建筑环境学第3章热湿环境课件.ppt

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1、第三章第三章 建筑热湿环境建筑热湿环境1影响房间热湿状况的因素影响房间热湿状况的因素 影响建筑物内热湿状况和空气环影响建筑物内热湿状况和空气环境的因素有哪些？境的因素有哪些？2影响房间热湿状况的因素影响房间热湿状况的因素 影响建筑物内热湿状况和空气环境的因素影响建筑物内热湿状况和空气环境的因素影响建筑物内热湿状况和空气环境的因素影响建筑物内热湿状况和空气环境的因素室外气象条件（含局部下垫面和建筑的影响）室外气象条件（含局部下垫面和建筑的影响）室外气象条件（含局部下垫面和建筑的影响）室外气象条件（含局部下垫面和建筑的影响）室内发热量和产湿量室内发热量和产湿量室内发热量和产湿量室内发热量和产湿量空

2、调方式（含采暖、空调和自然通风等）空调方式（含采暖、空调和自然通风等）空调方式（含采暖、空调和自然通风等）空调方式（含采暖、空调和自然通风等）室内家俱、设备等蓄热（常被忽略！）室内家俱、设备等蓄热（常被忽略！）所有这些因素可归纳为外扰和内扰（空调为所有这些因素可归纳为外扰和内扰（空调为所有这些因素可归纳为外扰和内扰（空调为所有这些因素可归纳为外扰和内扰（空调为广义的外扰）广义的外扰）广义的外扰）广义的外扰）3外扰外扰外扰包括室外空气温度、湿度、太阳辐射、风外扰包括室外空气温度、湿度、太阳辐射、风外扰包括室外空气温度、湿度、太阳辐射、风外扰包括室外空气温度、湿度、太阳辐射、风速和风向以及相邻房间

3、的传热，有两种影响方速和风向以及相邻房间的传热，有两种影响方速和风向以及相邻房间的传热，有两种影响方速和风向以及相邻房间的传热，有两种影响方式：式：式：式：热交换：通过透明或半透明围护结构的太阳辐射、热交换：通过透明或半透明围护结构的太阳辐射、热交换：通过透明或半透明围护结构的太阳辐射、热交换：通过透明或半透明围护结构的太阳辐射、围护结构的热传导（含相邻房间）围护结构的热传导（含相邻房间）围护结构的热传导（含相邻房间）围护结构的热传导（含相邻房间）空气交换（包括空气渗透和空调送风）：通过门窗空气交换（包括空气渗透和空调送风）：通过门窗空气交换（包括空气渗透和空调送风）：通过门窗空气交换（包括空

4、气渗透和空调送风）：通过门窗缝隙的为空气渗透，空调送风或排风为空调通风缝隙的为空气渗透，空调送风或排风为空调通风缝隙的为空气渗透，空调送风或排风为空调通风缝隙的为空气渗透，空调送风或排风为空调通风4内扰内扰%包括照明、设备、人体的散热和散湿，两种包括照明、设备、人体的散热和散湿，两种包括照明、设备、人体的散热和散湿，两种包括照明、设备、人体的散热和散湿，两种方式：方式：方式：方式：对流散热对流散热对流散热对流散热 辐射散热辐射散热辐射散热辐射散热56基本概念基本概念B 围护结构的热作用过程：围护结构的热作用过程：围护结构的热作用过程：围护结构的热作用过程：无论是通过围护结无论是通过围护结无论是

5、通过围护结无论是通过围护结构的传热传湿还是室内产热产湿，其作用形构的传热传湿还是室内产热产湿，其作用形构的传热传湿还是室内产热产湿，其作用形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）、导热式包括对流换热（对流质交换）、导热式包括对流换热（对流质交换）、导热式包括对流换热（对流质交换）、导热（水（水（水（水蒸汽渗透）和辐射三种形式。蒸汽渗透）和辐射三种形式。蒸汽渗透）和辐射三种形式。蒸汽渗透）和辐射三种形式。对流换热对流换热(对流质交换对流质交换)围护结构传热围护结构传热传湿传湿室内产热产湿室内产热产湿辐射辐射导热导热(水水蒸汽蒸汽渗透渗透)7基本概念基本概念B 得热得热

6、得热得热(Heat Gain(Heat Gain HG)HG)：某时刻在内外扰作用下某时刻在内外扰作用下某时刻在内外扰作用下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。如果得热进入房间的总热量叫做该时刻的得热。如果得热进入房间的总热量叫做该时刻的得热。如果得热进入房间的总热量叫做该时刻的得热。如果得热00，意味着房间失去热量。意味着房间失去热量。意味着房间失去热量。意味着房间失去热量。BB 围护结构热过程特点：由于围护结构热惯性的存在，围护结构热过程特点：由于围护结构热惯性的存在，围护结构热过程特点：由于围护结构热惯性的存在，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

7、的得热量与外扰之间存在着衰减和延迟通过围护结构的得热量与外扰之间存在着衰减和延迟通过围护结构的得热量与外扰之间存在着衰减和延迟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。的关系。的关系。的关系。得得得得热热热热潜热潜热潜热潜热显热显热显热显热辐射得热辐射得热辐射得热辐射得热对流得热对流得热对流得热对流得热8第一节太阳辐射对建筑物的热作用第一节太阳辐射对建筑物的热作用BB不不不不同同同同的的的的表表表表面面面面对对对对辐辐辐辐射射射射的的的的波波波波长长长长有有有有选选选选择择择择性性性性，黑黑黑黑色色色色表表表表面面面面对对对对各各各各种种种种波波波波长长长长的的的的辐辐辐辐射射射射

8、几几几几乎乎乎乎都都都都是是是是全全全全部部部部吸吸吸吸收收收收，而而而而白白白白色色色色表表表表面面面面可可可可以以以以反反反反射射射射几乎几乎几乎几乎9090的可见光。的可见光。的可见光。的可见光。BB 围围围围护护护护结结结结构构构构的的的的表表表表面面面面越越越越粗粗粗粗糙糙糙糙、颜颜颜颜色色色色越越越越深深深深，吸吸吸吸收收收收率率率率就就就就越越越越高高高高，反射率越低。反射率越低。反射率越低。反射率越低。反射反射反射反射吸收吸收吸收吸收9太阳辐射在玻璃中传递过程太阳辐射在玻璃中传递过程B 玻璃对辐射的选择性玻璃对辐射的选择性玻璃对辐射的选择性玻璃对辐射的选择性 0.8可见光可见光

9、近红外线近红外线长波红外线长波红外线普通玻璃的光谱透过率普通玻璃的光谱透过率10太阳辐射在玻璃中传递过程太阳辐射在玻璃中传递过程B 将具有低发射率、高红将具有低发射率、高红将具有低发射率、高红将具有低发射率、高红外反射率的金属（铝、外反射率的金属（铝、外反射率的金属（铝、外反射率的金属（铝、铜、银、锡等），使用铜、银、锡等），使用铜、银、锡等），使用铜、银、锡等），使用真空沉积技术，在玻璃真空沉积技术，在玻璃真空沉积技术，在玻璃真空沉积技术，在玻璃表面沉积一层极薄的金表面沉积一层极薄的金表面沉积一层极薄的金表面沉积一层极薄的金属涂层，这样就制成了属涂层，这样就制成了属涂层，这样就制成了属涂层，

10、这样就制成了 Low-e(Low-Low-e(Low-emissivityemissivity)玻璃。对太阳辐射有高玻璃。对太阳辐射有高玻璃。对太阳辐射有高玻璃。对太阳辐射有高透和低透不同性能。透和低透不同性能。透和低透不同性能。透和低透不同性能。低透低透低透低透low-elow-e玻璃玻璃玻璃玻璃11太阳辐射在玻璃中传递过程太阳辐射在玻璃中传递过程玻璃的吸收百分比玻璃的吸收百分比玻璃的吸收百分比玻璃的吸收百分比a a0 0:12太阳辐射在玻璃中传递过程太阳辐射在玻璃中传递过程B 阳光照射到单层半透阳光照射到单层半透阳光照射到单层半透阳光照射到单层半透明薄层时，半透明薄明薄层时，半透明薄明薄层

11、时，半透明薄明薄层时，半透明薄层对于太阳辐射的总层对于太阳辐射的总层对于太阳辐射的总层对于太阳辐射的总反射率、吸收率和透反射率、吸收率和透反射率、吸收率和透反射率、吸收率和透过率是阳光在半透明过率是阳光在半透明过率是阳光在半透明过率是阳光在半透明薄层内进行反射、吸薄层内进行反射、吸薄层内进行反射、吸薄层内进行反射、吸收和透过的无穷次反收和透过的无穷次反收和透过的无穷次反收和透过的无穷次反复之后的无穷多项之复之后的无穷多项之复之后的无穷多项之复之后的无穷多项之和。和。和。和。1314太阳辐射在玻璃中传递过程太阳辐射在玻璃中传递过程B 阳光照射到双层半阳光照射到双层半阳光照射到双层半阳光照射到双层

12、半透明薄层时，还要透明薄层时，还要透明薄层时，还要透明薄层时，还要考虑两层半透明薄考虑两层半透明薄考虑两层半透明薄考虑两层半透明薄层之间的无穷次反层之间的无穷次反层之间的无穷次反层之间的无穷次反射，以及再对反射射，以及再对反射射，以及再对反射射，以及再对反射辐射的透过。辐射的透过。辐射的透过。辐射的透过。15总透过率为：总透过率为：总透过率为：总透过率为：总反射率为：总反射率为：总反射率为：总反射率为：第一层半透明薄层的总吸收率为：第一层半透明薄层的总吸收率为：第一层半透明薄层的总吸收率为：第一层半透明薄层的总吸收率为：第二层半透明薄层的总吸收率为：第二层半透明薄层的总吸收率为：第二层半透明薄

13、层的总吸收率为：第二层半透明薄层的总吸收率为：16室外空气综合温度室外空气综合温度B 太阳直太阳直太阳直太阳直射辐射射辐射射辐射射辐射大气长大气长大气长大气长波辐射波辐射波辐射波辐射太空散太空散太空散太空散射辐射射辐射射辐射射辐射对流对流对流对流换热换热换热换热地面反射辐射地面反射辐射地面反射辐射地面反射辐射环境长波辐射环境长波辐射环境长波辐射环境长波辐射地面长地面长地面长地面长波辐射波辐射波辐射波辐射壁体得热壁体得热壁体得热壁体得热176060！3535！室外空气综合室外空气综合温度温度 Solar-air TemperatureBB考虑了太阳辐射的作用对表面换热量的增强，相当于考虑了太阳辐

14、射的作用对表面换热量的增强，相当于考虑了太阳辐射的作用对表面换热量的增强，相当于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。是在室外气温上增加了一个太阳辐射的等效温度值。是在室外气温上增加了一个太阳辐射的等效温度值。是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。为了计算方便推出的一个当量的室外温度。为了计算方便推出的一个当量的室外温度。为了计算方便推出的一个当量的室外温度。BB如果考虑围护结构外表面与天空和周围物体之间的长如果考虑围护结构外表面与天空和周围物体之间的长如果考虑围护结构外表面与天空和周围物体之间

15、的长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：波辐射：波辐射：波辐射：BB 如果忽略围护结构外表面与天空和周围物体之间的如果忽略围护结构外表面与天空和周围物体之间的如果忽略围护结构外表面与天空和周围物体之间的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：长波辐射：长波辐射：长波辐射：18室外空气综合温度室外空气综合温度Solar-air TemperatureB 人们常说的太阳下的人们常说的太阳下的人们常说的太阳下的人们常说的太阳下的“体感温度体感温度体感温度体感温度”是什么是什么是什么是什么？B 室外空气综合温度与什么因素有关？室外空气综合温度与什么因素有关？室外空气综合

16、温度与什么因素有关？室外空气综合温度与什么因素有关？B 高反射率镜面外墙和红砖外墙的室外空气高反射率镜面外墙和红砖外墙的室外空气高反射率镜面外墙和红砖外墙的室外空气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？综合温度是否相同？综合温度是否相同？综合温度是否相同？B 请试算一下盛夏太阳下的室外空气综合温请试算一下盛夏太阳下的室外空气综合温请试算一下盛夏太阳下的室外空气综合温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？度比空气温度高多少？度比空气温度高多少？度比空气温度高多少？19BB 围护结构外表面与环境的长波辐射换热围护结构外表面与环境的长波辐射换热围护结构外表面与环境的

17、长波辐射换热围护结构外表面与环境的长波辐射换热QQL L包括大气包括大气包括大气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长波辐射以及来自地面和周围建筑和其他物体外表面长波辐射以及来自地面和周围建筑和其他物体外表面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的长波辐射。如果仅考虑对天空的大气长波辐射和对的长波辐射。如果仅考虑对天空的大气长波辐射和对的长波辐射。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：地面的长波辐射，则有：地面的长波辐射，则有：地面的长波辐射，则有：BB 白天有天空辐射吗？白天有天空辐射吗？白天有天空辐射

18、吗？白天有天空辐射吗？天空辐射（夜间辐天空辐射（夜间辐射，有效辐射）射，有效辐射）20第二节第二节 建筑围护结构的热湿传递建筑围护结构的热湿传递通过围护通过围护通过围护通过围护结构的显结构的显结构的显结构的显热得热热得热热得热热得热通过非透明围护结通过非透明围护结通过非透明围护结通过非透明围护结构的热传导构的热传导构的热传导构的热传导通过玻璃窗的通过玻璃窗的通过玻璃窗的通过玻璃窗的得热得热得热得热外表面对流换热外表面对流换热外表面对流换热外表面对流换热外表面日射通外表面日射通外表面日射通外表面日射通过墙体导热过墙体导热过墙体导热过墙体导热两种方式机理不同两种方式机理不同21一、通过非透明围护结

19、构的热传导一、通过非透明围护结构的热传导BB由于热惯性存在，通过围由于热惯性存在，通过围由于热惯性存在，通过围由于热惯性存在，通过围护结构的传热量和温度的护结构的传热量和温度的护结构的传热量和温度的护结构的传热量和温度的波动幅度与外扰波动幅度波动幅度与外扰波动幅度波动幅度与外扰波动幅度波动幅度与外扰波动幅度之间存在衰减和延迟的关之间存在衰减和延迟的关之间存在衰减和延迟的关之间存在衰减和延迟的关系。衰减和滞后的程度取系。衰减和滞后的程度取系。衰减和滞后的程度取系。衰减和滞后的程度取决于围护结构的蓄热能力。决于围护结构的蓄热能力。决于围护结构的蓄热能力。决于围护结构的蓄热能力。22通过非透明围护结

20、构的热传导通过非透明围护结构的热传导B 非均质板壁的一维不稳定导热过程：非均质板壁的一维不稳定导热过程：非均质板壁的一维不稳定导热过程：非均质板壁的一维不稳定导热过程：B 边界条件：边界条件：边界条件：边界条件：t t(x,0 x,0)=f =f(x x)其中内表面长波辐射：其中内表面长波辐射：其中内表面长波辐射：其中内表面长波辐射：23通过非透明围护结构的热传导通过非透明围护结构的热传导B 利用室外空气综合温度简化外边界条件：利用室外空气综合温度简化外边界条件：利用室外空气综合温度简化外边界条件：利用室外空气综合温度简化外边界条件：B 对内表面边界条件计算式中的长波辐射项进对内表面边界条件计

21、算式中的长波辐射项进对内表面边界条件计算式中的长波辐射项进对内表面边界条件计算式中的长波辐射项进行线性化行线性化行线性化行线性化24 实际由内表面传入室内的热量为：实际由内表面传入室内的热量为：实际由内表面传入室内的热量为：实际由内表面传入室内的热量为：x=0 x=Qenv这部分热量将以对这部分热量将以对这部分热量将以对这部分热量将以对流换热和长波辐射流换热和长波辐射流换热和长波辐射流换热和长波辐射的形式向室内传播。的形式向室内传播。的形式向室内传播。的形式向室内传播。只有对流换热部分只有对流换热部分只有对流换热部分只有对流换热部分直接进入了空气。直接进入了空气。直接进入了空气。直接进入了空气

22、。25通过非透明围护结构的热传导通过非透明围护结构的热传导B 板壁各层温板壁各层温板壁各层温板壁各层温度随室外温度随室外温度随室外温度随室外温度的变化度的变化度的变化度的变化26通过非透明围护结构的得热通过非透明围护结构的得热B 板壁内表面温度同时受室内气温、室内辐板壁内表面温度同时受室内气温、室内辐板壁内表面温度同时受室内气温、室内辐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射热源和其它表面的温度影响射热源和其它表面的温度影响射热源和其它表面的温度影响B 气象和室内气温对板壁传热量的影响比较气象和室内气温对板壁传热量的影响比较气象和室内气温对板壁传热量的影响比较气象和室内

23、气温对板壁传热量的影响比较确定，容易求得确定，容易求得确定，容易求得确定，容易求得B 内表面辐射对传热量的影响较复杂，涉及内表面辐射对传热量的影响较复杂，涉及内表面辐射对传热量的影响较复杂，涉及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角系数和各表面温度角系数和各表面温度角系数和各表面温度27内表面辐射如何影响板壁内表面辐射如何影响板壁的传热？的传热？Qin=Qconv+Ql尽管尽管尽管尽管Q Qinin增加了，增加了，增加了，增加了，但但但但Q Qoutout 和和和和Q Qcondcond却是减少的。却是减少的。却是减少的。却是减少的。T Tout,airout,airQout

24、QcondQin=QconvT Tin,airin,air28通过玻璃板壁通过玻璃板壁通过玻璃板壁通过玻璃板壁的传热的传热的传热的传热透过玻璃的日射透过玻璃的日射透过玻璃的日射透过玻璃的日射得热得热得热得热通过玻璃窗的通过玻璃窗的通过玻璃窗的通过玻璃窗的得热得热得热得热二、通过玻璃窗的得热二、通过玻璃窗的得热 得热与玻璃窗的种得热与玻璃窗的种得热与玻璃窗的种得热与玻璃窗的种类及其热工性能有重类及其热工性能有重类及其热工性能有重类及其热工性能有重要的关系。要的关系。要的关系。要的关系。29玻璃窗的种类与热工性能玻璃窗的种类与热工性能BB 窗框型材有木框、铝合金框、铝窗框型材有木框、铝合金框、铝窗

25、框型材有木框、铝合金框、铝窗框型材有木框、铝合金框、铝合金断热框、塑钢框、断热塑钢框合金断热框、塑钢框、断热塑钢框合金断热框、塑钢框、断热塑钢框合金断热框、塑钢框、断热塑钢框等；玻璃层间可充空气、氮、氩、等；玻璃层间可充空气、氮、氩、等；玻璃层间可充空气、氮、氩、等；玻璃层间可充空气、氮、氩、氪等或有真空夹层；玻璃层数有单氪等或有真空夹层；玻璃层数有单氪等或有真空夹层；玻璃层数有单氪等或有真空夹层；玻璃层数有单玻、双玻、三玻等，玻璃类别有普玻、双玻、三玻等，玻璃类别有普玻、双玻、三玻等，玻璃类别有普玻、双玻、三玻等，玻璃类别有普通透明玻璃、有色玻璃、低辐射通透明玻璃、有色玻璃、低辐射通透明玻璃

26、、有色玻璃、低辐射通透明玻璃、有色玻璃、低辐射(Low-e)(Low-e)玻璃等；玻璃表面可以有玻璃等；玻璃表面可以有玻璃等；玻璃表面可以有玻璃等；玻璃表面可以有各种辐射阻隔性能的镀膜，如反射各种辐射阻隔性能的镀膜，如反射各种辐射阻隔性能的镀膜，如反射各种辐射阻隔性能的镀膜，如反射膜、膜、膜、膜、low-elow-e膜、有色遮光膜等，或膜、有色遮光膜等，或膜、有色遮光膜等，或膜、有色遮光膜等，或在两层玻璃之间的空间中架一层对在两层玻璃之间的空间中架一层对在两层玻璃之间的空间中架一层对在两层玻璃之间的空间中架一层对近红外线高反射率的热镜膜。近红外线高反射率的热镜膜。近红外线高反射率的热镜膜。近红

27、外线高反射率的热镜膜。30玻璃窗的种类与热工性能玻璃窗的种类与热工性能BB 我国我国我国我国JJ 民用建筑最常见的是铝合金框或塑钢框配单层民用建筑最常见的是铝合金框或塑钢框配单层民用建筑最常见的是铝合金框或塑钢框配单层民用建筑最常见的是铝合金框或塑钢框配单层或双层普通透明玻璃，双层玻璃间为空气夹层，或双层普通透明玻璃，双层玻璃间为空气夹层，或双层普通透明玻璃，双层玻璃间为空气夹层，或双层普通透明玻璃，双层玻璃间为空气夹层，北方地区很多建筑装有两层单玻窗。北方地区很多建筑装有两层单玻窗。北方地区很多建筑装有两层单玻窗。北方地区很多建筑装有两层单玻窗。JJ 商用建筑有采用有色玻璃或反射镀膜玻璃。商

28、用建筑有采用有色玻璃或反射镀膜玻璃。商用建筑有采用有色玻璃或反射镀膜玻璃。商用建筑有采用有色玻璃或反射镀膜玻璃。BB 发达国家发达国家发达国家发达国家JJ 寒冷地区的住宅则多装有充惰性气体的双玻窗寒冷地区的住宅则多装有充惰性气体的双玻窗寒冷地区的住宅则多装有充惰性气体的双玻窗寒冷地区的住宅则多装有充惰性气体的双玻窗JJ 商用建筑多采用高绝热性能的商用建筑多采用高绝热性能的商用建筑多采用高绝热性能的商用建筑多采用高绝热性能的low-elow-e玻璃窗。玻璃窗。玻璃窗。玻璃窗。31玻璃窗的种玻璃窗的种类与热工性类与热工性能能B 不同结构的窗有着不不同结构的窗有着不不同结构的窗有着不不同结构的窗有着

29、不同的热工性能同的热工性能同的热工性能同的热工性能B U U即传热系数即传热系数即传热系数即传热系数K KglassglassB 气体夹层和玻璃本身气体夹层和玻璃本身气体夹层和玻璃本身气体夹层和玻璃本身均有热容，但较墙体均有热容，但较墙体均有热容，但较墙体均有热容，但较墙体小。小。小。小。32B 透过单位面积玻璃的太阳辐射得热：透过单位面积玻璃的太阳辐射得热：透过单位面积玻璃的太阳辐射得热：透过单位面积玻璃的太阳辐射得热：B 玻璃吸收太阳辐射造成的房间得热：玻璃吸收太阳辐射造成的房间得热：玻璃吸收太阳辐射造成的房间得热：玻璃吸收太阳辐射造成的房间得热：JJ 注意：玻璃吸热后会向内、外两侧散热注

30、意：玻璃吸热后会向内、外两侧散热注意：玻璃吸热后会向内、外两侧散热注意：玻璃吸热后会向内、外两侧散热B 总得热：总得热：总得热：总得热：HGHGsolarsolarHGHGglassglass,+HGHGglass,aglass,a通过玻璃窗的得热通过玻璃窗的得热33通过玻璃窗的得热通过玻璃窗的得热B 可利用对标准玻璃的得热可利用对标准玻璃的得热可利用对标准玻璃的得热可利用对标准玻璃的得热 SSGSSGDiDi 和和和和 SSGSSGdifdif 进进进进行修正来获得简化计算结果：行修正来获得简化计算结果：行修正来获得简化计算结果：行修正来获得简化计算结果：实际照射面积比实际照射面积比实际照射

31、面积比实际照射面积比玻璃的遮挡系数玻璃的遮挡系数玻璃的遮挡系数玻璃的遮挡系数遮阳设施的遮阳系数遮阳设施的遮阳系数遮阳设施的遮阳系数遮阳设施的遮阳系数窗的有效面积系数窗的有效面积系数窗的有效面积系数窗的有效面积系数34玻璃窗的种类与热工性能玻璃窗的种类与热工性能B 无色玻璃表面覆盖无色无色玻璃表面覆盖无色无色玻璃表面覆盖无色无色玻璃表面覆盖无色 low-e low-e 涂层，可涂层，可涂层，可涂层，可使这种窗的遮档系数使这种窗的遮档系数使这种窗的遮档系数使这种窗的遮档系数 C Cs 低于低于低于低于0.3 0.3 35通过玻璃窗的长波辐射通过玻璃窗的长波辐射?BB夜间除了通过玻璃夜间除了通过玻璃

32、夜间除了通过玻璃夜间除了通过玻璃窗的传热以外，还窗的传热以外，还窗的传热以外，还窗的传热以外，还有由于天空夜间辐有由于天空夜间辐有由于天空夜间辐有由于天空夜间辐射导致的散热量射导致的散热量射导致的散热量射导致的散热量BB采用采用采用采用 low-e low-e 玻璃可玻璃可玻璃可玻璃可减少夜间辐射散热减少夜间辐射散热减少夜间辐射散热减少夜间辐射散热B 通过玻璃窗的温差通过玻璃窗的温差通过玻璃窗的温差通过玻璃窗的温差传热量和天空长波传热量和天空长波传热量和天空长波传热量和天空长波辐射的传热量可通辐射的传热量可通辐射的传热量可通辐射的传热量可通过各层玻璃的热平过各层玻璃的热平过各层玻璃的热平过各层

33、玻璃的热平衡求得衡求得衡求得衡求得长波长波辐射辐射导热和导热和自然对自然对流换热流换热长波辐射长波辐射室内表面室内表面对玻璃的对玻璃的长波辐射长波辐射对流换热对流换热对流换热对流换热36遮阳方式遮阳方式B 现有遮阳方式现有遮阳方式J 内遮阳：普通窗帘、百页窗帘内遮阳：普通窗帘、百页窗帘内遮阳：普通窗帘、百页窗帘内遮阳：普通窗帘、百页窗帘J 外遮阳：挑檐、可调控百页、遮阳蓬外遮阳：挑檐、可调控百页、遮阳蓬外遮阳：挑檐、可调控百页、遮阳蓬外遮阳：挑檐、可调控百页、遮阳蓬J 窗玻璃间遮阳：夹在双层玻璃间的百页窗窗玻璃间遮阳：夹在双层玻璃间的百页窗窗玻璃间遮阳：夹在双层玻璃间的百页窗窗玻璃间遮阳：夹在

34、双层玻璃间的百页窗帘，百页可调控帘，百页可调控帘，百页可调控帘，百页可调控B 我国目前常见遮阳方式我国目前常见遮阳方式J 内遮阳：窗帘内遮阳：窗帘内遮阳：窗帘内遮阳：窗帘J 外遮阳：屋檐、遮雨檐、遮阳蓬外遮阳：屋檐、遮雨檐、遮阳蓬外遮阳：屋檐、遮雨檐、遮阳蓬外遮阳：屋檐、遮雨檐、遮阳蓬37外遮阳和内遮阳有何区别外遮阳和内遮阳有何区别?外遮阳：外遮阳：外遮阳：外遮阳：只有透过只有透过只有透过只有透过和吸收中和吸收中和吸收中和吸收中的一部分的一部分的一部分的一部分成为得热成为得热成为得热成为得热内遮阳：内遮阳：内遮阳：内遮阳：遮阳设施遮阳设施遮阳设施遮阳设施吸收和透吸收和透吸收和透吸收和透过部分全

35、过部分全过部分全过部分全部为得热部为得热部为得热部为得热对流对流透过透过反射反射反射反射对流对流透过透过38通风双通风双层玻璃层玻璃窗，内窗，内置百页置百页39内百页内百页内百页内百页无通风无通风无通风无通风有通风有通风有通风有通风40三、通过围护结构的湿传递三、通过围护结构的湿传递B 湿传递的动力是水蒸气分压力的差。墙体中湿传递的动力是水蒸气分压力的差。墙体中湿传递的动力是水蒸气分压力的差。墙体中湿传递的动力是水蒸气分压力的差。墙体中水蒸气的传递过程与墙体中的热传递过程相水蒸气的传递过程与墙体中的热传递过程相水蒸气的传递过程与墙体中的热传递过程相水蒸气的传递过程与墙体中的热传递过程相类似：类

36、似：类似：类似：w=w=KvKv(P(Poutout-P-Pinin)kg/s)kg/s mm2 2B水蒸汽渗透系数，水蒸汽渗透系数，水蒸汽渗透系数，水蒸汽渗透系数，kg/(Nkg/(N s)s)或或或或 s/ms/m：41实际水蒸汽分压力实际水蒸汽分压力饱和水蒸汽分压力饱和水蒸汽分压力温度温度通过围护结构的湿传递通过围护结构的湿传递BB 当墙体内实际水蒸汽分压力当墙体内实际水蒸汽分压力当墙体内实际水蒸汽分压力当墙体内实际水蒸汽分压力高于饱和水蒸汽分压力时，高于饱和水蒸汽分压力时，高于饱和水蒸汽分压力时，高于饱和水蒸汽分压力时，就可能出现凝结或冻结，影就可能出现凝结或冻结，影就可能出现凝结或冻

37、结，影就可能出现凝结或冻结，影响墙体保温能力和强度。响墙体保温能力和强度。响墙体保温能力和强度。响墙体保温能力和强度。42B 室内显热热源包括照明、电器设备、人员室内显热热源包括照明、电器设备、人员室内显热热源包括照明、电器设备、人员室内显热热源包括照明、电器设备、人员JJ 显热热源散热的形式显热热源散热的形式显热热源散热的形式显热热源散热的形式 辐射：进入墙体内表面、空调辐射板、透过玻辐射：进入墙体内表面、空调辐射板、透过玻辐射：进入墙体内表面、空调辐射板、透过玻辐射：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）璃窗到室外、其它室内物体表面（家具、人体等）璃

38、窗到室外、其它室内物体表面（家具、人体等）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。对流：直接进入空气。对流：直接进入空气。对流：直接进入空气。JJ 显热热源辐射散热的波长特征显热热源辐射散热的波长特征显热热源辐射散热的波长特征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）可见光和近红外线：灯具、高温热源（电炉等）可见光和近红外线：灯具、高温热源（电炉等）可见光和近红外线：灯具、高温热源（电炉等）长波辐射：人体、常温设备长波辐射：人体、常温设备长波辐射：人体、常温设备长波辐射：人体、常温设备 室内产热与产湿室内产热与产湿43第三节第三节 以其他形

39、式进入室内的以其他形式进入室内的热量和湿量热量和湿量B设备与照明的散热设备与照明的散热设备与照明的散热设备与照明的散热JJ 加热设备加热设备加热设备加热设备JJ 电动设备电动设备电动设备电动设备B 人体散热散湿人体散热散湿人体散热散湿人体散热散湿 见第四章见第四章见第四章见第四章44B 室内湿源包括人员、水面、产湿设备室内湿源包括人员、水面、产湿设备室内湿源包括人员、水面、产湿设备室内湿源包括人员、水面、产湿设备JJ 散湿形式：直接进入空气散湿形式：直接进入空气散湿形式：直接进入空气散湿形式：直接进入空气JJ 得热往往考虑围护结构和家具的蓄热，得热往往考虑围护结构和家具的蓄热，得热往往考虑围护

40、结构和家具的蓄热，得热往往考虑围护结构和家具的蓄热，“得湿得湿得湿得湿”一般一般一般一般不考虑不考虑不考虑不考虑“蓄湿蓄湿蓄湿蓄湿”B 湿源与空气进行质交换同时一般伴随显热交换湿源与空气进行质交换同时一般伴随显热交换湿源与空气进行质交换同时一般伴随显热交换湿源与空气进行质交换同时一般伴随显热交换JJ 有热源湿表面：水分被加热蒸发，向空气加入了显热有热源湿表面：水分被加热蒸发，向空气加入了显热有热源湿表面：水分被加热蒸发，向空气加入了显热有热源湿表面：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和潜热，显热交换量取决于水表面积和潜热，显热交换量取决于水表面积和潜热，显热交换量

41、取决于水表面积JJ 无热源湿表面：等焓过程，无热源湿表面：等焓过程，无热源湿表面：等焓过程，无热源湿表面：等焓过程，室内空气的显热转化为潜热室内空气的显热转化为潜热室内空气的显热转化为潜热室内空气的显热转化为潜热JJ 蒸汽源：可仅考虑潜热交换蒸汽源：可仅考虑潜热交换蒸汽源：可仅考虑潜热交换蒸汽源：可仅考虑潜热交换45B散湿量可用下列公式计算：散湿量可用下列公式计算：散湿量可用下列公式计算：散湿量可用下列公式计算：B水蒸气带人室内的潜热量为：水蒸气带人室内的潜热量为：水蒸气带人室内的潜热量为：水蒸气带人室内的潜热量为：46空气渗透带来的得热空气渗透带来的得热B 夏季：室内外温差小，风压是主要动力

42、夏季：室内外温差小，风压是主要动力夏季：室内外温差小，风压是主要动力夏季：室内外温差小，风压是主要动力B 冬季：室内外温差大，热压作用往往强于冬季：室内外温差大，热压作用往往强于冬季：室内外温差大，热压作用往往强于冬季：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。因此冬风压，造成底层房间热负荷偏大。因此冬风压，造成底层房间热负荷偏大。因此冬风压，造成底层房间热负荷偏大。因此冬季冷风渗透往往不可忽略。季冷风渗透往往不可忽略。季冷风渗透往往不可忽略。季冷风渗透往往不可忽略。B 理论求解方法：网络平衡法，数值求解理论求解方法：网络平衡法，数值求解理论求解方法：网络平衡法，数值求解理论

43、求解方法：网络平衡法，数值求解JJ流体网络原理流体网络原理流体网络原理流体网络原理JJ 参考文献：朱颖心，参考文献：朱颖心，参考文献：朱颖心，参考文献：朱颖心，水力网络流动不稳定过程水力网络流动不稳定过程水力网络流动不稳定过程水力网络流动不稳定过程的算法，的算法，的算法，的算法，清华大学学报清华大学学报清华大学学报清华大学学报,1989,1989年年年年,第第第第5 5期期期期B 工程应用：缝隙法、换气次数法工程应用：缝隙法、换气次数法工程应用：缝隙法、换气次数法工程应用：缝隙法、换气次数法47网络平衡法原理网络平衡法原理 节点平衡：节点平衡：节点平衡：节点平衡：AAGG0 0 回路压力平衡：

44、回路压力平衡：回路压力平衡：回路压力平衡：BB P P0 0 各支路和节点均编号。各支路和节点均编号。各支路和节点均编号。各支路和节点均编号。网络关联矩阵网络关联矩阵网络关联矩阵网络关联矩阵A A元素元素元素元素 a aij ij：由由由由 i i 点点点点到到到到 j j点点点点为为为为1 1，反之为，反之为，反之为，反之为 -1-1，无关为无关为无关为无关为0 0。基本回路矩阵基本回路矩阵基本回路矩阵基本回路矩阵B B元素元素元素元素 b bij ij：由由由由 j j支路与支路与支路与支路与 i i 回路同向回路同向回路同向回路同向为为为为1 1，反，反，反，反之为之为之为之为 -1-1

45、，无关为，无关为，无关为，无关为0 0。48B 缝隙法缝隙法缝隙法缝隙法B 换气次数法换气次数法换气次数法换气次数法B空气渗透带来的总得热量空气渗透带来的总得热量空气渗透带来的总得热量空气渗透带来的总得热量49第四节第四节 冷负荷与热负荷冷负荷与热负荷B 冷负荷：冷负荷：冷负荷：冷负荷：JJ 维持一定室内热湿环境所需要的在单位时间内从室维持一定室内热湿环境所需要的在单位时间内从室维持一定室内热湿环境所需要的在单位时间内从室维持一定室内热湿环境所需要的在单位时间内从室内除去的热量，包括显热负荷和潜热负荷两部分。内除去的热量，包括显热负荷和潜热负荷两部分。内除去的热量，包括显热负荷和潜热负荷两部分

46、。内除去的热量，包括显热负荷和潜热负荷两部分。JJ 如果把潜热负荷表示为单位时间内排除的水分，则如果把潜热负荷表示为单位时间内排除的水分，则如果把潜热负荷表示为单位时间内排除的水分，则如果把潜热负荷表示为单位时间内排除的水分，则又可称作湿负荷。又可称作湿负荷。又可称作湿负荷。又可称作湿负荷。B 热负荷：热负荷：热负荷：热负荷：JJ 维持一定室内热湿环境所需要的在单位时间内向室维持一定室内热湿环境所需要的在单位时间内向室维持一定室内热湿环境所需要的在单位时间内向室维持一定室内热湿环境所需要的在单位时间内向室内加入的热量，包括显热负荷和潜热负荷两部分。内加入的热量，包括显热负荷和潜热负荷两部分。内

47、加入的热量，包括显热负荷和潜热负荷两部分。内加入的热量，包括显热负荷和潜热负荷两部分。JJ如果只控制室内温度，则热负荷就只包括显热负荷。如果只控制室内温度，则热负荷就只包括显热负荷。如果只控制室内温度，则热负荷就只包括显热负荷。如果只控制室内温度，则热负荷就只包括显热负荷。50负荷的大小与去除或补充热量负荷的大小与去除或补充热量的方式有关的方式有关 常规的送风方式空调常规的送风方式空调常规的送风方式空调常规的送风方式空调需要去除的是进入到空需要去除的是进入到空需要去除的是进入到空需要去除的是进入到空气中的得热量。气中的得热量。气中的得热量。气中的得热量。冷辐射板空调需要去冷辐射板空调需要去冷辐

48、射板空调需要去冷辐射板空调需要去除的热量除了进入到空气除的热量除了进入到空气除的热量除了进入到空气除的热量除了进入到空气中的热量外，还包括贮存中的热量外，还包括贮存中的热量外，还包括贮存中的热量外，还包括贮存在热表面上的热量。在热表面上的热量。在热表面上的热量。在热表面上的热量。51各种得热进入空气的途径各种得热进入空气的途径B 潜热得热、渗透空气得热潜热得热、渗透空气得热潜热得热、渗透空气得热潜热得热、渗透空气得热JJ 得热立刻成为瞬时冷负荷得热立刻成为瞬时冷负荷得热立刻成为瞬时冷负荷得热立刻成为瞬时冷负荷B 通过围护结构导热、通过玻璃窗日射得热、通过围护结构导热、通过玻璃窗日射得热、通过围

49、护结构导热、通过玻璃窗日射得热、通过围护结构导热、通过玻璃窗日射得热、室内显热源散热室内显热源散热室内显热源散热室内显热源散热JJ 对流得热部分立刻成为瞬时冷负荷对流得热部分立刻成为瞬时冷负荷对流得热部分立刻成为瞬时冷负荷对流得热部分立刻成为瞬时冷负荷JJ 辐射得热部分先传到各内表面，再以对流形式辐射得热部分先传到各内表面，再以对流形式辐射得热部分先传到各内表面，再以对流形式辐射得热部分先传到各内表面，再以对流形式进入空气成为瞬时冷负荷，因此负荷与得热在时进入空气成为瞬时冷负荷，因此负荷与得热在时进入空气成为瞬时冷负荷，因此负荷与得热在时进入空气成为瞬时冷负荷，因此负荷与得热在时间上存在延迟。

50、间上存在延迟。间上存在延迟。间上存在延迟。52得热与冷负荷的关系得热与冷负荷的关系53得热与冷负荷的关系得热与冷负荷的关系B 冷负荷与得热有关，但不一定相等冷负荷与得热有关，但不一定相等冷负荷与得热有关，但不一定相等冷负荷与得热有关，但不一定相等B 决定因素决定因素决定因素决定因素JJ 空调形式空调形式空调形式空调形式 送风：负荷对流部分送风：负荷对流部分送风：负荷对流部分送风：负荷对流部分 辐射：负荷对流部分辐射部分辐射：负荷对流部分辐射部分辐射：负荷对流部分辐射部分辐射：负荷对流部分辐射部分JJ 热源特性：对流与辐射的比例是多少？热源特性：对流与辐射的比例是多少？热源特性：对流与辐射的比例