波辐射：
tz
tair
aI
out
QL
out
如果忽略围护结构外表面与天空和周围物体之间的长
波辐射：
aI
tz
tair
out
19
天空辐射
(夜间辐射，有效辐射)
围护结构外表面与环境的长波辐射换热QL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。如果仅考虑对天空的大气长波辐射和对 地面的长波辐射，则有：
5
第一节 太阳辐射对建筑物
的热作用
6
围
不同的表面对辐射的波长有选择性，黑色表
护
面对各种波长的辐射几乎都是全部吸收，而
结 构
白色表面可以反射几乎90％的可见光。
外
围护结构的表面越粗糙、颜色越深，吸收率
表
就越高，反射率越低。
面
所
吸
收
的
太
阳
辐 射
反射
吸收
热
7
8
太阳辐射在透光围护结构中的传递
吸收
out
[tz (
)
t(0,)] ( Fra bibliotek)t x
|x0
对室内侧长波辐射项进行线性化，则：
m
Ql
x
j
j
[Ti
4
(
)
T
4 j
(
)]
j 1
m
r, j[T ( , ) Tj ( )] j 1
m
r, j[t( , ) t j ( )] j 1
25
通过非透光围护结构的热传导
实际通过围护结构传入室内的热量为：
Qwall ,cond
(x) t x
|x
m
in[t( , ) ta,in ( )] r, j[t( , ) t j ( )] Qshw j 1
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
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。
16
室外空气综合温度
大气长 波辐射
太阳直 射辐射
太空散 射辐射
对流 换热
环境长波辐射
壁体得热
地面长
波辐射 地面反射辐射
17
室外空气综合
温度 Solar-air
60℃！
Temperature
35℃！
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
第三章
建筑热湿环境
1
主要内容
太阳辐射对建筑物的热作用 建筑围护结构的热湿传递
1 通过非透光围护结构的显热传递过程 2 通过透光围护结构的显热传递过程 3 通过围护结构的湿传递
以其他形式进入室内的热量和湿量 冷负荷与热负荷
1 基本原理，与得热之间的关系 2 负荷的计算方法
2
建筑热湿环境是如何形成的?
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？
15
影响玻璃对太阳辐射透射、反射率的因素
▪ 太阳辐射入射角 ▪ 玻璃的厚度 ▪ 玻璃材质
入射角越大透射率越小、反射率越大 玻璃越厚透射率、反射率越小
反射
透射
吸收率＋反射率＋透射率＝1
9
太阳辐射在透光围护结构中的传递
玻璃对辐射的选择性
可见光
近红外线 长波红外线
0.8
普通玻璃的光谱透射率
10
太阳辐射在透光围护结构中的传递
低透low-e玻璃
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。
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。
23
通过非透光围护结构的热传导
非均质板壁的一维不稳定导热过程：
t
2t a( x) t
a( x)
x2
x
x
边界条件：
out[ta,out ( )
11
low- e玻璃的透光选择性
一层low-e玻璃 ＋ 一层普通玻璃
反射率 透射率
12
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。
13
太阳辐射在透光围护结构中的传递
QL w[(xsky xg g )Tw4 xskyTs4ky xg gTg4 ]
20
第二节 建筑围护结构的
热湿传递
21
通过围护结构的显热得热
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
通过非透光围护结 构的热传导
两种方式机理不同
通过透光围护结 构的日射得热
22
通过非透明围护结构的热传导
方便推出的一个当量的室外温度。
壁体得热等于太阳辐射热量、长波辐射换热量和对流换热 量之和。建筑物外表面单位面积上得到的热量为：
q out (tair tw ) aI Qlw
out [(tair
aI
out
Qlw
out
) tw]
out (tz tw )
18
如果考虑围护结构外表面与天空和周围物体之间的长
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
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。
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。
玻璃在界面上的反射、透过特性和内部的吸收特性：
ｒ——界面的反射百分比，a0——单程吸收百分比，
r 1
(1 1
a0 )2 (1 r)2 r 2 (1 a0 )2
a a0 (1 r ) 1 r(1 a0 )
14
(1 a0 )(1 r)2 1 r 2(1 a0 )2
太阳辐射在玻璃中传递过程
t(0, )] Qsol
Qlw,out
(x) t x
|x0
in[t( , ) ta,in ( )]
m j 1
xij
ij
[Ti
4
(
)
T
4 j
(
)]
Qshw
(x) t x
|x
初始条件：
t (x,0 ) = f (x)
内表面长波辐射
24
通过非透光围护结构的热传导
利用室外空气综合温度简化外边界条件：