《热湿环境》PPT课件

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1、第四章建筑热湿环境清华大学建筑学院建筑技术科学系2001年1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2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)3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

2、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4非透明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5太阳辐射在玻璃中传递过程玻璃对辐射的选择性0.8可见光近红外线长波红外线普通玻璃的光谱透过率6太阳辐射在玻璃中传递过程将具有低发射率、高红外反射率的金属（铝

3、、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7太阳辐射在玻璃中传递过程玻璃的吸收百分比a0:8太阳辐射在玻璃中传递过程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、吸收率和透过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。9太阳辐射在玻璃中传递过程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

4、和反射百分比完全相同，两层的吸收率相同吗？10室外空气综合温度太阳直射辐射大气长波辐射太空散射辐射对流换热地面反射辐射环境长波辐射地面长波辐射壁体得热1160℃！35℃！室外空气综合温度Solar-airTemperature考虑了太阳辐射的作用对表面换热量的增强，相当于在室外气温上增加了一个太阳辐射的等效温度值。是为了计算方便推出的一个当量的室外温度。如果考虑围护结构外表面与天空和周围物体之间的长波辐射：如果忽略围护结构外表面与天空和周围物体之间的长波辐射：12室外空气综合温度Solar-airTemperature人们常说的太阳下的“

5、体感温度”是什么？室外空气综合温度与什么因素有关？高反射率镜面外墙和红砖外墙的室外空气综合温度是否相同？请试算一下盛夏太阳下的室外空气综合温度比空气温度高多少？13围护结构外表面与环境的长波辐射换热QL包括大气长波辐射以及来自地面和周围建筑和其他物体外表面的长波辐射。如果仅考虑对天空的大气长波辐射和对地面的长波辐射，则有：白天有天空辐射吗？试算一个夜间的室外空气综合温度是多少？天空辐射（夜间辐射，有效辐射）14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明围护结构的热传导通过玻璃窗的得热外表面对流换热外表面日射通过墙体导热两种方式

6、机理不同15通过非透明围护结构的热传导由于热惯性存在，通过围护结构的传热量和温度的波动幅度与外扰波动幅度之间存在衰减和延迟的关系。衰减和滞后的程度取决于围护结构的蓄热能力。16通过非透明围护结构的热传导非均质板壁的一维不稳定导热过程：边界条件：t(x,0)=f(x)其中内表面长波辐射：17x=0x=Qenv通过非透明围护结构的热传导利用室外空气综合温度简化外边界条件：实际由内表面传入室内的热量为：这部分热量将以对流换热和长波辐射的形式向室内传播。只有对流换热部分直接进入了空气。18通过非透明围护结构的热传导板壁各层温度随室外温度的变化1

7、9通过非透明围护结构的得热板壁内表面温度同时受室内气温、室内辐射热源和其它表面的温度影响气象和室内气温对板壁传热量的影响比较确定，容易求得内表面辐射对传热量的影响较复杂，涉及角系数和各表面温度20内表面辐射如何影响板壁的传热？Qin’=Qconv+Ql尽管Qin增加了，但Qout和Qcond却是减少的。Tout,airQoutQcondQin=QconvTin,air21通过非透明围护结构的得热内表面辐射导致的传热量差值将内边界条件线性化，则可利用线性叠加压力将气象与室内气温的影响与其它部分分离出来，称作：“通过围护结构的得热”，HG

8、t=t1+t2Qin’(即前面的Qenv)和Qin(即HG)的差值为：气象与室温决定部分辐射造成的增量22通过玻璃板壁的传热透过玻璃的日射得热通过玻璃窗的得热通过玻璃窗的得热得热与玻璃窗的种类