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《建筑環(huán)境學_呂潔_建筑熱濕環(huán)境》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、§1太陽輻射對建筑物的熱作用§2建筑圍護結(jié)構(gòu)的熱濕傳遞與得熱§3以其他形式進入室內(nèi)的熱量和濕量§4冷負荷與熱負荷§5典型負荷計算方法原理介紹第三章建筑熱濕環(huán)境室內(nèi)熱濕環(huán)境室內(nèi)設(shè)備、照明、人員等§1太陽輻射對建筑物的熱作用外擾內(nèi)擾窗戶透過輻射圍護結(jié)構(gòu)熱濕傳導室內(nèi)外空氣對流室外氣候參數(shù)室外空氣溫濕度太陽輻射風速風向變化鄰室空氣溫濕度對流輻射蒸發(fā)或吸濕外擾中的輻射熱圍護結(jié)構(gòu)外表面輻射圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面?zhèn)鲗α鬏椛涫覂?nèi)空氣室內(nèi)空氣通過縫隙滲透通過開啟孔洞侵入輻射圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面及其他物體表面對流輻射室內(nèi)空氣§1
2、太陽輻射對建筑物的熱作用室外空氣對流輻射室內(nèi)透射窗戶外擾中的濕量內(nèi)擾中的濕量蒸發(fā)室外空氣傳質(zhì)圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面蒸發(fā)擴散室內(nèi)空氣室內(nèi)空氣通過縫隙滲透通過開啟孔洞侵入蒸發(fā)室內(nèi)空氣內(nèi)擾中的熱量對流輻射室內(nèi)空氣§1太陽輻射對建筑物的熱作用吸濕圍護結(jié)構(gòu)外表面某時刻的得熱(HeatGain,HG):某時刻在內(nèi)外擾作用下進入房間的總熱量,包括顯熱和潛熱。顯熱對流得熱(如室內(nèi)熱源的對流散熱、圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面與室內(nèi)空氣之間的對流換熱)輻射得熱(如透過窗玻璃進入室內(nèi)的太陽輻射、照明燈具的輻射得熱)由于圍護結(jié)構(gòu)本身存在的熱慣
3、性,通過圍護結(jié)構(gòu)的得熱量與外擾之間存在著衰減和延遲的關(guān)系§1太陽輻射對建筑物的熱作用§1太陽輻射對建筑物的熱作用一、圍護結(jié)構(gòu)外表面所吸收的太陽輻射熱1.不透明物體對太陽輻射的吸收圍護結(jié)構(gòu)的表面越粗糙、顏色越深,吸收率越高,反射率越低。2.半透明物體對太陽輻射的吸收、反射和透過玻璃對可見光和波長為3um以下的短波紅外線來說,幾乎是透明的,但卻能有效的阻止長波紅外線輻射?!?太陽輻射對建筑物的熱作用將具有低發(fā)射率、高紅外反射率的金屬(鋁、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
4、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§1太陽輻射對建筑物的熱作用——空氣—半透明薄層界面的反射百分比——射線單程通過半透明薄層的吸收百分比陽光從空氣入射進入玻璃薄層,由于分界面的反射作用,只有(1-r)的輻射能進入玻璃層;經(jīng)玻璃的吸收作用,剩余的(1-r)(1-a0)的輻射能才能抵達第二個分界面;§1太陽輻射對建筑物的熱作用陽光照射到半透明薄層時,半透明薄層對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)進行反射
5、、吸收和透過的無窮次反復之后的無窮多項之和。半透明薄層的總吸收率為:半透明薄層的總反射率為:§1太陽輻射對建筑物的熱作用半透明薄層的總透過率為:兩層半透明薄層的總透過率為:兩層半透明薄層的總反射率為:§1太陽輻射對建筑物的熱作用第一、二層半透明薄層的總吸收率分別為:空氣-半透明薄層界面的反射百分比r與射線的入射角和波長有關(guān),其關(guān)系式為:其中i1和i2分別為入射角和折射角。入射角和折射角的關(guān)系取決于兩種介質(zhì)的性質(zhì),即與兩種介質(zhì)的折射指數(shù)n有關(guān),其關(guān)系式為:空氣的平均折射指數(shù)n=1.0;在太陽光譜范圍
6、內(nèi),玻璃的平均折射指數(shù)n=1.526?!?太陽輻射對建筑物的熱作用半透明薄層對太陽輻射的吸收現(xiàn)象與大氣層對太陽光輻射的吸收規(guī)律相同,即不同波長的輻射按指數(shù)關(guān)系衰減:In=I0exp(-KL)輻射強度被吸收的百分比為:式中:L—射線在半透明薄層中的行程,與入射角和折射指數(shù)有關(guān);Kλ—消光系數(shù),與半透明薄層的材料物性及射線的波長有關(guān)§1太陽輻射對建筑物的熱作用對應其波長的材料的消光系數(shù)射線在半透明薄層中的行程L取決于:射線單程通過半透明薄層的吸收百分比可近似認為玻璃對長波輻射不透明;半透明薄層的吸收率
7、、反射率和透過率都隨入射角改變?!?太陽輻射對建筑物的熱作用二、室外空氣綜合溫度tz(Solar-airtemperature)§1太陽輻射對建筑物的熱作用圍護結(jié)構(gòu)外表面得熱=太陽輻射熱量+長波輻射換熱量+對流換熱量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§1太陽輻射對建筑物的熱作用60℃!35℃!建筑物外表面單位面積上得到的熱量為:tz——室外空氣綜合溫度§1太陽輻射對建筑物的熱作用相當于室外氣溫由原來的tair增加了一個太陽輻射的等效溫度αI/α
8、out值。是當量室外溫度,非實際室外空氣溫度,方便計算。室外空氣綜合溫度tz的表達式:在一般空調(diào)負荷計算中不考慮圍護結(jié)構(gòu)外表面與天空和周圍物體之間的長波輻射,則:§1太陽輻射對建筑物的熱作用Think,tz與有效天空溫度Tsky、室外空氣溫度tair相同嗎?與什么因素有關(guān)?人們常說的“體感溫度”是什么?tz:綜合表達了室外空氣溫度、太陽輻射、圍護結(jié)構(gòu)外表面與天空和周圍物體之間的長波輻射的一個綜合熱作用,是考慮了室外空氣和太陽短波輻射的加熱作用、及圍護結(jié)構(gòu)外表面的有效長波輻射的自然散