03建筑热湿环境1-130312共28页
第三章 建筑热湿环境
第三章建筑热湿环境1、得热量某时刻在内外扰作用下进入房间的总热量。
得热量包括：显热（对流换热和辐射换热）和潜热，它有正负之分，主要来源是：室内外温差传热、太阳辐射进入热量、室内照明、人员、设备散热等。
2、冷负荷维持室内空气热湿参数为恒定值时，在单位时间内需要的从室内除去的热量。
分为显热负荷和潜热负荷。
3、热负荷维持室内空气热湿参数为恒定值时，在单位时间内需要的从室内加入的热量。
分为显热负荷和潜热负荷。
4、空气渗透由于室内外存在压力差，从而导致室外空气通过门窗缝隙和外围护结构上的其他小孔或洞口进入室内的现象，也就是所谓的非人为组织（无组织）的通风。
原因是由于建筑存在各种门、窗和其他类型的开口，室外空气有可能进入房间，从而给房间空气直接带入热量和湿量，并即刻影响到室内空气的温湿度。
计算负荷时仅考虑渗入空气。
目前常用方法是基于实验和经验基础上的估算方法，即：缝隙法和换气次数法1、简述得热量和冷负荷之间的关系。
任一时刻房间瞬时得热量的总和未必等于同一时间的瞬时冷负荷。
得热量转换为冷负荷一般要经过幅值上衰减、时间上延迟。
2、谐波反应法和冷负荷系数法的特点、共性、区别答：（1）两种方法的特点为：①使用谐波反应法求解冷负荷a 边界条件按傅里叶级数展开b 求对单元扰量的响应（a）把室内空气温度固定（b）给出常规室内热源的对流和辐射热的比例（c）各内表面的辐射热量的分配比例（d）给出常规建筑对常规扰量的各阶衰减倍数和延迟时间c 把对单元扰量的响应进行叠加求和②使用冷负荷系数法求解a 边界条件按等时间间隔离散b求对单元扰量的响应（a）把室内空气温度固定（b）把外扰通过围护结构形成的瞬时冷负荷表述为瞬时冷负荷温差（c）不计算房间蓄热特性的影响c 把对单元扰量的响应进行叠加求和（2）两种方法的共性为：二者没有实质的区别，只是处理手法的不同而已①针对相同类型的围护结构，两者计算结果基本相同②在一定程度上反应了得热和冷负荷之间的区别③把室内空气温度作为常数④对长波辐射做了简化处理⑤忽略了透过玻璃窗的日射在围护结构内表面之间的光斑的影响⑥对辐射造成的影响做了过多的简化⑦如果被研究的房间与这些假定差的比较远，所求得的冷负荷就有较大误差（3）两种方法的区别是：①边界条件的离散方法不同②是否考虑了房间内蓄热的影响③外窗日射冷负荷的计算（4）两种方法的计算精度差不多，但经多名专家计算结果表明：谐波反应法的精度一般较高。
建筑环境学 热湿环境
t ( x ) | x x
板壁内表面温度 t 同时受室内气温、室内 辐射热源和其它表面的温度影响，从而影 响总传热量 气象和室内气温对板壁传热过程的影响比 较确定，容易求得 内表面辐射对传热过程的影响较复杂，涉 及角系数和各表面温度
34
室内其他内表面温度如何影响板壁 的传热？
通过透光围护结构的热传导
8
取决于热源的得热
——室内产热与产湿，得热量＝发热量
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）
Qwall,cond ( x )
x
| x
Qwall,cond
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。 32
通过非透光围护结构的热传导
板壁各层温 度随室外温 度的变化
33
通过非透光围护结构的热传导 基本物理过程分析
基本表达式
假定除所考察的围护结构内表面以外，其他各室内表面的温 度均与室内空气温度一致 室内没有任何其他短波辐射热源发射的热量落在所考察的围 护结构内表面上，即Qshw＝0。
此时，通过该围护结构传入室内的热量就被定义为通 过非透光围护结构的得热。主要反映了室外气象参数
和室内气温相对固定的影响，剔除了内表面辐射等复
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：
建筑环境学_热湿环境
K≤1.5,D≥3.0 K≤1.0,D≥2.5
见下表 K≤2.0
K≤1.5
K≤3.0
外窗传热系数／Ｗ/(m2K)，表中r为窗墙面积比 朝向 窗外环境条件 r ≤0.25 0.25＜r ≤0.3 0.3＜r ≤0.35 0.35＜r ≤0.45 0.45＜r ≤0.5
N 最冷月室外平
－
均气温>5℃ 4.7 4.7
建筑对外 界的有效 长波辐射
短波辐射 长波辐射
外表面接受热辐射：
I
Z、I
、
S
I
、
D
I
、
B
IY
I∑ = αS (IZ + IS ) + QD + QB − QY
室外空气对流换热： I∑ = αS I − QL
qd = α out (tout − θw )
IS
IZ
大气长 波辐射
外表面得热：
q = αout (tout −θw) +αS I − QL
负荷与得热的关系
是建筑环境中 最重要的部分
常用的负荷预测方法原理
4－2
与空气调节课程中的负荷求解部分的区别
空气调节课程
简单介绍负荷和得热之间的关系，重点介绍1-2 种现行的负荷计算方法，要求学生达到会算负 荷的程度。着重技术和技巧的层面。
本课程
着重介绍得热的产生和负荷形成的原理，要求 学生对此有非常清晰的概念。对各种负荷计算 方法技术发展，着重介绍发展历史和原理。本 课程更着重概念和原理的层面，与技术发展相 比是相对稳定的。
非 非非 透
明明 体
外外 表
面面 接
受 受受 热 辐
射射 ：
大气长 波辐射
《建筑热湿环境》课件
湿环境
1 湿度的影响
湿度对人体健康和建筑材料有着重要影响， 需要合理控制室内空气湿度。
2 室内空气湿度的控制
通过通风、空调和湿度控制设备等手段，可 以控制室内空气湿度，提供良好的湿环境。
3 湿度的测量方法
使用湿度计等工具可以准确测量室内湿度， 帮助评估建筑热湿环境。
4 利用建筑设计降低室内湿度
采用合适的建筑设计和材料选择可以帮助降 低室内湿度，提供舒适的湿环境。
在建筑计过程中， 需要充分考虑热湿环 境对建筑舒适度和节 能性的影响。
建筑节能与热湿环境
节能建筑的目标
节能建筑的目标是通过合理的 热湿环境设计和能源利用，减 少建筑能耗。
热湿环境的影响
热湿环境对建筑能耗有着直接 的影响，需要在设计中考虑节 能需求。
节能建筑的热湿环境 设计
采用绝缘材料、合理的通风和 空调系统等措施，可以实现节 能建筑的良好热湿环境。
参考文献
1. 张XX，施XX. 建筑热湿环境[M]. 上海：上海科技出版社，2008. 2. Smith A, Johnson B. Understanding Building Physics: Principles and Applications[J]. London: Taylor & Francis, 2013.
重要性
了解建筑热湿环境对于提供舒适的居住环境和设计节能建筑至关重要。
热环境
热平衡
热平衡是指建筑内的热量输入 和输出达到平衡状态，在此基 础上实现舒适的温度。
人体热舒适度
人体热舒适度受到环境温度和 湿度的影响，建筑设计应考虑 提供舒适的热环境。
降低室内温度的方法
通过建筑设计和热量控制技术， 可以降低室内温度，提供更舒 适的热环境。
03建筑热湿环境1-130312-28页精选文档
显热
由于围护结构本身存在 对流得热 的热惯性，通过围护结构的
得热量与外扰之间存在着衰
得
减和延迟的关系
热
辐射得热
பைடு நூலகம்潜热
显热、潜热
1)对固态、液态或气态的物质加热，只要它的形态不变，则热量加 进去后，物质的温度就升高，加进热量的多少在温度上能显示出来， 即不改变物质的形态而引起其温度变化的热量称为显热。 对液态的水加热，只要它还保持液态，它的温度就升高；因此，显 热只影响温度的变化而不引起物质的形态的变化 。 2）潜热的发生总会伴随着物质相态的变化。 对液态的水加热，水的温度升高，当达到沸点时，虽然热量不断的 加入，但水的温度不升高，一直停留在沸点，加进的热量仅使水变
半透明薄层的总反射率为：
r r 1 0 2 1 r 2 n 0 r 2 n 1 0 2 n r 1 1 1 r 2 0 1 2 1 0 r 2 2
由于自身温度或热运动的原因面激发产生的电磁波传播,称热辐射 。 热辐射是电磁波，通常把λ＝0.1~100μm范围的电磁波称热射线， 其中包括可见光线、部分紫外线和红外线。
热 辐 射
理解
热辐射以电磁辐射的形式发出能量，温度越高，辐射越强。 辐射的波长分布情况也随温度而变: 1)如温度较低时，主要以不可见的红外光进行辐射; 2)在500℃以至更高的温度时，则顺次发射可见光以至紫外辐射
窗户透过辐射 围护结构热湿传导 室内外空气对流
基本概念
外扰中的热传递
辐 射
围护结构外表面
传 导 围护结构内表面
辐对 射流 室内空气
辐对 射流
室外空气 通 过通 开过 启缝 孔隙 洞渗 侵透 入
建筑物的热湿环境控制
建筑物的热湿环境控制现代社会对于建筑物的热湿环境控制要求越来越高，无论是居住性建筑还是商业用途的建筑，都需要提供舒适、健康的室内环境。
本文将探讨建筑物的热湿环境控制的重要性、影响因素以及相关的解决方案。
一、热湿环境控制的重要性建筑物的热湿环境直接影响着人们的健康和舒适感。
过高的室内温度和湿度会导致人们感到不适，甚至引发中暑、中暑等健康问题。
另外，不适宜的热湿环境也会影响人们的工作和学习效率。
因此，热湿环境控制是保证人们在建筑物内部活动的基本条件之一。
二、影响热湿环境的因素1. 外部环境因素：外部气温、阳光辐射、降水等因素会直接影响建筑物内部的温湿度。
建筑师在设计建筑时需要考虑周围环境的特点，选择合适的建筑材料和建筑形式，以减少外界因素对内部热湿环境的影响。
2. 建筑物本身因素：建筑物的隔热性能、保温性能和通风性能等都会对室内热湿环境产生影响。
合理设计建筑物的外墙、屋顶和窗户等部分，以减少热能的传递和损失，并提供适当的通风条件，是控制热湿环境的重要手段。
3. 室内活动因素：人们的活动、电器设备的使用等也会产生热量和水分，进而影响室内热湿环境。
在设计建筑物时，需要考虑人员活动密度、设备的散热等因素，合理设置空调系统、通风系统等，以保证室内环境的舒适性。
三、解决方案1. 设计合理的建筑形式：在建筑设计中，可以选择合理的建筑形式以减少外界环境对室内热湿环境的影响。
例如，通过选择朝向、设置遮阳设施、建造良好的保温层等手段，来控制建筑物内部的温湿度。
2. 提供有效的通风系统：通风是控制室内热湿环境的重要手段之一。
建筑物需要合理设置通风口、风扇等设施，以实现室内外空气的良好流通，带走陈旧的空气，并进入新鲜的空气。
3. 使用高效的供暖与制冷系统：供暖与制冷系统是控制室内热湿环境的关键。
选择高效的空调系统、采暖系统等，可以实现室内温湿度的准确控制，并提供舒适的室内环境。
4. 合理利用自然资源：利用太阳能、风能等可再生能源，可以在一定程度上满足建筑物的能源需求，并减少对环境的影响。
建筑热湿环境
外表面得热：
q
w (tw
w )
sI
Iy
w (tw
w )
sI w
I y w
w (tz
w )
4－16
4. 室外空气综合温度
tw
+
td(I)
=
tz
室外空气温度 当量空气温度 室外空气综合温度
Iy/w工程处理：
tz
tw
sI w
No4..11.11太阳辐射与室外空气综合温度
1. 大气透明度 dI x K dx
Ix
——呈指数衰减
I0 IN
I0
I0
法线直射强度：
IN I0 Pm
dIx
L
dx I1
IN
P=IL/I0=exp(-kL) L’=L/sinβ P——大气透明度（反应大 β m L / L 气污染、水蒸气等颗粒对日
我国将大气透明度 作了6个等级的分 区，1级最透明
大气透明度 P
0.85
0.8
0.75
0.7
0.65
0.6
0
2
4
6
8 10 12
月份
东京晴天的大气透明度逐月值4－7
我国的大气透明度分区
2 4
3
4 3
5 6
4
4－8
4.1 影响室内热环境的物理因素
4.1.1 太阳辐射与室外空气综合温度
1. 大气透明度
αw λ
导热特性：
tw
λ——墙体导热系数，W/mK
w
气体
液体
建筑材料
0.006～0.6
建筑环境学建筑热湿环境及其工程应对策略
建筑环境学建筑热湿环境及其工程应对策略建筑热湿环境是指室内空气的温度、湿度、风速、气流等与人的舒适度和建筑物的性能和耐久性有关的各种参数。
在设计和使用建筑的过程中，需要对热湿环境进行有效的控制和改善，以提升人们的舒适度和建筑物的性能。
本文将从热湿环境的基本概念入手，探讨建筑热湿环境的相关知识和应对策略。
热湿环境的基本概念室内热环境室内热环境是指室内空气的温度、辐射温度、空气速度和湿度等参数。
在室内设计和使用时，需要根据这些参数来确定舒适的温度区间，以提供一个相对舒适的室内环境。
室内温度室内温度是指室内空气的温度，通常用摄氏度表示。
人体对温度的感觉是有一定差异的，通常认为20℃~28℃是人体感觉温度最为舒适的范围。
辐射温度辐射温度是指人体能感受到的来自周围物体的温度。
通常用黑球温度来表示，其单位为摄氏度。
在室内设计和使用中，需要注意减小辐射温度差异，以提升室内的舒适度。
空气速度空气速度是指空气的流动速度，通常用米每秒表示。
在室内使用中，需要根据季节和环境要求确定相应的空气速度，以提升室内空气质量。
相对湿度相对湿度是指空气中所含水蒸气的百分比，通常用%RH表示。
在室内使用中，需要根据舒适度和设备运行的需求等因素来确定相应的相对湿度。
热辐射学热辐射学是研究室内辐射热传递的科学。
热辐射学的研究内容包括辐射热的基本概念、辐射热的计算方法、辐射热的特性和室内辐射热传递。
热传递热传递是指热量从高温区域向低温区域传递的过程。
热传递分为三种方式：传导、对流和辐射。
在室内设计和使用中，需要根据这些方式来确定相应的热传递模式和热传递系数，以提升室内热环境的质量。
建筑热湿环境的应对策略只换不加——冬季换气在冬季增加室内换气量，加大新风量，提高室内氧气含量，利于室内活动，使人们感到既温暖，又舒适。
此外，对于某些局部区域温湿度的要求较高的场合，还需要采取局部调节措施，以满足特殊需要。
添加——夏季空调夏季的室内温度和湿度较高，如果使用自然通风和散热的方式，很难有效降低室温和湿度，这时需要使用空调设备进行降温和除湿。
3第三章热湿环境
(3-4)
总反射率为：
(3-5)
第一层半透明薄层的总吸收率为：
(3-6)
第二层半透明薄层的总吸收率为：
(3-7)
式中1、2分别为第一、第二层半透明薄层的透射率；1、2分别为第一、第二层半透明薄层的反射率；a1、a2分别为第一、第二层半透明薄层的吸收率。
以上各式中所用到的空气－半透明薄层界面的反射百分比r与射线的入射角和波长有关有关，可用以下公式计算：
无论是通过围护结构的传热传湿还是室内产热产湿，其作用形式基本为对流换热（对流质交换）、导热（水蒸汽渗透）和辐射三种形式。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(Heat HG)[1]，包括显热和潜热两部分。得热量的显热部分包括对流得热（例如室内热源的对流散热，通过围护结构导热形成的围护结构内表面与室内空气之间的对流换热）和辐射得热（例如透过窗玻璃进入到室内的太阳辐射、照明器具的辐射散热等）两部分。如果得热量为负，则意味着房间失去显热或潜热量。
第三章建筑热湿环境
热湿环境是建筑环境中最主要的内容，主要反映在空气环境的热湿特性中。建筑室内热湿环境形成的最主要原因是各种外扰和内扰的影响。外扰主要包括室外气候参数如室外空气温湿度、太阳辐射、风速、风向变化，以及邻室的空气温湿度，均可通过围护结构的传热、传湿、空气渗透使热量和湿量进入到室内，对室内热湿环境产生影响。内扰主要包括室内设备、照明、人员等室内热湿源。见图3-1。
图3-63mm厚普通窗玻璃的吸收率、反射率和透射率与入射角之间的关系曲线
3.1.2室外空气综合温度
图3-7表示围护结构外表面的热平衡。其中太阳直射辐射、天空散射辐射和地面反射辐射均含有可见光和红外线，与太阳辐射的组成相类；而大气长波辐射、地面长波辐射和环境表面长波辐射则只含有长波红外线辐射部分。壁体得热等于太阳辐射热量、长波辐射换热量和对流换热量之和。建筑物外表面单位面积上得到的热量为：
建筑热湿环境.ppt
§1 太阳辐射对建筑物的热作用
一、围护结构外表面所吸收的太阳辐射热
1.非透光围护结构
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
§1 太阳辐射对建筑物的热作用
galss
10 1 r2 r 2n 10 2n
n0
10 1 r2 1 r 2 1 0 2
§1 太阳辐射对建筑物的热作用
两层半透明薄层的总透过率为：
galss
1 2
n0
1 2
n
1 2 1 12
空气的平均折射指数n=1.0；
在太阳光谱范围内，玻璃的平均折射指数n=1.526。
§1 太阳辐射对建筑物的热作用
射线单程通过半透明薄层的吸收百分比 0
对应其波长的材料的消光系数 K
射线在半透明薄层中的行程L
取决于：
半透明薄层对太阳辐射的吸收现象与大气层对太阳光辐射的吸 收规律相同，即不同波长的辐射按指数关系衰减：
低透low-e玻璃
§1 太阳辐射对建筑物的热作用
玻璃的吸收百分比a0 :
单层玻璃窗
入射
单程通过的吸收率
1
A
反射率 r
(1 -r
)(1 -a
o
2
)
r
C
(1 -r
2
)
(1
-a
o
2
)
r
(1 -r
)(1 -a
o
4
)
r
环境管理-03热湿环境 精品
外遮阳
37
外遮阳和内遮阳有何区别?
反射
内遮阳： 遮阳设施 吸收和透 过部分全 部为得热
对流
反射 透过
外遮阳： 只有透过 和吸收中 的一部分 成为得热
透过 对流
38
窗玻璃间遮阳
Double-skin Facade
pw2 n
ex
h floor n
out gla
pw1 o
d
39
通风双 层玻璃 窗，内 置百页
收 透 面对各种波长的辐射几乎都是全部吸收，而 的 光 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
太阳 围 护 就越高，反射率越低。
辐结
射构
热外
表
面 反射 所
吸收
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
可见光
近红外线 长波红外线
0.8
普通玻璃的光谱透射率
40
内百页
无通风
有通风
41
通过玻璃窗的长波辐射???
夜间除了通过玻璃 窗的传热以外，还 有由于天空夜间辐 射导致的散热量
采用 low- 玻璃可 减少夜间辐射散热
通过玻璃窗的温
差传热量和天空长 波辐射的传热量可 通过各层玻璃的热 平衡求得
导热和 自然对 流换热
长波辐射
长波 辐射
对流换热
室内表面 对玻璃的 长波辐射
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。
建筑热湿环境
4.1.1
太阳辐射与室外空气综合温度
建筑表面 接受辐射
4. 室外空气综合温度
非
太阳直
透
射辐射
明
IZ IS IS,B I S, y
体 外
大气长 波辐射
太空散 IZ
射辐射
对流 换热
表
IS
面
接
受
环境长波辐射
壁体得热
热
辐
射
：
地面长
波辐射 地面反射辐射 ID
4－15
4.1.1 太阳辐射Ix K dx
Ix
——呈指数衰减
I0 IN
I0
I0
法线直射强度：
IN I0 Pm
dIx
L
dx I1
IN
P=IL/I0=exp(-kL) L’=L/sinβ P——大气透明度（反应大 β mL/L 气污染、水蒸气等颗粒对日
射的衰减）
IN IS,Z、 IC,Z、 I,Z
4－24
《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》
传热系数K/Ｗ/(m2K)和热惰性指标D的控制
屋顶
K≤1.0,D≥3.0 K≤0.8,D≥2.5
外墙
外窗(含阳 分户墙底部自然通风 台透明部分)和楼板 的架空楼板
户门
K≤1.5,D≥3.0 K≤1.0,D≥2.5
见下表
K≤2.0
K≤1.5
K≤3.0
外窗传热系数／Ｗ/(m2K)，表中r为窗墙面积比 朝向 窗外环境条件 r ≤0.25 0.25＜r ≤0.3 0.3＜r ≤0.35 0.35＜r ≤0.45 0.45＜r ≤0.5
高 温 侧
低 温 侧
实体： d↑→R↑ → 传热↓
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§0 基本概念 §1 太阳辐射对建筑物的热作用 §2 建筑围护结构的热湿传递与得热 §3 以其他形式进入室内的热量和湿量 §4 冷负荷与热负荷 §5 典型负荷计算方法原理介绍
基本概念
建筑热湿环境 ——是建筑环境中最重要的内容
1.建筑物理因素：建筑热湿环境的形成， 2.影响因素对热湿环境的影响：负荷计算 3.人体对热湿环境的反应：室内热湿环境标准 4.从人体生理学、心理学：对热湿环境的评价
成水蒸气，即由液态变为气态。
§1 太阳辐射对建筑物的热作用
一、围护结构外表面所吸收的太阳辐射热
1.非透光围护结构
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
§1 太阳辐射对建筑物的热作用
(1 -r
)(1 -a
o
2
)
r
2a
o
(1 -r
)(1 -a
o
2
)
r
2
(1 -r
)(1 -a
o
3
)
r
3a
o
(1 -r )(1 -a o )3 r 3
B
(1 -r ) 2 (1 -a o )
(1 -r )(1 -a o ) r
(1 -r )(1 -a o )3 r 2
D
(1 -r )2 (1 -a o )3 r 2
(1 -r
)2 (1 -a
o
4
)
r
3
(1 -a o )4 (1 -r ) r 4
§1 太阳辐射对建筑物的热作用
阳光照射到半透明薄层时，半透明薄层对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。
半透明薄层的总吸收率为：
0 1 rn 0rn 1 0n 1 r 0 1 1 r0
低透low-e玻璃
§1 太阳辐射对建筑物的热作用
玻璃的吸收百分比a0 :
单层玻璃窗
入射
单程通过的吸收率
1
A
反射率 r
(1 -r
)(1 -a
o
2
)
r
C
(1 -r
)2 (1 -a
o
2
)
r
(1 -r
)(1 -a
o
4
)
r
3
E
(1 -r )
(1 -r ) a o (1 -r ) (1 -a o )
(1 -r )(1 -a o ) r a o
半透明薄层的总反射率为：
r r 1 0 2 1 r 2 n 0 r 2 n 1 0 2 n r 1 1 1 r 2 0 1 2 1 0 r 2 2
由于自身温度或热运动的原因面激发产生的电磁波传播,称热辐射 。 热辐射是电磁波，通常把λ＝0.1~100μm范围的电磁波称热射线， 其中包括可见光线、部分紫外线和红外线。
热 辐 射
理解
热辐射以电磁辐射的形式发出能量，温度越高，辐射越强。 辐射的波长分布情况也随温度而变: 1)如温度较低时，主要以不可见的红外光进行辐射; 2)在500℃以至更高的温度时，则顺次发射可见光以至紫外辐射
窗户透过辐射 围护结构热湿传导 室内外空气对流
基本概念
外扰中的热传递
辐 射
围护结构外表面
传 导 围护结构内表面
辐对 射流 室内空气
辐对 射流
室外空气 通 过通 开过 启缝 孔隙 洞渗 侵透 入
室内空气
室内空气
透 射 窗 户 室内 辐 射 围护结构内表面 及其他物体表面 辐对 射流 室内空气
基本概念
基本概念 • 室内热湿环境的形成
主要成因是外扰和内扰的影响和 建筑本身的热工性能
室外空气温度
地面 1.气温 2.太阳辐射 3.周围环境的辐射 4.地面辐射 5.内部散热散湿
基本概念
室内热湿环境
外扰
内扰
室外参数
室外空气温湿度 太阳辐射 风速风向变化 邻室空气温湿度
室内设备、照明、人员等
对流 辐射 蒸发或吸湿
辐射换热仍在不断进行,只是每一物体辐射出去的能量,等于吸
收的能量,从而处于动平衡状态。 2)不同于导热、对流换热，它可不依赖媒介而进行热量传递； 3)换热过程伴随着能量形式的两次转化,即物体的部分内能转化为电 磁波能发射出去,当此波能射及另一物体表面而被吸收时,电磁波能
又转化为内能。
§1 太阳辐射对建筑物的热作用
外扰中的湿量
蒸 发
室外空气 通 过通 开过 启缝 孔隙 洞渗 侵透 入
室内空气
吸 湿
围护结构外表面 传 质
围护结构内表面 蒸扩 发散
室内空气
内扰中的湿量 蒸 发
室内空气
内扰中的热量 对辐 流射
室内空气
基本概念
某时刻的得热（Heat Gain，HG）：某时刻在内外扰作用下进入 房间的总热量，包括显热和潜热。
2.半透明物体对太阳辐射的吸收、反射和透过
玻璃对可见光和波长为3um以下的短波红外线来说，几乎是透
明的，但却能有效的阻止长波红外线辐射。
几乎是透明的
可见光
有效阻隔
近红外线 长波红外线
0.
温室效应？ 8
普通玻璃的光谱透射率
§1 太阳辐射对建筑物的热作用
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。
显热
由于围护结构本身存在 对流得热 的热惯性，通过围护结构的
得热量与外扰之间存在着衰
得
减和延迟的关系
热
辐射得热
潜热
显热、潜热
1)对固态、液态或气态的物质加热，只要它的形态不变，则热量加 进去后，物质的温度就升高，加进热量的多少在温度上能显示出来， 即不改变物质的形态而引起其温度变化的热量称为显热。 对液态的水加热，只要它还保持液态，它的温度就升高；因此，显 热只影响温度的变化而不引起物质的形态的变化 。 2）潜热的发生总会伴随着物质相态的变化。 对液态的水加热，水的温度升高，当达到沸点时，虽然热量不断的 加入，但水的温度不升高，一直停留在沸点，加进的热量仅使水变
热辐射是远距离传热的主要方式 太阳的热量就是以热辐射的形式，经过宇宙空间再传给地球的。来自 §1 太阳辐射对建筑物的热作用
特点
1)任何物体，只要温度高于0℃ ,就会不停地向周围空间发出热辐射 当物体间有温差：
高温物体辐射给低温物体的能量大于低温物体辐射给高温物体 的能量，因此总的结果是高温物体把能量传给低温物体。 当物体间温度相同：