【正文】 ? tFKttFKQ g l a s sg l a s sino u tg l a s sg l a s sc o n dcl ???? )( )()()( ?? JFCCxxQ w i n d o wsndgs o l a rcl ?有效面積系數(shù) 地點修正系數(shù) 日射負荷強度 = 日射得熱 日射負荷系數(shù) 房間的衰減與延遲 ?n’, ?n’ 負荷溫差 負荷溫差： 與什么因素有關？ ?玻璃窗日射冷負荷 ?玻璃窗傳導冷負荷 ?圍護結構冷負荷 ?n’, ?n’ ?n’, ?n’ 冷負荷溫度 4－ 78 不強調擾量的周期性，用 Z傳遞函數(shù)分解擾量，將原反應系數(shù)法由擾量 得熱 負荷改進為直接由擾量 負荷 工程應用方法： 圍護結構傳熱冷負荷給出 冷負荷溫差 或 冷負荷溫度 標準室溫 實際室溫 其余擾量的冷負荷給出 冷負荷系數(shù) CLTD)(?cltC L T DFKQ cl ???)(?? ?inclcl ttFKQ ??? )()( ??)(?clC)()()( 00 ???? ??? clcl CHGQ 典型負荷計算方法原理介紹 積分變換法 /冷負荷系數(shù)法 (1) 4－ 79 典型負荷計算方法原理介紹 積分變換法 /冷負荷系數(shù)法 (2) G1(Z) G2(Z) tz(Z) HG(Z) Qcl(Z) 反應系數(shù)法 )()()()()()(21 ZHGZGZQ ZtZGZHGclZ??Input(?) τ f(?) ??????????????221102211021 )()()( ZdZddZbZbbZGZGZGZ傳遞函數(shù)形式： tz(Z)= tz,0+ tz,1Z1+ tz,2Z2+…… 冷負荷系數(shù)法 與 反應系數(shù)法 區(qū)別 ：直接從擾量求出房間的冷負荷，實質相同，手法不同。 墻體傳遞 房間傳遞 ?????????????2211022110)(ZdZddZbZbbZGiiiiiii室外溫度按脈沖分解 (負荷為各階脈沖響應之和 )： )()()( ZtZGZQ Zcl ?冷負荷系數(shù)法： 4－ 80 典型負荷計算方法原理介紹 積分變換法 /冷負荷系數(shù)法 (3) 冷負荷系數(shù)法（簡化計算）： ])([)( inclcl ttKFQ ?? ??① 墻體、屋頂、窗戶瞬時溫差傳熱冷負荷 ② 窗戶日射冷負荷 )()( m a x ?? cljsncl CDCFCQ ?冷負荷溫度 日射得熱因素最大值 冷負荷系數(shù) )1()1()()( 110 ????? ???? clcl QWHGVHGVQHG(?) 、 HG(?1) —— ?、 ?1時刻日射得熱； Qcl(?) 、 Qcl(?1) —— ?、 ?1時刻日射冷負荷。 V0、 V W1—— Z傳遞函數(shù)； 簡化式： 由得熱采用 Z傳遞函數(shù)求解負荷 冷負荷溫度反映了室外空氣溫度、太陽輻射、建筑物蓄熱等因素的綜合影響。 4－ 81 典型負荷計算方法原理介紹 積分變換法 /冷負荷系數(shù)法 (4) 冷負荷系數(shù)法（簡化計算）： ③ 室內熱源設備： 冷負荷系數(shù) ，實際上各因素相互影響其冷負荷并非各因素作用的簡單疊加。 ，應用時受試驗條件限制。 注意： HG(?0)—— 內熱源散熱量 ? ?0 —— 熱源開始散熱至計算時刻 Ccl(? ?0)—— 冷負荷系數(shù) ?負荷強度系數(shù)，它與開始使用時間和連續(xù)使用時間有關，與建筑熱特性有關。 4－ 82 典型負荷計算方法原理介紹 積分變換法 /冷負荷系數(shù)法 (5) 冷負荷系數(shù)法原理圖 （照明負荷） 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 第 1小時 第 2小時 第 3小時 第 4小時 時刻 /h 0 1 1 3 5 7 9 11 13 使用時數(shù) =1h 得熱：擾量 負荷：響應 熱量比例 時刻 /h 0 1 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 第 1小時 第 2小時 時刻 /h 負荷 q τ 4－ 83 典型負荷計算方法原理介紹 /兩種積分變換法總結 諧波反應法的簡化算法與冷負荷系數(shù)法形式一致。 不能分析變物性的材料如相變材料制成的圍護結構熱過程。 只是在一定程度上反應了得熱和冷負荷之間的區(qū)別，對輻射的影響作了很多簡化： ? 對墻體內表面之間的長波輻射作了簡化處理，給定比例 ? 忽略了透過玻璃窗日射落在墻內表面上的光斑的影響 ? 熱源對流和輻射比例給定，與墻表面角系數(shù)給定 ? 把室內空氣溫度看作是常數(shù) 如果房間與簡化假定相差較遠，則結果的誤差較大，如內表面溫度差別大、房間形狀不規(guī)則、室內空氣控制溫度隨時間變化等。諧波反應法的簡化算法與冷負荷系數(shù)法形式一致。 4－ 84 典型負荷計算方法原理介紹 積分變換法 /模擬分析軟件 (1) 軟件名 功能 負荷計算方法 條件 DOE2 （美） 全年逐時能耗模擬 反應系數(shù)法 恒物性 ESP （英） 建筑、設備系統(tǒng)能耗 有限差分法 變物性 EnergyPlus （美） 傳遞函數(shù)法 (反應系數(shù)法 ) 恒物性 HASP (日本 ) Dest (中 ) 建筑、設備系統(tǒng)能耗 狀態(tài)空間法 恒物性 其他還有： BLAST （美） 、 NBSLD （美） 4－ 85 典型負荷計算方法原理介紹 積分變換法 /模擬分析軟件 (2) DOE2 由美國能源部主持，美國 LBNL (Lawrence Berkeley National Laboratory) 開發(fā)，于 1979年首次發(fā)布的建筑全年逐時能耗模擬軟件，是目前國際上應用最普遍的建筑熱模擬商用軟件，用戶數(shù)估計達到1000~2500家，遍及 40多個國家。其中冷熱負荷模擬部分采用的是反應系數(shù)法，假定室內溫度恒定，不考慮不同房間之間的相互影響。 EnergyPlus（Ｅ +） 美國 LBNL 90年代開發(fā)的商用、教學研究用的建筑熱模擬軟件。采用的是狀態(tài)空間法。 DOE2+BLAST, Latest Version: (Apr. 22, 2022) 4－ 86 典型負荷計算方法原理介紹 積分變換法 /模擬分析軟件 (3) 4－ 87 B1B2 B3T TKTB2B1B3TKB2TB1L/DKTB3KB3B2B1TTT B3B3 TKKB2TB1TB2B1B2B3B1T TB2B1B3TTKK2400 2650 2545 2930 263535002400350024002650254529303500 2400 35001475147525452400 2650 2930 2635147514752635 263529302400265025452545 2400265029302635240035001475350014752635 2930 2650 24002545263526352400265025452930240035001475 35002545265024002930Ap ar tm en t 8 _NAp ar tm en t 7 _S Ap ar tm en t 4 _SAp ar tm en t 3 _NApartment 1_WApartment 2_EApartment 5_EApartment 6_WNB 1 : B e dr oo m 1B 2 : B e dr oo m 2B 3 : B e dr oo m 3L/D : L iv in g/d i ni ng r o o mK : K i tch e nT: T oi le t/b a th r o o m1475Li ft l ob by /s ta ir c a s eL/DL/DL/DL/DL/D L/DL/D4－ 88 501001502002508 :0 0 9 :0 0 1 0 :0 0 1 1 :0 0 1 2 :0 0 1 3 :0 0 1 4 :0 0 1 5 :0 0 1 6 :0 0 1 7 :0 0 1 8 :0 0T i meTotal cooling load (W/m2)N E S W4－ 89 0501001502002500:001:002:003:004:005:006:007:008:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:00T i meTotal cooling load (W/m2)N E S W4－ 90 典型負荷計算方法原理介紹 積分變換法 /模擬分析軟件 (4) ESP ESP(ESPr)是由英國 Strathclyde大學的能量系統(tǒng)研究組 1977－ 1984年間開發(fā)的建筑與設備系統(tǒng)能耗動態(tài)模擬軟件。負荷算法采用的是有限差分法求解一維傳熱過程，而不需要對基本傳熱方程進行線性化，因此可模擬具有非線性部件的建筑的熱過程，如有特隆布墻 (Trombe wall) 或相變材料等變物性材料的建筑。采用的時間步長通常以分鐘為單位。該軟件對計算機的速度和內存有較高要求。 4－ 91 典型負荷計算方法原理介紹 積分變換法 /模擬分析軟件 (5) DeST ? 90年代清華大學開發(fā)的建筑與 HVAC系統(tǒng)分析和輔助設計軟件。負荷模擬部分采用狀態(tài)空間法，即采用現(xiàn)代控制論中的 “ 狀態(tài)空間 ” 的概念，把建筑物的熱過程模型表示成： ? 狀態(tài)空間法的求解是在空間上進行離散，在時間上保持連續(xù)。對于多個房間的建筑，可對各圍護結構和空間列出方程聯(lián)立求解，因此可處理多房間問題。 ? 其解的穩(wěn)定性及誤差與時間步長無關，因此求解過程所取時間步長可大至 1小時，小至數(shù)秒鐘，而有限差分法只能取較小的時間步長以保證解的精度和穩(wěn)定性。但狀態(tài)空間法與反應系數(shù)法和諧波反應法相同之處是均要求系統(tǒng)線性化，不能處理相變墻體材料、變表面換熱系數(shù)、變物性等非線性問題。 BuATTC ???4－ 92 第四章要點 室內熱濕環(huán)境形成的原因 外擾和內擾的種類及其影響室內熱濕環(huán)境的機理 圍護結構熱濕傳遞的原理 透明與半透明圍護結構 得熱與負荷的定義及關系 典型負荷計算方法的原理 穩(wěn)態(tài)與非穩(wěn)態(tài)