建筑环境学第三章热湿环境2.pptx
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精品工程类本科大三课件《建筑环境学》03第三章第12节 太阳辐射热作用和热湿传递III
• 绝大部分可见光和短波红外 线将会透过玻璃
• 只有长波红外线（也称长波 辐射）会被玻璃反射和吸收
可见光 近红外线 长波红外线
0.8
普通玻璃的光谱透过率
一般高温工业热源的辐射为 波长为5μm以上长波辐射
lLowow-e-e玻mi璃ssivity
• Low-e 玻璃：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。
• 半透明薄层的总透过率τ：
glass
(1
a0
)(1
r)2
r 2n(1
n0
a0 )2n
(1 a0 )(1 r)2 1 r 2(1 a0 )2
半透明薄层的a、 ρ、 τ
ρ
a
a0(1 r) r n(1 a0 )n
n0
a0(1 r) 1 r(1 a0 )
aτ
r
r(1
a0 )2 (1
第三章第二节
建筑围护结构的 热湿传递与得热
基本内容
• 通过围护结构的显热得热
• 通过非透明围护结构的热传导 • 通过非透明围护结构的得热
t a( x) t
x x
Qwa•ll,通co•n过d通玻 璃过窗玻(的x得璃) 热xt板x壁 的in 传t(热,量) ta,in ( )
m
r, j
第三章
建筑热湿环境
热湿环境的影响因素
热湿环境是建筑环 境中最主要的内容
外扰：
• 室外气候参数：室外空气温 湿度、太阳辐射、风
• 邻室的空气温湿度
内扰：
• 主要包括室内设备、照明、 人员等室内热湿源
内外扰影响室 内的基本形式： 对流、导热和 辐射
• 只有长波红外线（也称长波 辐射）会被玻璃反射和吸收
可见光 近红外线 长波红外线
0.8
普通玻璃的光谱透过率
一般高温工业热源的辐射为 波长为5μm以上长波辐射
lLowow-e-e玻mi璃ssivity
• Low-e 玻璃：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。
• 半透明薄层的总透过率τ：
glass
(1
a0
)(1
r)2
r 2n(1
n0
a0 )2n
(1 a0 )(1 r)2 1 r 2(1 a0 )2
半透明薄层的a、 ρ、 τ
ρ
a
a0(1 r) r n(1 a0 )n
n0
a0(1 r) 1 r(1 a0 )
aτ
r
r(1
a0 )2 (1
第三章第二节
建筑围护结构的 热湿传递与得热
基本内容
• 通过围护结构的显热得热
• 通过非透明围护结构的热传导 • 通过非透明围护结构的得热
t a( x) t
x x
Qwa•ll,通co•n过d通玻 璃过窗玻(的x得璃) 热xt板x壁 的in 传t(热,量) ta,in ( )
m
r, j
第三章
建筑热湿环境
热湿环境的影响因素
热湿环境是建筑环 境中最主要的内容
外扰：
• 室外气候参数：室外空气温 湿度、太阳辐射、风
• 邻室的空气温湿度
内扰：
• 主要包括室内设备、照明、 人员等室内热湿源
内外扰影响室 内的基本形式： 对流、导热和 辐射
第3章-建筑热湿环境2
通过围护结构的导热得热
Qcond
＋本壁面获得的通过玻璃窗的日射得热 ＝ 壁面对流换热 ＋本壁面向空调辐射设备的辐射 ＋本壁面向其他壁面的长波辐射 ＋本壁面向热源的辐射
15
3.4.3 房间空气热平衡的数学表达式
房间的总冷负荷
空气的显热增值
房间温度不恒定
系统的显热除热量
HE = Qcl , s − ∆Qa HE = Qcl , s
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？ 围护结构热工性能：蓄热能力如何？如果内表面 围护结构热工性能：蓄热能力如何？ 完全绝热呢？ 完全绝热呢？ 房间的构造（角系数） 房间的构造（角系数）
注意：辐射的存在是延迟和衰减的根源！ 注意：辐射的存在是延迟和衰减的根源！
11
12
9
3.4.2 得热与冷负荷的关系
热量 蓄热量 瞬时得热量 瞬时冷负荷 需除去的蓄热量
照明得热量 蓄热量
实际冷负荷
需除去的蓄热量
10
冷负荷与得热有关； 冷负荷与得热有关； 冷负荷≠ 冷负荷≠得热量 决定因素
空调形式
送风：负荷＝对流部分 送风：负荷＝
概念不同
数值不等
辐射：负荷＝对流部分＋辐射部分 辐射：负荷＝对流部分＋
第三章
建筑热湿环境
1
3.3.1 室内产热与产湿
显热热源散热的形式
第三节 其它进入室内的热量和湿量
室内显热热源包括照明、电器设备、 室内显热热源包括照明、电器设备、人员
辐射：进入墙体内表面、透过玻璃窗到室外、 辐射：进入墙体内表面、透过玻璃窗到室外、 其它室内物体表面（家具、人体等）； 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。
Qcond
＋本壁面获得的通过玻璃窗的日射得热 ＝ 壁面对流换热 ＋本壁面向空调辐射设备的辐射 ＋本壁面向其他壁面的长波辐射 ＋本壁面向热源的辐射
15
3.4.3 房间空气热平衡的数学表达式
房间的总冷负荷
空气的显热增值
房间温度不恒定
系统的显热除热量
HE = Qcl , s − ∆Qa HE = Qcl , s
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？ 围护结构热工性能：蓄热能力如何？如果内表面 围护结构热工性能：蓄热能力如何？ 完全绝热呢？ 完全绝热呢？ 房间的构造（角系数） 房间的构造（角系数）
注意：辐射的存在是延迟和衰减的根源！ 注意：辐射的存在是延迟和衰减的根源！
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9
3.4.2 得热与冷负荷的关系
热量 蓄热量 瞬时得热量 瞬时冷负荷 需除去的蓄热量
照明得热量 蓄热量
实际冷负荷
需除去的蓄热量
10
冷负荷与得热有关； 冷负荷与得热有关； 冷负荷≠ 冷负荷≠得热量 决定因素
空调形式
送风：负荷＝对流部分 送风：负荷＝
概念不同
数值不等
辐射：负荷＝对流部分＋辐射部分 辐射：负荷＝对流部分＋
第三章
建筑热湿环境
1
3.3.1 室内产热与产湿
显热热源散热的形式
第三节 其它进入室内的热量和湿量
室内显热热源包括照明、电器设备、 室内显热热源包括照明、电器设备、人员
辐射：进入墙体内表面、透过玻璃窗到室外、 辐射：进入墙体内表面、透过玻璃窗到室外、 其它室内物体表面（家具、人体等）； 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。
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。
精品工程类本科大三课件《建筑环境学》03第三章第34节 其他热湿量与负荷III
呼和浩特 0.9 0.45 0.35 0.l 0.2 0.3 0.7 1.0
常温湿表面
• 水分吸收空气中的显热量蒸发，无热源
——蒸发过程是一个绝热过程，室内得热 无增加，部分显热转化为潜热
蒸汽源
• 加入蒸汽的热量是设备的潜热散热量
人体散热散湿 • 与人体代谢率有关，第四章详细介绍
热湿源的散湿量
W
( Pb
Pa )F
B0 B
Pb——水表面温度下饱和空气的水蒸气分压力，Pa； Pa——空气中的水蒸气分压力，Pa； F——水表面蒸发面积，m2；
Fcrack——门窗缝隙面积，m2； Fd——当量孔口面积，m3／(h·Pa1/1.5)，Fd＝al； l——门窗缝隙长度，m； a——实验系数，取决于门窗的气密性，见下表。
气密性 缝宽（mm）
系数a
好 ～0.2 0.87
一般 ～0.5 3.28
不好 1～1.5 13.10
夏 季
冬季
室内外压力差ΔP的求解
设备与照明的散热
• 室内设备：
• 加热设备：散入室内的热量 • 电动设备：
• 热能：散入室内成为得热 • 机械能：看消耗于室内/外
• 注意问题：
• 设备一般不是在最大功率（小于额定功率）下运行 • 各种设备并不一定同时使用 • 设备散热是否被带走
室内湿源
热湿表面
• 水分被热源加热而蒸发 ——发生显热交换、潜热交换及湿量交换
WH WH,i
室内的总得热量包括显 热得热和潜热得热
潜热得热
HGH,L (2500 1.84ta,in )WH
2500为0 ℃水蒸气的气化潜热，kJ/kg 1.84为水蒸气的定压比热，kJ/(kg·℃)
建筑环境学 热湿环境
Qwall,cond
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：
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：
第三章建筑热湿环境(103)
室内产热与产湿 • 室内湿源包括人员、水面、产湿设备
– 散湿形式：直接进入空气 – 得热往往考虑围护结构和家具的蓄热，“得湿” 一般不考虑“蓄湿”
• 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
常规的送风方式空调需 要去除荷与得热有关，但不一定相等 • 决定因素
– 空调形式
• 送风：负荷＝对流部分
• 辐射：负荷＝对流部分＋辐射部分
– 热源特性：对流与辐射的比例是多少？ – 围护结构热工性能：蓄热能力如何？如果内表面 完全绝热呢？ – 房间的构造（角系数）
• 总得热：HGsolar＝HGglass,τ + HGglass,a
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：
实际照射面积比
窗的有效面积系数
HGsolar = ( SSGDi X s + SSGdif )CsCn X glassFwindow
• 增透覆层（保证可见光的透过率）~太阳光过滤成“冷光源”！ • 高透光型（冬季型、高近红外线透过率），低透光型（遮阳型）
（5）中空玻璃（双层玻璃、中间抽真空、加充氩气、氪气）
• 吸热玻璃与LOW-E玻璃的组合
2、当量室外气温~室外空气综合温度tz
太阳直射 辐射 大气长波 • 辐射 太空散射 辐射 对流换 热
冷负荷温差法
常用的负荷求解法 • 稳态算法
– 不考虑建筑蓄热，负荷预测值偏大
• 动态算法，积分变换求解微分方程
– 冷负荷系数法、谐波反应法：夏季设计日动态模 拟。
《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。
第3章建筑热湿环境ppt课件
5. 室外温度谐波传至平壁内表面时的总衰减度和总相位延
迟 tz
o
n
D
0.9e 2 S1
n S2 Y1,w
S1 Y1,w S2 Y2,w
o
tz
n
Sm Ym1,w Ym,w w
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
大
大气质量：m
反应日射强度到达 表面的路程大小
IN = I0 P m
m = L’/L = 1/sin
为什么太阳高度角 接近0º和90º时垂直 面的日射量都小？
大
4－9
4.1.1 太阳辐射与室外空气综合温度
w ( t ww ) s I I y
ww
w ( t z 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
垂直面： Iy/w = 0；
水平面： Iy/w = 3.5～4.0℃。
如果忽略围护结构外表
面与天空和周围物体之
的物理因素
计算方法
人体生理学 和心理学
热湿环境 评价
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
非稳光 稳定学 定特特 特性性 性
得热负荷概念
稳定计算方法 冬夏
谐波反应法 围护结构负荷
冷负荷系数法 人,照明,设备 空气渗透负荷
湿 量 计 算
生心热 理理舒 学学适 基基性
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
室内热湿环境 ppt课件
答案：室内空气温度、湿度气流速度以及环境热辐射适当，使人体 易于保持热平衡从而感到舒适的室内环境条件
2020/11/13
8
6、空气调节的6种常用的 节能系统是哪6种？
答案：置换通风加冷却顶板空调系统，冷却塔供冷系统，结合冰蓄 冷的低温送风系统，蒸发冷却空调系统，去湿空调系统，地源热泵
空调系统
2020/11/13
9
7、地源热泵空调系统是利用 （）、地下水或江河湖水座位 冷热源的一种高校节能空调方
式。
答案：土壤
2020/11/13
10
室内热湿环境
2020/影响室内热湿环境的主要 因素有
答案： 1.室内空气温度 2.室内空气相对湿度 3.空气平均流速 4.室内平均辐射度
2020/11/13
2
精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
2.建筑内部空间环境质量不仅 和外部环境有关，还与外因有
关，请列举几点外因？
1.室内设备， 2.照明 3.人员
2020/11/13
5
3.被动式控制室内热湿环境 方法主要是通过那些途径
1.控制太阳辐射 2.有组织的通风 3.控制外墙内表面温度
2020/11/13
6
4.主动式控制室内热湿环境 方法主要是通过那些途径
1.供暖 2.通风 3.空气调节（温度 ，湿度，气流速度，洁净度）
2020/11/13
7
5.适宜的室内热环境是指什 么？
2020/11/13
8
6、空气调节的6种常用的 节能系统是哪6种？
答案：置换通风加冷却顶板空调系统，冷却塔供冷系统，结合冰蓄 冷的低温送风系统，蒸发冷却空调系统，去湿空调系统，地源热泵
空调系统
2020/11/13
9
7、地源热泵空调系统是利用 （）、地下水或江河湖水座位 冷热源的一种高校节能空调方
式。
答案：土壤
2020/11/13
10
室内热湿环境
2020/影响室内热湿环境的主要 因素有
答案： 1.室内空气温度 2.室内空气相对湿度 3.空气平均流速 4.室内平均辐射度
2020/11/13
2
精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
2.建筑内部空间环境质量不仅 和外部环境有关，还与外因有
关，请列举几点外因？
1.室内设备， 2.照明 3.人员
2020/11/13
5
3.被动式控制室内热湿环境 方法主要是通过那些途径
1.控制太阳辐射 2.有组织的通风 3.控制外墙内表面温度
2020/11/13
6
4.主动式控制室内热湿环境 方法主要是通过那些途径
1.供暖 2.通风 3.空气调节（温度 ，湿度，气流速度，洁净度）
2020/11/13
7
5.适宜的室内热环境是指什 么？
第三章建筑热湿环境
第二节 建筑围护结构的热湿传递
• 板壁各层随室外温度的变化情况
各围护结构 的内表面温 度和室内空 气温度之间 存在着显著 的耦合关系
第二节 建筑围护结构的热湿传递
tz
有内辐射热源照 射时的温度分布
无内辐射热源照射 时的温度分布
t (x,)
Q’wall,cond Qwall,cond
tin
第二节 建筑围护结构的热湿传递
第二节 建筑围护结构的热湿传递
• 标准太阳得热量SSG
S SG IDigla,Dss i Idifgla,dsis f RoR uo tu Ritn(IDaiD i Idiafdi)f ID(i D i RoR uo tu RitnaD)iIdi(f di f RoR uo tu Ritnadi)f
通过板 壁导热
透过玻 璃日射 得热
第二节 建筑围护结构的热湿传递
• 通过非透光围护结构的显热传递过程
• 由于围护结构存在热惯性，通过围护结构的传热量和温度波 动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。 热容量
第二节 建筑围护结构的热湿传递
• 非均质板壁的非稳态导热过程：
t
2t a(x)t
a(x)x2x x
一维
x=0
x=
• 边界条件：
o [ t a u , o ( t u ) t ( t 0 ,) Q ] s o Q l, l o w u ( t x ) x tx 0
i[ t n ( ,) t a , i( n ) ] j m 1 x jj [ T 4 ( ,) T j 4 ( ) Q ] s h ( w x ) x tx
• 通过透光外围护结构的传热得热量：
建筑环境学之热湿环境培训课件
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？
26
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：
QL
w[( xsky
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
反射
透射
吸收率＋反射率＋透射率＝1
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
杂因素的影响：HGwall = HGwall ,conv＋HGwall,lw
36
通过非透光围护结构的得热
内表面辐射导致的传热量差值
尽管通过围护结构的热传导量不确定，但有 时又需要用“得热”的概念，那怎么定义通 过围护结构的热传导得热呢？
35
通过非透光围护结构的得热
为了定义通过非透光围护结构的得热HGwall，采用了
以下假定条件
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
38
通过非透光围护结构的得热
通过非透光围护 VS 通过非透光围护
度比空气温度高多少？
26
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：
QL
w[( xsky
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
反射
透射
吸收率＋反射率＋透射率＝1
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
杂因素的影响：HGwall = HGwall ,conv＋HGwall,lw
36
通过非透光围护结构的得热
内表面辐射导致的传热量差值
尽管通过围护结构的热传导量不确定，但有 时又需要用“得热”的概念，那怎么定义通 过围护结构的热传导得热呢？
35
通过非透光围护结构的得热
为了定义通过非透光围护结构的得热HGwall，采用了
以下假定条件
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
38
通过非透光围护结构的得热
通过非透光围护 VS 通过非透光围护
建筑热湿环境.ppt
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
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
§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)
0.69
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
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
建筑环境学第3章热湿环境2.pptx
当室内空气参数在改变的过程中，负荷还受空气与家 具、内壁面热容的影响。
14
室内表面与空气的热平衡关系示意
15
室内空气的热平衡关系(空气参数恒定)
排除的对流热＝室内热源对流得热 ＋ 壁面对流换热＋渗透得热
16
室内热源对流得热
室内热源总得热＝ 室内热源对流得热 ＋向室内表面的长波辐射＋向室内表面的短波辐射
热源特性：对流与辐射的比例是多少？ 围护结构热工性能：
蓄热能力如何？如果热容为0呢？ 如果内表面完全绝热呢？
房间的构造（角系数）
注意：辐射的存在是延迟和衰减的根源！
13
得热与冷负荷的关系
冷负荷的本质是通过某个设定温度下整个房间的热 平衡算出来的，综合了各种因素作用的一个综合值；
与得热不同的是，不存在灯光造成的负荷、人员造 成的负荷……的概念。例如冬天室内有可能是热负荷 也有可能是冷负荷，而灯光和人员有降低热负荷的影 响，也可能是导致冬季还有冷负荷的原因，但只有跟 围护结构散热综合起来才能得到负荷；
Qcl,s HEconv HErad HGH HGwt all HGwt ind HGinf il Qwt all
房间的各种得热
二者之和就是从壁面 实际获得的对流热量
19
讨论：采用辐射板空调的负荷
在室内空气参数相同的情况下，采用辐射板空 调的负荷比送风空调负荷大还是小？
以夏季为例
17
壁面对流得热
Qwall,cond
通过围护结构的导热量 ＋本壁面获得的通过玻璃窗的日射得热
＝ 壁面对流换热 ＋本壁面向空调辐射板的辐射 ＋本壁面向其他壁面的长波辐射 ＋本壁面向热源的辐射
18
房间空气热平衡的数学表达式
对长波辐射项进行了线性化而导出
14
室内表面与空气的热平衡关系示意
15
室内空气的热平衡关系(空气参数恒定)
排除的对流热＝室内热源对流得热 ＋ 壁面对流换热＋渗透得热
16
室内热源对流得热
室内热源总得热＝ 室内热源对流得热 ＋向室内表面的长波辐射＋向室内表面的短波辐射
热源特性：对流与辐射的比例是多少？ 围护结构热工性能：
蓄热能力如何？如果热容为0呢？ 如果内表面完全绝热呢？
房间的构造（角系数）
注意：辐射的存在是延迟和衰减的根源！
13
得热与冷负荷的关系
冷负荷的本质是通过某个设定温度下整个房间的热 平衡算出来的，综合了各种因素作用的一个综合值；
与得热不同的是，不存在灯光造成的负荷、人员造 成的负荷……的概念。例如冬天室内有可能是热负荷 也有可能是冷负荷，而灯光和人员有降低热负荷的影 响，也可能是导致冬季还有冷负荷的原因，但只有跟 围护结构散热综合起来才能得到负荷；
Qcl,s HEconv HErad HGH HGwt all HGwt ind HGinf il Qwt all
房间的各种得热
二者之和就是从壁面 实际获得的对流热量
19
讨论：采用辐射板空调的负荷
在室内空气参数相同的情况下，采用辐射板空 调的负荷比送风空调负荷大还是小？
以夏季为例
17
壁面对流得热
Qwall,cond
通过围护结构的导热量 ＋本壁面获得的通过玻璃窗的日射得热
＝ 壁面对流换热 ＋本壁面向空调辐射板的辐射 ＋本壁面向其他壁面的长波辐射 ＋本壁面向热源的辐射
18
房间空气热平衡的数学表达式
对长波辐射项进行了线性化而导出
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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。
热负荷：
维持室内空气热湿参数为某恒定值时，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。
如果只控制室内温度，则热负荷就只包括显热负荷。
冷热负荷的大小与去除负荷的方式有关
送风方式还是辐射方式？
9
负荷的大小与去除或补充热量的
通风双层 玻璃窗， 内置百页
1
内百页
无通风
有通风
2
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
玻璃的遮挡系数 遮阳设施的遮阳系数
6
通过透光围护结构的得热
通过透光外围护结构的瞬态总得热量 ＝传热得热量＋日射得热量
HGwind ( ) HGwind ,cond ( ) HGwind ,sol ( ) {K wind [ta,out ( ) tin ( )] [SSGDi ( ) X s SSGdif ( )]CsCn X glass }Fwind
17
壁面对流得热
Qwall,cond
通过围护结构的导热量 ＋本壁面获得的通过玻璃窗的日射得热
＝ 壁面对流换热 ＋本壁面向空调辐射板的辐射 ＋本壁面向其他壁面的长波辐射 ＋本壁面向热源的辐射
18
房间空气热平衡的数学表达式
对长波辐射项进行了线性化而导出
房间的总冷负荷
得热和冷负荷 的差值
得热定义与实际 传热量的差值
外围护结构的内表面温度降低 ——导致室外向室内传热增加
室内表面（家具、墙面）温度降低 —— 空调系统需要带走的热量增加
结论
辐射板空调的负荷偏大
如果追求的是舒适性相同，哪一个负荷更大？
20
总负荷与除热量
总负荷
总负荷＝热源总得热＋窗总得热＋ 渗透风得热＋墙体实际传热
Qcl Qcl,s Qcl,L HGS Qwt all HGL
( HGH ,S HGwt ind HGinf il,S HGwt all ) Qwt all ( HGH ,L HGinf il,L )
n
HGH HGwt ind HGinf il Qwall ,cond ,i
Qcl,s HEconv HErad HGH HGwt all HGwt ind HGinf il Qwt all
房间的各种得热
二者之和就是从壁面 实际获得的对流热量
19
讨论：采用辐射板空调的负荷
在室内空气参数相同的情况下，采用辐射板空 调的负荷比送风空调负荷大还是小？
以夏季为例
——日射透过＋吸热
Part 1: 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
Part 2: 玻璃吸收太阳辐射造成的房间得热
HG glass ,a
Rout Rout Rin
( I Di aDi
Idif adif
)
原理：玻璃吸热后会向内、外两侧散热
方式有关
冷辐射板空调需要去除的 热量除了进入到空气中的 得热量外，还包括部分贮 存在热表面上的得热量
常规的送风方式空调 需要去除的是进入到空 气中的得热量。
10
各种得热进入空气的途径
潜热得热、渗透空气得热
得热立刻成为瞬时冷负荷
通过围护结构导热、通过玻璃窗日射得热、 室内显热源散热
对流得热部分立刻成为瞬时冷负荷 辐射得热部分先传到各内表面，再以对流形式
当室内空气参数在改变的过程中，负荷还受空气与家 具、内壁面热容的影响。
14
室内表面与空气的热平衡关系示意
15
室内空气的热平衡关系(空气参数恒定)
排除的对流热＝室内热源对流得热 ＋ 壁面对流换热＋渗透得热
16
室内热源对流得热
室内热源总得热＝ 室内热源对流得热 ＋向室内表面的长波辐射＋向室内表面的短波辐射
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。
11
得热与冷负荷的关系
照明得热量 蓄热量
实际冷负荷 需除去的蓄热量
热量 蓄热量
瞬时得热量 瞬时冷负荷 需除去的蓄热量
12
得热与冷负荷的关系
冷负荷与得热有关，但不一定相等 决定因素
空调形式
送风：负荷＝对流部分 辐射：负荷＝对流部分＋辐射部分
上述得热量与通过透光围护结构实际进入室内的 热量之间有差别
室内外气温不一样，采用 标准玻璃的太阳得热量
SSG求得的HGwind,sol部分
与实际情况存在偏差 玻璃实际表面温度变化
带来偏差
7
4. 冷负荷与热负荷
Cooling load & Heating load
8
冷负荷与热负荷
冷负荷：
维持室内空气热湿参数为某恒定值时，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。
热源特性：对流与辐射的比例是多少？ 围护结构热工性能：
蓄热能力如何？如果热容为0呢？ 如果内表面完全绝热呢？
房间的构造（角系数）
注意：辐射的存在是延迟和衰减的根源！
13
得热与冷负荷的关系
冷负荷的本质是通过某个设定温度下整个房间的热 平衡算出来的，综合了各种因素作用的一个综合值；
与得热不同的是，不存在灯光造成的负荷、人员造 成的负荷……的概念。例如冬天室内有可能是热负荷 也有可能是冷负荷，而灯光和人员有降低热负荷的影 响，也可能是导致冬季还有冷负荷的原因，但只有跟 围护结构散热综合起来才能得到负荷；
长波 辐射
对流换热
室内表面 对玻璃的 长波辐射
3
通过透光围护结构的得热
HGwind ,cond K wind Fwind (ta,out ta,in )
通过玻璃板壁的传 热得热，忽略了玻
璃的热惯性
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。
4
通过透光围护结构的日射得热
成立的条件：如果内外气温一样
总得热：HGwind, sol＝HGglass, + HGglass,a
5
பைடு நூலகம்
通过透光围护结构的日射得热
实际照射面积比
窗的有效面积系数
由于玻璃品种繁多，每个进行单独计算很麻烦
HG可wi利nd ,用sol对标( S准SG玻D璃i X的s 得S热SGSSdGif D)Ci 和sCSnSXGwdiifn进d F行wi修nd 正来获得
热负荷：
维持室内空气热湿参数为某恒定值时，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。
如果只控制室内温度，则热负荷就只包括显热负荷。
冷热负荷的大小与去除负荷的方式有关
送风方式还是辐射方式？
9
负荷的大小与去除或补充热量的
通风双层 玻璃窗， 内置百页
1
内百页
无通风
有通风
2
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
玻璃的遮挡系数 遮阳设施的遮阳系数
6
通过透光围护结构的得热
通过透光外围护结构的瞬态总得热量 ＝传热得热量＋日射得热量
HGwind ( ) HGwind ,cond ( ) HGwind ,sol ( ) {K wind [ta,out ( ) tin ( )] [SSGDi ( ) X s SSGdif ( )]CsCn X glass }Fwind
17
壁面对流得热
Qwall,cond
通过围护结构的导热量 ＋本壁面获得的通过玻璃窗的日射得热
＝ 壁面对流换热 ＋本壁面向空调辐射板的辐射 ＋本壁面向其他壁面的长波辐射 ＋本壁面向热源的辐射
18
房间空气热平衡的数学表达式
对长波辐射项进行了线性化而导出
房间的总冷负荷
得热和冷负荷 的差值
得热定义与实际 传热量的差值
外围护结构的内表面温度降低 ——导致室外向室内传热增加
室内表面（家具、墙面）温度降低 —— 空调系统需要带走的热量增加
结论
辐射板空调的负荷偏大
如果追求的是舒适性相同，哪一个负荷更大？
20
总负荷与除热量
总负荷
总负荷＝热源总得热＋窗总得热＋ 渗透风得热＋墙体实际传热
Qcl Qcl,s Qcl,L HGS Qwt all HGL
( HGH ,S HGwt ind HGinf il,S HGwt all ) Qwt all ( HGH ,L HGinf il,L )
n
HGH HGwt ind HGinf il Qwall ,cond ,i
Qcl,s HEconv HErad HGH HGwt all HGwt ind HGinf il Qwt all
房间的各种得热
二者之和就是从壁面 实际获得的对流热量
19
讨论：采用辐射板空调的负荷
在室内空气参数相同的情况下，采用辐射板空 调的负荷比送风空调负荷大还是小？
以夏季为例
——日射透过＋吸热
Part 1: 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
Part 2: 玻璃吸收太阳辐射造成的房间得热
HG glass ,a
Rout Rout Rin
( I Di aDi
Idif adif
)
原理：玻璃吸热后会向内、外两侧散热
方式有关
冷辐射板空调需要去除的 热量除了进入到空气中的 得热量外，还包括部分贮 存在热表面上的得热量
常规的送风方式空调 需要去除的是进入到空 气中的得热量。
10
各种得热进入空气的途径
潜热得热、渗透空气得热
得热立刻成为瞬时冷负荷
通过围护结构导热、通过玻璃窗日射得热、 室内显热源散热
对流得热部分立刻成为瞬时冷负荷 辐射得热部分先传到各内表面，再以对流形式
当室内空气参数在改变的过程中，负荷还受空气与家 具、内壁面热容的影响。
14
室内表面与空气的热平衡关系示意
15
室内空气的热平衡关系(空气参数恒定)
排除的对流热＝室内热源对流得热 ＋ 壁面对流换热＋渗透得热
16
室内热源对流得热
室内热源总得热＝ 室内热源对流得热 ＋向室内表面的长波辐射＋向室内表面的短波辐射
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。
11
得热与冷负荷的关系
照明得热量 蓄热量
实际冷负荷 需除去的蓄热量
热量 蓄热量
瞬时得热量 瞬时冷负荷 需除去的蓄热量
12
得热与冷负荷的关系
冷负荷与得热有关，但不一定相等 决定因素
空调形式
送风：负荷＝对流部分 辐射：负荷＝对流部分＋辐射部分
上述得热量与通过透光围护结构实际进入室内的 热量之间有差别
室内外气温不一样，采用 标准玻璃的太阳得热量
SSG求得的HGwind,sol部分
与实际情况存在偏差 玻璃实际表面温度变化
带来偏差
7
4. 冷负荷与热负荷
Cooling load & Heating load
8
冷负荷与热负荷
冷负荷：
维持室内空气热湿参数为某恒定值时，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。
热源特性：对流与辐射的比例是多少？ 围护结构热工性能：
蓄热能力如何？如果热容为0呢？ 如果内表面完全绝热呢？
房间的构造（角系数）
注意：辐射的存在是延迟和衰减的根源！
13
得热与冷负荷的关系
冷负荷的本质是通过某个设定温度下整个房间的热 平衡算出来的，综合了各种因素作用的一个综合值；
与得热不同的是，不存在灯光造成的负荷、人员造 成的负荷……的概念。例如冬天室内有可能是热负荷 也有可能是冷负荷，而灯光和人员有降低热负荷的影 响，也可能是导致冬季还有冷负荷的原因，但只有跟 围护结构散热综合起来才能得到负荷；
长波 辐射
对流换热
室内表面 对玻璃的 长波辐射
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通过透光围护结构的得热
HGwind ,cond K wind Fwind (ta,out ta,in )
通过玻璃板壁的传 热得热，忽略了玻
璃的热惯性
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。
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通过透光围护结构的日射得热
成立的条件：如果内外气温一样
总得热：HGwind, sol＝HGglass, + HGglass,a
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பைடு நூலகம்
通过透光围护结构的日射得热
实际照射面积比
窗的有效面积系数
由于玻璃品种繁多，每个进行单独计算很麻烦
HG可wi利nd ,用sol对标( S准SG玻D璃i X的s 得S热SGSSdGif D)Ci 和sCSnSXGwdiifn进d F行wi修nd 正来获得