文档介绍：第四章
建筑热湿环境
——形成室内热湿环境的原因,热湿负荷计算方法的原理
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第四章建筑热湿环境
学习目的:
掌握建筑室内热湿环境与外扰和内扰之间的关系以及建筑本身热特性的影响
太阳辐射对建筑物的作用;
室外温湿度对建筑热湿环境的作用;
建筑热惯性对建筑热湿环境的作用;
各种室内热湿源的作用特性;
掌握负荷的概念
负荷与得热的关系
常用的负荷预测方法原理
是建筑环境中最重要的部分
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与空气调节课程中的负荷求解部分的区别
空气调节课程
简单介绍负荷和得热之间的关系,重点介绍1-2种现行的负荷计算方法,要求学生达到会算负荷的程度。着重技术和技巧的层面。
本课程
着重介绍得热的产生和负荷形成的原理,要求学生对此有非常清晰的概念。对各种负荷计算方法技术发展,着重介绍发展历史和原理。本课程更着重概念和原理的层面,与技术发展相比是相对稳定的。
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建筑热湿环境知识框架
阴影面外表面得热
负荷的定义
负荷与得热的关系
室内其他湿源
建筑环境中的热湿环境
典型负荷计算方法原理介绍
围护结构热传递特性及其得热
传湿特性及其湿负荷
非透明体
围护结构湿传递特性及湿负荷
冷凝校验
半透明体
室外空气综合温度
墙体
湿传递
稳定热特性及得热
非稳定热特性及得热
其他形式进入室内的热量
冷负荷与热负荷
设备散热
照明散热
人体散热
空气渗透得热
得热
光学特性
热特性
稳定计算法
非稳定计算法
积分变换法
负荷与得热关系的数学表达式
模拟分析软件
谐波反应法
冷负荷系数法
基本原理
4
1
3
4
5
5
5
5
9
7
1
3
2
2
6
8
1—气温 2—太阳辐射 3—室外空气综合温度 4—热空气交换 5—建筑内表面辐射6—人体辐射换热 7—人体对流换热 8—人体蒸发散热 9—室内热源
室内热湿环境的形成
第4章建筑热湿环境
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基本概念
A: 室外气象条件——外扰
B: 室内发热/湿/尘量——内扰(照明、设备、人体、散湿)
C: 空调方式——广义外扰
◎外扰作用方式:①热交换:太阳辐射(透明/半透明体) 、热传导(围护结构)/(对流+辐射)
②空气交换:空气渗透、空调送风
◎内扰作用方式:
①辐射②对流③蒸发
★空气状态参数
变化的途径:
①对流
②空气直接混合
③蒸发
热,湿,尘源
Vi,Ii,di,i
Vo,Io,do,o
tw
Q W G
Pqw
Pqn
I
墙体传热/湿性能——影响内/外扰对室内空气环境的作用
6
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。
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。
得热
潜热
显热
辐射得热
对流得热
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围护结构热传递特性及其得热
非透明体/稳定热特性及得热(1)
导热特性:
λ——墙体导热系数,W/mK
×100
气体
~
Air:~
液体
~
Water:~
建筑材料
~
钢筋混凝土:~
金属
~240
建筑钢材
×20
保温材料<
保温材料其他要求:γ≯600~700kg/m3;
γ↑→↑;耐压强度:>4kg/cm2
要点: 空隙率, λair<< λsolid
tout
tin
λ
αout
W
N
αin
1
2
墙体传热模式:导热、辐射、对流
聚乙烯泡沫材料:~
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围护结构热传递特性及其得热
非透明体/稳定热特性及得热(1)
表面辐射特性:
一般建筑内墙:~,~
太阳集热器αs ↑,保温材料ε↓→常贴铝箔
ρ、α、τ——墙体表面反射率、吸收率、透射率
( τ=0:非透明体;<1:半透明体)
αs——表面的太阳吸收率
红砖:
ε= -
αs=-
外界
物体
辐射响应特性
对外辐射特性
但
Cb——黑体辐射系数:
W/(m2K4)
ε——表面黑度:
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工程上:
= f(墙表面平整度,室外风速)=19~23 W/(m2K)
= f(墙表面平整度)≈ W/(m2K)
表面换热特性:
对流换热系数:
辐射换热系数:
以外墙为例:
非透明体/稳定热特性及得热(2)
C12——表面1、2之间相当辐射系数,
C12=