【正文】 tin KF tcl(?) Qcl(?) 冷負荷溫度： 一個當量溫度 室內(nèi)溫度 72 (b) 日射冷負荷 Qcl(?) = F Cs Cn Dtmax Ccl(?) F為窗面積 ， Dtmax是日射得熱因素最大值 Ccl(?)是冷負荷系數(shù) ， 與緯度 、 朝向有關(guān) 。 Cs為玻璃遮擋系數(shù) ， Cn為遮陽系數(shù) 。 Qcl(?) D?max F Cs Cn Ccl(?) 反應(yīng)系數(shù)法 73 內(nèi)擾冷負荷 Qcl(?) = HG(?0) Ccl (? ?0) HG(?0)為內(nèi)熱源散熱量 Ccl(? ?0)是冷負荷系數(shù) Ccl(? ?0)與開始使用時間和 連續(xù)使用時間有關(guān)，與建 筑熱特性有關(guān)。 Q Qcl(?) Ccl(? ?0) 反應(yīng)系數(shù)法 74 諧波反應(yīng)法 ? 對外擾的分解：室外空氣綜合溫度 tz (?) = tzp+ ?tz (?) = tzp+ ? ?tzn sin(?n? + ?n) = A0+ ? An sin(2?n?/T + ?n) ? 對外擾的響應(yīng)形式：圍護結(jié)構(gòu)對不同頻率外擾有一定的衰減 ?n=An/Bn與延遲 ?n，響應(yīng)也是傅立葉級數(shù)形式： tin,n (?) = An/?nsin(2?n?/T+?n?n)] ? 通過圍護結(jié)構(gòu)形成的負荷：疊加 tin,n (?)可得出tin(?)，通過 tin(?)和室內(nèi)熱平衡就可求出負荷。 75 諧波反應(yīng)法 ? 玻璃窗冷負荷 ? 傳熱溫差用外氣溫而不是室外綜合溫度： Qcl(?) = KF ?t(?) = KF [ twp – tin + ? ?twn sin(?n? + ?n) ] ? 內(nèi)擾冷負荷 ? 對內(nèi)擾響應(yīng)的分解方法類似對外擾響應(yīng)的分解。 76 諧波反應(yīng)法的簡化算法 ? 算法繁瑣，故需要簡化 ? 傳導(dǎo)部分 (墻、窗 )： Qcl(?) = KF?t?? ?t?為負荷溫差，表中值為室溫 26℃ 時溫差，可修正。算法同冷負荷系數(shù)法。 ? 日射部分： Qcl(?) = xgxdCnCsFJ(?) xg窗有效面積系數(shù)， xd地點修正系數(shù)， J(?)為負荷強度。 xdJ?相當于冷負荷系數(shù)法的 D?maxQcl(?)， xgF相當于冷負荷系數(shù)法的 F。 ? 內(nèi)擾部分： Qcl(?) = HG(?0) JX? ?o JX? ?o為設(shè)備負荷強度系數(shù) (? ?0時刻 )，同冷負荷系數(shù)法的 Ccl(?)。 77 兩種積分變換法總結(jié) ? 諧波反應(yīng)法的簡化算法與冷負荷系數(shù)法形式一致。 ? 為了便于手工計算，均把內(nèi)外擾通過一個板壁形成的冷負荷分離出來，作為一個孤立的過程處理，不考慮與其它墻面和熱源之間的相互影響。 ? 不能分析變物性的材料如相變材料制成的圍護結(jié)構(gòu)熱過程。 78 兩種積分變換法總結(jié) ? 只是在一定程度上反應(yīng)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(nèi)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(nèi)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(nèi)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(jié)果的誤差較大，如內(nèi)表面溫度差別大、房間形狀不規(guī)則、室內(nèi)空氣控制溫度隨時間變化等。 79 模擬分析軟件 ? GATE， 60年代末，美國，穩(wěn)態(tài)計算 ? 現(xiàn)在 ? 美國： DOE BLAST、 EnergyPlus、 NBSLD ? 英國： ESP ? 日本： HASP ? 中國： DeST 80 模擬分析軟件： 美國，反應(yīng)系數(shù)法 ? DOE2 ? 由美國能源部主持，美國 LBNL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(yīng)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(yīng)系數(shù)法，假定室內(nèi)溫度恒定，不考慮不同房間之間的相互影響。 ? EnergyPlus ? 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。采用的是傳遞函數(shù)法（反應(yīng)系數(shù)法）。 81 模擬分析軟件： 歐洲，有限差分法 ? 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(shè)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(nèi)存有較高要求。 82 模擬分析軟件： 中國，狀態(tài)空間法 ? 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(shè)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(jié)構(gòu)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(guān)，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(yīng)系數(shù)法和諧波反應(yīng)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 ???83 習題 ? 室外空氣綜合溫度是單獨由氣象參數(shù)決定的嗎？ ? 什么情況下建筑物與環(huán)境之間的長波輻射可以忽略？ ? 透過玻璃窗的太陽輻射中是否只有可見光，沒有紅外線和紫外線？ ? 透過玻璃窗的太陽輻射是否等于建筑物的瞬時冷負荷？ 84 習題 ? 室內(nèi)照明和設(shè)備散熱是否直接轉(zhuǎn)變?yōu)樗矔r冷負荷？ ? 為什么冬季往往可以采用穩(wěn)態(tài)算法計算采暖負荷而夏天卻一定要采用動態(tài)算法計算空調(diào)負荷？ ? 圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面上的長波輻射對負荷有何影響？ ? 夜間建筑物可通過玻璃窗長波輻射把熱量散出去嗎？