建筑环境学全套课件-第四章-建筑物的热湿传递过程

内部冷凝的检验步骤
根据室内外空气的温湿度，确定室内外 水蒸汽分压力；根据水蒸汽渗透系数计算 围护结构各层水蒸汽分压力分布
根据室内外空气温度，确定各层温度， 作出相应的饱和水蒸汽分压力分布线
根据水蒸汽分压力分布线和饱和水蒸汽 分压力线，如不相交，则不会冷凝，否则， 会冷凝
消除围护结构内部冷凝的方法
得热、空调负荷和除热量
得热：进入房间的总热量，包括热传导、 辐射和直接空气交换，HG(n) 空调负荷：房间连续保持设计条件下所 需要的冷量（或热量），CL(n) 除热量：房间内实际由空调系统除去的 热量，HE(n)
4.3围护结构的传湿 4.3.1 围护结构水蒸汽渗透系数
Kv为水蒸汽渗透系数，Pe为两侧空气中 水蒸汽分压力差
建筑环境学
Environment of Buildings
建筑环境学
第四章 建筑物的热湿传递过程
第四章 建筑物的热湿传递过程
4．1 影响房间热湿状况的因素 4．2 内外扰作用下房间的热传递 过程 4．3 围护结构的传湿 4．4 房间热湿平衡方程
4.1 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 素有哪些？
当已知各时刻供给房间的冷（或热）量HEs（n） 时，则可计算出室内空气温度和房间壁体内表 面的温度变化，因此，可用于计算间歇运行的 空调房间，或评价房间的热稳定性。
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
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 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！！） 所有这些因素可归纳为外扰和内扰（空调为广义的 外扰）
外扰
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的传 热，有两种影响方式：
核算围护结构的水蒸汽渗透阻值，此阻 值不能太小 调整各材料层的厚度、顺序等 采用渗透系数小的材料 设置水蒸汽隔层等
源自文库
举例
参见《建筑热过程》第106页例题4－2 四所大学编《建筑物理》第67页例4－1
4.4 房间热湿平衡 4.4.1房间空气的热平衡
房间的热湿状况不仅与室外气象条件有关， 也与围护结构的情况密切相关，墙体和门 窗等围护结构的温度状况直接影响着房间 空气的热湿状况。
空气状态参数的改变途径：对流换热 和空气直接混合
几种典型的内外扰传递过程
围护结构传热：墙体、屋顶、地面、门窗
外墙、屋顶：吸收、反射、导热、对流 内墙、地面：热传导、对流 外门窗：同外墙，但其本身的热容可忽略
透过门窗的太阳辐射：内墙吸收、对流 内扰散热：对流、辐射被内墙吸收、对流 空气渗透和空调通风：直接混合，立刻影 响空气的状态参数
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）
空气交换（包括空气渗透和空调送风）： 通过门窗缝隙的为空气渗透，空调送风或 排风为空调通风
内扰
包括照明、设备、人体的散 热和散湿，两种方式：
对流散热
辐射散热
4.2内外扰作用下房间的热传递过程
内外扰如何影响房间的空气状态参 数 辐射不能直接影响空气状态参数
r、 a为内外表面空气边界层的散湿 系数； x为封闭空气夹层的散湿系数；
vi为各层材料的导湿系数； i为各 层材料的厚度
4.3.2围护结构内部冷凝的检验
水蒸汽的传递与壁面的热传递非常类 似。在稳态情况下，从内表面算起， 第n层材料外表面的温度
水蒸汽分压力在围护结构中的分布
在稳态情况下，从内表面算起，第n层 材料外表面的水蒸汽分压力为
q1(n)时刻来自照明、人体显热和设备显热 等的对流散热量； q2(n)时刻由于吸收房间热量致使水分蒸发 所消耗的房间显热量
热平衡方程组
房间构造尺寸和内外扰量，以及n时刻以 前的房间空气温度均为已知值，故公式可 改写为
连同壁面热平衡方程，构成房间热 平衡方程组
热平衡方程组的应用
当已知各时刻的室温tr(n)，就可以正确地解出 空调系统各时刻的显热除热量或显热供热量 HEs(n)。如果室温tr连续保持恒定，则所求得的 显热除热（或供热）量就等于被空调房间的冷 （热）负荷。在此求解计算过程中，同时还可 以全面了解房间围护结构内表面的温度状况， 便于评价房间的热舒适性。
房间内表面热平衡
用文字表示：导热量＋与室内空气的对 流热量＋各表面之间互辐射热量＋直接 承受的辐射热量=0
由于各围护结构具有蓄热能力，各种 内外扰量又在不断变化，因此，这些 围护结构内表面热平衡方程式并非简 单的代数方程，而是一组微分方程。
房间空气的热平衡
用文字表示：与各壁面的对流换热量＋ 各种对流得热量＋空气渗透得热量＋空 调系统显热除热量＝单位时间内房间空 气中显热量的增值