间失去热量。围护结构热过程特点：由于围护结构热惯性的存在，通过围护结构的得热量与外扰之间存在着衰减和延迟的关系。得热潜热显热辐射得热对流得热62.得热的来源(HeatGain)7得热的来源与室内状态无关，只取决于热源的得热室内

3、产热与产湿，得热量＝热源发热量室内设备与照明室内人员通过围护结构的空气渗透导致的得热透过透光围护结构的太阳辐射得热与热源和室内热状态（空气温度、壁面温度）都有关的得热通过非透光围护结构的热传导通过透光围护结构的热传导8室内显热热源包括照明、电器设备、人员显热热源散热的形式辐射：进入墙体内表面、空调辐射板、透过玻璃窗到室外、其它室内物体表面（家具、人体等）；对流：直接进入空气。显热热源辐射散热的波长特征可见光和近红外线：灯具、高温热源（电炉等）长波辐射：人体、常温设备取决于热源的得热——室内产热与产湿，得热量

4、＝发热量9室内产热与产湿（续）室内湿源包括人员、水面、产湿设备散湿形式：直接进入空气围护结构和家具会有一定的蓄湿功能湿源与空气进行质交换同时一般伴随显热交换有热源湿表面：水分被加热蒸发，向空气加入了显热和潜热，显热交换量取决于水表面积无热源湿表面：等焓过程，室内空气的显热转化为潜热蒸汽源：可仅考虑潜热交换10取决于热源的得热：人体散热散湿请见第四章11取决于热源的得热——空气渗透带来的得热夏季：室内外温差小，风压是主要动力冬季：室内外温差大，热压作用往往强于风压，造成底层房间热负荷偏大。因此冬季冷风渗透往往

5、不可忽略。理论求解方法：网络平衡法，数值求解《流体网络原理》课程将介绍参考文献：朱颖心，水力网络流动不稳定过程的算法，《清华大学学报》,1989年,第5期工程应用：缝隙法、换气次数法12网络平衡法原理节点平衡：AG＝0回路压力平衡：BP＝0各支路和节点均编号。网络关联矩阵A元素aij：由i点到j点为1，反之为-1，无关为0。基本回路矩阵B元素bij：由j支路与i回路同向为1，反之为-1，无关为0。13通过围护结构的显热得热通过围护结构的显热得热通过非透光围护结构的得热通过透光围护结构的得热外表面对流换热外

6、表面日射通过墙体的导热两种得热方式机理不同通过透光围护结构的日射得热通过透光围护结构的热传导143.围护结构的热工特性与通过围护结构的热传导3.1通过非透光围护结构的传热过程3.2通过透光围护结构的传热过程15非透光围护结构外表面所吸收的太阳辐射热不同的表面对辐射的波长有选择性，黑色表面对各种波长的辐射几乎都是全部吸收，而白色表面可以反射几乎90％的可见光。围护结构的表面越粗糙、颜色越深，吸收率就越高，反射率越低。反射吸收16太阳辐射在透光围护结构中的传递吸收率＋反射率＋透射率＝1反射吸收透射1

7、7太阳辐射在透光围护结构中的传递玻璃对辐射的选择性——普通玻璃的光谱透射率0.8可见光近红外线长波红外线透射率,％18太阳辐射在透光围护结构中的传递将具有低发射率、高红外反射率的金属（铝、铜、银、锡等），使用真空沉积技术，在玻璃表面沉积一层极薄的金属涂层，这样就制成了Low-e(Low-emissivity)玻璃。对太阳辐射有高透和低透不同性能。低透low-e玻璃19low-e玻璃的透光选择性一层low-e玻璃＋一层普通玻璃透射率反射率20太阳辐射在透光围护结构中的传递玻璃的吸收百分比a0:21太阳辐射在

8、透光围护结构中的传递阳光照射到单层半透明薄层时，半透明薄层对于太阳辐射的总反射率、吸收率和透射率是阳光在半透明薄层内进行反射、吸收和透过的无穷次反复之后的无穷多项之和。22太阳辐射在透光围护结构中的传递阳光照射到双层半透明薄层时，还要考虑两层半透明薄层之间的无穷次反射，以及再对反射辐射的透过。假定两层材料的吸收百分比和反射百分比完全相同，两层的吸收率相同吗？23室外空气综合温度Solar-airTemperatu