建筑热湿环境
第四章 建筑环境中的热湿环境
第二节 建筑围护结构的热湿传递
一、通过围护结构的显热得热
t z tair oIu t
第一节 太阳辐射对建筑物的热作用
三、夜间辐射
由于夜间无太阳辐射，建筑物与周围物体和天 空的长波辐射在这里是不可忽视的，否则可能导 致热负荷计算偏低。 上述式中的长波辐射QL也可称为夜间辐射或有 效辐射。若仅考虑墙体对天空的大气长波辐射和 对地面的长波辐射，则通常可由下式估算： 4 4 QL b w xsky xg g Tw xskyTsky xg gTg4 由于影响角系数x的因素很多，x很难求出，故 长波辐射QL往往采用经验值。最常见的取值方法 为： 对于垂直表面近似取QL=0 对于水平表面取QL/αout=3.5～4.0º C
第一节 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
半透明物体的总吸收率为： 1 r 0 1 r r n 1 0 n 1 r 1 n 0 半透明物体的总反射率为： 2 2 1 r r r 1 0 1 r r 2 n 1 0 2 n r 1 1 1 r 1 n 0 半透明物体的总透射率为： 2 1 1 r glass 1 0 1 r r 2 n 1 0 2 n 1 r 1 n 0 其中：α0指射线单程穿过半透明体的吸收率；r 为空气-半透明薄层分界面的反射百分比，其值与 射线的入射角和波长有关，也与介质的性质即折 射指数n有关。
0 0 0 2 2 2 0 2 0 2 2 0 2
第一节 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
当阳光照射到两层半透明薄层时，其总透射率、总反射 率以及各层的总吸收率可用类似方法求出： n glass 1 2 1 2 1 总透射率为：
建筑环境学第3章热湿环境
《流体网络原理》 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
47
网络平衡法原理
节点平衡：AG＝0 回路压力平衡：B P＝0
31
玻璃窗的种 类与热工性 能
不同结构的窗有着 不同的热工性能
U即传热系数Kglass 气体夹层和玻璃本
身均有热容，但较墙 体小。
32
通过玻璃窗的得热
透过单位面积玻璃的太阳辐射得热：
HG I I glass,
Di glass ,Di dif glass ,dif
玻璃吸收太阳辐射造成的房间得热：
窗的有效面积系数
HG solar ( SSG Di X s SSG dif )C sCn X glass Fwindow
玻璃的遮挡系数 遮阳设施的遮阳系数
34
玻璃窗的种类与热工性能
无色玻璃表面覆盖无色 low-源自 涂层，可使这种窗的遮档系数 Cs 低于0.3
35
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
白天有天空辐射吗？
20
第二节 建筑围护结构的热湿传递
外表面对流换热
外表面日射通 过墙体导热
通过围护 结构的显 热得热
通过非透明围护结 构的热传导
两种方式机理不同
通过玻璃窗的 得热
21
一、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。
2建筑热湿环境调节技术
《室内环境质量》
▪ (3) 不可再生能源的使用 ▪ 以上两方面设计都是通过建筑物自身设计来实现最大限度地利用自然资源对建
筑物室内热湿环境进行控制在此基础上，如还不能满足建筑环境要求，则需要 借助不可再生能源为建筑提供相应的环境需求量，即采用主动式采暖空调系统。 集中式供热或空调系统需要消耗电能、燃料等大量不可再生能源，但只要能够 将建筑设计"被动式采暖通风以及主动式供热空调系统相结合，就能够大幅度 降低不可再生能源的使用，达到既能节约能源，又能营造舒适室内热湿环境的 目的，用最小的成本实现绿色建筑社会和经济效应的最大化。
《室内环境质量》
▪ (2) 自然资源在绿色建筑上的体现 ▪ 自然资源在绿色建筑上的体现包括冬季保温采暖、夏季隔热降温、自然通风、
自然采光等方面。利用自然资源的绿色建筑在建造过程中将产生不可避免的较 高投资，但如果能够在日后建筑使用期间合理使用，则在建筑全寿命周期中， 相比较普通用能建筑，能够在很大程度上达到节约能源的效果。
3
《室内环境质量》
建湿环境调节技术
▪ (1) 绿色建筑整体设计 ▪ 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 气温湿度等等，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。如能在建筑设计阶段充分考虑建筑所在地域气候特征，通过建筑围 护结构本身设计，减少夏季热量获取和冬季热量损失，则可以减轻机械采暖空 调设备在建筑后期运行的压力，从而通过合理的建筑结构设计营造舒适、健康、 节能的绿色建筑。
绿色建筑与节能技术
《室内环境质量》
民用建筑室内热湿环境评价标准
民用建筑室内热湿环境评价标准一、室内热湿环境的定义室内热湿环境是指室内的热量及湿度，即温度、温度剧变和相对湿度的综合体，以及两者之间的相互作用的状态，包括以下四个要素：（1）室内温度（20℃－30℃）；（2）室内温度剧变（< 2℃）；（3）室内相对湿度（40%－60%，低于40%可容服）；（4）室内交换热量（房室室内温度与室外温度的流量）。
二、室内热湿环境的评价标准1.室内温度：以室内的平均温度为准，以室内的最高温度为限，室内的温度不能低于20℃，不能高于30℃，温度范围应尽量取得均匀；2.室内温度剧变：即指在一小时内温度只能变化不超过2℃；3.室内相对湿度：室内相对湿度应为40%-60%,当低于40%时，人体会感到干燥、缺氧；4.室内交换热量：室内温度不能过大于室外温度，可以通过适当的开窗改善室内气候；5.室内加热室内温湿度调节：可以根据室内的温湿度进行相应的调节，使温度稳定，湿度恒定，以达到最佳的热湿环境。
三、室内热湿环境评价指标1.室内温湿度：室内温度要求舒适，室内湿度要求生活舒适，一般情况下，室内温湿度标准比外界温度和湿度要低；2.室内温度剧变：即在一小时内室内温度变动不要大于2℃；3.室内空气流通率：即室内每小时新风量，室内室外风量差异不要低于50m³／h；4.室内交换热量：室内外温差保持在4℃至8℃；5.室外光照等级：室外累计晴日照小时应不少于年最少累计晴日照小时的60%；6.室外扰动等级：即室外各种声源最大限度值不能超过关于职业健康保护的国家标准。
四、室内热湿环境的健康要求1.睡眠状况：室内温湿度的优化可以有效改善睡眠质量，使人更易入睡；2.心情：室内温度和湿度控制在适当范围内，可有效改善人们的情绪；3.呼吸道：室内温湿度符合标准，能有效预防和改善呼吸道感染；4.视觉健康：室内温度太高或太低都会影响视觉，即室内温度需均匀，不能过大或过小；5.其他：室内热湿环境过大也会影响人的体能，如影响运动效果等。
民用建筑室内热湿环境评价标准
民用建筑室内热湿环境评价标准民用建筑室内热湿环境评价标准是指在民用建筑室内，按照一定的标准评价室内热湿环境质量的标准。
它是我国民用建筑节能管理的重要依据，以保证民用建筑的室内热湿环境质量满足节能要求。
民用建筑室内热湿环境评价标准的主要内容包括：1）室内温度、湿度和通风标准；2）室内空气质量标准；3）室内照明质量标准；4）室内声环境质量标准；5）室内电磁辐射质量标准；6）室内有害物质质量标准。
室内温度、湿度和通风标准是民用建筑室内热湿环境质量的基本要求，也是控制室内热湿环境质量的重要指标。
室内温度应维持在合理范围内，湿度也要保持在适宜的范围内，保证室内空气新鲜。
此外，室内通风也非常重要，应定期开窗通风，使室内空气循环，以保持室内空气新鲜。
室内空气质量标准是指在民用建筑室内，空气中有害物质的浓度，以及空气微生物的数量等。
空气中的有害物质包括二氧化硫、氮氧化物、固体颗粒等，这些物质会对人体健康造成一定的危害，因此，空气中这些有害物质的含量必须控制在一定的标准以内。
室内照明质量标准是指民用建筑内部照明的质量，主要包括照度、色温、色彩等要求。
照度要求是指室内的光照度，应满足室内活动的要求；色温要求是指室内照明的色温，应满足室内活动的要求；色彩要求是指室内照明的色彩，应满足室内活动的要求。
室内声环境质量标准是指民用建筑内部的声环境质量，主要是指室内噪声指标。
室内噪声指标要求一般在35分贝以下，这样才能保证室内环境安静，满足住宅生活要求。
室内电磁辐射质量标准是指民用建筑内部电磁辐射的质量，主要是指室内的电磁辐射强度要求。
室内电磁辐射强度要求一般在5分贝以下，这样才能保证室内环境对人体健康无害，符合安全要求。
室内有害物质质量标准是指民用建筑内部的有害物质的质量，主要是针对室内有害物质的浓度要求。
室内有害物质的浓度要求一般在国家规定标准以下，这样才能保证室内环境质量，符合人体健康要求。
总之，民用建筑室内热湿环境评价标准是民用建筑节能管理的重要依据，也是控制室内热湿环境质量的重要指标。
土木建筑工程：建筑热湿环境(题库版)
土木建筑工程：建筑热湿环境（题库版）1、问答题何为得热量，冷负荷、热负荷和湿负荷，得热量与冷负荷之间的关系如何？正确答案：房间得热量：是指某时刻进入房间的总热量，冷负荷：是为了维持一定的室内热湿环境所需要的在单位时间（江南博哥）内从室内除去的热量（包括显热量和潜热量）。
热负荷是为了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。
湿负荷：是指维持一定的室内湿环境需要的在单位时间内排除的水分。
得热量与冷负荷之间的关系：得热量的对流部分进入室内立刻成为瞬时冷负荷，而得热量的辐射部分首先会传到室内各表面，提高这些表面的温度，当这些表面的温度高于空气温度时，再以对流方式传给室内空气，成为空气冷负荷，因此在多数情况下，冷负荷并不等于得热量，只有在室内各表面温差很小，热源只有对流散热时，冷负荷=得热量。
冷负荷与得热量之间存在着相位差和幅度差，其差值取决于房间结构，围护结构的热工特性和热源特性2、填空题得热量与外扰之间存在（）的关系正确答案：衰减与延迟3、问答题围护结构内表面上的长波辐射对负荷有何影响？正确答案：围护结构内表面会将热量以长波辐射的形式传给室内其它表面，提高其它表面的温度。
当这些表面的温度高于室内空气温度时，就会有热量以对流的形式进入到空气中，而形成瞬时冷负荷。
如果没有长波辐射，则得热=负荷。
4、问答题何为谐波反应法、冷负荷系数法，它们之间有何联系。
正确答案：用谐波反应法计算传递的热量，是建立在不稳定传热基础上，即室外扰量（综合温度tz）大体上呈周期性变化作用于围护结构，使围护结构从外层表面逐层的跟着波动，且这种波动是由外向内逐渐衰减和延迟，这种简谐运动的周期函数可用正弦（或余弦）函数项的级数表达，将其变换为付立叶展开式，即将随时时变化的扰量函数分解为简单的多阶正弦函数的组合，再将其n 阶谐波作用下的响应直接叠加，即可求得已知室温和外扰随时间变化条件下的传热量。
冷负荷系数法（反应系数法）求解问题的基本思路是：将时间连续变化的扰量曲线离散为按时间序列分布的单元扰量，再求解出板壁围护结构热力系统对单位单元扰量的反应（即反应系数），最后，利用求得反应系数通过叠加积分计算出围护结构的逐时传热得热量。
建筑环境学-建筑热湿环境
I y
Iy Id－ Ia
qd w ( t w w )
s I I y q w (t w w ) s I I y w (t w w ) w (t z w ) w w
4－16
4. 室外空气综合温度
P——大气透明度（反应大 L’=L/sinβ dx β m L / L 气污染、水蒸气等颗粒对日 I1 射的衰减） I N I S ,Z、I C,Z、I ,Z m——大气质量（反应日射 强度到达表面的路程大小）
L
4－6
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
第4章 建筑热湿环境
——是建筑环境中最重要的部分
主线：
1。建筑物理因素——热湿环境的形成
2。影响因素对热湿环境的定量影响——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——热湿环境的评价
4－1
建筑热湿环境 知识框架
建筑热湿环境 影响室内热环境 的物理因素 合太 温阳 度辐 射 与 综 构非 的透 热明 工体 性围 能护 结 构半 的透 热明 工体 性围 能护 结 冷负荷形成及 计算方法 湿环境 人体生理学 和心理学 生 理 学 基 础 心 理 学 基 础 热 舒 适 性 方 程 热湿环境 评价 温态环 境 动态环 境 过度环 境 PMV-PPD法 局部不舒适感 其他稳定评价 4－2
G——地面平均日射反射率
总辐射
强度 阳北 总纬 辐 射的 量太
按不同表面(水平、垂直、倾斜面)计算
40
例4-1
4－13
4.1.1 太阳辐射与室外空气综合温度
3. 大气长波辐射(Ia)与晚间有效辐射(Iy)
室内热湿环境基本概念
热湿环境是建筑环境中的最主要的内容，主要反映在空气环境的热湿特性上。
研究表明：热环境的四要素（温度、湿度、辐射和气流）对人体的热平衡均有影响，而且各要素产生的影响在很大程度上可以互换和互相补偿。
例如，机体经由辐射所获得的热量可以和因气温所获得的热量相当。
在热环境中湿度增高所造成的影响可被风速增高所抵消。
当空气温度低于21℃时，人不出汗，随着气温的增高，出汗量逐渐增多，湿度的影响显得越来越重要。
在气温低于皮肤温度时（一般皮肤的正常的平均温度是32.5℃）。
在这种情况下，空气的流动能增加机体通过对流和蒸发散热。
当气温高于35℃时，情况比较复杂，空气的流动能加速蒸发散热，但同时却可使机体通过对流的方式受热增多，气温越高受热愈为明显。
热辐射除了太阳的直接照射使机体直接受热外，人体与周围环境间还存在长波辐射换热。
热辐射不受空气温度的影响且与风速无关。
根据实验：当气温为10℃，周壁表面温度为50℃时，人在其中会感到过热；当室内温度50℃而壁面表面温度为0℃时会使人在室内感到过冷。
高温高湿对机体的热平衡有不利影响，因为在高温时，机体主要依靠蒸发散热来维持热平衡，此时相对湿度的增高，将妨碍汗液的蒸发。
就人的感觉而言，当温度高、湿度大尤其是风速小的时候人感到“闷热”；当温度高、湿度小时人感到“干热”风速对改善人们的热环境也有重要作用，气流可以促进人体散热，增进人体的舒适度；当气温高于人体皮肤温度时，空气的流动只会使人体从外界环境吸收更多的热量，甚至对人体产生不良影响。
建筑环境学1
建筑环境学论文建筑环境学主要是在建筑空间内，在满足使用功能的前提下，如何让人在使用过程中感到舒适和健康的一门学科。
是研究如何科学地营造建筑环境，以满足人对环境的需求，研究一切与人体舒适和健康及建筑环境性能有关的科学与技术。
主要介绍了建筑与环境的关系、建筑外环境、建筑热湿环境。
建筑是人与环境不断抗争的产物。
其主要的作用是通过创造一个微环境来保护人类，避免遭受到自然界的危害，随着人类社会的不断进步。
建筑的作用及功能也在不断变化，但其中心目的没有变，那就是以人为核心、保护人类、满足人们的需求。
根据人们生活的不同，建筑有种各种各样的特点。
有御寒、防暑、防风、防雨等。
这是根据各自生活所在地的自然地理和气候条件决定的。
随着人们对建筑要求的不断提高，建筑一般应满足安全、健康、舒适、美观等的要求，而不同类型的建筑的侧重点不尽相同。
在建筑的发展过程中也存在一些问题，其中最重要的是如何满足建筑环境舒适性要求与节能环保之间的矛盾，其次是室内的空气品质方面，不合理的装修及保温，往往会导致人体出现各中不适症状。
如何解决建筑发展过程中存在的这些问题是我们面临的一个很重要的任务。
一、建筑外环境建筑外环境就是建筑物所在地的气候条件和外部环境，会通过维护结构直接影响室内的环境。
与建筑环境密切相关的外表环境要素有太阳辐射、气温、湿度、风、降水、天空辐射、土壤温度等等，其中以太阳辐射为主要因数。
建筑外环境的内容大致可分为两部分：1.太阳辐射对地球环境的作用以及地球气候的特点。
2.人类营造的建筑物与生活、生产活动对局部微气候的营响。
地球上任何一点的位置都可以用地理经度和纬度来表示。
人们把地球分为东西两半球，用赤道把地球分为南北两半球。
在考虑到太阳辐射时，应首先了解因地球绕日运动而形成的四季、地球自转形成的昼夜和太阳在空间的位置（即太阳高度角和太阳方位角）。
其次要了解太阳常数与太阳辐射的电磁波、大气层对太阳辐射的干扰。
不同波长的光所携带的能力是不相同的，当太阳辐射透过大气层时，由于大气层对不同波长的射线具有选择性的反射和吸收作用，到达地球表面的光谱成分发生了一些变化。
绿色建筑中的建筑热湿环境调控技术
绿色建筑中的建筑热湿环境调控技术在当今社会，随着环保意识的不断提高和可持续发展理念的深入人心，绿色建筑已成为建筑领域的重要发展方向。
绿色建筑旨在最大限度地减少对环境的影响，同时为居住者提供健康、舒适和高效的室内环境。
而建筑热湿环境的调控是实现绿色建筑目标的关键环节之一。
建筑热湿环境是指建筑物内部的温度、湿度、气流速度等因素共同作用所形成的环境条件。
良好的热湿环境对于居住者的身体健康、工作效率和生活质量都有着重要的影响。
在绿色建筑中，通过采用先进的调控技术，可以有效地实现节能与舒适的双重目标。
一、自然通风技术自然通风是一种利用自然力量来改善建筑热湿环境的有效方法。
它通过建筑物内外的温差、风压等自然因素，引导空气流动，实现室内外空气的交换。
合理的建筑布局和开口设计是实现自然通风的关键。
例如，将建筑物朝向主导风向布置，增加窗户的面积和位置，设置通风中庭等，都可以增强自然通风效果。
在一些气候条件适宜的地区，自然通风可以在很大程度上满足室内的通风需求，减少机械通风设备的使用，从而降低能源消耗。
此外，自然通风还可以带来新鲜的空气，降低室内污染物浓度，提高室内空气质量。
二、遮阳技术遮阳是控制建筑物得热的重要手段。
通过在建筑物的外表面设置遮阳设施，可以有效地阻挡阳光直射，降低室内温度。
常见的遮阳形式包括水平遮阳、垂直遮阳、综合遮阳和挡板遮阳等。
遮阳设施的设计需要考虑当地的气候条件、太阳高度角和方位角等因素。
在夏季，遮阳设施能够有效地减少太阳辐射进入室内；而在冬季，合理的遮阳设计可以允许适量的阳光进入，以满足室内的采暖需求。
此外，新型的智能遮阳系统可以根据天气和室内光照条件自动调节遮阳角度和位置，进一步提高遮阳效果和能源利用效率。
三、保温隔热技术保温隔热材料的应用是改善建筑热湿环境的重要措施。
在建筑物的外墙、屋顶和门窗等部位使用高效的保温隔热材料，可以减少热量的传递，保持室内温度的稳定。
常见的保温隔热材料包括聚苯乙烯泡沫板、岩棉、玻璃棉等。
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。
建筑物室内热湿环境设计方案
建筑物室内热湿环境设计方案【建筑物室内热湿环境设计方案】一、背景介绍建筑物室内热湿环境设计是为了提供舒适的室内环境，改善人们的居住和工作条件。
在设计方案中，需结合建筑物的用途、周围环境及人们活动的气候特征等因素进行综合考虑。
二、室内热湿环境设计原则1. 利用自然资源在室内热湿环境设计中，应充分利用自然资源，如采用天然通风、光照等方式来调节室内温湿度。
2. 合理选择建筑材料选择适宜的建筑材料对于室内热湿环境的设计十分重要。
应选择具备优良隔热、保温性能且不易引起湿气滞留的材料，以确保室内空气质量。
3. 采用科学的通风设计室内空气流通是维持室内热湿环境的重要因素。
根据建筑物的需求，合理设计通风系统，确保室内空气的流通，并减少湿气积聚。
4. 控制热量辐射在热湿环境设计中，要合理控制室内外的热量传导，避免过高或过低的室内温度。
可以通过合理设置遮阳设施、采用隔热材料等方式来实现热量控制。
5. 考虑居住者的需求在设计方案中，需要考虑居住者的需求，根据不同人群的活动特点、工作强度等来确定室内热湿环境指标。
例如，对办公室来说，需要考虑到工作效率和舒适度的平衡。
三、室内热湿环境设计方案1. 温度控制在室内热湿环境设计中，温度的控制是关键。
根据建筑物的用途和气候特点，确定合适的室内温度范围，并通过合理的供暖与制冷系统来实现温度调节。
2. 湿度控制湿度对人们的舒适度和健康有着很大的影响。
在设计方案中，应合理控制室内湿度，避免空气过于干燥或潮湿。
可以通过加湿器、除湿器等设备来实现湿度调节。
3. 空气质量保证室内空气质量直接影响人们的生活品质和健康状况。
设计方案中应考虑到通风系统的设置，以保证室内新鲜空气的流通，并采取适当的空气净化设备来改善室内空气质量。
4. 光照合理利用室内光照是室内热湿环境设计中一个重要的方面。
通过合理的窗户设计和灯光选用，可在不同季节和时间段内，保持室内光照的适宜性，提高居住者的舒适感。
5. 噪声控制建筑物内部或外部的噪声会对居住者的生活和工作带来干扰。
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
建筑环境学(3)
白石子屋面
油毛毡屋面
0.62
0.86
水泥瓦屋面 暗灰
2.半透明物体在太阳照射时
半透明物体对不同波长的太阳辐射的 吸收，反射和穿透有选择性。 结论：玻璃对可见光和波长为3μm 以下的短波红外线来说几乎是透明的， 但却能有效地阻止长波红外线辐射 玻璃属于半透明体：
单层半透明层中的光的行程
对流得热
显热
得 热
潜热
辐射得热
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。
§３-１ 太阳辐射对建筑物的热作用
一、围护结构外表面所吸收的 太阳辐射得热 二、室外空气综合温度 三、夜间辐射
一.围护结构外表面所吸收的太阳辐射得热
1. 太阳照射到非透明的围护结构外表面时；
不仅考虑了来自太阳对围护结构的短波 辐射，而且反映了围护结构外表面与天 空和周围物体之间的长波辐射。
有时这部分长波辐射是可以忽略的，这 时式就简化为
t z tair
I out
例:tz=30+0.73*800/23.3=55℃
三、夜间辐射
围护结构外表面与环境的长波辐射换热包括大 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：
HGwall = HGwall,conv + HGwall,lw
ain[t ( , ) ta ,in ( )] ar , j [t ( , ) ta ,in ( )]
j 1 m
=
HG——得热，W/m2
绿色建筑中的热湿环境调控技术研究
绿色建筑中的热湿环境调控技术研究在当今社会，随着人们对环境保护和能源节约的重视程度不断提高，绿色建筑的概念逐渐深入人心。
绿色建筑旨在通过合理的设计、施工和运营，最大程度地减少对环境的负面影响，并为居住者提供健康、舒适的室内环境。
其中，热湿环境的调控是绿色建筑设计和运营中的一个重要环节，它直接关系到居住者的舒适度和建筑的能源消耗。
一、绿色建筑中热湿环境调控的重要性良好的热湿环境对于人们的健康和工作效率有着至关重要的影响。
在过热或过湿的环境中，人们容易感到疲劳、烦躁，甚至可能引发各种疾病。
此外，不合适的热湿环境还会影响室内设备的正常运行，缩短其使用寿命。
从能源角度来看，为了维持舒适的热湿环境，建筑往往需要消耗大量的能源用于空调、采暖和通风等系统。
如果能够有效地调控热湿环境，就可以显著降低建筑的能源消耗，减少对不可再生能源的依赖，从而实现绿色建筑的可持续发展目标。
二、热湿环境的影响因素1、室外气候条件室外的温度、湿度、太阳辐射、风速和风向等气候因素直接影响着建筑的热湿负荷。
例如，在夏季高温高湿的地区，建筑需要更强的散热和除湿能力；而在冬季寒冷干燥的地区，则需要更好的保温和加湿措施。
2、建筑围护结构建筑的外墙、屋顶、门窗等围护结构的热工性能对室内热湿环境有着重要影响。
良好的围护结构可以有效地阻挡室外的热量和湿气进入室内，同时减少室内的热量和湿气散失。
3、室内人员活动和设备散热室内人员的数量、活动强度以及各种设备的运行都会产生热量和湿气，从而影响室内的热湿环境。
例如，人员密集的办公场所和商业建筑通常会有较大的热湿负荷。
4、通风系统通风系统的设计和运行方式直接关系到室内空气的质量和热湿交换效率。
合理的通风可以及时排出室内的污浊空气和多余的热量湿气，引入新鲜的空气，从而改善室内热湿环境。
三、绿色建筑中的热湿环境调控技术1、自然通风技术自然通风是利用风压和热压原理，通过建筑开口的合理设计，实现室内外空气的自然交换。
《民用建筑室内热湿环境评价标准》条文说明
2 术2.0.7服装热阻表征服装隔热性能，单位为克罗2.0.12单位时间代谢产热量，单位符号为met 。
时单位身体表面积所产能量的平均值。
2.0.15紊流强度一般用百分数表示，可以按下式计算：‰=[‰v∕Va]×100(1) 式中：S DV ——空气流速标准差；V a ——空气流速平均值(m/s)。
该公式参考了美国ASHRAE55标准。
2.0.17体感温度是指具有黑色内表面的封闭环境的平均温度，在该封闭环境中，人体通过辐射和对流交换的热量与人体在实际环境中交换的热量相等。
语 （符号 clo ） , lclo=0.155m 2∙K∕Wo lmet=58.2W∕m 2, lmet 等于一般人在静坐3基本规定3.0.1本条规定的“主要功能房间或区域”指的是：这些功能房间的数量和/或房间的累积总面积等，在一个建筑中占有最大的比例的房间或区域。
例如：办公建筑或写字楼中的办公室、旅馆建筑中的客房等。
3.0.3本条规定了申请室内热湿环境设计评价的建筑应提供的资料，主要有：1相关审批文件，如：立项批文、规划许可证、建筑红线图等；2施工图设计文件包括：各有关专业（主要是建筑和暖通空调专业）的施工图纸、计算书等；3施工图设计审查合格的证明文件，如：施工图设计文件审查记录和审查报告等。
3.1.5本条规定民用建筑室内热湿环境按照冷热源方式分为人工冷热源热湿环境和非人工冷热源热湿环境两类，主要是考虑到了在我国不同地区的经济发展情况及实际建筑的不同情况和使用要求。
这两类热湿环境的评价在本标准第4章和第5章分别作出了规定。
3.2.6将民用建筑室内热湿环境划分为三个等级，目的是为了根据建筑的使用要求、气候、适应性等条件，合理控制室内热湿环境，鼓励营造舒适、节能的室内热湿环境。
4人工冷热源热湿环境评价4.1一般规定4.1.1本条规定了人工冷热源热湿环境评价的前提条件。
满足这些条件的室内热湿环境，再按本标准第4.2节的方法进行等级评价，并且评价结果可能是I级或∏级，也可能是ΠI级；不满足这些前提条件的，则不能采用本标准进行评价。
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通过非透明围护结构的热传导
板壁各层温 度随室外温 度的变内气温、室内辐 射热源和其它表面的温度影响
Qenv
t ( x ) | x x
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
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
大气长 波辐射 太阳直 射辐射 对流 换热
太空散 射辐射
环境长波辐射
14
通过围护结构的显热得热
外表面对流换热
外表面日射通 过墙体导热
通过非透明围护结 构的热传导
通过围护 结构的显 热得热
两种方式机理不同
通过玻璃窗的 得热
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。
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 :
1
a0 1 exp( KL)
(1 -r ) a
o
A r
(1 -r )
(1 -r ) (1 -a o )
(1 - r )(1 - a o ) r a (1 - r )(1 - a o ) r
2
o
B
(1 -r ) (1 -a o )
z air
out
12
室外空气综合温度
Solar-air Temperature
人们常说的太阳下的“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
天空辐射（夜间辐 射，有效辐射）
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：
4 4 QL w [( x sky x g g )Tw x skyTsky x g gTg4 ]
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？
可见光
近红外线
长波红外线
0.8
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、 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。
j 1
22
m
通过玻璃窗的得热
Qcond K glass Fglass[t out ( ) t in ( )]
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
得热与玻璃窗的 种类及其热工性能有 重要的关系。
23
玻璃窗的种类与热工性能
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 数有单玻、双玻、三玻等，玻璃 类别有普通透明玻璃、有色玻璃、 低辐射(Low-e)玻璃等；玻璃表面 可以有各种辐射阻隔性能的镀膜， 如反射膜、low-e膜、有色遮光膜 等，或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。 24
壁体得热
地面长 波辐射 地面反射辐射
11
室外空气综 合温度 Solarair Temperature
35℃！
60℃！
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 aI QL 波辐射： t z t air out out 如果忽略围护结构外表面与天空和周围物体之间的 aI 长波辐射： t t
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： t 2 t a ( x ) t a( x ) 2 x x x 边界条件：
t out [t out ( ) t (0, )] Qsolar QL ( x ) | x 0 x
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
37
室内产热与产湿
室内湿源包括人员、水面、产湿设备
玻璃窗的种类与热工性能
我国
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，北方地区很多建筑装有两层单玻窗。
商用建筑有采用有色玻璃或反射镀膜玻璃。
发达国家
寒冷地区的住宅则多装有充惰性气体的双玻
窗
商用建筑多采用高绝热性能的low-e玻璃窗。
25
t (x,0 ) = f (x)
t in [t ( , ) t in ( )] Ql Qsh ( x ) | x x
其中内表面长波辐射：
Ql xij ij [Ti4 ( ) T j4 ( )]
j 1 m
17
通过非透明围护结构的热传导
38
人体散热散湿
见第五章！
39
对流换热 (对流质交换)
围护结构传热 传湿 室内产热产湿
导热 (水蒸汽渗透)
辐射
3
基本概念
得热(Heat Gain 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。 对流得热 显热
得 热
潜热
辐射得热
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。
HG glass,a
Rout ( I Di a Di I dif adif ) Rout Rin
注意：玻璃吸热后会向内、外两侧散热
总得热：HGsolar＝HGglass, + HGglass,a
27
通过玻璃窗的得热
可利用对标准玻璃的得热 SSGDi 和 SSGdif 进 行修正来获得简化计算结果：
20
内表面辐射如何影响板壁 的传热？
Tout,air
Qcond Qin=Qconv
Qout
尽管Qin增加了， 但Qout 和Qcond 却是减少的。
Qin’=Qconv+Ql
Tin,air
21
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
玻璃窗的种 类与热工性 能
不同结构的窗有着 不同的热工性能
U即传热系数Kglass
气体夹层和玻璃本 身均有热容，但较墙 体小。
26
通过玻璃窗的得热
透过单位面积玻璃的太阳辐射得热：
HG glass, I Di glass, Di I dif glass,dif
玻璃吸收太阳辐射造成的房间得热：
t = t1 + t 2
辐射造成的增量
气象与室温决定部分
Qin’ (即前面的Qenv)和Qin(即HG)的差值为：
Qw Qenv HG w ( ) in t 2 ( , ) r [ t1 ( , ) t 2 ( , ) t j ] Qsh
内遮阳： 遮阳设施 吸收和透 过部分全 部为得热
32
通风双 层玻璃 窗，内 置百页
33
内百页
无通风
有通风
34
通过围护结构的湿传递
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 类似：w = Kv (Pout - Pin) kg/sm2
水蒸汽渗透系数，kg/(Ns) 或 s/m：
实际照射面积比 窗的有效面积系数
HGsolar ( SSG Di X s SSGdif )C s C n X glass Fwindow
玻璃的遮挡系数 遮阳设施的遮阳系数
28
玻璃窗的种类与热工性能
无色玻璃表面覆盖无色 low-e 涂层，可 使这种窗的遮档系数 Cs 低于0.3
29
通过玻璃窗的长波辐射???
利用室外空气综合温度简化外 边界条件：
t out [t z ( ) t (0, )] ( x ) | x 0 x
x=0
实际由内表面传入室内的热量 为： t Qenv ( x ) | x x= x
Qenv
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。
3
2
D
o
(1 - r ) (1 - a o ) r (1 - r )(1 - a o ) r
3 3
2
3
2
E
(1 -r ) (1 - a o ) r
2 4 3
(1 - a o ) (1 -r ) r
4
4
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。