发射长波辐射课件.ppt

1、第二章第二章 建筑外环境建筑外环境四合院建筑 利用太阳高度角的特点，仅在北方出现。冬季有效地利用了太阳能采暖和抵御北风侵袭，屋顶设计避免了夏季室内过热。是空气温度改变导致地面温度改变，还是地面温是空气温度改变导致地面温度改变，还是地面温度改变导致空气温度改变？度改变导致空气温度改变？课本课本 P21 没有大气层时，有效天空温度应该是多少？没有大气层时，有效天空温度应该是多少？Q：有效天空温度的：有效天空温度的物理意义是什么？物理意义是什么？A A：表征大气层对地：表征大气层对地球表面的投入辐射球表面的投入辐射QskyQsky，如果没有大气，如果没有大气层则层则Qsky=0Qsky=0Q：晴天和

2、阴天室外：晴天和阴天室外温度有什么区别？温度有什么区别？Qsky 为什么晴朗天气的凌晨树叶表面容易结露或结霜？为什么晴朗天气的凌晨树叶表面容易结露或结霜？Q：为什么会结露？：为什么会结露？A A：温度达到露点：温度达到露点Q：温度为什么达到露点？：温度为什么达到露点？A A：晴朗的夜间，大气透明：晴朗的夜间，大气透明度高，吸收地面长波辐射度高，吸收地面长波辐射的能力差，天空背景温度的能力差，天空背景温度很低。很低。树叶表面与天空的辐射换树叶表面与天空的辐射换热，表面温度降低热，表面温度降低 晴朗夏季的凌晨，树叶表面容易结露，为什么？晴朗夏季的凌晨，树叶表面容易结露，为什么？答：答：在晴朗天气的

3、夏季凌晨，因为无云，有效天空温在晴朗天气的夏季凌晨，因为无云，有效天空温度比有云时要低，天气越晴朗，空气中的水蒸气度比有云时要低，天气越晴朗，空气中的水蒸气含量越少，则夜间有效天空温度越低。因此，夜含量越少，则夜间有效天空温度越低。因此，夜间室外物体朝向天空的表面会向天空辐射散热，间室外物体朝向天空的表面会向天空辐射散热，当其表面温度达到周围空气的露点时，就会有结当其表面温度达到周围空气的露点时，就会有结露出现。由于树表面湿度大于无生命的物体，且露出现。由于树表面湿度大于无生命的物体，且树叶体积小儿更易于被冷却，在温度低的时候很树叶体积小儿更易于被冷却，在温度低的时候很容易达到露点而使空气结露

4、，这就是为什么凌晨容易达到露点而使空气结露，这就是为什么凌晨室外一些朝上的表面，如树叶表面会结露的原因。室外一些朝上的表面，如树叶表面会结露的原因。不同类型的地面对住区微气候的作用？不同类型的地面对住区微气候的作用？人工地面人工地面 低反射率的地面（沥青）低反射率的地面（沥青）吸收大量太阳辐射，表面温度高，发射长波辐射，使地面附近吸收大量太阳辐射，表面温度高，发射长波辐射，使地面附近空气温度升高空气温度升高 地面对人的长波辐射也会使人体表面温度增加，增加人的热感地面对人的长波辐射也会使人体表面温度增加，增加人的热感 在太阳下山后，地面将继续发射长波辐射，致使夜间空气温度在太阳下山后，地面将继续

5、发射长波辐射，致使夜间空气温度较高。较高。高反射率的地面（大理石、水泥）高反射率的地面（大理石、水泥）在阳光下会反射大量太阳辐射，但由于地面吸收的热量少，附在阳光下会反射大量太阳辐射，但由于地面吸收的热量少，附近空气温度较低。近空气温度较低。人在这样的环境中，将接受较多的反射辐射人在这样的环境中，将接受较多的反射辐射 在建筑物密集的区域，高发射率地面把热量反射到建筑表面，在建筑物密集的区域，高发射率地面把热量反射到建筑表面，会恶化周围建筑环境。会恶化周围建筑环境。植被地面植被地面 反射率低反射率低 植物表面温度不高，长波辐射量不大，且反射到人身上的太阳辐植物表面温度不高，长波辐射量不大，且反射

6、到人身上的太阳辐射也少射也少由于植物的光合作用和蒸腾作用，一部分太阳能转化为化学能，由于植物的光合作用和蒸腾作用，一部分太阳能转化为化学能，另一部分转化为水的潜热被带走另一部分转化为水的潜热被带走 使用植被可以改善附近的微气候环境。使用植被可以改善附近的微气候环境。寒冷地区寒冷地区低反射率的人工地面，最大限度吸收太阳辐射，低反射率的人工地面，最大限度吸收太阳辐射，提高地面附近气温。提高地面附近气温。炎热地区炎热地区植被地面，在不能采用植被地面的地方使用较植被地面，在不能采用植被地面的地方使用较高反射率的地面。高反射率的地面。第三章第三章 建筑热湿环境建筑热湿环境室外空气综合温度是单独由气象参数

7、决定的室外空气综合温度是单独由气象参数决定的吗？吗？在工程上把太阳辐射、长波辐射、风速、在工程上把太阳辐射、长波辐射、风速、室外温度等对热作用有影响的参数采用一室外温度等对热作用有影响的参数采用一个综合的参数来反映，这就是室外空气综个综合的参数来反映，这就是室外空气综合温度。而其中室外空气综合温度中的长合温度。而其中室外空气综合温度中的长波辐射反映了维护结构外表面与天空和周波辐射反映了维护结构外表面与天空和周围物体之间的长波辐射，和周围物体的材围物体之间的长波辐射，和周围物体的材料性质也有关系，所以室外空气综合温度料性质也有关系，所以室外空气综合温度不单独由气象参数决定。不单独由气象参数决定。

8、玻璃系列玻璃系列 透过玻璃窗的太阳辐射中是否只有可见光，没有透过玻璃窗的太阳辐射中是否只有可见光，没有红外线和紫外线？红外线和紫外线？0.8可见光可见光近红外近红外线线长波红外线长波红外线普通玻璃的光谱透过率普通玻璃的光谱透过率玻璃系列玻璃系列 夜间可以通过窗户长波辐射把热量散出去吗夜间可以通过窗户长波辐射把热量散出去吗？挂窗帘有什么影响挂窗帘有什么影响阻挡辐射阻挡辐射减弱玻璃与空气对流减弱玻璃与空气对流负荷系列负荷系列 进入房间的太阳辐射、灯光照明、设备散热进入房间的太阳辐射、灯光照明、设备散热=瞬瞬时负荷？时负荷？辐射部分辐射部分被各表面吸收被各表面吸收对流换热的形式进入对流换热的形式进入

9、空气空气存在延迟和衰减存在延迟和衰减 对流部分对流部分成为瞬时负荷的一部分成为瞬时负荷的一部分负荷系列负荷系列 如果一个由如果一个由6面实体墙（包括楼板）围合的房间面实体墙（包括楼板）围合的房间室内温度恒定，把几面实体墙的得热叠加，再加室内温度恒定，把几面实体墙的得热叠加，再加上室内热源得热与渗风得热，就等于房间的冷负上室内热源得热与渗风得热，就等于房间的冷负荷吗？荷吗？得热：得热：综合综合 如果有两套户型设计一模一样的公寓，但一个主如果有两套户型设计一模一样的公寓，但一个主要窗户朝东，另一个朝西。两套公寓夏季的热环要窗户朝东，另一个朝西。两套公寓夏季的热环境条件有何区别？境条件有何区别？朝东

10、公寓，传热的峰值在下午，太阳辐射得热的峰值朝东公寓，传热的峰值在下午，太阳辐射得热的峰值在上午，峰值错开使得负荷峰值较小在上午，峰值错开使得负荷峰值较小 朝西公寓，传热和太阳辐射的峰值均在下午，峰值叠朝西公寓，传热和太阳辐射的峰值均在下午，峰值叠加后使得总负荷偏大加后使得总负荷偏大 ，不空调的话房间温度会特别高，不空调的话房间温度会特别高其他其他室外空气综合温度是单独由气象参数决定的吗？室外空气综合温度是单独由气象参数决定的吗？什么情况下建筑物与环境之间的长波辐射可以忽略？什么情况下建筑物与环境之间的长波辐射可以忽略？为什么冬季往往可以采用稳态算法计算采暖负荷而夏天却一定要采用为什么冬季往往可

11、以采用稳态算法计算采暖负荷而夏天却一定要采用动态算法计算空调负荷？动态算法计算空调负荷？围护结构内表面上的长波辐射对负荷有何影响？围护结构内表面上的长波辐射对负荷有何影响？1.分析为什么冬季往往可以采用稳态算法计算采暖负分析为什么冬季往往可以采用稳态算法计算采暖负荷，而夏天却一定要采用动态算法计算空调负荷？荷，而夏天却一定要采用动态算法计算空调负荷？因为因为冬季室内外温差的平均值远远大于室内外温差的冬季室内外温差的平均值远远大于室内外温差的波动值，从用平均温差的稳态计算方法带来的误差比波动值，从用平均温差的稳态计算方法带来的误差比较小，这在工程设计中是可以接受的。而在夏季，尽较小，这在工程设计

12、中是可以接受的。而在夏季，尽管夏季日间瞬时室外温度可能要比室内温度高很多，管夏季日间瞬时室外温度可能要比室内温度高很多，但夜间却有可能低于室内温度，因此与冬季相比，室但夜间却有可能低于室内温度，因此与冬季相比，室内外平均温差并不大，但波动的幅度却相对比较大。内外平均温差并不大，但波动的幅度却相对比较大。如果采用日平均温差稳态算法，则导致冷负荷计算结如果采用日平均温差稳态算法，则导致冷负荷计算结果偏小。另一方面，如果采用逐时室内外温差，忽略果偏小。另一方面，如果采用逐时室内外温差，忽略围护结构的衰减延迟作用，则会导致冷负荷计算结果围护结构的衰减延迟作用，则会导致冷负荷计算结果偏大。因此要采用动态

13、负荷计算法。偏大。因此要采用动态负荷计算法。各种得热进入空气的途径各种得热进入空气的途径 潜热得热、渗透空气得热潜热得热、渗透空气得热 得热立刻成为瞬时冷负荷得热立刻成为瞬时冷负荷 通过围护结构导热、通过玻璃窗日射得热、室通过围护结构导热、通过玻璃窗日射得热、室内显热源散热内显热源散热 对流得热部分立刻成为瞬时冷负荷对流得热部分立刻成为瞬时冷负荷 辐射得热部分先传到各内表面，再以对流形式进入辐射得热部分先传到各内表面，再以对流形式进入空气成为瞬时冷负荷，因此负荷与得热在时间上存空气成为瞬时冷负荷，因此负荷与得热在时间上存在延迟。在延迟。如果一个空调房间，只有一面外墙，室如果一个空调房间，只有一

14、面外墙，室内热源为一个大功率灯，把灯光投射到内热源为一个大功率灯，把灯光投射到外墙内表面上和把灯光投射在内墙表面外墙内表面上和把灯光投射在内墙表面上对房间的冷负荷有何影响？上对房间的冷负荷有何影响？室内其他内表面温度如何影响板壁的传室内其他内表面温度如何影响板壁的传热？热？得热量是指通过各种途径进入室内的热量，包括得热量是指通过各种途径进入室内的热量，包括显热量和潜热量两部分；冷负荷是指维持一定室显热量和潜热量两部分；冷负荷是指维持一定室内热湿环境所需要在单位时间内从室内除去的热内热湿环境所需要在单位时间内从室内除去的热量。量。得热量与冷负荷的概念不同，数值也不同。得热得热量与冷负荷的概念不同

15、，数值也不同。得热量中的潜热部分会直接进入室内空气，形成瞬时量中的潜热部分会直接进入室内空气，形成瞬时冷负荷，如果考虑围护结构的内装修和家具的吸冷负荷，如果考虑围护结构的内装修和家具的吸湿作用，潜热得热也会存在延迟。显热量中的对湿作用，潜热得热也会存在延迟。显热量中的对流得热部分立刻就进入室内空气中成为瞬时冷负流得热部分立刻就进入室内空气中成为瞬时冷负荷，而辐射得热部分首先会传到室内各表面，提荷，而辐射得热部分首先会传到室内各表面，提高这些表面的温度。当这些表面的空气温度高于高这些表面的温度。当这些表面的空气温度高于室内空气温度时，就会有热量以对流换热的形式室内空气温度时，就会有热量以对流换热

16、的形式进入到空气中，成为瞬时冷负荷。因此，冷负荷进入到空气中，成为瞬时冷负荷。因此，冷负荷对于得热量有着时间的延迟和数值的衰减。对于得热量有着时间的延迟和数值的衰减。如果把光投射到外墙内表面上，部分光能转换成如果把光投射到外墙内表面上，部分光能转换成热能，使外墙内表面的温度升高，热能，使外墙内表面的温度升高，从而降低了外墙内表面与外墙外表面的温差，会从而降低了外墙内表面与外墙外表面的温差，会减少由于外围护结构导热引起的热量，从而减少减少由于外围护结构导热引起的热量，从而减少房间的冷负荷，而投射到内墙，也会提高内墙内房间的冷负荷，而投射到内墙，也会提高内墙内表面的温度，此时会由于该内表面的温度高

17、于邻表面的温度，此时会由于该内表面的温度高于邻室的温度，而使得热量传递由该室到邻室，房间室的温度，而使得热量传递由该室到邻室，房间冷负荷减少。冷负荷减少。第四章第四章 人体对热湿环境的反应人体对热湿环境的反应 人的代谢率主要是由什么因素决定的？人的代谢率主要是由什么因素决定的？肌肉活动强度肌肉活动强度 环境温度、性别、年龄、神经紧张程度、进食后时间环境温度、性别、年龄、神经紧张程度、进食后时间的长短的长短 人体的发热量和出汗率是否随环境空气温度的改人体的发热量和出汗率是否随环境空气温度的改变而改变？变而改变？当环境温度较高时，人体表面出汗率随环境温度升高当环境温度较高时，人体表面出汗率随环境温

18、度升高而升高而升高而当环境温度较低时，人体的一部分水分通过皮肤表而当环境温度较低时，人体的一部分水分通过皮肤表层直接蒸发到空气中去，此时出汗率很低，并且几乎层直接蒸发到空气中去，此时出汗率很低，并且几乎不随空气温度变化而变化不随空气温度变化而变化 人体处于非热平衡时的过渡状态时是否适用热舒人体处于非热平衡时的过渡状态时是否适用热舒适方程？适方程？不适用，因为热舒适方程是对人体在稳态条件下能量不适用，因为热舒适方程是对人体在稳态条件下能量平衡的描述平衡的描述 其热感觉描述是否适用其热感觉描述是否适用PMV指标？指标？PMVPMV指标反映了人体在稳态热环境下对热平衡的偏离程指标反映了人体在稳态热环

19、境下对热平衡的偏离程度，指标计算基于热舒适方程，因此也不适用于非热度，指标计算基于热舒适方程，因此也不适用于非热平衡状态下热感觉的描述。平衡状态下热感觉的描述。PMV在描述偏离热舒适状况时有何局限？在描述偏离热舒适状况时有何局限？PMVPMV的热舒适方程假定人体保持舒适条件下的人体的平的热舒适方程假定人体保持舒适条件下的人体的平均皮肤温度均皮肤温度tsktsk和出汗造成的潜热散热和出汗造成的潜热散热EswEsw，因此在热，因此在热或者寒冷状态下，当人体较多偏离热舒适的情况时，或者寒冷状态下，当人体较多偏离热舒适的情况时，PMVPMV的预测值有较大偏差。的预测值有较大偏差。某办公室设计标准是干球

20、温度某办公室设计标准是干球温度26，相对湿度，相对湿度65，风速，风速0.25m/s。如果最低只能使温度达到。如果最低只能使温度达到27，相对湿度仍然为，相对湿度仍然为65，有什么办法可以使，有什么办法可以使该空间能达到与设计标准同等的舒适度？该空间能达到与设计标准同等的舒适度？降低辐射温度提高风速降低服装热阻降低活动量 其他其他“冷冷”与与“热热”是什么概念？单靠环境温度是什么概念？单靠环境温度能否确定人体的热感觉？能否确定人体的热感觉？冷、热感觉是人对周围环境是冷是热的主冷、热感觉是人对周围环境是冷是热的主官描述，官描述，只能感觉到位于自己皮肤表面下的神经末只能感觉到位于自己皮肤表面下的神

21、经末梢的温度。梢的温度。热感觉并不仅仅是由于冷热刺激的存在造热感觉并不仅仅是由于冷热刺激的存在造成的成的 而与刺激的持续时间以及人体原有的而与刺激的持续时间以及人体原有的热状态都有关。热状态都有关。其他其他在偏热的环境中湿度在人体热舒适中起什么作用？在偏热的环境中湿度在人体热舒适中起什么作用？在偏热的环境中人们需要出汗来维持热平衡，空在偏热的环境中人们需要出汗来维持热平衡，空气湿度的增加并不能改变出汗量，但能改变皮肤气湿度的增加并不能改变出汗量，但能改变皮肤的湿润度。因为此时，只要皮肤没有完全润湿，的湿润度。因为此时，只要皮肤没有完全润湿，空气湿度的增加就不会减少人体的实际散热量而空气湿度的增加就不会减少人体的实际散热量而造成热不平衡，人体的核心温度不会上升，所以造成热不平衡，人体的核心温度不会上升，所以在代谢率一定的情况下排汗量不会增加。但由于在代谢率一定的情况下排汗量不会增加。但由于人体表面的蒸发换热量下降会导致蒸发换热的面人体表面的蒸发换热量下降会导致蒸发换热的面积增大，增加人体的湿表面积，即增加了皮肤的积增大，增加人体的湿表面积，即增加了皮肤的湿润度。皮肤湿润度的增加被感受为皮肤粘着性湿润度。皮肤湿润度的增加被感受为皮肤粘着性增加而导致了热不舒适感。增加而导致了热不舒适感。