03第3章热湿环境
第三章建筑热湿环境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：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。
基本概念得热(H e a t G a i n−−H G)：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。
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.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。
太阳辐射在玻璃中传递过程玻璃对辐射的选择性太阳辐射在玻璃中传递过程室外空气综合温度室外空气综合温度S o l a r-a i r T e m p e r a t u r e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。
是为了计算方便推出的一个当量的室外温度。
（推导过程见板书！）室外空气综合温度S o l a r-a i r T e m p e r a t u r e人们常说的太阳下的“体感温度”是什么？室外空气综合温度与什么因素有关？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？天空辐射（夜间辐射）围护结构外表面与环境的长波辐射换热Q L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的长波辐射。
问题：白天有天空辐射吗？第二节建筑维护结构的热湿传递一、通过非透明围护结构的显热传递由于热惯性存在，通过围护结构的传热量和温度的波动幅度与外扰波动幅度之间存在衰减和延迟的关系。
和程度取决于围护结构的蓄热能力。
一、通过非透明围护结构的显热传递微分方程及边界条件建立见板书！一、通过非透明围护结构的显热传递板壁内表面温度同时受室内气温、室内辐射热源和其它表面的温度影响气象和室内气温对板壁传热量的影响比较确定，容易求得内表面辐射对传热量的影响较复杂，涉及角系数和各表面温度内表面辐射如何影响板壁的传热？二、通过透光维护结构的显热传递过程－玻璃窗的种类与热工性能窗框型材：木框、铝合金框、铝合金断热框、塑钢框、断热塑钢框等；玻璃层数：单玻、双玻、三玻等；玻璃层间：可充空气、氮、氩、氪等或有真空夹层；玻璃类别：普通透明玻璃、有色玻璃、低辐射(Low-e)玻璃等；玻璃表面：各种辐射阻隔性能的镀膜，如反射膜、low-e膜、有色遮光膜等，或在两层玻璃之间的空间中架一层对近红外线高反射率的热镜膜。
铝合金断热窗框制作过程：性能：导热性比非断热铝合金型材窗降低40－70%。
优点：⏹传导⏹防止冷凝⏹节能玻璃窗的种类与热工性能二、通过透光维护结构的显热传递－透过透光围护结构的传热量通过标准玻璃的太阳辐射得热S S G1.透过单位面积玻璃的太阳辐射得热：2.玻璃吸收太阳辐射再传热造成的房间得热：推导过程见板书总日射得热：H G s o l a r＝H G g l a s s, +H G g l a s s,a遮阳对透光维护结构得热的影响现有遮阳方式内遮阳：普通窗帘、百页窗帘外遮阳：挑檐、可调控百页、遮阳蓬窗玻璃间遮阳：夹在双层玻璃间的百页窗帘，百页可调控我国目前常见遮阳方式内遮阳：窗帘外遮阳：屋檐、遮雨檐、遮阳蓬外遮阳和内遮阳有何区别?通风双层玻璃窗，内置百页通过玻璃窗的得热可利用对标准玻璃的得热S S G D i和S S G d i f进行修正来获得简化计算结果：通过透光维护结构得热量的其它计算方法欧美国家多用太阳得热系数S H G C(S o l a r H e a t G a i n C o e f f i c i e n t)来描述玻璃窗或玻璃幕墙的热工性能。
这样通过透光外围护结构的瞬态得热量为：为了方便求得透过各种不同类型透光外围护结构的太阳得热量，采用遮阳系数S C（S h a d i n g C o e f f i c i e n t）来描述不同类型透光外围护结构的热工特性。
通过玻璃窗的热量散失！夜间除温差传热外，还有由于天空夜间辐射导致的散热量。
采用low-e 玻璃可有效降低透光维护结构的传热系数的原因？p58 通过围护结构的湿传递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类似：其中，水蒸汽渗透系数，k g/(N s)或s/m：三、通过围护结构的湿传递当实际水蒸汽分压力＞饱和水蒸汽分压力时，就可能出现凝结或冻结。
危害：降低墙体保温能力和引起破坏。
第三节以其它形式进入室内的热量和湿量－室内产热与产湿室内热湿源包括照明、设备、人体。
设备与照明的产热特点设备:进行产热量计算时需要注意以下几个方面加热设备与电动设备；⏹实际运行功率与额定功率；⏹同时使用系数；照明：对流热、短波辐射、长波辐射。
人体的产热产湿见第五章！室内产热与产湿室内湿源包括人员、水面、产湿设备散湿形式：直接进入空气得热需考虑围护结构和家具的蓄热，得湿则不考虑！湿源与空气进行质交换同时一般伴随显热交换有热源湿表面：无热源湿表面：蒸汽源：室内产热与产湿室内热源得热H G H与总散湿量W H室内产热与产湿总散湿量W H及总潜热得热量H G H,L空气渗透带来的得热H G i n f i l概念：P a g e68冷热负荷计算只考虑空气的渗入！?夏季：室内外温差小，风压是主要动力。
空调房间不考虑渗透负荷！ 冬季：热压作用往往强于风压，尤其是高层建筑，因此冬季冷风渗透往往不可忽略。
空气渗透量理论求解方法：网络平衡法，数值求解工程上的求解方法：缝隙法、换气次数法空气渗透带来的得热H G i n f i l高速孔口出流V∝△P1/2低速渗流V∝△P门窗缝隙渗透流V∝△P2/3L a=v F c r a c k=F d△P2/3空气渗透带来的得热H G i n f i l缝隙法：L a=k·l a·l换气次数法：L a=n·V其中，n取值见教材表3-11。
因此，空气渗透带来的总得热H G i n f i l冷负荷与热负荷冷负荷与热负荷：冷负荷：维持一定室内热湿环境所需要的在单位时间内从室内除去的热量。
热负荷：维持一定室内热湿环境所需要的在单位时间内向室内加入的热量。
注意:冬季为热负荷，夏季为冷负荷。
负荷的大小与去除或补充热量的方式有关常规的送风方式空调需要去除的是进入到空气中的得热量。
得热与冷负荷的关系得热与冷负荷的关系冷负荷与得热有关，但不一定相等！决定因素空调形式：送风空调：负荷＝纯对流部分辐射板空调：负荷＝对流部分＋辐射部分热源特性：对流与辐射的比例是多少？围护结构热工性能：蓄热能力如何？如果内表面完全绝热呢？房间的构造：（角系数）注意：辐射得热的存在以及围护结构的蓄热作用是负荷与得热之间存在延迟和衰减的根源！常规送风空调系统负荷的数学表达维护结构内表面热平衡方程房间空气热平衡方程维护结构内表面热平衡方程传到i表面的导热量＋i表面获得的太阳辐射得热＋i表面获得的热源短波辐射得热＋i表面获得的室内热源长波辐射得热＝i表面的对流换热＋i表面向其他壁面的长波辐射维护结构内表面热平衡方程房间空气的热平衡关系房间显热冷负荷＝去除的对流热＋空气的显热增值＝室内热源对流得热＋ 内表面i的对流得热＋渗透显热得热房间空气热平衡的数学表达式送风空调显热冷负荷的综合表达式通过非透光围护结构的显热得热﹡−−内表面辐射导致的传热量差值将内边界条件线性化，则可利用线性叠加压力将气象与室内气温的影响与其它部分分离出来，称作：“通过围护结构的得热”，H Gt（x,τ）=t1（x,τ）+△t2（x,τ）典型负荷计算方法原理介绍非均匀板壁的非稳态传热:典型负荷计算方法原理介绍目的：使负荷计算能够在工程应用中实施发展：由不区分得热和冷负荷发展到考虑二者的区别常用的负荷求解法稳态算法不考虑建筑蓄热，负荷预测值偏大动态算法:积分变换求解微分方程冷负荷系数法、谐波反应法：夏季设计日动态模拟。
计算机模拟软件D O E-2(美国)、H A S P(日本)、E S P(英国)D e S T(清华)稳态算法方法采用室内外瞬时温差或平均温差，负荷与以往时刻的传热状况无关：特点简单，可手工计算未考虑围护结构的蓄热性能，计算误差偏大应用条件蓄热小的轻型简易围护结构室内外温差平均值远远大于室内外温度的波动值稳态算法举例：北京室外气温和室内控制温度比较动态计算方法目标：求解得热和负荷的转换关系数学工具：积分变换变换的种类：傅立叶变换、拉普拉斯变换两种方法：谐波反应法、冷负荷系数法积分变换法原理针对常系数的线性偏微分方程（线性定常系统）有效。
积分变换的概念：把函数从一个域转换到另一个域，在这个新的域中，函数呈现较简单的形式，因此可以求出解析解。
然后，对求得的变换后的方程解进行逆变换，获得最终的解。
为何板壁不稳定传热适用拉普拉斯变换？拉普拉斯变换的应用条件时间变化范围为半无穷区间（0，+ ）必须是线性定常系统拉普拉斯变换的特点复杂函数变为简单函数偏微分方程变换为常微分方程常微分方程变换为代数方程拉普拉斯变换的解或解的形式积分变换法原理传递函数G(s)仅由系统本身的特性决定，而与输入量、输出量无关，因此建筑的材料和形式一旦确定，就可求得其围护结构的传递函数。
线性定常系统的特性线性定常系统的特性：可应用叠加原理对输入的扰量和输出的响应进行分解和叠加。
当输入扰量作用的时间改变时，输出响应的时间在产生同向、同量的变化，但输出响应的函数不会改变。
利用积分变换法求解的一般步骤：把输入量进行分解或离散为简单函数；利用变换求出单元输入的响应；把这些单元响应进行叠加，最终得出连续输入作用下的系统响应输出量。
对于求解维护结构的非稳态传热输入量即为随时间变化的边界条件求解步骤为：边界条件的离散或分解；求对单元扰量的响应；把对单元扰量的响应进行叠加和叠加积分求和。
边界条件的处理办法：对边界条件进行傅立叶级数分解：谐波反应法对边界条件进行时间序列离散：冷负荷系数法武汉市室外干球温度的全年变化输入边界条件的处理方法：傅立叶级数分解输入边界条件的处理方法：时间序列离散动态计算的两种常用方法谐波反应法：任何一连续可导曲线均可分解为正(余)弦波之和。
即把外扰分解为正（余）弦波，分别求出每个正(余)弦波外扰的室内响应，并进行叠加得到室内负荷。
对应连续系统，拉普拉斯变换获得的是s－传递函数。
典型扰量输入：室外空气温度，输出：室内壁温反应系数法(冷负荷系数法)：任何连续曲线均可离散为脉冲波之和。
即将外扰分解为脉冲，分别求得脉冲外扰的室内响应，再进行叠加得到室内负荷。
建筑环境学复习重点
第二章建筑外环境1.建筑环境学的课程内容：由建筑外环境、建筑热湿环境、人体对热湿环境的反应、室内空气品质、气流环境、声环境、光环境七个主要部分组成2.时差：真太阳时与当地平均太阳时的差值3.真太阳时：太阳在当地正南时为12点，地球自转一周又回到正南时为一天4.太阳时角：将真太阳时用角度表示，称太阳时角。
指当时太阳入射的日地中心连线在地球赤道平面上的投影与当地真太阳时12点时，日地中心连线在赤道平面上的投影之间的夹角。
5.太阳方位角：太阳至地面上某给定点连线在地面上的投影在当地子午线（南向）的夹角。
太阳高度角：太阳光线与水平面间的夹角。
6.太阳常数：在地球大气层外，太阳与地球的年平均距离处，与太阳光线垂直的表面上的太阳辐射强度为i0= 1353W/m²。
7.大气压力定义：物体表面单位面积所受的大气分子的压力称为大气压强或气压。
气压随高度按指数降低。
海平面大气压力称作标准大气压8.气象站所记录的风速为当地10m高处的风速。
9.风玫瑰图：包括风向频率分布图、风速频率分布图①直观地反映出一个地方的风向和风速②除圆心以外每个圆环间隔代表频率为5%类型：季节变化、主导风向、双主导风向、无主导风向、准静止风10.霜洞：在某个范围内，温度变化出现局地导致现象，其极端形式称为...11.降水：从大地蒸发出来的水进入大气层，经过凝结之后又降到地面上的液态或固态水分。
降水性质：①降水量：指降落到地面的雨、雪、冰雹等融化后，未经蒸发或渗透流失而积累在水平面上的水层厚度，以mm为单位；②降水时间③降水强度：指单位时间内的降水量。
降水强度的低等级以24小时的总量来划分。
小雨<10，中雨10-25，大雨25-50，暴雨50-100。
12.城市气候特点：①.城市风场与远郊不同。
除风向改变以外，平均风速低于远郊的来流风速；②.气温较高，形成热岛现象；③.城市中的云量，特别是低云量比郊区多，大气透明度低，太阳总辐射照度也比郊区弱。
09级：《建筑环境学》(第三版)教学大纲与复习要点
《建筑环境学》课程教学大纲一、课程的基本情况课程中文名称：建筑环境学课程英文名称：Built Environment课程代码：0811010课程类别：专业基础课课程性质：必修课总学时：36 讲课学时：34 实验学时： 2 课程学分：2分授课对象：建筑环境与设备工程专业的本科生前导课程：工程热力学，流体力学，传热学二、教学目的本课程是建筑环境与设备工程专业的一门主干专业基础课。
课程目的在于使学生了解和掌握：人和生产过程需要的室内物理环境；各种外部和内部的因素如何影响建筑环境；改变或控制建筑环境的基本方法及原理。
同时通过本课程的学习，为今后学习各门专业课程以及研究生课程打下理论基础。
另外，由于这是一门非常前沿的课程，因此在课程中除了采用了国内外公认的成熟的定论以外，还大量介绍了国内外最新的有关研究成果。
通过本课程的学习，使学生正确掌握有关建筑物理环境的基本概念，掌握构建、分析、评价建筑环境的基本理论与方法，了解建筑环境学科研究的最新发展动态。
三、教学基本要求第一章绪论基本要求：1.了解建筑环境学在人类生产、生活以及可持续发展中的地位和作用。
2.了解建筑环境学的主要研究内容及研究方法。
重点与难点：本章重点是了解建筑环境学的主要研究内容及研究方法。
本章无难点。
复习要点：1建筑环境学的概念，面临的两个急待解决的问题。
2建筑环境学研究的主要内容。
第二章建筑外环境基本要求：1.了解太阳与地球运动的基本规律。
熟悉室外气候的基本特性。
2.掌握太阳辐射的规律（包括太阳常数与太阳辐射的电磁波谱、大气层对太阳辐射的吸收、臭氧层与太阳辐射的关系影响、日照的作用与效果）。
3.了解室外气候（温湿度的年和日变动，风、雨、雪等）。
4.了解城市微气候的特点。
5.掌握我国气候分区的方法与各气候区的特点。
重点与难点：本章重点是太阳辐射的规律与我国气候分区。
本章无难点。
复习要点：1太阳辐射：大气层对太阳辐射的吸收，日照的作用。
2室外气候：1)室外气温的定义，变化规律，有效天空温度。
第三章 建筑热湿环境
第三章建筑热湿环境1、得热量某时刻在内外扰作用下进入房间的总热量。
得热量包括：显热（对流换热和辐射换热）和潜热，它有正负之分，主要来源是：室内外温差传热、太阳辐射进入热量、室内照明、人员、设备散热等。
2、冷负荷维持室内空气热湿参数为恒定值时，在单位时间内需要的从室内除去的热量。
分为显热负荷和潜热负荷。
3、热负荷维持室内空气热湿参数为恒定值时，在单位时间内需要的从室内加入的热量。
分为显热负荷和潜热负荷。
4、空气渗透由于室内外存在压力差，从而导致室外空气通过门窗缝隙和外围护结构上的其他小孔或洞口进入室内的现象，也就是所谓的非人为组织（无组织）的通风。
原因是由于建筑存在各种门、窗和其他类型的开口，室外空气有可能进入房间，从而给房间空气直接带入热量和湿量，并即刻影响到室内空气的温湿度。
计算负荷时仅考虑渗入空气。
目前常用方法是基于实验和经验基础上的估算方法，即：缝隙法和换气次数法1、简述得热量和冷负荷之间的关系。
任一时刻房间瞬时得热量的总和未必等于同一时间的瞬时冷负荷。
得热量转换为冷负荷一般要经过幅值上衰减、时间上延迟。
2、谐波反应法和冷负荷系数法的特点、共性、区别答：（1）两种方法的特点为：①使用谐波反应法求解冷负荷a 边界条件按傅里叶级数展开b 求对单元扰量的响应（a）把室内空气温度固定（b）给出常规室内热源的对流和辐射热的比例（c）各内表面的辐射热量的分配比例（d）给出常规建筑对常规扰量的各阶衰减倍数和延迟时间c 把对单元扰量的响应进行叠加求和②使用冷负荷系数法求解a 边界条件按等时间间隔离散b求对单元扰量的响应（a）把室内空气温度固定（b）把外扰通过围护结构形成的瞬时冷负荷表述为瞬时冷负荷温差（c）不计算房间蓄热特性的影响c 把对单元扰量的响应进行叠加求和（2）两种方法的共性为：二者没有实质的区别，只是处理手法的不同而已①针对相同类型的围护结构，两者计算结果基本相同②在一定程度上反应了得热和冷负荷之间的区别③把室内空气温度作为常数④对长波辐射做了简化处理⑤忽略了透过玻璃窗的日射在围护结构内表面之间的光斑的影响⑥对辐射造成的影响做了过多的简化⑦如果被研究的房间与这些假定差的比较远，所求得的冷负荷就有较大误差（3）两种方法的区别是：①边界条件的离散方法不同②是否考虑了房间内蓄热的影响③外窗日射冷负荷的计算（4）两种方法的计算精度差不多，但经多名专家计算结果表明：谐波反应法的精度一般较高。
建筑环境学第3章热湿环境
《流体网络原理》 参考文献：朱颖心， 水力网络流动不稳定过程
的算法，《清华大学学报》, 1989年, 第5期
工程应用：缝隙法、换气次数法
47
网络平衡法原理
节点平衡：AG＝0 回路压力平衡：B P＝0
31
玻璃窗的种 类与热工性 能
不同结构的窗有着 不同的热工性能
U即传热系数Kglass 气体夹层和玻璃本
身均有热容，但较墙 体小。
32
通过玻璃窗的得热
透过单位面积玻璃的太阳辐射得热：
HG I I glass,
Di glass ,Di dif glass ,dif
玻璃吸收太阳辐射造成的房间得热：
窗的有效面积系数
HG solar ( SSG Di X s SSG dif )C sCn X glass Fwindow
玻璃的遮挡系数 遮阳设施的遮阳系数
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玻璃窗的种类与热工性能
无色玻璃表面覆盖无色 low-源自 涂层，可使这种窗的遮档系数 Cs 低于0.3
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通过玻璃窗的长波辐射???
夜间除了通过玻璃 窗的传热以外，还 有由于天空夜间辐 射导致的散热量
白天有天空辐射吗？
20
第二节 建筑围护结构的热湿传递
外表面对流换热
外表面日射通 过墙体导热
通过围护 结构的显 热得热
通过非透明围护结 构的热传导
两种方式机理不同
通过玻璃窗的 得热
21
一、通过非透明围护结构的热传导
由于热惯性存在，通过围 护结构的传热量和温度的 波动幅度与外扰波动幅度 之间存在衰减和延迟的关 系。衰减和滞后的程度取 决于围护结构的蓄热能力。
《建筑环境学》课程教学大纲(本科)
建筑环境学Built Environment课程代码：02410010学分：2学时：32 （其中：课堂教学学时：28实验学时：4上机学时：0课程实践学时：0 ）先修课程：《传热学》适用专业：建筑环境与能源应用工程教材：朱颖心.建筑环境学.北京：中国建筑工业出版社，2016一、课程性质与课程目标.（-）课程性质（需说明课程对人才培养方面的贡献）本课程是高等学校建筑环境与能源应用工程专业的一门重要的必修课和专业基础课，是一门跨学科的边缘科学，是建筑环境与能源应用工程专业的研究对象由单纯的机械设备系统向综合的建筑环境系统转化的产物。
本课程是研究建筑的基本规律、建筑技术的原理和方法，使学生掌握建筑环境的基本理论、基本知识、基本技能，讲求经济效益，培养学生具有初步的科学管理能力。
（二）课程目标（根据课程特点和对毕业要求的贡献，确定课程目标。
应包括知识目标和能力目标。
）课程目标1:使学生了解和掌握人和生产过程需要的室内物理环境；课程目标2：使学生了解和掌握各种外部和内部的因素如何影响建筑环境；课程目标3：使学生了解和掌握改变或控制建筑环境的基本方法及原理；课程目标4：通过本课程的学习，为今后学习各门专业课程以及研究生课程打下理论基础。
注：工程类专业通识课程的课程目标应覆盖相应的工程教育认证毕业要求通用标准；（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系（认证专业必修课程填写）本课程支撑专业培养计划中毕业要求指标点『1……m-n1.毕业要求1-1:2.毕业要求……注：课程目标与毕业要求指标点对接的单元格中可输入“「'，也可标注“H、M、L”。
第一章绪论（一）课程内容1.建筑与环境的关系（1）建筑的演变历史（2）营造法式（适合自己需要），图式理论（追求艺术），建筑空间理论（功能），建筑环境学（舒适性）（3）建筑与环境关系的发展中存在的问题（4）如何协调室内环境舒适性要求与节能、环保之间的矛盾（5）空调系统的使用使得在室内空气品质方面比较差，易造成病态建筑综合症SBS2.建筑环境学的主要内容与研究方法（1）建筑环境学的主要研究内容（2）建筑外环境，建筑热湿环境，人体对热湿环境的反应，室内空气品质，通风与气流组织，建筑声环境，建筑光环境（3）建筑环境学的主要研究方法（二）教学要求让学生从宏观上了解建筑与环境的关系，了解建筑环境学的主要内容与研究方法。
2021年清华大学建筑环境学03第3章热湿环境-1
工程应用：缝隙法、换气次数法
12
网络平衡法原理
节点平衡：AG＝0 回路压力平衡：B P＝0
各支路和节点均编号。
网络关联矩阵A元素 aij： 由 i 点到 j点为1，反之为 -1，无
关为0。
基本回路矩阵B元素 bij： 由 j支路与 i 回路同向为1，反之
为 -1，无关为0。
围护结构传热 传湿
室内产热产湿
对流换热 (对流质交换)
导热 (水蒸汽渗透)
辐射
5
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。
2
)
(1
-a
o
3
)
r
2
(1 -r
2
)
(1
-a
o
4
)
r
3
(1 -a
o
4
)
(1
-r
)
r
4
21
太阳辐射在透光围护结构中的传递
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 射率是阳光在半透明 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。
22
太阳辐射在透光围护结构中的传递
尽管通过围护结构的热传导量不确定，但有 时又需要用“得热”的概念，那怎么定义通 过围护结构的热传导得热呢？
111531_建筑环境学(第二版)课后习题解答ppt版解析
各种得热进入空气的途径
• 潜热得热、渗透空气得热
– 得热立刻成为瞬时冷负荷
• 通过围护结构导热、通过玻璃窗日射得热、室 内显热源散热
– 对流得热部分立刻成为瞬时冷负荷 – 辐射得热部分先传到各内表面，再以对流形式进入
空气成为瞬时冷负荷，因此负荷与得热在时间上存
在延迟。
如果一个空调房间，只有一面外墙，室 内热源为一个大功率灯，把灯光投射到 外墙内表面上和把灯光投射在内墙表面 上对房间的冷负荷有何影响？
玻璃系列
• 透过玻璃窗的太阳辐射中是否只有可见光，没有 红外线和紫外线？
可见光
近红外 线
长波红外线
0. 8
普通玻璃的光谱透过率
玻璃系列
• 夜间可以通过窗户长波辐射把热量散出去吗 ？
室内空气、表面对流换热、长波辐射 玻璃窗内表面被加热 ... ...玻璃窗 长波辐射 外界环境
得热： １、假定除所考察的围护结构内表面外，其他 各室内表面的温度均与室内空气温度一致
２、假定室内没有其他短波辐射热量落在所考 察围护结构内表面上”时
综合
• 如果有两套户型设计一模一样的公寓，但一个主 要窗户朝东，另一个朝西。两套公寓夏季的热环 境条件有何区别？
–朝东公寓，传热的峰值在下午，太阳辐射得热的峰值 在上午，峰值错开使得负荷峰值较小 –朝西公寓，传热和太阳辐射的峰值均在下午，峰值叠 加后使得总负荷偏大 ，不空调的话房间温度会特别高
其他
• 室外空气综合温度是单独由气象参数决定的吗？ • 什么情况下建筑物与环境之间的长波辐射可以忽略？ • 为什么冬季往往可以采用稳态算法计算采暖负荷而夏天却一定要采用 动态算法计算空调负荷？ • 围护结构内表面上的长波辐射对负荷有何影响？
第三章建筑热湿环境(103)
室内产热与产湿 • 室内湿源包括人员、水面、产湿设备
– 散湿形式：直接进入空气 – 得热往往考虑围护结构和家具的蓄热，“得湿” 一般不考虑“蓄湿”
• 湿源与空气进行质交换同时一般伴随显热交换
– 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 – 无热源湿表面：等焓过程， 室内空气的显热转化为潜热 – 蒸汽源：可仅考虑潜热交换
常规的送风方式空调需 要去除荷与得热有关，但不一定相等 • 决定因素
– 空调形式
• 送风：负荷＝对流部分
• 辐射：负荷＝对流部分＋辐射部分
– 热源特性：对流与辐射的比例是多少？ – 围护结构热工性能：蓄热能力如何？如果内表面 完全绝热呢？ – 房间的构造（角系数）
• 总得热：HGsolar＝HGglass,τ + HGglass,a
通过玻璃窗的得热 • 可利用对标准玻璃的得热 SSGDi 和 SSGdif 进行修正
来获得简化计算结果：
实际照射面积比
窗的有效面积系数
HGsolar = ( SSGDi X s + SSGdif )CsCn X glassFwindow
• 增透覆层（保证可见光的透过率）~太阳光过滤成“冷光源”！ • 高透光型（冬季型、高近红外线透过率），低透光型（遮阳型）
（5）中空玻璃（双层玻璃、中间抽真空、加充氩气、氪气）
• 吸热玻璃与LOW-E玻璃的组合
2、当量室外气温~室外空气综合温度tz
太阳直射 辐射 大气长波 • 辐射 太空散射 辐射 对流换 热
冷负荷温差法
常用的负荷求解法 • 稳态算法
– 不考虑建筑蓄热，负荷预测值偏大
• 动态算法，积分变换求解微分方程
– 冷负荷系数法、谐波反应法：夏季设计日动态模 拟。
成教建筑环境学复习题(jghm题目库)
建筑环境学习题第1章绪论一．填空题1.人们对建筑的要求随着人类文明的进步不断提高，至今人们希望建筑物能满足的要求包括：安全性、功能性、和美观性四方面。
2.通过学习“建筑环境学”，我们要完成的任务之一是了解人类生产和生活过程什么样的室内、外环境。
3.通过学习“建筑环境学”，我们要完成的任务之一是掌握改变或控制的基本方法和原理。
4.人们对建筑的要求随着人类文明的进步不断提高，至今人们希望建筑物能满足的要求包括：、功能性、舒适性和美观性四方面。
5.人们对建筑的要求随着人类文明的进步不断提高，至今人们希望建筑物能满足的要求包括安全性、、舒适性和美观性四方面。
6.人们对建筑的要求随着人类文明的进步不断提高，至今人们希望建筑物能满足的要求包括安全性、功能性、舒适性和四方面。
7.“建筑环境学”的英文名为：。
8.通过学习“建筑环境学”，我们要完成的任务之一是了解各种内外部因素是人工微环境的。
第2章建筑外环境三．名词解释1.气温的年较差2.降水3.太阳高度角4.热岛强度5.赤纬6.太阳方位角7.纬度8.气温的日较差9.大气环流10．经度11.室外气温12.大气压力13.太阳时角14.大气透明度15.太阳常数16.日照四．简答分析题1.简述晴朗日时，室外气温的日变化规律。
2.室外空气温度的变化是直接接受太阳辐射热量的多少而引起的吗？为什么？3.是空气温度的改变导致地面温度改变；还是地面温度改变导致空气温度的改变？为什么？4.简述城市微气候的主要特点。
5.简述晴朗日时，相对湿度的日变化规律。
6.简述到达地面的太阳直射辐射强度随时间、季节和地点的变化规律。
为什么？7.试述室外气温的日变化规律；并分析是空气温度的改变导致地表温度的改变，还是地表温度的改变导致空气温度的改变。
8.试述晴朗日时，太阳辐射和室外气温的变化规律，并分析其最大值出现时间不同步的原因。
9.试论述和分析晴朗日时，室外气温和相对湿度的日变化规律。
10.简述城市微气候的主要特点。
第3章 建筑热湿环境
2. 表面辐射特性：
红砖： ε= 0.85-0.95 αs=0.65-0.80 外界
对外辐射特性
C = e Cb
e = a
但
Cb——黑体辐射系数： 5.67 W/(m2K4)
e ¹ as
物体
辐射响应特性
a + t + r = 1 ε——表面黑度： 一般建筑内墙：0.82～0.93，铝箔0.05～0.20 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 4－19
指大气向建筑 表面的辐射
大气向建筑表面的辐射：Ia (地表)建筑表面向天空的辐射：Id
指建筑表面向天 空的有效辐射
Ts 4 I a = Cb ( ) f 100
天空当 量温度
Id = C b (
Ta
100
大气 )4 温度 晚间 有效 辐射
(地表) 建筑向天空的有效辐射：IS,B
IS,B = Id - Ia
1 1- P m = I 0 sin b 2 1- 1.4ln P
水平面散射强度IS,S(Berlage公式)： I S , S 水平面日射总辐射：
I S ,å = I S , Z + I S ,S
2
1 垂直面日射总辐射： I IS,S + I C,D C, å = I C, Z +
G——地面平均日射反射率
0.85 0.8 0.75 0.7 0.65 0.6 0 2 4 6 月份 8 10 12
我国将大气透明度 作了6个等级的分 区，1级最透明
东京晴天的大气透明度逐月值4－7
我国的大气透明度分区