建筑环境学 第八章 建筑热环境分析课件.ppt

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1、建筑环境学第八章建筑热环境分析第八章建筑热环境分析8.1概述8.2自然室温与建筑热环境的全年分析8.3设计日逐时空调负荷与全年逐时空调负荷计算8.4间歇运行的空调房间负荷与全年运行能耗计算8.5空调设计负荷的简化计算方法8.1概述•建筑的节能来自两方面–良好的建筑围护结构设计（含自然通风设计）–合理的空调系统设计及运行措施•建筑围护结构设计是建筑节能的关键和基础，因此建筑环境学的首要任务就是通过建筑热环境分析，使设计者掌握建筑围护结构设计规律。建筑围护结构的设计内容•已知建筑的功能要求，内部各种发热状况，家俱情况等，确定合理的建筑围护结构：–墙体材料

2、的厚度、层数、物性（密度、比热、导热系数）–窗户材料的面积、透光性能、保温性能–建筑物的密闭程度（门窗的渗透风量）有关围护结构的问题（1）•哈尔滨的住宅建筑应采用多大的窗墙比（普通玻璃和普通墙体材料）？如果墙体材料和玻璃的性能可随意选择，在哈尔滨最节能的建筑具有什么样的围护结构？•哈尔滨的商用建筑应采用多大的窗墙比（普通玻璃和普通墙体材料）？如果墙体材料和玻璃的性能可随意选择，在哈尔滨最节能的建筑具有什么样的围护结构？有关围护结构的问题（2）•什么样的围护结构适合于昆明的气候特征？什么样的围护结构适合于拉萨的气候特征？吐鲁番的气候应采用什么样的围护结

3、构形式？•延安窑洞是节能建筑吗？•假如材料的特性可任意选择，你会在珠穆朗玛峰上建何种建筑？有关围护结构的问题（3）•历史的长河形成的南方建筑与北方建筑有何区别？这种区别在哪些地方体现了建筑节能的思想？•如果墙体材料和窗户材料的性能可任意改变，南方建筑与北方建筑的围护结构应有何区别？•徽派建筑与乔家大院的围护结构有何区别？是否分别适应了当地的气候条件？空调负荷与运行能耗•建筑热环境分析的另一方面就是得到建筑的空调负荷，从而为空调系统的设计选型打下基础•如果不考虑具体的空调系统形式（可避免不同系统形式带来的差异），而以房间的逐时空调负荷做为运行能耗的参照

4、标准，就可将建筑的运行能耗与建筑围护结构设计联系起来有关空调负荷与能耗的问题（1）•24小时连续运行的建筑空调负荷如何计算？间歇运行的建筑空调负荷如何计算？•间歇运行会省能吗？一般会节省多少？间歇运行会带来哪些问题？•冬天设计日的空调负荷采用稳态方式计算会有多大误差？夏季设计日若也用稳态方式计算，又会有多大误差？有关空调负荷与能耗的问（2）•体育场馆或影剧院若采用间歇空调方式运行，需要提前多长时间开启空调？•间歇空调方式下的设备容量如何选取？•为什么冷库通常不采用间歇方式运行？•设计日空调负荷与全年空调负荷各有什么用途？8.2自然室温与建筑热环境的全

5、年分析•什么是自然室温？–在建筑物正常的使用条件下，没有采取强化通风、采暖或空调等方式来改变室内的热湿状况，在这样的条件下形成的室内空气温度称为自然室温•讨论：自然室温反映了什么？影响自然室温的因素•内扰发热情况：通常无法改变（但可加以利用）•当地气象条件（室外气温变化情况、太阳辐射情况）•围护结构的情况（墙体材料、窗户材料及性能）自然室温反映了什么？•自然室温反映了围护结构对外界气候和建筑使用条件的综合调节作用。围护结构的设计是否合理，通常可以通过自然室温看出来。•如果一个建筑的自然室温在舒适范围内，则可不用空调。关于自然室温的问题（1）•重型（密

6、度较大，比热较大）墙体材料在夏季会降低自然室温吗？在冬季会提高自然室温吗？•轻型（密度较小，比热较小）墙体材料在夏季会提高自然室温吗？在冬季会降低自然室温吗？•建筑物需要保温材料吗？是重型材料加保温材料好呢还是轻型材料？保温材料放在墙体外表面好呢还是放在内表面好呢？关于自然室温的问题（2）•窗户会导致自然室温在夏季上升、在冬季下降吗？•全玻璃墙的建筑自然室温如何变化？•如果玻璃的性能可随意改变，你会选用多大的窗墙比？采用何种性能的玻璃？•大量的商用建筑采用玻璃幕墙，你认为其合理的地方是什么？不合理的地方又是什么？建筑热环境的全年分析•气象参数具有随机

7、性，用于热环境分析的气象参数应具有代表性，通常选取“典型年”的气象参数为代表•“典型年”有两种方法得到–历史上近若干年中气象参数最接近这些年平均值的年作为代表年（真实年）–由“平均月”构成，每个平均月用历史上近若干年中气象参数最接近这些年此月平均值的月代表（平均月不一定出在同一年）关于全年气象参数的问题•按代表年气象参数设计的建筑是否一定节能？•在建筑节能分析（尤其是改造建筑）中通常可得出结论，采用某技术后将节能10%，但实际节能数量可能不是这一指标，如何说明你的节能措施确实有效？•全年气象参数是否要考虑城市化带来的影响？是否要考虑小区的微气候？全年

8、自然室温计算•对所考虑建筑列围护结构内表面和室内空气的热平衡方程，如果已知系统的除热量，则可用前几章介绍的方