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1、建筑环境学第三章建筑环境学第三章-热湿环境热湿环境1 11.1.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 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 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
2、护结构的传热过程4.4.冷负荷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 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 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建筑环境学第三章建筑环境学第三章-热湿环境热湿环境1 1建筑环境学第三章建筑环境学第三章-热湿环境热湿环境1 1建筑环境学第三章建筑环境学第三章-热湿环境热湿环境1 1BB 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
3、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建筑环境学第三章建筑环境学第三章-热湿环境热湿环境1 1B 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
4、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
5、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(水蒸汽渗透水蒸汽渗透水蒸汽渗透水蒸汽渗透)建筑环境学第三章建筑环境学第三章-热湿环热湿环境境1 1B 得热得热得热得热(Heat Gain(Heat Gain(Heat Gain(Heat Gain HG)HG)HG)HG)：某时刻在内外扰作用下进：某时刻在内外扰作用下进：某时刻在内外扰作用下进：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。如果得热入房间的总热量叫做该时刻的得热。如果得热入房间的总热量叫做该时刻的得热。如果得热入房间的总热量叫做该时刻的得热。如果得热0000，意，意，意，意味着房间失去热量。味着房间失去热量。味
6、着房间失去热量。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建筑环境学第三章建筑环境学第三章-热湿环境热湿环
7、境1 1建筑环境学第三章建筑环境学第三章-热湿环境热湿环境1 1B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
8、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）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B 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
9、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
10、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（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 建筑环境学第三章建筑环境学第三章-热湿环境热湿环境1 1建筑环境学第三章建筑环境学第三章-热湿环境热湿环境1 1B 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
11、进入空气散湿形式：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，向空气加入了显热有热源湿表面：水分被加热蒸发，向空气加入了显热有热源湿表面：水分被加热蒸发，向空气加入了显热有热源湿表面：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和潜热
12、，显热交换量取决于水表面积和潜热，显热交换量取决于水表面积和潜热，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：可仅考虑潜热交换建筑环境学第三章建筑环境学第三章-热湿环境热湿环境1 1B 请见第四章请见第四章请见第四章请见第四章建筑环境学第三章建筑环境学第三章-热湿环境热湿环境1 1B 夏季：室内外温差小，风压是主要动力夏季：室内外温差
13、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，数值求解理论求解方法：网络平衡法，数值求解理论求解方法：网络平
14、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、换气次数法工程应用：缝隙法、换气次数法建筑环境学第三章建筑环境学第三章-热热湿环境湿环境1
15、 1 节点平衡：节点平衡：节点平衡：节点平衡：AAG G G G0 0 0 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 P P P0 0 0 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 A A元素元素元素元素 a a a aij ij ij ij：由由由由 i i i i 点点点点到到到到 j j j j点点点点为为为为1 1 1 1，反之为，反之为，反之为，反之为 -1-1-1-1，无，无，无，无关为关为关为关为0 0 0 0。基本回路矩阵基本回路矩阵基本回路矩阵基本回路
16、矩阵B B B B元素元素元素元素 b b b bij ij ij ij：由由由由 j j j j支路与支路与支路与支路与 i i i i 回路同向回路同向回路同向回路同向为为为为1 1 1 1，反之，反之，反之，反之为为为为 -1-1-1-1，无关为，无关为，无关为，无关为0 0 0 0。建筑环境学第三章建筑环境学第三章-热湿环境热湿环境1 1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
17、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建筑环境学第三章建筑环境学第三章-热湿环热湿环境境1 1 3.1 3.1 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
18、结构的传热过程3.2 3.2 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建建筑筑环环境境学学第第三三章章-热热湿湿环环境境1 1BB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90909090的
19、可见光。的可见光。的可见光。的可见光。BB 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建筑环境学第三章建筑环境学第三章-热湿环境热湿环境1 1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 建筑环境学第三章建筑环境学第三章-热湿环境热湿环境1 1BB 玻璃对辐射的选择性玻璃对辐射的选择性玻璃对辐射的
20、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 ,建筑环境学第三章建筑环境学第三章-热湿环境热湿环境1 1B 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，在玻璃表面沉积一层极薄的金表面沉积一层极
21、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-emissivity)Low-e(Low-emissivity)Low-e(Low-emissivity)Low-e(Low-emissivity)玻璃。对太阳辐射有高玻璃。对太阳辐射有高玻璃。对太阳辐射有高玻璃。对太阳辐射有高透和低透不同性能。透和低透不同性能。透和低透不同性能。透和低透不同性能。低透低透低透低透low-elow-e玻璃玻璃玻璃玻璃建筑环境学第三章建筑环境学第三章-热湿环境热湿环境1 1透射率透射率透射率透射率反射率反射率反射率反
22、射率建筑环境学第三章建筑环境学第三章-热湿环境热湿环境1 1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:建筑环境学第三章建筑环境学第三章-热湿环境热湿环境1 1B 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
23、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。建筑环境学第三章建筑环境学第三章-热湿环境热湿环境1 1BB 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。
24、再对反射辐射的透过。BB 假定两层材料的吸收假定两层材料的吸收假定两层材料的吸收假定两层材料的吸收百分比和反射百分比百分比和反射百分比百分比和反射百分比百分比和反射百分比完全相同，两层的吸完全相同，两层的吸完全相同，两层的吸完全相同，两层的吸收率相同吗？收率相同吗？收率相同吗？收率相同吗？建筑环境学第三章建筑环境学第三章-热湿环境热湿环境1 1太阳直太阳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
25、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6060！3535！建筑环境学建筑环境学第三章第三章-热湿热湿环境环境1 1BB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
26、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的如果忽略围护结构外表面与天空和周围物体之间的如果忽略围护结构外表面与天空和周围物体之间的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：长波辐射：长波辐射：长波辐射：建筑环境学第三章建筑环境学第三章-热湿环境热湿环境1 1B
27、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
28、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？BB 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QQQQL L L 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
29、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？建筑环境学第三章建筑环境学第三章-热湿环境热湿环境1 1建筑环境学第三章建筑环境学第三章-热湿热湿环境环境1 1建筑环境学第三章建筑环境学第三章-热湿环境热湿环境1 1BB
30、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建筑环境学第三章建筑环境学第三章-热湿环境热湿环境1 1B 非均质板壁的
31、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：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B 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=0
32、x=Qwall,cond建筑环境学第三章建筑环境学第三章-热湿环境热湿环境1 1 这部分热量将以这部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。建筑环境学第三章建筑环境学第三章-热湿环境热湿环境1 1B 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建筑环境学第三章建
33、筑环境学第三章-热湿环境热湿环境1 1B 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
34、定，容易求得较确定，容易求得B 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Qoutt ta,ina,in()建筑环境学第三章建筑环境学第三章-热湿环境热湿环境1 1 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QQQQout out out out 和和和和QQQQwall,condwall,condwall,condwall,cond却却
35、却却是减少的。是减少的。是减少的。是减少的。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,cond建筑环境学第三章建筑环境学第三章-热湿环境热湿环境1 1B 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，实际通过非透光围护结构进入到室内的热传导量实际
36、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，但有尽管通过围护结构的热传导量不确定，但有尽管通过围护结构的热传导量不确定，但有尽管通过围护结构的热传导量不确定，但有时又需要用时又需要用时又需要用时又需要用“得热得热得热得热”的概念，那怎么定义通的概念，那怎么定义
37、通的概念，那怎么定义通的概念，那怎么定义通过围护结构的热传导得热呢？过围护结构的热传导得热呢？过围护结构的热传导得热呢？过围护结构的热传导得热呢？建筑环境学第三章建筑环境学第三章-热湿环境热湿环境1 1BB 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HGHGHGHGwallwallwallwall，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，其他各室内表面的温假定除所考察的围护结构内表
38、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QQQQshwshwshwshw0 0 0 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量就被定义为通此时
39、，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：HGHGHGHGwallwallwallwall=HGHGHGHGwall,convwa
40、ll,convwall,convwall,convHGHGHGHGwall,lwwall,lwwall,lwwall,lw建筑环境学第三章建筑环境学第三章-热湿环境热湿环境1 1BB 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=tt=tt=t1 1 1 1+t t t t2 2
41、2 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热传到室内的热量小于上述定义下的
42、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建筑环境学第三章建筑环境学第三章-热湿环境热湿环境1 1B “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“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
43、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的得热VSVS?建筑环境学第三章建筑环境学第三章-热湿环境热湿
44、环境1 1BB 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
45、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
46、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VSVS建筑环境学第三章建筑环境学第三章-热湿环境热湿环境1 1B 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 w w=K K K Kv v v v (P P P Poutoutoutout-P-P-P-Pinini
47、nin)kg/skg/skg/skg/s mmmm2 2 2 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/(Nkg/(Nkg/(N s)s)s)s)或或或或 s/ms/ms/ms/m：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建筑环境学第三章建筑环境学第三章-热湿环境热湿环境1 1BB 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，就可于饱和水蒸汽分
48、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。建筑环境学第三章建筑环境学第三章-热热湿环境湿环境1 1建筑环境学第三章建筑环境学第三章-热湿环境热湿环境1 1BB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、断热塑钢框等BB玻璃层数有单玻、双玻、三玻等玻璃层
49、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)(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射阻隔性能玻璃表面可以
50、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-elow-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。建筑环境学第三章建筑环境学第三章-热湿环境热湿环境1 1B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见的是铝合金