建筑热湿环境综述模版(PPT99张)

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
太空散 射辐射
对流 换热
环境长波辐射
壁体得热
地面长
波辐射 地面反射辐射
14
室外空气综
合温度
60℃！
Solar-air
Temperature
35℃！
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来自百度文库外温度。
如果考虑围护结构外表面与天空和周围物体之间的长
(1 -r )(1 -a o ) r a o
(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
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？
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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：
Q L w [x s (k x y gg ) T w 4 x sT k s 4y k x y gg T g 4 ]
i[ n t(,) ta ,i( n ) ]jm 1 x iji[ T ji4 () T j 4 () ] Q sh w (x )x t|x
t (x,0 ) = f (x)
内表面长波辐射
21
通过非透光围护结构的热传导
利用室外空气综合温度简化外
边界条件：
ou [tzt()t(0,) ] (x)x t|x0
8
太阳辐射在透光围护结构中的传递
低透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，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。
9
low-e玻璃的透光选择性
一层low-e玻璃＋一层普通玻璃
反射率 透射率
10
太阳辐射在透光围护结构中的传递
玻璃的吸收百分比a0 : a01expK()L
1
A 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 )
思考题
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？
17
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
通过围护 结构的显 热得热
通过非透光围护结 构的得热
两种得热方式机理不同
通过透光围护 结构的得热
18
通过非透光围护结构 的传热过程
19
通过非透光围护结构的热传导
实际通过围护结构传入室内的
x=0
热x量= 为：Qwa,clol nd(x)xt|x
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
20
通过非透光围护结构的热传导
非均质板壁的一维不稳定导热过程：
t
2t a(x) t
a(x)x2 x x
边界条件：
t o[ t u a ,o( tu ) t t ( 0 ,) ] Q s o Q ll,w o u ( tx )x |x 0
波辐射：
tz tairaoIutQoLut
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：
aI
tz tair out
15
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
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
11
太阳辐射在透光围护结构中的传递
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 射率是阳光在半透明 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。
导热 (水蒸汽渗透)
辐射
5
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
辐射得热
潜热
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。
6
吸 非 不同的表面对辐射的波长有选择性，黑色表
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太阳辐射在透光围护结构中的传递
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？
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室外空气综合温度
Solar-air Temperature
大气长 波辐射
太阳直 射辐射
第三章
建筑热湿环境
1
内容提要
基本概念与术语 围护结构的热工特性与通过围护结构的得热
通过非透光围护结构的传热过程 通过透光围护结构的传热过程
其他得热来源 冷负荷与热负荷
基本原理，与得热之间的关系 负荷的计算方法
2
基本概念与术语
3
建筑热湿环境是如何形成的?
是建筑环境中最重要的内容 主要成因是外扰和内扰的影响和建筑
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。
围护结构传热 传湿
室内产热产湿
对流换热 (对流质交换)