建筑熱濕環(huán)境二

室內(nèi)顯熱熱源包括照明、電器設(shè)備、人員

顯熱熱源散熱的形式輻射：進(jìn)入墻體內(nèi)表面、空調(diào)輻射板、透過(guò)玻璃窗到室外、其它室內(nèi)物體表面（家具、人體等）；對(duì)流：直接進(jìn)入空氣。顯熱熱源輻射散熱的波長(zhǎng)特征可見(jiàn)光和近紅外線：燈具、高溫?zé)嵩矗姞t等）長(zhǎng)波輻射：人體、常溫設(shè)備第二節(jié)房間冷負(fù)荷的形成及其計(jì)算方法概述室內(nèi)產(chǎn)熱1室外的產(chǎn)熱圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱作用過(guò)程：無(wú)論是通過(guò)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(duì)流換熱（對(duì)流質(zhì)交換）、導(dǎo)熱（水蒸汽滲透）和輻射三種形式。對(duì)流換熱(對(duì)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)2冷負(fù)荷與熱負(fù)荷冷負(fù)荷：維持一定室內(nèi)熱濕環(huán)境所需要的在單位時(shí)間內(nèi)從室內(nèi)除去的熱量，包括顯熱負(fù)荷和潛熱負(fù)荷兩部分。如果把潛熱負(fù)荷表示為單位時(shí)間內(nèi)排除的水分，則又可稱作濕負(fù)荷。熱負(fù)荷：維持一定室內(nèi)熱濕環(huán)境所需要的在單位時(shí)間內(nèi)向室內(nèi)加入的熱量，包括顯熱負(fù)荷和潛熱負(fù)荷兩部分。如果只控制室內(nèi)溫度，則熱負(fù)荷就只包括顯熱負(fù)荷。3得熱(HeatGainHG)：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(guò)程特點(diǎn)：由于圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱慣性的存在，通過(guò)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(duì)流得熱4通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的顯熱得熱

通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的顯熱得熱通過(guò)非透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱傳導(dǎo)通過(guò)玻璃窗的得熱外表面對(duì)流換熱外表面日射通過(guò)墻體導(dǎo)熱兩種方式機(jī)理不同5負(fù)荷的大小與去除或補(bǔ)充熱量的方式有關(guān)

常規(guī)的送風(fēng)方式空調(diào)需要去除的是進(jìn)入到空氣中的得熱量。冷輻射板空調(diào)需要去除的熱量除了進(jìn)入到空氣中的熱量外，還包括貯存在熱表面上的熱量。6得熱與冷負(fù)荷的關(guān)系

冷負(fù)荷與得熱有關(guān)，但不一定相等決定因素空調(diào)形式

送風(fēng)：負(fù)荷＝對(duì)流部分輻射：負(fù)荷＝對(duì)流部分＋輻射部分熱源特性：對(duì)流與輻射的比例是多少？圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能：蓄熱能力如何？如果內(nèi)表面完全絕熱呢？房間的構(gòu)造（角系數(shù)）注意：輻射的存在是延遲和衰減的根源！7各種得熱進(jìn)入空氣的途徑潛熱得熱、滲透空氣得熱得熱立刻成為瞬時(shí)冷負(fù)荷通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)導(dǎo)熱、通過(guò)玻璃窗日射得熱、室內(nèi)顯熱源散熱對(duì)流得熱部分立刻成為瞬時(shí)冷負(fù)荷輻射得熱部分先傳到各內(nèi)表面，再以對(duì)流形式進(jìn)入空氣成為瞬時(shí)冷負(fù)荷，因此負(fù)荷與得熱在時(shí)間上存在延遲。8得熱與冷負(fù)荷的關(guān)系9房間空氣的熱平衡關(guān)系

排除的對(duì)流熱＋空氣的顯熱增值＝

室內(nèi)熱源對(duì)流得熱＋壁面對(duì)流得熱＋滲透得熱1011室內(nèi)熱源對(duì)流流得熱室內(nèi)熱源得熱熱＝室內(nèi)內(nèi)熱源對(duì)流得得熱＋熱源向空調(diào)調(diào)輻射板的輻輻射＋熱源向向壁面的輻射射12壁面對(duì)流得熱熱通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的導(dǎo)熱得熱熱＋本壁面獲得得的通過(guò)玻璃璃窗的日射得得熱＝壁面對(duì)流流得熱＋本壁面向空空調(diào)輻射設(shè)備備的輻射＋本壁面向其其他壁面的長(zhǎng)長(zhǎng)波輻射＋本壁面向熱熱源的輻射Qcond13人體得熱量14房間的總冷負(fù)負(fù)荷房間的各種得得熱空氣的顯熱增增值內(nèi)表面輻射導(dǎo)導(dǎo)致的傳熱量差值值得熱和冷負(fù)荷的差值房間空氣熱平平衡的數(shù)學(xué)表表達(dá)式對(duì)輻射項(xiàng)進(jìn)行行了線性化而而導(dǎo)出15空氣滲透帶來(lái)來(lái)的得熱夏季：室內(nèi)外外溫差小，風(fēng)風(fēng)壓是主要?jiǎng)觿?dòng)力冬季：室內(nèi)外外溫差大，熱熱壓作用往往往強(qiáng)于風(fēng)壓，，造成底層房房間熱負(fù)荷偏偏大。因此冬冬季冷風(fēng)滲透透往往不可忽忽略。理論求解方法法：網(wǎng)絡(luò)平衡衡法，數(shù)值求求解《流體網(wǎng)絡(luò)原原理》課程將將介紹工程應(yīng)用：縫縫隙法、換氣氣次數(shù)法161946.USA1950s.USSR1967.Canada典型負(fù)荷計(jì)算算方法原理介介紹目的：使負(fù)荷荷計(jì)算能夠在在工程應(yīng)用中中實(shí)施發(fā)展：由不區(qū)分得熱和和冷負(fù)荷發(fā)展到考慮二二者的區(qū)別17穩(wěn)態(tài)算法不考慮建筑蓄蓄熱，負(fù)荷預(yù)預(yù)測(cè)值偏大動(dòng)態(tài)算法，積積分變換求解解微分方程冷負(fù)荷系數(shù)法法、諧波反應(yīng)應(yīng)法：夏季設(shè)設(shè)計(jì)日動(dòng)態(tài)模模擬。計(jì)算機(jī)模擬軟軟件DOE2(美美國(guó))、HASP(日本本)、ESP(英國(guó))DeST(清清華)常用的負(fù)荷求求解法18模擬分析軟件件GATE，60年代末，，美國(guó)，穩(wěn)態(tài)態(tài)計(jì)算現(xiàn)在美國(guó)：DOE-2、BLAST、EnergyPlus、、NBSLD英國(guó)：ESP日本：HASP中國(guó)：DeST19模擬分析軟件件：美國(guó)，反應(yīng)系系數(shù)法DOE-2由美國(guó)能源部部主持，美國(guó)國(guó)LBNL開(kāi)發(fā)，于1979年首首次發(fā)布的建建筑全年逐時(shí)時(shí)能耗模擬軟軟件，是目前前國(guó)際上應(yīng)用用最普遍的建建筑熱模擬商商用軟件，用用戶數(shù)估計(jì)達(dá)達(dá)到1000~2500家，遍及40多個(gè)國(guó)家家。其中冷熱熱負(fù)荷模擬部部分采用的是是反應(yīng)系數(shù)法法，假定室內(nèi)內(nèi)溫度恒定，，不考慮不同同房間之間的的相互影響。。EnergyPlus美國(guó)LBNL90年代代開(kāi)發(fā)的商用用、教學(xué)研究究用的建筑熱熱模擬軟件。。采用的是傳傳遞函數(shù)法（（反應(yīng)系數(shù)法法）。20模擬分析軟件件：歐洲，有限差差分法ESPESP(ESP-r)是是由英國(guó)Strathclyde大大學(xué)的能量系系統(tǒng)研究組1977－1984年間間開(kāi)發(fā)的建筑筑與設(shè)備系統(tǒng)統(tǒng)能耗動(dòng)態(tài)模模擬軟件。負(fù)負(fù)荷算法采用用的是有限差差分法求解一一維傳熱過(guò)程程，而不需要要對(duì)基本傳熱熱方程進(jìn)行線線性化，因此此可模擬具有有非線性部件件的建筑的熱熱過(guò)程，如有有特隆布?jí)?Trombewall)或相相變材料等變變物性材料的的建筑。采用用的時(shí)間步長(zhǎng)長(zhǎng)通常以分鐘鐘為單位。該該軟件對(duì)計(jì)算算機(jī)的速度和和內(nèi)存有較高高要求。21模擬分析軟件件：中國(guó)，狀態(tài)空空間法DeST90年代清華華大學(xué)開(kāi)發(fā)的的建筑與HVAC系統(tǒng)分分析和輔助設(shè)設(shè)計(jì)軟件。負(fù)負(fù)荷模擬部分分采用狀態(tài)空空間法，即采采用現(xiàn)代控制制論中的“狀狀態(tài)空間”的的概念，把建建筑物的熱過(guò)過(guò)程模型表示示成：狀態(tài)空間法的的求解是在空空間上進(jìn)行離離散，在時(shí)間間上保持連續(xù)續(xù)。對(duì)于多個(gè)個(gè)房間的建筑筑，可對(duì)各圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)和空空間列出方程程聯(lián)立求解，，因此可處理理多房間問(wèn)題題。其解的穩(wěn)定性性及誤差與時(shí)時(shí)間步長(zhǎng)無(wú)關(guān)關(guān)，因此求解解過(guò)程所取時(shí)時(shí)間步長(zhǎng)可大大至1小時(shí)，，小至數(shù)秒鐘鐘，而有限差差分法只能取取較小的時(shí)間間步長(zhǎng)以保證證解的精度和和穩(wěn)定性。但但狀態(tài)空間法法與反應(yīng)系數(shù)數(shù)法和諧波反反應(yīng)法相同之之處是均要求求系統(tǒng)線性化化，不能處理理相變墻體材材料、變表面面換熱系數(shù)、、變物性等非非線性問(wèn)題。。224.2.2穩(wěn)穩(wěn)態(tài)計(jì)算方法法方法采用室內(nèi)外瞬瞬時(shí)溫差或平平均溫差，負(fù)負(fù)荷與以往時(shí)時(shí)刻的傳熱狀狀況無(wú)關(guān)：Q＝KFT特點(diǎn)簡(jiǎn)單，可手手工計(jì)算未考慮圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)的蓄蓄熱性能，，計(jì)算誤差差偏大應(yīng)用條件蓄熱小的輕輕型簡(jiǎn)易圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)室內(nèi)外溫差差平均值遠(yuǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于室室內(nèi)外溫度度的波動(dòng)值值23穩(wěn)態(tài)算法舉舉例：北京京室外氣溫溫和室內(nèi)控控制溫度比比較244－25第三類邊界界條件：太難求解了了！非均勻板壁壁的不穩(wěn)定定傳熱:其中內(nèi)表面面長(zhǎng)波輻射射：積分變換法法基本原理理(1)4.2房間冷負(fù)荷荷的形成及及其計(jì)算方方法概述4.2.3非透透明體圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)負(fù)荷及諧波波反應(yīng)系數(shù)數(shù)法254－26積分變換法法基本原理理(2)對(duì)于常系數(shù)數(shù)的線性偏偏微分方程程，采用積積分變換如如傅立葉變換換或拉普拉斯變變換。積分變換的的概念是把函數(shù)從從一個(gè)域中中移到另一一個(gè)域中，，在這個(gè)新新的域中，，函數(shù)呈現(xiàn)現(xiàn)較簡(jiǎn)單的的形式，因因此可以求求出解析解解。然后再再對(duì)求得的的變換后的的方程解進(jìn)進(jìn)行逆變換換，獲得最最終的解。。B域：?jiǎn)栴}題容易求解解對(duì)函數(shù)進(jìn)行行積分變換求解A域：?jiǎn)栴}題難以求解解對(duì)函數(shù)解進(jìn)進(jìn)行積分逆變換換獲得解4.2房間冷負(fù)荷荷的形成及及其計(jì)算方方法概述4.2.3非透透明體圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)負(fù)荷及諧波波反應(yīng)系數(shù)數(shù)法如何選用？？偏微分方程程變換為常微分方程程常微分方程程變換為代數(shù)方程264－27拉普拉斯變變換的解形式：傳遞遞矩陣或s-傳遞函數(shù)傳遞函數(shù)問(wèn)題的解積分變換法法基本原理理(3)4.2房間冷負(fù)荷荷的形成及及其計(jì)算方方法概述4.2.3非透透明體圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)負(fù)荷及諧波波反應(yīng)系數(shù)數(shù)法系統(tǒng)Input(t)Output(t)274－28疊加單元擾量

擾量τ單元擾量響響應(yīng)響應(yīng)τ分解拉普拉斯變變換：熱傳遞過(guò)過(guò)程是線性性定常系統(tǒng)統(tǒng)傅立葉變換換：擾量周期期變化Z變換：擾量非規(guī)則變化化擾量擾量Input()ττ室外參數(shù)τ三角波分解解諧波反應(yīng)法法疊加條件：：線性定常系系統(tǒng)傳遞函數(shù)冷負(fù)荷系數(shù)數(shù)法積分變換法法基本原理理(4)284－29諧波反應(yīng)法法：任何一連續(xù)續(xù)可導(dǎo)曲線線均可分解解為正(余)弦波之和。。把外擾分分解為余弦弦波，分別別求出每個(gè)個(gè)正(余)弦波外擾的的室內(nèi)響應(yīng)應(yīng)，并進(jìn)行行疊加。典型擾量輸輸入：室外外空氣溫度度，輸出：：室內(nèi)壁溫溫反應(yīng)系數(shù)法法(冷負(fù)荷系數(shù)數(shù)法)：任何連續(xù)曲曲線均可離離散為脈沖沖波之和。。將外擾分分解為脈沖沖，分別求求得脈沖外外擾的室內(nèi)內(nèi)響應(yīng)，再再進(jìn)行疊加加獲得室內(nèi)內(nèi)負(fù)荷。對(duì)應(yīng)離散系系統(tǒng)，拉普普拉斯變換換轉(zhuǎn)化為Z變換典型擾量輸輸入：室內(nèi)內(nèi)熱源得熱熱，輸出：：室內(nèi)負(fù)荷荷積分變換法法基本原理理(5)4.2房間冷負(fù)荷荷的形成及及其計(jì)算方方法概述4.2.3非透透明體圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)負(fù)荷及諧波波反應(yīng)系數(shù)數(shù)法294－30＝＋＋16.9℃-55152535450144028804320576072008640-200200144028804320576072008640-7.507.5050100150武漢市室外外干球溫度度的全年變變化傅立葉級(jí)數(shù)數(shù)分解諧波反應(yīng)法法(1)4.2.3非透透明體圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)負(fù)荷及諧波波反應(yīng)系數(shù)數(shù)法304－31室外溫度按按余弦波（（傅氏級(jí)數(shù)數(shù)）分解（（負(fù)荷為各各階余弦波波響應(yīng)之和和）—————諧波反應(yīng)計(jì)計(jì)算方法波幅的衰減減相位的延遲遲系統(tǒng)tz,n()n,n()擾量響應(yīng)ntz,pAnT/ntzτn△n,n=An/n＝△tz,n/n室外空氣綜綜合溫度室內(nèi)壁面溫溫度擾量響應(yīng)擾量響應(yīng)?An＝△tz,nBn＝△n,n諧波反應(yīng)法法(2)——單一諧波4.2.3非透透明體圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)負(fù)荷及諧波波反應(yīng)系數(shù)數(shù)法諧波反應(yīng)法法314－32室外空氣綜合溫度1階諧波2階諧波3階諧波時(shí)刻/h平均值n、n——圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)對(duì)n階階綜合溫度擾量傳至內(nèi)表面的衰減度及及相位延遲遲時(shí)間，定定義：對(duì)于諧波疊疊加的室外外(綜合)空氣溫度度：如用振幅表表示：諧波反應(yīng)法法(3)——多階諧波4.2.3非透透明體圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)負(fù)荷及諧波波反應(yīng)系數(shù)數(shù)法324－33雙向(諧波)變化——疊疊加計(jì)算穩(wěn)定傳熱：：tz,p、tn,p→qn,p=K（tz,p－tn,p）①qn()=①+②+③＝qn,p+△qn1()+△qn2()tn=C,僅△tz()作用:△tz()→△n()→△qn1()②tz=C,僅△tn()作用:△tn()→△n()→△qn2()③外表面瞬時(shí)時(shí)得熱：內(nèi)表面瞬時(shí)時(shí)放熱：取得νn、n的途徑：大量性能試試驗(yàn)得到（（但很有限限），目前前手冊(cè)中的的大部分?jǐn)?shù)數(shù)據(jù)屬這類類；理論計(jì)算得得到（見(jiàn)4.1.2）。（傳入室內(nèi)內(nèi)的得熱量量）諧波反應(yīng)法法(4)——得熱計(jì)算4.2.3非透透明體圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)負(fù)荷及諧波波反應(yīng)系數(shù)數(shù)法334－34外表面太陽(yáng)陽(yáng)吸收系數(shù)數(shù)房間的衰減減與延遲負(fù)荷溫差n’,’’n冷負(fù)荷溫度度諧波反應(yīng)法法(6)——工程簡(jiǎn)便計(jì)計(jì)算方法4.2.3非透透明體圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)負(fù)荷及諧波波反應(yīng)系數(shù)數(shù)法n’,’’n344－35軟件名功能負(fù)荷計(jì)算方法條件DOE-2（美）全年逐時(shí)能耗模擬反應(yīng)系數(shù)法恒物性ESP（英）建筑、設(shè)備系統(tǒng)能耗有限差分法變物性EnergyPlus（美）建筑、設(shè)備系統(tǒng)能耗傳遞函數(shù)法(反應(yīng)系數(shù)法)恒物性HASP(日本)建筑、設(shè)備系統(tǒng)能耗熱平衡法恒物性DeST(中)建筑、設(shè)備系統(tǒng)能耗狀態(tài)空間法恒物性其他還有：BLAST（美）、NBSLD（美）計(jì)算機(jī)模擬擬分析軟件件概況z4.2房間冷負(fù)荷的形形成及其計(jì)算方方法概述4.2.3非非透明體圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)荷及及諧波反應(yīng)系數(shù)數(shù)法354－36DOE-2(DesignofExperience)由美國(guó)能源部主主持，美國(guó)LBNL開(kāi)發(fā)，于1979年首次發(fā)布的建筑全年逐時(shí)能能耗模擬軟件，是目前國(guó)國(guó)際上應(yīng)用最普普遍的建筑熱模模擬商用軟件，，用戶數(shù)估計(jì)達(dá)達(dá)到1000~2500家，遍及40多個(gè)國(guó)家。其中中冷熱負(fù)荷模擬擬部分采用的是是反應(yīng)系數(shù)法，假定室內(nèi)溫度恒定，不考慮不同房房間之間的相互互影響。EnergyPlus美國(guó)LBNL90年代開(kāi)發(fā)的商用用、教學(xué)研究用用的建筑熱、光模擬擬＋系統(tǒng)軟件。采用的是是傳遞函數(shù)法（反應(yīng)系數(shù)法））。z計(jì)算機(jī)模擬分析析軟件概況364－37ESP-r(EnergySimulationProgramforResearch)ESP(ESP-r)是由英國(guó)Strathclyde大學(xué)的能量系統(tǒng)統(tǒng)研究組1977－1984年間開(kāi)發(fā)的建筑環(huán)境與設(shè)備備系統(tǒng)能耗動(dòng)態(tài)模擬軟軟件。負(fù)荷算法法采用的是有限差分法求解一維傳熱過(guò)過(guò)程，而不需要對(duì)基本傳熱方方程進(jìn)行線性化，因此可模擬具有非線性部件的建筑的熱過(guò)程程，如有特隆布布?jí)?Trombewall)或相變材料等變變物性材料的建建筑。采用的時(shí)時(shí)間步長(zhǎng)通常以以分鐘為單位。。該軟件對(duì)計(jì)算算機(jī)的速度和內(nèi)內(nèi)存有較高要求求。HASP(Heating,Air-conditioningandSanitayEngineeringProgram)日本1971開(kāi)發(fā)，采用熱平衡方法動(dòng)態(tài)計(jì)算負(fù)荷，，強(qiáng)化建筑并考考慮系統(tǒng)的能耗耗模擬軟件。z計(jì)算機(jī)模擬分析析軟件概況374－38DeST(Designer’sSimulationToolkit)90年代清華大學(xué)開(kāi)開(kāi)發(fā)的建筑與HVAC系統(tǒng)分析和輔助設(shè)計(jì)軟件。負(fù)荷模擬部分分采用狀態(tài)空間間法，即采用現(xiàn)現(xiàn)代控制論中的的“狀態(tài)空間”的概念，把建筑筑物的熱過(guò)程模模型表示成：狀態(tài)空間法的求解是在空間上進(jìn)行離散，在時(shí)間上保持連續(xù)。對(duì)于多個(gè)房間間的建筑，可對(duì)對(duì)各圍護(hù)結(jié)構(gòu)和和空間列出方程程聯(lián)立求解，因因此可處理多房間問(wèn)題。其解的穩(wěn)定性及及誤差與時(shí)間步步長(zhǎng)無(wú)關(guān)，因此此求解過(guò)程所取取時(shí)間步長(zhǎng)可大大至1小時(shí)，小至數(shù)秒秒鐘，而有限差差分法只能取較較小的時(shí)間步長(zhǎng)長(zhǎng)以保證解的精精度和穩(wěn)定性。。但狀態(tài)空間法與反反應(yīng)系數(shù)法和諧諧波反應(yīng)法相同同之處是均要求求系統(tǒng)線性化，，不能處理相變墻體材料、、變表面換熱系系數(shù)、變物性等等非線性問(wèn)題。z分階段計(jì)算機(jī)模擬分析析軟件概況384－39日射得熱溫差傳熱得熱得熱分析：——玻璃吸收的太陽(yáng)陽(yáng)輻射向室內(nèi)傳傳入的分額4.2房間冷負(fù)荷的形形成及其計(jì)算方方法概述4.2.4半半透明體圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)得熱與負(fù)負(fù)荷及其節(jié)能方方法半透明體圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)得熱1.日射透射得得熱2.內(nèi)壁面對(duì)流流得熱：日射吸吸熱得熱、溫差差傳熱得熱q=Iq=I394－40定義：日射得熱因數(shù)處理方法：先解標(biāo)準(zhǔn)玻璃得熱，其他玻璃則采用用修正系數(shù)半透明體圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)得熱工程處理：定義標(biāo)準(zhǔn)玻璃標(biāo)準(zhǔn)玻璃：我國(guó)采用3mm厚的普通玻璃璃當(dāng)入射角為i=0時(shí)，=0.8，=0.074，，=0.126標(biāo)準(zhǔn)玻璃日射得得熱——日射得熱因因數(shù)Ds404－41吸熱玻璃：在玻璃中添加金金屬離子或某些些物質(zhì)形成著色色玻璃，獲得較較高吸收率。20世紀(jì)60年代流行——豐富色彩。反射玻璃：在玻璃表面附加加一層膜，使之之反射更多太陽(yáng)陽(yáng)輻射，獲得較較高反射率。20年代70世紀(jì)流行——映射景色。吸熱玻璃與反射玻璃比較較玻璃溫度：31.4℃39.5℃36.8℃比較條件：厚度度3mm，環(huán)境境：32℃，室室內(nèi)：24℃，，太陽(yáng)日射強(qiáng)度度：600W/m2，溫差傳熱：49.4W/m2普通玻璃吸熱玻璃反射玻璃0.865

0.06

0.051

0.111

0.024

0.889

0.075

0.150.45

0.31

0.09

0.40

0.60

0.46

0.30

0.10

0.32

0.38

0.22

0.600.40

4.2.4半半透明體圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)得熱與負(fù)負(fù)荷及其節(jié)能方方法玻璃面發(fā)展及其其節(jié)能特性414－42low-e玻璃：將具有低發(fā)射射率、高紅外外反射率的金金屬（鋁、銅銅、銀、錫等等），使用真真空沉積技術(shù)術(shù)，在玻璃表表面沉積一層層極薄的金屬屬涂層，這樣樣就制成了Low-e(Low-emissivity)玻璃。對(duì)太陽(yáng)陽(yáng)輻射有高透透和低透不同同性能。4.2.4半半透明體體圍護(hù)結(jié)構(gòu)得得熱與負(fù)荷及及其節(jié)能方法法玻璃面發(fā)展及及其節(jié)能特性性424－434.2.4半半透明體體圍護(hù)結(jié)構(gòu)得得熱與負(fù)荷及及其節(jié)能方法法玻璃面發(fā)展及及其節(jié)能特性性可見(jiàn)光冬季型Low-E玻璃7.0%45.6%45,2%2.2%普通玻璃高高高高高低吸熱玻璃中中中中中低反射玻璃低低低中低low-e玻璃低低低近紅外線可見(jiàn)光紫外線長(zhǎng)波紅外線透過(guò)率高～中內(nèi)鍍非常薄但但又耐久的鍍鍍銀薄層。20世紀(jì)80年代盛行行——節(jié)能玻璃?！募尽鷸|西向434－447030透過(guò)：100打開(kāi)的窗戶僅內(nèi)窗簾19對(duì)流：4透過(guò)：77816mm普玻透過(guò)：19對(duì)流：32反射：4951反射對(duì)流6mm+內(nèi)百葉82對(duì)流：8透過(guò)：1018反射對(duì)流外百葉+6mm各種遮陽(yáng)及遮遮擋的日射得得熱比較降低通過(guò)玻璃璃門窗傳入室室內(nèi)熱量的措措施4.2房間冷負(fù)荷的的形成及其計(jì)計(jì)算方法概述述4.2.4半半透明體體圍護(hù)結(jié)構(gòu)得得熱與負(fù)荷及及其節(jié)能方法法444－45有效面積系數(shù)數(shù)地點(diǎn)修正系數(shù)數(shù)降低通過(guò)玻璃璃門窗傳入室室內(nèi)熱量的措措施4.2房間冷負(fù)荷的的形成及其計(jì)計(jì)算方法概述述4.2.4半半透明體體圍護(hù)結(jié)構(gòu)得得熱與負(fù)荷及及其節(jié)能方法法玻璃的遮陽(yáng)系系數(shù)(遮擋系數(shù))窗戶的遮陽(yáng)系數(shù)窗戶面積例4-8、例例4-9不同措施的日日射得熱窗玻璃的遮陽(yáng)系數(shù)窗戶得熱454－46降低通過(guò)玻璃璃門窗傳入室室內(nèi)熱量的措措施4.2房間冷負(fù)荷的的形成及其計(jì)計(jì)算方法概述述4.2.4半半透明體體圍護(hù)結(jié)構(gòu)得得熱與負(fù)荷及及其節(jié)能方法法通風(fēng)窗、雙層層通風(fēng)玻璃幕幕墻內(nèi)藏百葉排風(fēng)排風(fēng)內(nèi)藏百葉內(nèi)玻璃幕墻外玻璃幕墻回/排風(fēng)卷簾百葉外玻璃幕墻回/排風(fēng)卷簾百葉外玻璃幕墻回/排風(fēng)通風(fēng)風(fēng)窗窗空氣屏障障式吸熱后產(chǎn)生煙煙囪效應(yīng)自然機(jī)械通風(fēng)排熱改善窗際微環(huán)環(huán)境原理：節(jié)能464－47特隆布?jí)?74－48484－49通風(fēng)夾層的節(jié)節(jié)能特性494－50通風(fēng)雙層玻璃璃窗，內(nèi)置百百頁(yè)呼吸式玻璃幕幕墻：504－51a)外立面b)通風(fēng)風(fēng)換氣層圖4-29雙雙層通風(fēng)玻玻璃幕墻降低通過(guò)玻璃璃門窗傳入室室內(nèi)熱量的措措施雙層通風(fēng)玻璃璃幕墻與通風(fēng)窗之區(qū)區(qū)別？51通過(guò)玻璃板壁的傳熱透過(guò)玻璃的日射得熱通過(guò)玻璃窗的得熱4.2.4.半透明體圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)得熱熱與負(fù)荷及其其調(diào)節(jié)方法得熱與玻璃窗窗的種類及其其熱工性能有有重要的關(guān)系系。1）通過(guò)玻璃璃板壁的傳熱熱量52透過(guò)單位面積積玻璃的太陽(yáng)陽(yáng)輻射得熱：：玻璃吸收太陽(yáng)陽(yáng)輻射造成的的房間得熱：：注意：玻璃吸吸熱后會(huì)向內(nèi)內(nèi)、外兩側(cè)散散熱總得熱：HGsolar＝HGglass,+HGglass,a2）透過(guò)玻璃璃的日射得熱熱53通過(guò)玻璃窗的的得熱量標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)的熱熱量（SSG,StandardSolarheatGain）——以以某種類型和和厚度的玻璃璃作為標(biāo)準(zhǔn)透透光材料，取取其在無(wú)遮擋擋條件下的太太陽(yáng)得熱量作作為標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)陽(yáng)得熱量。目前我國(guó)、美美國(guó)和日本均均采用3mm厚普通窗玻玻璃作為標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)透光材料，，英國(guó)以5mm厚窗玻璃璃作為標(biāo)準(zhǔn)透透光材料。54通過(guò)玻璃窗的的得熱可利用對(duì)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)玻璃的得熱熱SSGDi和SSGdif進(jìn)行修正來(lái)獲獲得簡(jiǎn)化計(jì)算算結(jié)果：實(shí)際照射面積積比玻璃的遮擋系系數(shù)遮陽(yáng)設(shè)施的遮遮陽(yáng)系數(shù)窗的有效面積積系數(shù)55通風(fēng)雙層玻璃璃窗，內(nèi)置百百頁(yè)56網(wǎng)絡(luò)平衡法原原理節(jié)點(diǎn)平衡：AG＝0回路壓力平衡衡：BP＝0各支路和節(jié)點(diǎn)點(diǎn)均編號(hào)。網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)矩陣陣A元素aij：由i點(diǎn)到j(luò)點(diǎn)為1，反之之為-1，，無(wú)關(guān)為0。?；净芈肪仃囮嘊元素bij：由j支路與i回路同向?yàn)?，反之為-1，無(wú)關(guān)關(guān)為0。574－58冷負(fù)荷系數(shù)法法——原理4.2.5冷冷負(fù)荷系系數(shù)法與室內(nèi)內(nèi)負(fù)荷室內(nèi)熱源簡(jiǎn)化化基本思想：：擾量×系數(shù)室內(nèi)熱源設(shè)備備：冷負(fù)荷系數(shù)HG(0)——內(nèi)熱源散散熱量-0——熱源開(kāi)始始散熱至計(jì)算算時(shí)刻CLQ(-0)——冷負(fù)負(fù)荷系數(shù)負(fù)荷強(qiáng)度系系數(shù)，它與與開(kāi)始使用用時(shí)間和連連續(xù)使用時(shí)時(shí)間有關(guān)，，與建筑熱熱特性有關(guān)關(guān)。58設(shè)備使用1小時(shí)的室室內(nèi)負(fù)荷響響應(yīng)得熱：Q(t)－－輸入入干擾負(fù)荷：CLQ(t)－－響應(yīng)應(yīng)反應(yīng)系數(shù)法法原理圖示示(1)59設(shè)備使用2小時(shí)的室室內(nèi)負(fù)荷反應(yīng)系數(shù)法法原理圖示示(2)60設(shè)備使用10小時(shí)的的室內(nèi)負(fù)荷荷響應(yīng)反應(yīng)系數(shù)法法原理圖示示(3)61反應(yīng)系數(shù)法法反應(yīng)系數(shù)的的大小即反反應(yīng)了某一一項(xiàng)因素對(duì)對(duì)某時(shí)刻負(fù)負(fù)荷大小的的影響程度度。反應(yīng)應(yīng)系數(shù)為0~1，相相當(dāng)于影響響為0~100%。。內(nèi)外擾的處處理圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳傳熱采用冷冷負(fù)荷溫度度日射冷負(fù)荷荷采用冷負(fù)負(fù)荷系數(shù)內(nèi)擾采用冷冷負(fù)荷系數(shù)數(shù)62(a)圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳傳熱冷負(fù)荷荷基本計(jì)算算式Qcl()=KF[tcl()–tin]tcl()為冷負(fù)荷荷溫度逐時(shí)時(shí)值，與圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)類型、、氣象條件件、朝向有有關(guān)。tcl()反映了室室外空氣溫溫度、陽(yáng)光光輻射、建建筑物蓄熱熱等因素的的綜合影響響。tinKFtcl(t)Qcl(t)冷負(fù)荷溫度度：一個(gè)當(dāng)量溫溫度室內(nèi)溫度63(b)日日射冷負(fù)荷荷Qcl()=FCsCnDt·maxCcl()F為窗面積積，Dt·max是日射得熱熱因素最大大值Ccl()是冷負(fù)荷荷系數(shù)，與緯度、、朝向有關(guān)關(guān)。Cs為玻璃遮擋擋系數(shù)，Cn為遮陽(yáng)系數(shù)數(shù)。Qcl(t)D·maxFCsCnCcl()反應(yīng)系數(shù)法法64內(nèi)擾冷負(fù)荷荷Qcl()=HG(0)Ccl(-0)HG(0)為內(nèi)熱源散散熱量Ccl(-0)是冷負(fù)荷荷系數(shù)Ccl(-0)與開(kāi)始使使用時(shí)間和和 連續(xù)使使用時(shí)間有有關(guān)，與建建 筑熱特特性有關(guān)。。QQcl()Ccl(t-0)反應(yīng)系數(shù)法法65諧波反應(yīng)法法對(duì)外擾的分分解：室外外空氣綜合合溫度tz()=tzp+tz()=tzp+tznsin(n+n)=A0+Ansin(2n/T+n)對(duì)外擾的響響應(yīng)形式：：圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)對(duì)不同頻頻率外擾有有一定的衰衰減n=An/Bn與延遲n，響應(yīng)也是是傅立葉級(jí)級(jí)數(shù)形式：：tin,n()=An/nsin(2n/T+n-n)]通過(guò)圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)形成的的負(fù)荷：疊疊加tin,n()可得出出tin()，通過(guò)過(guò)tin()和室內(nèi)內(nèi)熱平衡衡就可求求出負(fù)荷荷。66諧波反應(yīng)應(yīng)法玻璃窗冷冷負(fù)荷傳熱溫差差用外氣氣溫而不不是室外外綜合溫溫度：Qcl()=KFt()=KF[twp–tin+twnsin(n+n)]內(nèi)擾冷負(fù)負(fù)荷對(duì)內(nèi)擾響響應(yīng)的分分解方法法類似對(duì)對(duì)外擾響響應(yīng)的分分解。67諧波反應(yīng)應(yīng)法的簡(jiǎn)簡(jiǎn)化算法法算法繁瑣瑣，故需需要簡(jiǎn)化化傳導(dǎo)部分分(墻、、窗)：：Qcl()=KFt-t為負(fù)荷溫溫差，表表中值為為室溫26℃時(shí)時(shí)溫差，，可修正正。算法法同冷負(fù)負(fù)荷系數(shù)數(shù)法。日射部分分：Qcl()=xgxdCnCsFJ()xg窗有效面面積系數(shù)數(shù)，xd地點(diǎn)修正正系數(shù)，，J()為負(fù)荷荷強(qiáng)度。。xdJ相當(dāng)于冷冷負(fù)荷系系數(shù)法的的D·maxQcl()，xgF相當(dāng)于于冷負(fù)荷荷系數(shù)法法的F。。內(nèi)擾部分分：Qcl()=HG(0)JX-oJX-o為設(shè)備負(fù)負(fù)荷強(qiáng)度度系數(shù)(-0時(shí)刻)，，同冷負(fù)負(fù)荷系數(shù)數(shù)法的Ccl()。68兩種積分分變換法法總結(jié)諧波反應(yīng)應(yīng)法的簡(jiǎn)簡(jiǎn)化算法法與冷負(fù)負(fù)荷系數(shù)數(shù)法形式式一致。。為了便于于手工計(jì)計(jì)算，均均把內(nèi)外外擾通過(guò)過(guò)一個(gè)板板壁形成成的冷負(fù)負(fù)荷分離離出來(lái)，，作為一一個(gè)孤立立的過(guò)程程處理，，不考慮慮與其它它墻面