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1、第三章第三章 建筑热湿环境建筑热湿环境2021/7/2411. 基本概念与术语基本概念与术语基本概念与术语基本概念与术语2.2. 得热的来源得热的来源得热的来源得热的来源3.3.围护结构的热工特性与通过围护结构的热传导围护结构的热工特性与通过围护结构的热传导围护结构的热工特性与通过围护结构的热传导围护结构的热工特性与通过围护结构的热传导3.1 3.1 通过非透光围护结构的传热过程通过非透光围护结构的传热过程通过非透光围护结构的传热过程通过非透光围护结构的传热过程3.2 3.2 通过透光围护结构的传热过程通过透光围护结构的传热过程通过透光围护结构的传热过程通过透光围护结构的传热过程4.4.冷负荷
2、与热负荷冷负荷与热负荷冷负荷与热负荷冷负荷与热负荷4.1 4.1 基本原理，与得热之间的关系基本原理，与得热之间的关系基本原理，与得热之间的关系基本原理，与得热之间的关系4.2 4.2 负荷的计算方法负荷的计算方法负荷的计算方法负荷的计算方法内容提要（三次课）内容提要（三次课）2021/7/2421. 基本概念与术语基本概念与术语2021/7/243建筑热湿环境是如何形成的建筑热湿环境是如何形成的?BB 是建筑环境中最重要的内容是建筑环境中最重要的内容是建筑环境中最重要的内容是建筑环境中最重要的内容BB 主要成因是外扰和内扰的影响和建筑主要成因是外扰和内扰的影响和建筑主要成因是外扰和内扰的影响
3、和建筑主要成因是外扰和内扰的影响和建筑本身的热工性能本身的热工性能本身的热工性能本身的热工性能BB 外扰：室外气候参数，邻室的空气温外扰：室外气候参数，邻室的空气温外扰：室外气候参数，邻室的空气温外扰：室外气候参数，邻室的空气温湿度湿度湿度湿度BB 内扰：室内设备、照明、人员等室内内扰：室内设备、照明、人员等室内内扰：室内设备、照明、人员等室内内扰：室内设备、照明、人员等室内热湿源热湿源热湿源热湿源2021/7/244基本概念基本概念B 围护结构的热作用过程：围护结构的热作用过程：围护结构的热作用过程：围护结构的热作用过程：无论是通过围护结无论是通过围护结无论是通过围护结无论是通过围护结构的传
4、热传湿还是室内产热产湿，其作用形构的传热传湿还是室内产热产湿，其作用形构的传热传湿还是室内产热产湿，其作用形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）、导热式包括对流换热（对流质交换）、导热式包括对流换热（对流质交换）、导热式包括对流换热（对流质交换）、导热（水（水（水（水蒸汽渗透）和辐射三种形式。蒸汽渗透）和辐射三种形式。蒸汽渗透）和辐射三种形式。蒸汽渗透）和辐射三种形式。对流换热对流换热对流换热对流换热( ( ( (对流质交换对流质交换对流质交换对流质交换) ) ) )围护结构传热围护结构传热传湿传湿室内产热产湿室内产热产湿辐射辐射辐射辐射导热导热导热导热( ( (
5、 (水蒸汽渗透水蒸汽渗透水蒸汽渗透水蒸汽渗透) ) ) )2021/7/245基本概念基本概念B 得热得热得热得热(Heat Gain (Heat Gain HG)HG)：某时刻在内外扰作用下：某时刻在内外扰作用下：某时刻在内外扰作用下：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。如果得热进入房间的总热量叫做该时刻的得热。如果得热进入房间的总热量叫做该时刻的得热。如果得热进入房间的总热量叫做该时刻的得热。如果得热00，意味着房间失去热量。意味着房间失去热量。意味着房间失去热量。意味着房间失去热量。BB 围护结构热过程特点：由于围护结构热惯性的存在，围护结构热过程特点：由于围护结构热惯
6、性的存在，围护结构热过程特点：由于围护结构热惯性的存在，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通过围护结构的得热量与外扰之间存在着衰减和延迟通过围护结构的得热量与外扰之间存在着衰减和延迟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。的关系。的关系。的关系。得得得得热热热热潜热潜热潜热潜热显热显热显热显热辐射得热辐射得热辐射得热辐射得热对流得热对流得热对流得热对流得热2021/7/2462. 得热的来源得热的来源(Heat Gain)2021/7/247得热的来源得热的来源B与室内状态无关，只取决于热源的得热与室内状态无关，只取决于热
7、源的得热与室内状态无关，只取决于热源的得热与室内状态无关，只取决于热源的得热JJ 室内产热与产湿，得热量热源发热量室内产热与产湿，得热量热源发热量室内产热与产湿，得热量热源发热量室内产热与产湿，得热量热源发热量室内设备与照明室内设备与照明室内设备与照明室内设备与照明室内人员室内人员室内人员室内人员JJ 通过围护结构的空气渗透导致的得热通过围护结构的空气渗透导致的得热通过围护结构的空气渗透导致的得热通过围护结构的空气渗透导致的得热JJ 透过透光围护结构的太阳辐射得热透过透光围护结构的太阳辐射得热透过透光围护结构的太阳辐射得热透过透光围护结构的太阳辐射得热B与热源和室内热状态（空气温度、壁面温度）
8、与热源和室内热状态（空气温度、壁面温度）与热源和室内热状态（空气温度、壁面温度）与热源和室内热状态（空气温度、壁面温度）都有关的得热都有关的得热都有关的得热都有关的得热JJ 通过非透光围护结构的热传导通过非透光围护结构的热传导通过非透光围护结构的热传导通过非透光围护结构的热传导JJ 通过透光围护结构的热传导通过透光围护结构的热传导通过透光围护结构的热传导通过透光围护结构的热传导2021/7/248B 室内显热热源包括照明、电器设备、人员室内显热热源包括照明、电器设备、人员室内显热热源包括照明、电器设备、人员室内显热热源包括照明、电器设备、人员JJ 显热热源散热的形式显热热源散热的形式显热热源散
9、热的形式显热热源散热的形式 辐射：进入墙体内表面、空调辐射板、透过玻璃窗辐射：进入墙体内表面、空调辐射板、透过玻璃窗辐射：进入墙体内表面、空调辐射板、透过玻璃窗辐射：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）；到室外、其它室内物体表面（家具、人体等）；到室外、其它室内物体表面（家具、人体等）；到室外、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。对流：直接进入空气。对流：直接进入空气。JJ 显热热源辐射散热的波长特征显热热源辐射散热的波长特征显热热源辐射散热的波长特征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（
10、电炉等）可见光和近红外线：灯具、高温热源（电炉等）可见光和近红外线：灯具、高温热源（电炉等）可见光和近红外线：灯具、高温热源（电炉等） 长波辐射：人体、常温设备长波辐射：人体、常温设备长波辐射：人体、常温设备长波辐射：人体、常温设备 取决于热源的得热取决于热源的得热室内产热与产湿，得热量发热量室内产热与产湿，得热量发热量室内产热与产湿，得热量发热量室内产热与产湿，得热量发热量2021/7/249室内产热与产湿（续）室内产热与产湿（续）B 室内湿源包括人员、水面、产湿设备室内湿源包括人员、水面、产湿设备室内湿源包括人员、水面、产湿设备室内湿源包括人员、水面、产湿设备JJ 散湿形式：直接进入空气散
11、湿形式：直接进入空气散湿形式：直接进入空气散湿形式：直接进入空气JJ 围护结构和家具会有一定的蓄湿功能围护结构和家具会有一定的蓄湿功能围护结构和家具会有一定的蓄湿功能围护结构和家具会有一定的蓄湿功能B 湿源与空气进行质交换同时一般伴随显热交换湿源与空气进行质交换同时一般伴随显热交换湿源与空气进行质交换同时一般伴随显热交换湿源与空气进行质交换同时一般伴随显热交换JJ 有热源湿表面：水分被加热蒸发，向空气加入了显有热源湿表面：水分被加热蒸发，向空气加入了显有热源湿表面：水分被加热蒸发，向空气加入了显有热源湿表面：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热和潜热，显热交换量取
12、决于水表面积热和潜热，显热交换量取决于水表面积热和潜热，显热交换量取决于水表面积JJ 无热源湿表面：等焓过程，无热源湿表面：等焓过程，无热源湿表面：等焓过程，无热源湿表面：等焓过程，室内空气的显热转化为潜热室内空气的显热转化为潜热室内空气的显热转化为潜热室内空气的显热转化为潜热JJ 蒸汽源：可仅考虑潜热交换蒸汽源：可仅考虑潜热交换蒸汽源：可仅考虑潜热交换蒸汽源：可仅考虑潜热交换2021/7/2410取决于热源的得热：人体散热散湿取决于热源的得热：人体散热散湿B 请见第四章请见第四章请见第四章请见第四章2021/7/2411取决于热源的得热取决于热源的得热空气渗透带来的得热空气渗透带来的得热B
13、夏季：室内外温差小，风压是主要动力夏季：室内外温差小，风压是主要动力夏季：室内外温差小，风压是主要动力夏季：室内外温差小，风压是主要动力B 冬季：室内外温差大，热压作用往往强于冬季：室内外温差大，热压作用往往强于冬季：室内外温差大，热压作用往往强于冬季：室内外温差大，热压作用往往强于风压，造成底层房间热负荷偏大。因此冬风压，造成底层房间热负荷偏大。因此冬风压，造成底层房间热负荷偏大。因此冬风压，造成底层房间热负荷偏大。因此冬季冷风渗透往往不可忽略。季冷风渗透往往不可忽略。季冷风渗透往往不可忽略。季冷风渗透往往不可忽略。B 理论求解方法：网络平衡法，数值求解理论求解方法：网络平衡法，数值求解理论
14、求解方法：网络平衡法，数值求解理论求解方法：网络平衡法，数值求解JJ流体网络原理流体网络原理流体网络原理流体网络原理课程将介绍课程将介绍课程将介绍课程将介绍JJ 参考文献：朱颖心，参考文献：朱颖心，参考文献：朱颖心，参考文献：朱颖心， 水力网络流动不稳定过程的算法，水力网络流动不稳定过程的算法，水力网络流动不稳定过程的算法，水力网络流动不稳定过程的算法，清华大学学报清华大学学报清华大学学报清华大学学报, 1989, 1989, 1989, 1989年年年年, , , , 第第第第5 5 5 5期期期期B 工程应用：缝隙法、换气次数法工程应用：缝隙法、换气次数法工程应用：缝隙法、换气次数法工程应
15、用：缝隙法、换气次数法2021/7/2412网络平衡法原理网络平衡法原理 节点平衡：节点平衡：节点平衡：节点平衡：AAGG0 0 回路压力平衡：回路压力平衡：回路压力平衡：回路压力平衡：BB P P0 0 各支路和节点均编号。各支路和节点均编号。各支路和节点均编号。各支路和节点均编号。网络关联矩阵网络关联矩阵网络关联矩阵网络关联矩阵A A元素元素元素元素 a aij ij：由由由由 i i 点点点点到到到到 j j点点点点为为为为1 1，反之为，反之为，反之为，反之为 -1-1，无关为无关为无关为无关为0 0。基本回路矩阵基本回路矩阵基本回路矩阵基本回路矩阵B B元素元素元素元素 b bij
16、ij：由由由由 j j支路与支路与支路与支路与 i i 回路同向回路同向回路同向回路同向为为为为1 1，反，反，反，反之为之为之为之为 -1-1，无关为，无关为，无关为，无关为0 0。2021/7/2413通过围护结构的显热得热通过围护结构的显热得热通过围护通过围护通过围护通过围护结构的显结构的显结构的显结构的显热得热热得热热得热热得热通过非透光围护结通过非透光围护结通过非透光围护结通过非透光围护结构的得热构的得热构的得热构的得热通过透光围护结构通过透光围护结构通过透光围护结构通过透光围护结构的得热的得热的得热的得热外表面对流换热外表面对流换热外表面对流换热外表面对流换热外表面日射通过墙体的导
17、热外表面日射通过墙体的导热外表面日射通过墙体的导热外表面日射通过墙体的导热两种得热方式机理不同两种得热方式机理不同通过透光围护结构的日射得热通过透光围护结构的日射得热通过透光围护结构的日射得热通过透光围护结构的日射得热通过透光围护结构的热传导通过透光围护结构的热传导通过透光围护结构的热传导通过透光围护结构的热传导2021/7/24143. 围护结构的热工特性与通围护结构的热工特性与通过围护结构的热传导过围护结构的热传导 3.1 3.1 通过非透光围护结构的传热过程通过非透光围护结构的传热过程通过非透光围护结构的传热过程通过非透光围护结构的传热过程3.2 3.2 通过透光围护结构的传热过程通过透
18、光围护结构的传热过程通过透光围护结构的传热过程通过透光围护结构的传热过程2021/7/2415非非透透光光围围护护结结构构外外表表面面所所吸吸收收的的太太阳阳辐辐射射热热BB不不不不同同同同的的的的表表表表面面面面对对对对辐辐辐辐射射射射的的的的波波波波长长长长有有有有选选选选择择择择性性性性，黑黑黑黑色色色色表表表表面面面面对对对对各各各各种种种种波波波波长长长长的的的的辐辐辐辐射射射射几几几几乎乎乎乎都都都都是是是是全全全全部部部部吸吸吸吸收收收收，而而而而白色表面可以反射几乎白色表面可以反射几乎白色表面可以反射几乎白色表面可以反射几乎9090的可见光。的可见光。的可见光。的可见光。BB
19、围围围围护护护护结结结结构构构构的的的的表表表表面面面面越越越越粗粗粗粗糙糙糙糙、颜颜颜颜色色色色越越越越深深深深，吸吸吸吸收收收收率率率率就越高，反射率越低。就越高，反射率越低。就越高，反射率越低。就越高，反射率越低。反射反射反射反射吸收吸收吸收吸收2021/7/2416太阳辐射在透光围护结构中的传递太阳辐射在透光围护结构中的传递吸收率吸收率吸收率吸收率 反射率反射率反射率反射率 透射率透射率透射率透射率 1 1反射反射反射反射 吸收吸收吸收吸收 透射透射透射透射 2021/7/2417太阳辐射在透光围护结构中的传递太阳辐射在透光围护结构中的传递BB 玻璃对辐射的选择性玻璃对辐射的选择性玻璃
20、对辐射的选择性玻璃对辐射的选择性普通玻璃的光谱透射率普通玻璃的光谱透射率普通玻璃的光谱透射率普通玻璃的光谱透射率0.8可见光可见光近红外线近红外线长波红外线长波红外线透射率透射率透射率透射率 , , 2021/7/2418太阳辐射在透光围护结构中的传递太阳辐射在透光围护结构中的传递B 将具有低发射率、高红将具有低发射率、高红将具有低发射率、高红将具有低发射率、高红外反射率的金属（铝、外反射率的金属（铝、外反射率的金属（铝、外反射率的金属（铝、铜、银、锡等），使用铜、银、锡等），使用铜、银、锡等），使用铜、银、锡等），使用真空沉积技术，在玻璃真空沉积技术，在玻璃真空沉积技术，在玻璃真空沉积技术，
21、在玻璃表面沉积一层极薄的金表面沉积一层极薄的金表面沉积一层极薄的金表面沉积一层极薄的金属涂层，这样就制成了属涂层，这样就制成了属涂层，这样就制成了属涂层，这样就制成了 Low-e (Low-Low-e (Low-emissivity) emissivity) 玻璃。对太玻璃。对太玻璃。对太玻璃。对太阳辐射有高透和低透不阳辐射有高透和低透不阳辐射有高透和低透不阳辐射有高透和低透不同性能。同性能。同性能。同性能。低透低透低透低透low-elow-e玻璃玻璃玻璃玻璃2021/7/2419low- e玻璃的透光选择性玻璃的透光选择性一层一层一层一层low-elow-e玻璃玻璃玻璃玻璃 一层普通玻璃一层
22、普通玻璃一层普通玻璃一层普通玻璃透射率透射率透射率透射率反射率反射率反射率反射率2021/7/2420太阳辐射在透光围护结构中的传递太阳辐射在透光围护结构中的传递玻璃的吸收百分比玻璃的吸收百分比玻璃的吸收百分比玻璃的吸收百分比a a0 0 : :2021/7/2421太阳辐射在透光围护结构中的传递太阳辐射在透光围护结构中的传递B 阳光照射到单层半透阳光照射到单层半透阳光照射到单层半透阳光照射到单层半透明薄层时，半透明薄明薄层时，半透明薄明薄层时，半透明薄明薄层时，半透明薄层对于太阳辐射的总层对于太阳辐射的总层对于太阳辐射的总层对于太阳辐射的总反射率、吸收率和透反射率、吸收率和透反射率、吸收率和
23、透反射率、吸收率和透射率是阳光在半透明射率是阳光在半透明射率是阳光在半透明射率是阳光在半透明薄层内进行反射、吸薄层内进行反射、吸薄层内进行反射、吸薄层内进行反射、吸收和透过的无穷次反收和透过的无穷次反收和透过的无穷次反收和透过的无穷次反复之后的无穷多项之复之后的无穷多项之复之后的无穷多项之复之后的无穷多项之和。和。和。和。2021/7/2422太阳辐射在透光围护结构中的传递太阳辐射在透光围护结构中的传递BB 阳光照射到双层半透阳光照射到双层半透阳光照射到双层半透阳光照射到双层半透明薄层时，还要考虑明薄层时，还要考虑明薄层时，还要考虑明薄层时，还要考虑两层半透明薄层之间两层半透明薄层之间两层半透
24、明薄层之间两层半透明薄层之间的无穷次反射，以及的无穷次反射，以及的无穷次反射，以及的无穷次反射，以及再对反射辐射的透过。再对反射辐射的透过。再对反射辐射的透过。再对反射辐射的透过。BB 假定两层材料的吸假定两层材料的吸假定两层材料的吸假定两层材料的吸收百分比和反射百分收百分比和反射百分收百分比和反射百分收百分比和反射百分比完全相同，两层的比完全相同，两层的比完全相同，两层的比完全相同，两层的吸收率相同吗？吸收率相同吗？吸收率相同吗？吸收率相同吗？ 2021/7/2423室外空气综合温度室外空气综合温度Solar-air TemperatureSolar-air Temperature太阳直太阳
25、直太阳直太阳直射辐射射辐射射辐射射辐射大气长大气长大气长大气长波辐射波辐射波辐射波辐射太空散太空散太空散太空散射辐射射辐射射辐射射辐射对流对流对流对流换热换热换热换热地面反射辐射地面反射辐射地面反射辐射地面反射辐射环境长波辐射环境长波辐射环境长波辐射环境长波辐射地面长地面长地面长地面长波辐射波辐射波辐射波辐射壁体得热壁体得热壁体得热壁体得热2021/7/24246060！3535！室外空气综室外空气综合温度合温度 Solar-air Solar-air TemperatureTemperatureBB考虑了太阳辐射的作用对表面换热量的增强，相当于考虑了太阳辐射的作用对表面换热量的增强，相当于考
26、虑了太阳辐射的作用对表面换热量的增强，相当于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。是在室外气温上增加了一个太阳辐射的等效温度值。是在室外气温上增加了一个太阳辐射的等效温度值。是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。为了计算方便推出的一个当量的室外温度。为了计算方便推出的一个当量的室外温度。为了计算方便推出的一个当量的室外温度。BB如果考虑围护结构外表面与天空和周围物体之间的长如果考虑围护结构外表面与天空和周围物体之间的长如果考虑围护结构外表面与天空和周围物体之间的长如果考虑围护结构外表面与天空和周
27、围物体之间的长波辐射：波辐射：波辐射：波辐射：BB如果忽略围护结构外表面与天空和周围物体之间如果忽略围护结构外表面与天空和周围物体之间如果忽略围护结构外表面与天空和周围物体之间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：的长波辐射：的长波辐射：的长波辐射： 2021/7/2425室外空气综合温度室外空气综合温度Solar-air TemperatureB 人们常说的太阳下的人们常说的太阳下的人们常说的太阳下的人们常说的太阳下的“ “体感温度体感温度体感温度体感温度” ”是什么是什么是什么是什么？B 室外空气综合温度与什么因素有关？室外空气综合温度与什么因素有关？室外空气综合温度与什么
28、因素有关？室外空气综合温度与什么因素有关？B 高反射率镜面外墙和红砖外墙的室外空气高反射率镜面外墙和红砖外墙的室外空气高反射率镜面外墙和红砖外墙的室外空气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？综合温度是否相同？综合温度是否相同？综合温度是否相同？B 请试算一下盛夏太阳下的室外空气综合温请试算一下盛夏太阳下的室外空气综合温请试算一下盛夏太阳下的室外空气综合温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？度比空气温度高多少？度比空气温度高多少？度比空气温度高多少？2021/7/2426BB 围护结构外表面与环境的长波辐射换热围护结构外表面与环境的长波辐射换热围护结构外表面
29、与环境的长波辐射换热围护结构外表面与环境的长波辐射换热QQL L包括大气包括大气包括大气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长波辐射以及来自地面和周围建筑和其他物体外表面长波辐射以及来自地面和周围建筑和其他物体外表面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的长波辐射。如果仅考虑对天空的大气长波辐射和对的长波辐射。如果仅考虑对天空的大气长波辐射和对的长波辐射。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：地面的长波辐射，则有：地面的长波辐射，则有：地面的长波辐射，则有：BB 思考题思考题思考题思考题JJ白天有天空辐射
30、吗？白天有天空辐射吗？白天有天空辐射吗？白天有天空辐射吗？JJ试算一个夜间的室外空气综合温度是多少？试算一个夜间的室外空气综合温度是多少？试算一个夜间的室外空气综合温度是多少？试算一个夜间的室外空气综合温度是多少？天空辐射天空辐射(夜间辐射，有效辐射夜间辐射，有效辐射)2021/7/24273.1 通过非透光围护结构通过非透光围护结构的传热过程的传热过程2021/7/2428通过非透光围护结构的热传导通过非透光围护结构的热传导BB由于热惯性存在，通过围由于热惯性存在，通过围由于热惯性存在，通过围由于热惯性存在，通过围护结构的传热量和温度的护结构的传热量和温度的护结构的传热量和温度的护结构的传热
31、量和温度的波动幅度与外扰波动幅度波动幅度与外扰波动幅度波动幅度与外扰波动幅度波动幅度与外扰波动幅度之间存在衰减和延迟的关之间存在衰减和延迟的关之间存在衰减和延迟的关之间存在衰减和延迟的关系。衰减和滞后的程度取系。衰减和滞后的程度取系。衰减和滞后的程度取系。衰减和滞后的程度取决于围护结构的蓄热能力决于围护结构的蓄热能力决于围护结构的蓄热能力决于围护结构的蓄热能力2021/7/2429通过非透光围护结构的热传导通过非透光围护结构的热传导B 非均质板壁的一维不稳定导热过程：非均质板壁的一维不稳定导热过程：非均质板壁的一维不稳定导热过程：非均质板壁的一维不稳定导热过程：B 边界条件：边界条件：边界条件
32、：边界条件：B 初始条件：初始条件：初始条件：初始条件：t t ( (x,0 x,0 ) ) = f = f ( (x x) )内表面长波辐射内表面长波辐射内表面长波辐射内表面长波辐射2021/7/2430B 利用室外空气综合温度简化外利用室外空气综合温度简化外利用室外空气综合温度简化外利用室外空气综合温度简化外边界条件：边界条件：边界条件：边界条件：B 实际通过围护结构传入室内的实际通过围护结构传入室内的实际通过围护结构传入室内的实际通过围护结构传入室内的热量为：热量为：热量为：热量为： x=0x= Qwall,cond通过非透光围护结构的热传导通过非透光围护结构的热传导 这部分热量将以这部
33、分热量将以这部分热量将以这部分热量将以对流换热和长波辐射对流换热和长波辐射对流换热和长波辐射对流换热和长波辐射的形式向室内传播。的形式向室内传播。的形式向室内传播。的形式向室内传播。只有对流换热部分直只有对流换热部分直只有对流换热部分直只有对流换热部分直接进入了空气。接进入了空气。接进入了空气。接进入了空气。2021/7/2431通过非透光围护结构的热传导通过非透光围护结构的热传导B 板壁各层温板壁各层温板壁各层温板壁各层温度随室外温度随室外温度随室外温度随室外温度的变化度的变化度的变化度的变化2021/7/2432通过非透光围护结构的热传导通过非透光围护结构的热传导基本物理过程分析基本物理过
34、程分析B 基本表达式基本表达式基本表达式基本表达式B 板壁内表面温度板壁内表面温度板壁内表面温度板壁内表面温度 t t 同时受室内气温、室内同时受室内气温、室内同时受室内气温、室内同时受室内气温、室内辐射热源和其它表面的温度影响，从而影辐射热源和其它表面的温度影响，从而影辐射热源和其它表面的温度影响，从而影辐射热源和其它表面的温度影响，从而影响总传热量响总传热量响总传热量响总传热量B 气象和室内气温对板壁传热过程的影响比气象和室内气温对板壁传热过程的影响比气象和室内气温对板壁传热过程的影响比气象和室内气温对板壁传热过程的影响比较确定，容易求得较确定，容易求得较确定，容易求得较确定，容易求得B
35、内表面辐射对传热过程的影响较复杂，涉内表面辐射对传热过程的影响较复杂，涉内表面辐射对传热过程的影响较复杂，涉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及角系数和各表面温度及角系数和各表面温度及角系数和各表面温度2021/7/2433Qoutt ta,ina,in( ( ) )室内其他内表面温度如何影响板壁室内其他内表面温度如何影响板壁的传热？的传热？ 尽管内表面对流尽管内表面对流尽管内表面对流尽管内表面对流换热量换热量换热量换热量增加了，但增加了，但增加了，但增加了，但QQout out 和和和和QQwall,condwall,cond却却却却是减少的。是减少的。是减少的。是减少
36、的。QQwall,condwall,cond| |x=x= t t ( (x,x, ) )t ta,outa,out( ( ) )QQwall,condwall,cond| |x=x= 如果室内辐射特别强烈如果室内辐射特别强烈如果室内辐射特别强烈如果室内辐射特别强烈QQwall,condwall,cond2021/7/2434通过非透光围护结构的热传导通过非透光围护结构的热传导基本物理过程分析基本物理过程分析B 结论结论结论结论JJ 即便室外气象参数与室内空气温度是确定的，即便室外气象参数与室内空气温度是确定的，即便室外气象参数与室内空气温度是确定的，即便室外气象参数与室内空气温度是确定的，实
37、际通过非透光围护结构进入到室内的热传导量实际通过非透光围护结构进入到室内的热传导量实际通过非透光围护结构进入到室内的热传导量实际通过非透光围护结构进入到室内的热传导量也是不确定的也是不确定的也是不确定的也是不确定的受其他壁面温度高低与室内辐受其他壁面温度高低与室内辐受其他壁面温度高低与室内辐受其他壁面温度高低与室内辐射热源方向的影响。射热源方向的影响。射热源方向的影响。射热源方向的影响。B 尽管通过围护结构的热传导量不确定，但尽管通过围护结构的热传导量不确定，但尽管通过围护结构的热传导量不确定，但尽管通过围护结构的热传导量不确定，但有时又需要用有时又需要用有时又需要用有时又需要用“ “得热得热
38、得热得热” ”的概念，那怎么定义的概念，那怎么定义的概念，那怎么定义的概念，那怎么定义通过围护结构的热传导得热呢？通过围护结构的热传导得热呢？通过围护结构的热传导得热呢？通过围护结构的热传导得热呢？2021/7/2435通过非透光围护结构的得热通过非透光围护结构的得热BB 为了定义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为了定义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HGHGwallwall，采用了，采用了，采用了，采用了以下假定条件以下假定条件以下假定条件以下假定条件JJ 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假定除所考察的围护结构内表面以外，其
39、他各室内表面的温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度均与室内空气温度一致度均与室内空气温度一致度均与室内空气温度一致JJ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，即护结构内表面上，即护结构内表面上，即护结构内表面上，即QQshwshw0 0。BB 此时，通过该围护结构传入室内的热量就被定义为通此时，通过该围护结构传入室内的热
40、量就被定义为通此时，通过该围护结构传入室内的热量就被定义为通此时，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过非透光围护结构的得热。主要反映了室外气象参数过非透光围护结构的得热。主要反映了室外气象参数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和室内气温相对固定的影响，剔除了内表面辐射等复和室内气温相对固定的影响，剔除了内表面辐射等复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：杂因素的影响：杂因素的影响：杂因素的影响：HGHGwallwall = = HGHGwall ,convwall
41、 ,convHGHGwall,lwwall,lw2021/7/2436通过非透光围护结构的得热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内表面辐射导致的传热量差值内表面辐射导致的传热量差值内表面辐射导致的传热量差值BB 将内边界条件线性化，则可利用线性叠加原理将气象与室内将内边界条件线性化，则可利用线性叠加原理将气象与室内将内边界条件线性化，则可利用线性叠加原理将气象与室内将内边界条件线性化，则可利用线性叠加原理将气象与室内气温决定的得热部分与其它部分分离出来气温决定的得热部分与其它部分分离出来气温决定的得热部分与其它部分分离出来气温决定的得热部分与其它部分分离出来t = tt =
42、t1 1 + + t t2 2BB 围护结构实际传热量与围护结构实际传热量与围护结构实际传热量与围护结构实际传热量与“ “得热得热得热得热” ”的差值的差值的差值的差值为：为：为：为：BB如果室内各表面温度高于空气温度，且有短波辐射，则如果室内各表面温度高于空气温度，且有短波辐射，则如果室内各表面温度高于空气温度，且有短波辐射，则如果室内各表面温度高于空气温度，且有短波辐射，则 Q Qwallwall是正值，即实际条件下通过围护结构导热传到室内的热量小于是正值，即实际条件下通过围护结构导热传到室内的热量小于是正值，即实际条件下通过围护结构导热传到室内的热量小于是正值，即实际条件下通过围护结构导
43、热传到室内的热量小于上述定义下的通过围护结构的得热量。上述定义下的通过围护结构的得热量。上述定义下的通过围护结构的得热量。上述定义下的通过围护结构的得热量。气象与室温决定部分气象与室温决定部分气象与室温决定部分气象与室温决定部分外加辐射外加辐射外加辐射外加辐射造成的增量造成的增量造成的增量造成的增量2021/7/2437通过非透光围护结构的得热通过非透光围护结构的得热B “ “通过非透光围护结构的得热通过非透光围护结构的得热通过非透光围护结构的得热通过非透光围护结构的得热” ”实际上是实际上是实际上是实际上是一个假设的量一个假设的量一个假设的量一个假设的量量级上与量级上与量级上与量级上与“ “
44、通过非透光通过非透光通过非透光通过非透光围护结构的热传导量围护结构的热传导量围护结构的热传导量围护结构的热传导量” ”相当，但把相当，但把相当，但把相当，但把受其他受其他受其他受其他壁面温度与室内辐射热源影响部分忽略了，壁面温度与室内辐射热源影响部分忽略了，壁面温度与室内辐射热源影响部分忽略了，壁面温度与室内辐射热源影响部分忽略了，存在数值上的偏差。存在数值上的偏差。存在数值上的偏差。存在数值上的偏差。通过非透光围护通过非透光围护通过非透光围护通过非透光围护结构的热传导结构的热传导结构的热传导结构的热传导通过非透光围护通过非透光围护通过非透光围护通过非透光围护结构的得热结构的得热结构的得热结构
45、的得热VS?2021/7/2438通过非透光围护结构的得热通过非透光围护结构的得热BB 前者是考虑在内外扰动以及整个房间所有围护结前者是考虑在内外扰动以及整个房间所有围护结前者是考虑在内外扰动以及整个房间所有围护结前者是考虑在内外扰动以及整个房间所有围护结构相互作用下通过一堵墙体的实际传热量构相互作用下通过一堵墙体的实际传热量构相互作用下通过一堵墙体的实际传热量构相互作用下通过一堵墙体的实际传热量BB 后者是把一堵墙体割裂开来，仅考虑在内外扰动后者是把一堵墙体割裂开来，仅考虑在内外扰动后者是把一堵墙体割裂开来，仅考虑在内外扰动后者是把一堵墙体割裂开来，仅考虑在内外扰动作用下通过一堵墙体的传热量
46、作用下通过一堵墙体的传热量作用下通过一堵墙体的传热量作用下通过一堵墙体的传热量JJ 目的在于把房间每一堵墙体的得热求出来，然后进行叠目的在于把房间每一堵墙体的得热求出来，然后进行叠目的在于把房间每一堵墙体的得热求出来，然后进行叠目的在于把房间每一堵墙体的得热求出来，然后进行叠加，以求得通过整个房间围护结构的总得热量。是一些加，以求得通过整个房间围护结构的总得热量。是一些加，以求得通过整个房间围护结构的总得热量。是一些加，以求得通过整个房间围护结构的总得热量。是一些简化手工工程算法的需要。简化手工工程算法的需要。简化手工工程算法的需要。简化手工工程算法的需要。通过非透光围护通过非透光围护通过非透
47、光围护通过非透光围护结构的热传导结构的热传导结构的热传导结构的热传导通过非透光围护通过非透光围护通过非透光围护通过非透光围护结构的得热结构的得热结构的得热结构的得热VS2021/7/2439通过围护结构的湿传递通过围护结构的湿传递潜热得热潜热得热B 湿传递的动力是水蒸气分压力的差。墙体中湿传递的动力是水蒸气分压力的差。墙体中湿传递的动力是水蒸气分压力的差。墙体中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水蒸气的传递过程与墙体中的热传递过程相水蒸气的传递过程与墙体中的热传递过程相水蒸气的传递过程与墙体中的热传递过程相类似：类似：类似：类似：w w = = K K
48、v v ( (P Poutout - P - Pinin) ) kg/skg/s mm2 2B水蒸汽渗透系数，水蒸汽渗透系数，水蒸汽渗透系数，水蒸汽渗透系数，kg/(Nkg/(N s) s) 或或或或 s/ms/m：2021/7/2440饱和水蒸汽分压力饱和水蒸汽分压力饱和水蒸汽分压力饱和水蒸汽分压力温度温度温度温度实际水蒸汽分压力实际水蒸汽分压力实际水蒸汽分压力实际水蒸汽分压力通过围护结构的湿传递通过围护结构的湿传递潜热得热潜热得热BB 当墙体内实际水蒸汽分压力高当墙体内实际水蒸汽分压力高当墙体内实际水蒸汽分压力高当墙体内实际水蒸汽分压力高于饱和水蒸汽分压力时，就可于饱和水蒸汽分压力时，就可
49、于饱和水蒸汽分压力时，就可于饱和水蒸汽分压力时，就可能出现凝结或冻结，影响墙体能出现凝结或冻结，影响墙体能出现凝结或冻结，影响墙体能出现凝结或冻结，影响墙体保温能力和强度。保温能力和强度。保温能力和强度。保温能力和强度。2021/7/24413.2 通过透光围护结构通过透光围护结构的传热过程的传热过程2021/7/2442玻璃窗的种类与热工性能玻璃窗的种类与热工性能BB窗框型材有木框、铝合金框、铝合窗框型材有木框、铝合金框、铝合窗框型材有木框、铝合金框、铝合窗框型材有木框、铝合金框、铝合金断热框、塑钢框、断热塑钢框等金断热框、塑钢框、断热塑钢框等金断热框、塑钢框、断热塑钢框等金断热框、塑钢框、
50、断热塑钢框等BB玻璃层数有单玻、双玻、三玻等玻璃层数有单玻、双玻、三玻等玻璃层数有单玻、双玻、三玻等玻璃层数有单玻、双玻、三玻等BB玻璃层间可充空气、氮、氩、氪等玻璃层间可充空气、氮、氩、氪等玻璃层间可充空气、氮、氩、氪等玻璃层间可充空气、氮、氩、氪等或有真空夹层或有真空夹层或有真空夹层或有真空夹层BB玻璃类别有普通透明玻璃、有色玻玻璃类别有普通透明玻璃、有色玻玻璃类别有普通透明玻璃、有色玻玻璃类别有普通透明玻璃、有色玻璃、低辐射璃、低辐射璃、低辐射璃、低辐射(Low-e)(Low-e)玻璃等玻璃等玻璃等玻璃等BB玻璃表面可以有各种辐射阻隔性能玻璃表面可以有各种辐射阻隔性能玻璃表面可以有各种辐
51、射阻隔性能玻璃表面可以有各种辐射阻隔性能的镀膜，如反射膜、的镀膜，如反射膜、的镀膜，如反射膜、的镀膜，如反射膜、low-elow-e膜、有膜、有膜、有膜、有色遮光膜等，或在两层玻璃之间的色遮光膜等，或在两层玻璃之间的色遮光膜等，或在两层玻璃之间的色遮光膜等，或在两层玻璃之间的空间中架一层对近红外线高反射率空间中架一层对近红外线高反射率空间中架一层对近红外线高反射率空间中架一层对近红外线高反射率的热镜膜。的热镜膜。的热镜膜。的热镜膜。2021/7/2443玻璃窗的种类与热工性能玻璃窗的种类与热工性能B住宅建筑住宅建筑住宅建筑住宅建筑JJ 我国住宅建筑最常见的是铝合金框或塑钢框配单我国住宅建筑最常
52、见的是铝合金框或塑钢框配单我国住宅建筑最常见的是铝合金框或塑钢框配单我国住宅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，层或双层普通透明玻璃，双层玻璃间为空气夹层，层或双层普通透明玻璃，双层玻璃间为空气夹层，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。北方地区很多建筑装有两层单玻窗。北方地区很多建筑装有两层单玻窗。北方地区很多建筑装有两层单玻窗。JJ发达国家寒冷地区的住宅则多装有充惰性气体的发达国家寒冷地区的住宅则多装有充惰性气体的发达国家寒冷地区的住宅则多装有充惰性气体的发达国家寒冷地区的住宅则多装有充惰性气体的多层玻璃窗。多
53、层玻璃窗。多层玻璃窗。多层玻璃窗。B大型公共建筑大型公共建筑大型公共建筑大型公共建筑 JJ 我国大型公共建筑多采用有色玻璃或反射镀膜玻我国大型公共建筑多采用有色玻璃或反射镀膜玻我国大型公共建筑多采用有色玻璃或反射镀膜玻我国大型公共建筑多采用有色玻璃或反射镀膜玻璃。部分新建筑采用璃。部分新建筑采用璃。部分新建筑采用璃。部分新建筑采用low-elow-e玻璃。玻璃。玻璃。玻璃。JJ 发达国家大型公共建筑多采用高绝热性能的发达国家大型公共建筑多采用高绝热性能的发达国家大型公共建筑多采用高绝热性能的发达国家大型公共建筑多采用高绝热性能的low-elow-e玻璃。玻璃。玻璃。玻璃。2021/7/2444
54、玻璃窗的种类与玻璃窗的种类与热工性能热工性能B 不同结构的窗有着不同结构的窗有着不同结构的窗有着不同结构的窗有着不同的热工性能不同的热工性能不同的热工性能不同的热工性能B U U即传热系数即传热系数即传热系数即传热系数K KglassglassB 气体夹层和玻璃本气体夹层和玻璃本气体夹层和玻璃本气体夹层和玻璃本身均有热容，但较墙身均有热容，但较墙身均有热容，但较墙身均有热容，但较墙体小。体小。体小。体小。2021/7/2445玻璃窗的种类与热工性能玻璃窗的种类与热工性能B 无色玻璃表面覆盖无色无色玻璃表面覆盖无色无色玻璃表面覆盖无色无色玻璃表面覆盖无色 low-e low-e 涂层，可涂层，可
55、涂层，可涂层，可使这种玻璃的遮挡系数使这种玻璃的遮挡系数使这种玻璃的遮挡系数使这种玻璃的遮挡系数 C Cs 低于低于低于低于0.3 0.3 2021/7/2446遮阳方式遮阳方式B 现有遮阳方式现有遮阳方式J 内遮阳：普通窗帘、百页窗帘内遮阳：普通窗帘、百页窗帘内遮阳：普通窗帘、百页窗帘内遮阳：普通窗帘、百页窗帘J 外遮阳：挑檐、可调控百页、遮阳蓬外遮阳：挑檐、可调控百页、遮阳蓬外遮阳：挑檐、可调控百页、遮阳蓬外遮阳：挑檐、可调控百页、遮阳蓬J 窗玻璃间遮阳：夹在双层玻璃间的百页窗玻璃间遮阳：夹在双层玻璃间的百页窗玻璃间遮阳：夹在双层玻璃间的百页窗玻璃间遮阳：夹在双层玻璃间的百页窗帘，百页可调
56、控窗帘，百页可调控窗帘，百页可调控窗帘，百页可调控B 我国目前常见遮阳方式我国目前常见遮阳方式J 内遮阳：窗帘内遮阳：窗帘内遮阳：窗帘内遮阳：窗帘J 外遮阳：屋檐、遮雨檐、遮阳蓬外遮阳：屋檐、遮雨檐、遮阳蓬外遮阳：屋檐、遮雨檐、遮阳蓬外遮阳：屋檐、遮雨檐、遮阳蓬2021/7/2447外遮阳外遮阳2021/7/2448外遮阳和内遮阳有何区别外遮阳和内遮阳有何区别?外遮阳：外遮阳：外遮阳：外遮阳：只有透过只有透过只有透过只有透过和吸收中和吸收中和吸收中和吸收中的一部分的一部分的一部分的一部分成为得热成为得热成为得热成为得热内遮阳：内遮阳：内遮阳：内遮阳：遮阳设施遮阳设施遮阳设施遮阳设施吸收和透吸收和透吸收和透吸收和透过部分全过部分全过部分全过部分全部为得热部为得热部为得热部为得热反射反射反射反射对流对流对流对流透过透过透过透过对流对流对流对流透过透过透过透过反射反射反射反射2021/7/2449窗玻璃间遮阳窗玻璃间遮阳 Double-skin Facade 2021/7/2450
