建筑物理第三講-建筑圍護結(jié)構(gòu)的傳熱計算與應(yīng)用課件

1、1第三講：第2章：建筑圍護結(jié)構(gòu)的傳熱計算及應(yīng)用Zhang-Xiuxin 1第三講：第2章：建筑圍護結(jié)構(gòu)的傳熱計算及應(yīng)用Zhang-2本講主要內(nèi)容：3.1 建筑圍護結(jié)構(gòu)的傳熱過程3.1.1建筑圍護結(jié)構(gòu)熱轉(zhuǎn)移方式3.1.2圍護結(jié)構(gòu)的傳熱過程和傳熱量3.1.3結(jié)構(gòu)傳熱的兩種方式3.2 穩(wěn)定傳熱3.2.1）一維穩(wěn)定傳熱特征3.2.2）單層平壁的導(dǎo)熱和熱阻3.2.3）平壁的穩(wěn)定傳熱過程3.2.4） 封閉空氣間層的熱阻3.2.5）平壁內(nèi)部溫度的計算3.3周期性不 穩(wěn)定傳熱2本講主要內(nèi)容：3.1 建筑圍護結(jié)構(gòu)的傳熱過程33.1 建筑圍護結(jié)構(gòu)的傳熱過程房屋圍護結(jié)構(gòu)時刻受到室內(nèi)外的熱作用，不斷有熱量通過圍護結(jié)構(gòu)

2、傳進傳出。在冬季室內(nèi)溫度高于室外，熱量有室內(nèi)傳向室外；在夏季則正好相反，熱量由室外傳向室內(nèi)。33.1 建筑圍護結(jié)構(gòu)的傳熱過程房屋圍護結(jié)構(gòu)時刻受到室內(nèi)外的43.1.1建筑圍護結(jié)構(gòu)熱轉(zhuǎn)移方式熱轉(zhuǎn)移方式有三種：傳導(dǎo)（Conduction），是固體內(nèi)熱轉(zhuǎn)移的主要方式；對流（Convection），是流體即液體與氣體內(nèi)熱轉(zhuǎn)移的主要方式輻射（Radiation），是自由空間熱轉(zhuǎn)移的主要方式。43.1.1建筑圍護結(jié)構(gòu)熱轉(zhuǎn)移方式熱轉(zhuǎn)移方式有三種：53.1.2 圍護結(jié)構(gòu)的傳熱過程和傳熱量傳熱的3個基本過程及每個過程的主要傳熱方式 表面感熱、構(gòu)件傳熱、表面散熱53.1.2 圍護結(jié)構(gòu)的傳熱過程和傳熱量傳熱的3個基本

3、過程及6傳熱的三個其本過程表面吸熱-冬季內(nèi)表面從室內(nèi)吸熱，夏季外表面從室外空間吸熱；結(jié)構(gòu)傳熱-熱量由高溫表面?zhèn)飨虻蜏乇砻?；表面放熱-冬季外表面向室外空間散發(fā)熱量，夏季內(nèi)表面向室內(nèi)散熱。每一個傳熱過程都是三種基本傳熱方式的綜合過程。表面吸熱和表面放熱的機理是相同的，稱為“表面換熱”6傳熱的三個其本過程表面吸熱-冬季內(nèi)表面從室內(nèi)吸熱，夏7 結(jié)構(gòu)傳熱在建筑熱工學(xué)中，結(jié)構(gòu)傳熱只對平壁傳熱作敘述，平壁不僅包括平直的墻壁、屋頂、地板，也包括曲率半徑較大的墻、穹頂?shù)冉Y(jié)構(gòu)。本教材的結(jié)構(gòu)傳熱只討論一個方向的熱流傳遞，即一維傳熱或單向傳熱。依據(jù)室內(nèi)外溫度的特點，結(jié)構(gòu)傳熱分為兩種方式： 1）穩(wěn)定傳熱；2）不穩(wěn)定傳

4、熱。7 結(jié)構(gòu)傳熱在建筑熱工學(xué)中，結(jié)構(gòu)傳熱只對平8結(jié)構(gòu)傳熱的兩種方式 穩(wěn)定傳熱（恒定的熱作用）： 結(jié)構(gòu)兩側(cè)（室內(nèi)和室外）有溫差，且室內(nèi)溫度和室外溫度不隨時間而改變。 冬季采暖房屋外圍護結(jié)構(gòu)的保溫設(shè)計，一般按穩(wěn)定傳熱計算。8結(jié)構(gòu)傳熱的兩種方式 穩(wěn)定傳熱（恒定的熱作用）：9 結(jié)構(gòu)傳熱的兩種方式不穩(wěn)定傳熱（周期熱作用）： 結(jié)構(gòu)兩側(cè)有溫差，但溫差方向的溫度不是恒定而是隨時間在變化。 在建筑上遇到的不穩(wěn)定傳熱多屬周期性不穩(wěn)定傳熱，即熱作用和結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度呈周期性變化。 按熱作用的情況，不穩(wěn)定傳熱分為：1）單項周期熱作用（如空調(diào)房間的隔熱設(shè)計）；2）雙向周期熱作用（如自然通風(fēng)房間夏季隔熱設(shè)計）。9 結(jié)構(gòu)傳熱的

5、兩種方式不穩(wěn)定傳熱（周期熱作用）：10不穩(wěn)定傳熱 （a）單項周期熱作用； （b）雙向周期熱作用周期性不穩(wěn)定傳熱作用：即熱作用和物體內(nèi)部溫度呈周期性變化。10不穩(wěn)定傳熱 （a）單項周期熱作用； （b）雙11 3.2 穩(wěn)定傳熱3.2.1 一維穩(wěn)定傳熱的特征a）在單位時間、單位面積上通過平壁的熱量即熱流強度q處處相等。就平壁內(nèi)任一截面而言，流進流出的熱量相等。 b）同一材質(zhì)的平壁內(nèi)部各界面溫度分布呈直線關(guān)系。11 3.2 穩(wěn)定傳熱3.2.1 一維穩(wěn)定傳熱的特征12一維穩(wěn)定傳熱的計算公式式中：t2 -低溫表面溫度t1 -高溫表面溫度q -熱流密度，w/m2 即單位面積上的熱流量或熱流強度。d -單一實

6、體材料的厚度。12一維穩(wěn)定傳熱的計算公式式中：133.2.2平壁內(nèi)的導(dǎo)熱過程a）單層勻質(zhì)平壁的導(dǎo)熱：計算公式中d/定義為熱阻，用 R表示熱阻定義：是熱量由平壁內(nèi)表面（i）傳至外表面（e）過程中的阻力，表示平壁抵抗熱流通過的能力。熱阻越大，通過材料的熱量越小，圍護結(jié)構(gòu)的保溫性能越好。熱組：單層勻質(zhì)平壁的穩(wěn)定導(dǎo)熱方程：133.2.2平壁內(nèi)的導(dǎo)熱過程a）單層勻質(zhì)平壁的導(dǎo)熱：熱組：14b)多層平壁的導(dǎo)熱多層平壁：由幾層不同材料組成的平壁。如雙面抹灰的磚砌墻體。14b)多層平壁的導(dǎo)熱多層平壁：15多層平壁的導(dǎo)熱多層平壁導(dǎo)熱計算公式：多層平壁的總熱阻等于各層熱組的總和15多層平壁的導(dǎo)熱多層平壁導(dǎo)熱計算公式

7、：多層平壁的總熱阻等于16c)多種材料組成的組合材料層的平壁導(dǎo)熱在實際應(yīng)用中圍護結(jié)構(gòu)有時是兩種或兩種以上的 材料組合而成的復(fù)合結(jié)構(gòu)，如空心樓板、帶肋的填充墻等。如圖16c)多種材料組成的組合材料層的平壁導(dǎo)熱在實際應(yīng)用中圍護結(jié)17多種材料組合成的平壁導(dǎo)熱求組合壁的導(dǎo)熱量q ，關(guān)鍵是求組合壁的平均熱阻R，其R的計算公式如下：平均熱阻-與熱流方向垂直的總傳熱面積按平行于熱流方向劃分的各個傳熱面積各個傳熱面部位的傳熱組內(nèi)表面換熱阻，取0.11.內(nèi)表面換熱阻，取0.04修正系數(shù)，查課本表2-117多種材料組合成的平壁導(dǎo)熱求組合壁的導(dǎo)熱量q ，關(guān)鍵是求組183.2.3 平壁的穩(wěn)定傳熱過程a）內(nèi)表面吸熱 q

8、 I：b）平壁材料層的導(dǎo)熱 q：c）外表面的散熱 q e：一維穩(wěn)定傳熱過程 q i= q=q e通過平壁的傳熱量 q為：平壁的傳熱系數(shù)，其物理意義：當(dāng)溫差為1時，在單位時間內(nèi)通過平壁單位面積的傳熱量。183.2.3 平壁的穩(wěn)定傳熱過程a）內(nèi)表面吸熱 q I：平19計算平壁穩(wěn)定傳熱的幾個物理量可以查表的量：i 平壁內(nèi)表面的換熱系數(shù) R i 平壁內(nèi)表面的換熱阻 R e 平壁外表面的換熱阻e 平壁外表面的換熱系數(shù)計算的量R 0 平壁的傳熱阻K0 平壁的傳熱系數(shù)，19計算平壁穩(wěn)定傳熱的幾個物理量可以查表的量：203.2.4） 封閉空氣間層的熱阻靜止的空氣介質(zhì)導(dǎo)熱性很小，在建筑設(shè)計中常用封閉間層作為圍護

9、結(jié)構(gòu)的保溫層?？諝忾g層的傳熱：是有限空氣層的兩個表面之間的熱轉(zhuǎn)移過程，包括對流換熱和輻射換熱?？諝忾g層的熱阻主要取決于間層兩個表面間的輻射和對流換熱的能力；即取決于表面材料的輻射系數(shù)、間層形狀、厚度、設(shè)置方向（水平或垂直）及間層所處的環(huán)境溫度。203.2.4） 封閉空氣間層的熱阻靜止的空氣介質(zhì)導(dǎo)熱性很小21垂直封閉空氣間層輻射與對流傳熱量的比較“2”線”3”線：間層空氣的輻射換熱量。如圖：“1”線：間層空氣靜止態(tài)純導(dǎo)熱量。“2”線：間層空氣對流換熱量“3”線：間層空氣的總的傳熱量。輻射換熱量占總換熱量的70%21垂直封閉空氣間層輻射與對流傳熱量的比較“2”線”3”線22減少空氣間層傳熱，提高間

10、層熱阻方法：1）將空氣間層布置在維護結(jié)構(gòu)的冷側(cè)，降低間層的平均溫度，減少輻射換熱量。2）在間層壁面上涂貼輻射系數(shù)小的反射材料，目前建筑中采用的主要是鋁箔。22減少空氣間層傳熱，提高間層熱阻方法：23間層壁面加反射材料可提高空氣間層熱阻幾種不同表面的垂直空氣層熱阻未加反射材料一個表面加反射材料兩個表面加反射材料23間層壁面加反射材料可提高空氣間層熱阻幾種不同表面的垂直空243.2.5 平壁內(nèi)部溫度的計算平壁內(nèi)部溫度的計算包括三方面：1）求壁體內(nèi)表面溫度。2）計算多層平壁內(nèi)任一層的內(nèi)表面溫度。3）求壁體外表面溫度243.2.5 平壁內(nèi)部溫度的計算平壁內(nèi)部溫度的計算包括三25 平壁內(nèi)部溫度的計算1）

11、求壁體內(nèi)表面溫度。2）計算多層平壁內(nèi)任一層的內(nèi)表面溫度。3）求壁體外表面溫度計算公式如右式：25 平壁內(nèi)部溫度的計算1）求壁體內(nèi)表面溫度。263.2 建筑保溫與節(jié)能的計算在寒冷和嚴(yán)寒地區(qū)，采暖建筑物耗熱量指標(biāo)是建筑圍護結(jié)構(gòu)熱工性能權(quán)衡判斷的依據(jù)，又是評價采暖建筑節(jié)能設(shè)計的重要指標(biāo)。建筑物耗熱量指標(biāo)：是指在采暖期室外平均溫度條件下，采暖建筑為保持室內(nèi)計算溫度，單位建筑面積在單位時間內(nèi)消耗的、需由室內(nèi)采暖設(shè)備供給的熱量，單位瓦每平米。建筑物耗熱量指標(biāo)由通過圍護結(jié)構(gòu)的傳熱耗熱量和通過門窗縫隙的空氣滲透、空氣調(diào)節(jié)耗熱量三部分組成。263.2 建筑保溫與節(jié)能的計算在寒冷和嚴(yán)寒地區(qū)，采暖建筑273.2.1

12、 建筑物耗熱量計算1、計算單位建筑面積通過圍護結(jié)構(gòu)的傳熱耗熱量：2、計算單位建筑面積的空氣滲透耗熱量：273.2.1 建筑物耗熱量計算1、計算單位建筑面積通過圍283、建筑物耗熱量指標(biāo)計算： 當(dāng)建筑物耗熱量指標(biāo)小于民用建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)JCJ26-95所規(guī)定值，判斷建筑符合建筑圍護結(jié)構(gòu)熱工設(shè)計性能要求283、建筑物耗熱量指標(biāo)計算： 當(dāng)建筑物耗熱量指標(biāo)小于293.2.2 建筑采暖耗煤量采暖耗煤量是指在采暖期室外平均溫度條件下，為保持室內(nèi)計算溫度，單位建筑面積在一個采暖期內(nèi)消耗的標(biāo)準(zhǔn)煤量，單位：kg/m2一般用建筑采暖耗煤量指標(biāo)來衡量建筑物是否達(dá)到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求，或用來計算比較節(jié)能節(jié)煤的具體成效。29

13、3.2.2 建筑采暖耗煤量采暖耗煤量是指在采暖期室外平303.4 周期性不穩(wěn)定傳熱在建筑實踐中真正的穩(wěn)定傳熱是不存在的，圍護結(jié)構(gòu)所受到的環(huán)境熱作用是隨時間變化的，尤其是室外環(huán)境因不能進 行人工調(diào)節(jié)，所以每時每刻都在變化。外界熱隨時間發(fā)生變化時，維護結(jié)構(gòu)內(nèi)部的溫度和通過維護結(jié)構(gòu)的熱流量也將發(fā)生變化。若外界熱作用隨時間出現(xiàn)周期性變化，這種傳熱過程叫周期性不穩(wěn)定傳熱。303.4 周期性不穩(wěn)定傳熱在建筑實踐中真正的穩(wěn)定傳熱是不存313.4.1 諧波熱作用在周期性波動的熱作用中，最簡單最基本的是諧波熱作用：即溫度隨時間的正弦或余弦函數(shù)作規(guī)則變化。一般用余弦函數(shù)表示，如下式：在時刻的溫度，在一周期內(nèi)的平均

14、溫度溫度波的振幅，即最高溫度與平均溫度之差溫度波的周期，h。對室外溫度波，一般以24h為一周期以某一指定時刻（如從午夜零點）起算的計算時間，h.溫度波的初相角，度，即從起算時刻（一般為午夜零點）到溫度波達(dá)到最高點的時間差，以角度計（如以24小時為一周期即360，則1小時相當(dāng)于15 ）。若起算時刻區(qū)在溫度出現(xiàn)最大值處則=0313.4.1 諧波熱作用在周期性波動的熱作用中，最簡單最基323.4.2 諧波熱作用的傳熱特征平壁在諧波熱作用下具有以下幾個基本傳熱特性： 1）室外溫度和平壁表面溫度、內(nèi)部任意截面處的溫度都是同一周期的諧波動，都可用 余弦函數(shù)表示。2）從室外空間到平壁內(nèi)部，溫度波動振幅逐漸減

15、小，即：室外溫度波的振幅（e）平壁外表面溫度波的振幅（e）平壁內(nèi)表面溫度波的振幅（i），這種現(xiàn)象叫做溫度波的衰減。 （niu）傳熱衰減的程度，即為平壁的總衰減度，用 表示3）從室外空間到平壁內(nèi)部，溫度波的相位逐漸向后推延，即：室外溫度波的初相位（ e ）平壁外表面溫度波的初相位（ e）平壁內(nèi)表面溫度波的初相位（ i ）。323.4.2 諧波熱作用的傳熱特征平壁在諧波熱作用下具有以33諧波熱作用的傳熱特征33諧波熱作用的傳熱特征34單向周期性熱作用的外圍護結(jié)構(gòu)的內(nèi)部溫度變化情況34單向周期性熱作用的外圍護結(jié)構(gòu)的內(nèi)部溫度變化情況353.4.3 諧波熱作用下材料和圍護結(jié)構(gòu)的熱特性指標(biāo)在周期性傳熱過程

16、中，傳熱量的多少與材料、材料層的蓄熱系數(shù)及材料層的熱惰性有關(guān)。1）材料的蓄熱系數(shù)（S）:一勻質(zhì)半無限大壁體，在其一側(cè)受到周期性波動熱作用，迎波面（即直接受到外界熱作用的一側(cè)表面）上接受的熱流振幅A q與材料表面溫度波動的振幅A之比，叫材料的蓄熱系數(shù)。材料的蓄熱系數(shù)（S）反映了材料對波動熱作用反應(yīng)的敏感程度，在同樣波動熱作用下，蓄熱系數(shù)大的材料，表面溫度波動較小，即熱穩(wěn)定性好。353.4.3 諧波熱作用下材料和圍護結(jié)構(gòu)的熱特性指標(biāo)在周期36材料的蓄熱系數(shù)（S）的計算公式右式中：z -熱流波動周期，以小時計，當(dāng)熱流波動周期為24小時，則得到24小時為周期的材料蓄熱系數(shù)S24。各種主要建筑材料的S2

17、4查附錄1。熱流波動的周期，以小時計，如以一天為周期的供熱則z=24h材料的導(dǎo)熱系數(shù)，比熱，密度36材料的蓄熱系數(shù)（S）的計算公式右式中：z -熱流波37材料的蓄熱系數(shù)（S）的計算公式當(dāng)遇到某一材料層是有幾種材料組合而成時，則組合材料層的蓄熱系數(shù)（ ）應(yīng)由各材料蓄熱系數(shù)按下式加權(quán)平均：組合材料層內(nèi)各分部材料的蓄熱系數(shù)；各分部材料的表面積。37材料的蓄熱系數(shù)（S）的計算公式當(dāng)遇到某一材料層是有幾種材382）圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面蓄熱系數(shù)內(nèi)表面蓄熱系數(shù)用Yi 來表示，定義、計算公式如下：通過圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面熱流波動的振幅A與內(nèi)表面溫度波動振幅A之比，稱為維護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面蓄熱系數(shù)Y，以公式表示如下：382）圍護

18、結(jié)構(gòu)內(nèi)表面蓄熱系數(shù)內(nèi)表面蓄熱系數(shù)用Yi 來表示，39多層圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面蓄熱系數(shù)內(nèi)表面蓄熱系數(shù)的數(shù)值 和圍護結(jié)構(gòu)各層材料的性質(zhì)及厚度有關(guān)，大致可分為兩種情況加以考慮：當(dāng)圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面有較厚的一種材料組成時，內(nèi)表面蓄熱系數(shù)可用這層材料的材料蓄熱系數(shù)( )值來表示。當(dāng)圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面材料層不很厚時，如由多層材料構(gòu)成的屋頂或外墻，其內(nèi)表面溫度的波動振幅不僅與面層材料的物理性質(zhì)有關(guān)，而且與其后面材料的性能有關(guān),即在順著熱流波動前進的方向與該材料相接觸的介質(zhì)（另一種材料或空氣）的熱物理性能和散熱條件對內(nèi)表面的波動也有影響。39多層圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面蓄熱系數(shù)內(nèi)表面蓄熱系數(shù)的數(shù)值 和圍護結(jié)40圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面蓄熱系數(shù)

19、的計算：（1）各層編號是從波動熱作用方向的反向編起的；（2）構(gòu)造層中某一層為厚層時，該層的y=s，內(nèi)表面蓄熱系數(shù)可從該層算起，后面各層就不再計算計算方法為：依照圍護結(jié)構(gòu)的材料分層，逐層計算。40圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面蓄熱系數(shù)的計算：（1）各層編號是從波動熱作413）圍護結(jié)構(gòu)的熱惰性指標(biāo)圍護結(jié)構(gòu)熱惰性指標(biāo)（D） 當(dāng)圍護結(jié)構(gòu)的表面受到周期性熱作用后，溫度波將向結(jié)構(gòu)內(nèi)部傳遞，同時不斷衰減，直到背波面（如波動熱作用在外側(cè)，則指內(nèi)表面) 。熱惰性指標(biāo)是表明背波面上溫度波衰減程度的一個主要數(shù)值，它表明圍護結(jié)構(gòu)抵抗周期性溫度波動的能力。413）圍護結(jié)構(gòu)的熱惰性指標(biāo)圍護結(jié)構(gòu)熱惰性指標(biāo)（D）42圍護結(jié)構(gòu)的熱惰性指標(biāo)計算

20、式對單一材料圍護結(jié)構(gòu)，熱惰性指標(biāo)為材料熱阻與材料蓄熱系數(shù)的乘積。表示為：對多層材料的圍護結(jié)構(gòu)，熱惰性指標(biāo)為各材料層熱惰性指標(biāo)之和：R, S分別為各材料層的熱阻和蓄熱系數(shù)。42圍護結(jié)構(gòu)的熱惰性指標(biāo)計算式對單一材料圍護結(jié)構(gòu)，熱惰性指標(biāo)43圍護結(jié)構(gòu)的熱惰性指標(biāo)計算圍護結(jié)構(gòu)中空氣層的蓄熱系數(shù)（）為0，該層熱惰性指標(biāo)D為0。如圍護結(jié)構(gòu)中某層是有幾種材料組合時，則需先求出該材料層的平均熱阻R和平均蓄熱系數(shù)S，再加以計算。43圍護結(jié)構(gòu)的熱惰性指標(biāo)計算圍護結(jié)構(gòu)中空氣層的蓄熱系數(shù)（）為44溫度波的衰減與熱惰性指標(biāo)的關(guān)系材料層的熱惰性指標(biāo)愈大，說明溫度波在期間的衰減愈大。 溫度波的衰減與材料層的熱惰性指標(biāo)是呈指數(shù)

21、函數(shù)關(guān)系。44溫度波的衰減與熱惰性指標(biāo)的關(guān)系材料層的熱惰性指標(biāo)愈大，說45判斷材料層厚薄，看其熱惰性指標(biāo)是否大于1溫度振幅衰減倍數(shù)達(dá)到2時，稱這層材料為“厚”層，或“劇烈波動層”， 按照公式：如衰減倍數(shù)為2，則D值需等于1，由此得出以熱惰性指標(biāo)D是否大于1作為材料層是否為“厚”層的判斷。如200mm厚加氣混凝土D值為3.263，370mm厚的磚墻D值為4.856，在同樣條件下，后者的內(nèi)表面溫度波動小，溫度較穩(wěn)定。45判斷材料層厚薄，看其熱惰性指標(biāo)是否大于1溫度振幅衰減倍數(shù)463.4.4 諧波熱作用下平壁的傳熱計算計算要解決的問題：當(dāng)圍護 結(jié)構(gòu)一側(cè)或兩側(cè)同時受到周期波動的熱作用情況下，計算要解決

22、的問題是求圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面的溫度。內(nèi)表面的溫度是熱工設(shè)計主要關(guān)心的問題。463.4.4 諧波熱作用下平壁的傳熱計算計算要解決的問題47諧波熱作用下平壁的傳熱計算如平壁兩側(cè)（室內(nèi)、外）受到的諧波熱作用，分別為用下式表示，求內(nèi)表面溫度。-為室外平均溫度；室內(nèi)平均溫度47諧波熱作用下平壁的傳熱計算如平壁兩側(cè)（室內(nèi)、外）受到的諧48周期性熱作用綜合過程分解成三個分過程1）在室內(nèi)平均溫度 和室外平均溫度 作用下的穩(wěn)定傳熱過程。2）室外為周期性熱作用，室內(nèi)一側(cè)溫度不變，由此在平壁內(nèi)表面引起的溫度波動振幅為 3）室內(nèi)為周期性熱作用，室外一側(cè)其溫度不變，由此在平壁內(nèi)表面引起的溫度波動振幅為求每一個分過程的熱作用

23、在內(nèi)表面引起的溫度的合成即為綜合過程在內(nèi)表面引起的溫度。48周期性熱作用綜合過程分解成三個分過程1）在室內(nèi)平均溫度 49雙向諧波熱作用傳熱過程的分解雙向諧波熱作用傳熱過程的分解49雙向諧波熱作用傳熱過程的分解雙向諧波熱作用傳熱過程的分解50穩(wěn)定傳熱-室內(nèi)外按平均溫度計算在室、內(nèi)外平均溫度作用下，按穩(wěn)定傳熱計算平壁內(nèi)表面的溫度。單向諧波熱作用-室外溫度變化，室內(nèi)溫度視為穩(wěn)定在外側(cè)諧波熱作用下所引起的內(nèi)表面溫度諧波。50穩(wěn)定傳熱-室內(nèi)外按平均溫度計算在室、內(nèi)外平均溫度作用下51穩(wěn)定傳熱-室內(nèi)外按平均溫度計算單向諧波熱作用-室內(nèi)溫度變化，室外溫度視為穩(wěn)定在內(nèi)側(cè)諧波熱作用下所引起的內(nèi)表面溫度諧波。51

24、穩(wěn)定傳熱-室內(nèi)外按平均溫度計算單向諧波熱作用-52確定綜合熱作用下內(nèi)表面的溫度有三個分過程的振幅和初相位，確定內(nèi)表面合成波的振幅和初相位，從而確定內(nèi)表面的溫度（任一時刻的溫度和最高溫度）-為內(nèi)表面的最高溫度52確定綜合熱作用下內(nèi)表面的溫度有三個分過程的振幅和初相位，533.4.5 溫度波在平壁內(nèi)的衰減和延遲計算在求雙向熱作用下平壁內(nèi)表面的溫度時，牽涉到衰減度和延遲時間的計算，本教材提出一種近似計算法，代入公式計算。a）室外為周期熱作用，室內(nèi)溫度視為不變情況下衰減倍數(shù)和延遲時間的計算。當(dāng)周期Z=24小時，則延遲時間為：533.4.5 溫度波在平壁內(nèi)的衰減和延遲計算在求雙向熱作用54溫度波在平壁內(nèi)

25、的衰減和延遲計算b） 室內(nèi)為波動熱作用，室外溫度視為穩(wěn)定情況下衰減倍數(shù)和延遲時間的計算公式：當(dāng)Z=24小時，則內(nèi)表面的延遲時間為：54溫度波在平壁內(nèi)的衰減和延遲計算b）當(dāng)Z=24小時，則內(nèi)表553.5 建筑防熱設(shè)計控制指標(biāo)3.5.1 室外熱作用：夏季，對建筑防熱來說，是取太陽輻射強度很大的晴天作為設(shè)計的基本條件。白天，在強烈陽光照射下，熱量從圍護結(jié)構(gòu)外表面向室內(nèi)傳遞。夜間圍護結(jié)構(gòu)外表面的溫度迅速降低，熱量是從室內(nèi)向室外傳遞（無空調(diào)房） 夏季圍護結(jié)構(gòu)的傳熱是以24小時為一周期的波動熱作用，其室內(nèi)、外傳熱按周期不穩(wěn)定傳熱計算，不允許作穩(wěn)定傳熱的簡化。553.5 建筑防熱設(shè)計控制指標(biāo)3.5.1 室外

26、熱作用：563.5.2 室外綜合溫度為了進行隔熱計算，先應(yīng)當(dāng)確定圍護結(jié)構(gòu)在夏季室外氣候條件下所受到的熱作用。圍護結(jié)構(gòu)外表面受到3種不同方式的熱作用：1）太陽輻射熱的作用。當(dāng)太陽輻射熱作用到圍護結(jié)構(gòu)外表面時，一部分被圍護結(jié)構(gòu)外表面吸收。2）室外空氣的傳熱。室外空氣的溫度與外表面溫度存在著溫度差，二者以對流換熱形式進行換熱。3）在圍護結(jié)構(gòu)受到上述兩種熱作用后，外表面溫度升高，輻射本領(lǐng)增大，向外界發(fā)射長波輻射熱，失去一部分熱能。563.5.2 室外綜合溫度為了進行隔熱計算，先應(yīng)當(dāng)確定圍護57為了計算方便，將三者對外圍護結(jié)構(gòu)的共同作用綜合成一個單一的室外氣象參數(shù)，這個假想的參數(shù)叫“室外綜合溫度”。用t

27、sa 表示。又叫太陽的“等效溫度”或“當(dāng)量溫度”57為了計算方便，將三者對外圍護結(jié)構(gòu)的共同作用綜合成一個單一58室外綜合溫度及其組成廣州夏季某建筑物的平屋頂和東西向外墻的室外綜合溫度變化曲線實例平屋頂、西墻、東墻、西南向墻和東南向墻所受室外熱作用較大。因此，在設(shè)計時對他們進行隔熱是非常必要的。北京地區(qū)建筑物頂夏季在綜合溫度下內(nèi)外表面溫度實測資料58室外綜合溫度及其組成廣州夏季某建筑物的平屋頂和東西向外墻59室外綜合溫度室外綜合溫度是以一天為周期波動的，用tsa 表示的公式只是一般表達(dá)式，為了進行隔熱計算，還必須確定綜合溫度的最大值、晝夜平均值和晝夜溫度波動振幅。1）綜合溫度的平均值：我國主要城

28、市夏季的日平均輻射強度（照度）值，按民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范采用59室外綜合溫度室外綜合溫度是以一天為周期波動的，用tsa 602）綜合溫度波動振幅：即綜合溫度最大值與平均值之差，。其公式為：太陽輻射強度最大值及平均值可查規(guī)范（GB5017693）室外綜合溫度見教材26頁602）綜合溫度波動振幅：即綜合溫度最大值與平均值之差，。613）綜合溫度最大值的計算：綜合溫度最大值與平均值之差室外綜合溫度613）綜合溫度最大值的計算：綜合溫度最大值與平均值之差室外623.5.3 隔熱設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)隔熱設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)：就是圍護結(jié)構(gòu)的隔熱應(yīng)當(dāng)控制到什么程度。 它與地區(qū)氣候特點、生活習(xí)慣、對地區(qū)氣候的適應(yīng)能力以及當(dāng)前的技術(shù)經(jīng)濟水平有密切關(guān)系。對于自然通風(fēng)的房間，外圍護結(jié)構(gòu)的隔熱設(shè)計主要控制其內(nèi)表面溫度值。 要求外圍護結(jié)構(gòu)具有一定的衰減度和延遲時間。衡量圍護結(jié)構(gòu)的隔熱優(yōu)劣： 主要采用的指標(biāo)：是圍護結(jié)構(gòu)對周期性熱作用的衰減倍數(shù)和延遲時間，內(nèi)表面最高溫度和最高濕度出現(xiàn)時間。白天使用的房間，將內(nèi)表面最高溫度出現(xiàn)的時間和使用時間錯開。623.5.