清华大学：《环境建筑学》第四章 建筑热湿环境

第四章 建就热湿环境 清华大学建筑学院 建筑技术科学系 2001年

1 第四章 建筑热湿环境 清华大学 建筑学院 建筑技术科学系 2001年

建筑熟湿环境是如何形成的? 是建筑环境中最重要的内容 主要成因是外扰和内扰的影响和建筑 本身的热工性能 外扰:室外气候参数,邻室的空气温 排风 湿度 内扰:室内设备、照明、人员等室内 围护结构 热湿源 传导得热 透过玻璃 内部热源 日射得热 渗透风得热

2 建筑热湿环境是如何形成的?  是建筑环境中最重要的内容  主要成因是外扰和内扰的影响和建筑 本身的热工性能  外扰：室外气候参数，邻室的空气温 湿度  内扰：室内设备、照明、人员等室内 热湿源

基本概念 围护结构的热作用过程: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 式包括对流换热(对流质交换)、导热(水 蒸汽渗透)和辐射三种形式。 对流换热 (对流质交换) 围护结枃传热 传湿 导热 (水蒸汽渗透) 室内产热产湿 辐射

3 基本概念  围护结构的热作用过程：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 式包括对流换热（对流质交换）、导热（水 蒸汽渗透）和辐射三种形式。 对流换热 (对流质交换) 围护结构传热 传湿 室内产热产湿 辐射 导热 (水蒸汽渗透)

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。 对流得热 显热 得热 辐射得热 潜热 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

4 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

非透幽不同的表面对辐射的波长有选择性,黑色表 明国面对各种波长的辐射几乎都是全部吸收,而 白色表面可以反射几乎90%的可见光。 护結围护结构的表面越粗糙、颜色越深,吸收率 构外就越高,反射率越低 表面 表面抛光的铝 所吸※ 0,8 0.6 收的 饼 太阳 0,4 辐射反射吸收4图 锈蚀的生铁 光谱 黑色 白色表面 表面 热 辐射波长()

5 非透 明围 护结 构外 表面 所吸 收的 太阳 辐射 热 不同的表面对辐射的波长有选择性，黑色表 面对各种波长的辐射几乎都是全部吸收，而 白色表面可以反射几乎90％的可见光。  围护结构的表面越粗糙、颜色越深，吸收率 就越高，反射率越低。 反射 吸收

太阳辐射在玻滈中传递过程 玻璃对辐射的选择性 t00 90 6=4.78mm 只约 50 可见光 近红外线长波红外线 10 0305 0814223 384654 04061。01.826 44250 波长A,从m 普通玻璃的光谱透过率

6 太阳辐射在玻璃中传递过程  玻璃对辐射的选择性 0.8 可见光 近红外线 长波红外线 普通玻璃的光谱透过率

太阳辐射在跛璃中传递过程 将具有低发射率、高红 U-Value= 0.25 外反射率的金属(铝、 铜、银、锡等),使用 SHGC =0.39 真空沉积技术,在玻璃 39% of solar heat gain transmitted 表面沉积一层极薄的金 属涂层,这样就制成了 OW-e(LoW-emISsIVI vT〓0.70 70% of visible 玻璃。对太阳辐射有高 gnt transm透和低透不同性能。 低透low-e玻璃

7 太阳辐射在玻璃中传递过程  将具有低发射率、高红 外反射率的金属（铝、 铜、银、锡等），使用 真空沉积技术，在玻璃 表面沉积一层极薄的金 属涂层，这样就制成了 Low-e (Low-emissivity) 玻璃。对太阳辐射有高 透和低透不同性能。 低透low-e玻璃

太阳辐射在玻滈中传递过程 玻璃的吸收百分比a:a0=1-exp(-KL) (1r)(1-a) (1-r(1-ao)ra B (1-r)(1-a。) )(1-a (1-r)( 1r)(1-aa) (1r)(1-a) D (1r)(1-a)ra E (1r)(1-a。)r rr

8 太阳辐射在玻璃中传递过程 ( 1 - r ) a o 1 r ( 1 - r ) A ( 1 - r ) (1 - a o ) (1 -r )(1 -a o ) r ( 1 - r ) 2 ( 1 - a o ) (1 -r )(1 -a o ) 2 r (1 -r ) 2 (1 -a o ) 2 r B C (1 -r )(1 -a o ) 4 r 3 ( 1 - r ) 2 (1 -a o ) 4 r 3 (1 -a o ) 4 ( 1 - r ) r 4 (1 -r )(1 -a o ) 3 r 3 a o (1 -r )(1 -a o ) 2 r 2 (1 -r )(1 -a o ) 3 r 2 (1 -r ) 2 (1 -a o ) 3 r 2 (1 -r )(1 -a o ) 3 r 3 D E (1 -r )(1 -a o ) 2 r 2 a o (1 -r )(1 -a o ) r a o 玻璃的吸收百分比a0 : 1 exp( ) a0 = − −KL

太阳辐射在玻滈中传递过程 阳光照射到单层半透反太用单上 明薄层时,半透明薄 层对于太阳辐射的总 反射率、吸收率和透 吸收 过率是阳光在半透明 薄层内进行反射、吸 透过 收和透过的无穷次反 复之后的无穷多项之 和

9 太阳辐射在玻璃中传递过程  阳光照射到单层半透 明薄层时，半透明薄 层对于太阳辐射的总 反射率、吸收率和透 过率是阳光在半透明 薄层内进行反射、吸 收和透过的无穷次反 复之后的无穷多项之 和

太阳辐射在跛璃中传递过程 阳光照射到双层半 反射太阳照射在以层玻璃窗上 透明薄层时,还要 考虑两层半透明薄 层之间的无穷次反 吸收 射,以及再对反射 辐射的透过。 透过 假定两层材料的吸 收百分比和反射百 分比完全相同,两 层的吸收率相同吗? 10

10 太阳辐射在玻璃中传递过程  阳光照射到双层半 透明薄层时，还要 考虑两层半透明薄 层之间的无穷次反 射，以及再对反射 辐射的透过。  假定两层材料的吸 收百分比和反射百 分比完全相同，两 层的吸收率相同吗？