《熱濕環(huán)境》PPT課件

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1、第四章建筑熱濕環(huán)境清華大學(xué)建筑學(xué)院建筑技術(shù)科學(xué)系2001年1建筑熱濕環(huán)境是如何形成的?是建筑環(huán)境中最重要的內(nèi)容主要成因是外擾和內(nèi)擾的影響和建筑本身的熱工性能外擾：室外氣候參數(shù)，鄰室的空氣溫濕度內(nèi)擾：室內(nèi)設(shè)備、照明、人員等室內(nèi)熱濕源2基本概念圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱作用過程：無論是通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱傳濕還是室內(nèi)產(chǎn)熱產(chǎn)濕，其作用形式包括對流換熱（對流質(zhì)交換）、導(dǎo)熱（水蒸汽滲透）和輻射三種形式。對流換熱(對流質(zhì)交換)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱傳濕室內(nèi)產(chǎn)熱產(chǎn)濕輻射導(dǎo)熱(水蒸汽滲透)3基本概念得熱(HeatGain??HG)：某時(shí)刻在內(nèi)外擾作用下進(jìn)入房間的總熱量叫做該時(shí)刻的

2、得熱。如果得熱<0，意味著房間失去熱量。圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱過程特點(diǎn)：由于圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱慣性的存在，通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)的得熱量與外擾之間存在著衰減和延遲的關(guān)系。得熱潛熱顯熱輻射得熱對流得熱4非透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面所吸收的太陽輻射熱不同的表面對輻射的波長有選擇性，黑色表面對各種波長的輻射幾乎都是全部吸收，而白色表面可以反射幾乎90％的可見光。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的表面越粗糙、顏色越深，吸收率就越高，反射率越低。反射吸收5太陽輻射在玻璃中傳遞過程玻璃對輻射的選擇性0.8可見光近紅外線長波紅外線普通玻璃的光譜透過率6太陽輻射在玻璃中傳遞過程將具有低發(fā)射率、高紅外反射率的金屬（鋁

3、、銅、銀、錫等），使用真空沉積技術(shù)，在玻璃表面沉積一層極薄的金屬涂層，這樣就制成了Low-e(Low-emissivity)玻璃。對太陽輻射有高透和低透不同性能。低透low-e玻璃7太陽輻射在玻璃中傳遞過程玻璃的吸收百分比a0:8太陽輻射在玻璃中傳遞過程陽光照射到單層半透明薄層時(shí)，半透明薄層對于太陽輻射的總反射率、吸收率和透過率是陽光在半透明薄層內(nèi)進(jìn)行反射、吸收和透過的無窮次反復(fù)之后的無窮多項(xiàng)之和。9太陽輻射在玻璃中傳遞過程陽光照射到雙層半透明薄層時(shí)，還要考慮兩層半透明薄層之間的無窮次反射，以及再對反射輻射的透過。假定兩層材料的吸收百分比

4、和反射百分比完全相同，兩層的吸收率相同嗎？10室外空氣綜合溫度太陽直射輻射大氣長波輻射太空散射輻射對流換熱地面反射輻射環(huán)境長波輻射地面長波輻射壁體得熱1160℃！35℃！室外空氣綜合溫度Solar-airTemperature考慮了太陽輻射的作用對表面換熱量的增強(qiáng)，相當(dāng)于在室外氣溫上增加了一個(gè)太陽輻射的等效溫度值。是為了計(jì)算方便推出的一個(gè)當(dāng)量的室外溫度。如果考慮圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面與天空和周圍物體之間的長波輻射：如果忽略圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面與天空和周圍物體之間的長波輻射：12室外空氣綜合溫度Solar-airTemperature人們常說的太陽下的“

5、體感溫度”是什么？室外空氣綜合溫度與什么因素有關(guān)？高反射率鏡面外墻和紅磚外墻的室外空氣綜合溫度是否相同？請?jiān)囁阋幌率⑾奶栂碌氖彝饪諝饩C合溫度比空氣溫度高多少？13圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面與環(huán)境的長波輻射換熱QL包括大氣長波輻射以及來自地面和周圍建筑和其他物體外表面的長波輻射。如果僅考慮對天空的大氣長波輻射和對地面的長波輻射，則有：白天有天空輻射嗎？試算一個(gè)夜間的室外空氣綜合溫度是多少？天空輻射（夜間輻射，有效輻射）14通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)的顯熱得熱通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)的顯熱得熱通過非透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱傳導(dǎo)通過玻璃窗的得熱外表面對流換熱外表面日射通過墻體導(dǎo)熱兩種方式

6、機(jī)理不同15通過非透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱傳導(dǎo)由于熱慣性存在，通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱量和溫度的波動(dòng)幅度與外擾波動(dòng)幅度之間存在衰減和延遲的關(guān)系。衰減和滯后的程度取決于圍護(hù)結(jié)構(gòu)的蓄熱能力。16通過非透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱傳導(dǎo)非均質(zhì)板壁的一維不穩(wěn)定導(dǎo)熱過程：邊界條件：t(x,0)=f(x)其中內(nèi)表面長波輻射：17x=0x=?Qenv通過非透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱傳導(dǎo)利用室外空氣綜合溫度簡化外邊界條件：實(shí)際由內(nèi)表面?zhèn)魅胧覂?nèi)的熱量為：這部分熱量將以對流換熱和長波輻射的形式向室內(nèi)傳播。只有對流換熱部分直接進(jìn)入了空氣。18通過非透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱傳導(dǎo)板壁各層溫度隨室外溫度的變化1

7、9通過非透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)的得熱板壁內(nèi)表面溫度同時(shí)受室內(nèi)氣溫、室內(nèi)輻射熱源和其它表面的溫度影響氣象和室內(nèi)氣溫對板壁傳熱量的影響比較確定，容易求得內(nèi)表面輻射對傳熱量的影響較復(fù)雜，涉及角系數(shù)和各表面溫度20內(nèi)表面輻射如何影響板壁的傳熱？Qin’=Qconv+Ql盡管Qin增加了，但Qout和Qcond卻是減少的。Tout,airQoutQcondQin=QconvTin,air21通過非透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)的得熱??內(nèi)表面輻射導(dǎo)致的傳熱量差值將內(nèi)邊界條件線性化，則可利用線性疊加壓力將氣象與室內(nèi)氣溫的影響與其它部分分離出來，稱作：“通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)的得熱”，HG

8、t=t1+t2Qin’(即前面的Qenv)和Qin(即HG)的差值為：氣象與室溫決定部分輻射造成的增量22通過玻璃板壁的傳熱透過玻璃的日射得熱通過玻璃窗的得熱通過玻璃窗的得熱得熱與玻璃窗的種類