通風與空氣調節(jié)工程9空調房間冷熱、濕負荷(編輯修改稿)
2025-01-30 00:54 本頁面
【文章內容簡介】 太陽輻射熱對建筑物的作用 到達地面的太陽輻射能為直接輻射和散射輻射之和，其中一部分被地面反射出去，而形成地面的反射輻射；另一部分被地面所吸收。由于地面吸收太陽輻射熱后溫度升高，形成一個輻射熱源，而向大氣及周圍物體表面發(fā)出長波輻射。所以建筑物所受到的輻射熱，除了太陽的直接輻射與散射輻射外，還有地面的反射輻射與長波輻射。此外，建筑物表面，由于受輻射而提高了表面溫度，也變成了輻射熱源，并以長波向外輻射，稱為有效輻射，這樣，建筑物表面所受到的輻射照度 J可按下式表示。 太陽輻射熱對建筑物的作用 J=JZ+JS+JD+JCJy () 式中 JZ—— 太陽直射輻射照度， W/ m2； JS—— 太陽散射輻射照度， W/ m2； JD—— 地面反射輻射照度， W/ m2； JC—— 地面長波輻射照度， W/ m2； Jy—— 建筑物表面有效輻射照度， W/ m2。 太陽輻射熱對建筑物的作用 建筑物在相同地點、不同朝向的外表面所受到的輻射強度各不相同。當太陽照射到圍護結構外表面時，一部分被反射，另一部分被吸收，二者的比例取決于表面材料的種類、粗糙度和顏色等。各種材料的圍護結構外表面對太陽輻射熱的吸收系數(shù)不同，表面越粗糙，顏色越深吸收的太陽輻射熱就越多；反之，表面越光滑，顏色越淺吸收的太陽輻射熱就越少，因此，建筑物的外表面根據(jù)需要太陽輻射的強度大小而采用不同的顏色。對于夏季需使用空調的地區(qū)，外墻易采用淺色，有利于減小輻射熱。外窗采用反射玻璃，增大玻璃的反射率，減少室內的太陽輻射熱。 太陽輻射熱對建筑物的作用 室外空氣綜合溫度 室外環(huán)境傳給圍護結構外表面的熱量由對流傳熱和太陽輻射熱兩部分組成。這樣，建筑物單位外表面上得到的熱量應取決于其表面換熱量與太陽輻射熱之和，即： （ ） 式中 F —— 建筑外表面面積， m2； —— 室外空氣溫度， ℃ ； —— 圍護結構外表面溫度； —— 表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)［ W/（ m2﹒℃ ）］； 21 Q ??? ? IFtF wwW ??? ???? ?? ?WWwW ItF ???? ??? /? ?wzW tF ?? ??wtw?w? 太陽輻射熱對建筑物的作用 —— 圍護結構材料對太陽輻射的吸收系數(shù)，見附錄 ； —— 太陽總輻射強度（ W/ m2）。根據(jù)地理緯度、朝向、時刻等按規(guī)范查取。 —— 室外空氣綜合溫度， 。 稱 為綜合溫度。所謂綜合溫度是相當于室外氣溫由原來的 值增加了一個太陽輻射的等效溫度 值。顯然這只是為了計算方便所得到的一個相當?shù)氖彝鉁囟?，并非實際的室外空氣溫度。 ?Izt Wwz Itt ?? /??Wwz Itt ?? /??wt WI ?? /WWwzRItt???? ???? () 式中 —— 圍護結構外表面的長波輻射系數(shù)； ? 太陽輻射熱對建筑物的作用 —— 圍護結構外表面向外界發(fā)射的長波輻射和由天空及周圍物體向圍護結構外表面的長波輻射之差， W/ m2。 值可近似取用：垂直表面 ： =0水平面： 可見，考慮長波輻射作用后，綜合溫度 值有所下降。 由于太陽輻射強度因朝向而異，而吸收系數(shù) 因外圍護結構表面材料而有別，所以一個建筑物的屋頂和各朝向的外墻表面有不同的綜合溫度值。 R?R?R?~??WR?? ℃ 。 zt? 空調房間冷 (熱 )、濕負荷 在進行空調房間的冷負荷計算時，首先需要對得熱量和冷負荷這兩個含義不同但又互相關聯(lián)的概念有清楚的認識。房間的得熱量是指在某一時刻由室外和室內熱源散入房間熱量的總和。房間冷負荷是指在某一時刻為了維持某個穩(wěn)定的室內基準溫度需要從房間排出的熱量或者是向房間供應的冷量。兩者的關系是得熱量和冷負荷有時相等，有時則不等。得熱量的性質和圍護結構的蓄熱特性決定了兩者的關系。 房間的得熱量通常包括以下幾方面： (1)傳導得熱：由室內、室外溫差傳熱進入的熱量； (2)日射得熱：太陽輻射經過圍護結構、窗玻璃時引起的得熱； (3)人員得熱：由室內停留人員的人體散熱引起的得熱； 空調房間冷 (熱 )、濕負荷 (4)燈光得熱：由室內照明燈具引起的得熱； (5)設備得熱：由室內發(fā)熱設備引起的得熱； (6)滲透和新風得熱：由室外進入室內的空氣帶入的熱量。 根據(jù)熱量的性質不同，得熱量中包含有潛熱和顯熱兩部分熱量，而顯熱又包括對流熱和輻射熱兩種成分。在瞬時得熱中的潛熱得熱和顯熱得熱中的對流成分會立即傳給室內空氣，構成瞬時冷負荷；而顯熱得熱中的輻射成分 (如經窗的瞬時日射得熱及照明輻射得熱等 )被室內各種物體 (圍護結構和室內家具 )所吸收和貯存，當這些蓄熱體的表面溫度高于室內空氣溫度時，它們又以對流方式將貯存的熱量再次散發(fā)給空氣，從而不能立即成為瞬時冷負荷。各種瞬時得熱量中所含各種熱量成分的百分比如 表 。 空調房間冷 (熱 )、濕負荷 得熱量轉化為冷負荷的過程中，存在著衰減和延遲現(xiàn)象，不只是冷負荷的峰值低于得熱量的峰值，而且還在時間上有滯后，如 圖 。這些衰減和滯后是由于建筑物的蓄熱能力所決定的， 圖 冷負荷的影響。 由上述可見，任意時刻房間瞬時總的得熱量與同一時間冷負荷未必相等，只有當瞬時得熱量全部以對流方式傳遞給室內空氣時或房間沒有蓄熱能力的情況下，兩者才相等。 空調房間冷 (熱 )、濕負荷 冷負荷計算 計算空調冷負荷的方法有兩種：即冷負荷系數(shù)法和諧波反應法，冷負荷系數(shù)法是工程中計算空調冷負荷的一種簡化計算法，下面介紹冷負荷系數(shù)法的計算方法。 、地面瞬變傳熱引起的冷負荷 在日射和室外氣溫的綜合作用下，外墻和屋面瞬變傳熱引起的逐時冷負荷，可按下式計算： 式中 —— 外墻和屋面瞬變傳熱引起的逐時冷負荷， W； —— 外墻和屋面的傳熱系數(shù)， W／ (m2﹒℃ )，根據(jù)外墻和屋面的不同構造和厚度分別在附錄 ； )( nl ttKFQ ?? ?? () ?QK 空調房間冷 (熱 )、濕負荷 —— 外墻和屋面的面積； —— 外墻和屋面的冷負荷計算溫度的逐時值， ℃ ，根據(jù)外墻和屋面的不同類型在附錄 ； —— 室內設計溫度， ℃ 。 應用公式 ()計算時，應注意外墻和屋頂?shù)闹饡r冷負荷計算溫度值是以北京地區(qū)氣象參數(shù)數(shù)據(jù)為依據(jù)計算
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