建筑环境学热湿环境分解.ppt

* 谐波反应法的简化算法 算法繁琐，故需要简化 传导部分(墙、窗)： Qcl(?) = KF?t?-? ?t?为负荷温差，表中值为室温26℃时温差，可修正。算法同冷负荷系数法。 日射部分：Qcl(?) = xgxdCnCsFJ(?) xg窗有效面积系数，xd地点修正系数，J(?)为负荷强度。 xdJ(?)相当于冷负荷系数法的D?·maxCcl(?)，xgF相当于冷负荷系数法的F。 内扰部分： Qcl(?) = HG(?0) JX? - ?o JX? - ?o为设备负荷强度系数(? - ?0时刻)，同冷负荷系数法的Ccl(?)。 * 两种积分变换法总结 谐波反应法的简化算法与冷负荷系数法形式一致。 为了便于手工计算，均把内外扰通过一个板壁形成的冷负荷分离出来，作为一个孤立的过程处理，不考虑与其它墙面和热源之间的相互影响。 不能分析变物性的材料如相变材料制成的围护结构热过程。 * 两种积分变换法总结 只是在一定程度上反应了得热和冷负荷之间的区别，对辐射的影响作了很多简化： 对墙体内表面之间的长波辐射作了简化处理，给定比例 忽略了透过玻璃窗日射落在墙内表面上的光斑的影响 热源对流和辐射比例给定，与墙表面角系数给定 把室内空气温度看作是常数 如果房间与简化假定相差较远，则结果的误差较大，如内表面温度差别大、房间形状不规则、室内空气控制温度随时间变化等。 * 模拟分析软件 GATE，60年代末，美国，稳态计算 现在 美国： NBSLD、BLAST、DOE-2、EnergyPlus 英国：ESP 日本：HASP 中国：DeST * 模拟分析软件：美国，反应系数法 DOE-2 由美国能源部主持，美国 LBNL开发，于1979年首次发布的建筑全年逐时能耗模拟软件，是目前国际上应用最普遍的建筑热模拟商用软件，用户数估计达到1000~2500家，遍及40多个国家。其中冷热负荷模拟部分采用的是反应系数法，假定室内温度恒定，不考虑不同房间之间的相互影响。 EnergyPlus 美国LBNL 90年代开发的商用、教学研究用的建筑热模拟软件。曾经采用反映系数法，现在采用的是状态空间法。 * 模拟分析软件：欧洲，有限差分法 ESP ESP(ESP-r)是由英国Strathclyde大学的能量系统研究组1977－1984年间开发的建筑与设备系统能耗动态模拟软件。负荷算法采用的是有限差分法求解一维传热过程，而不需要对基本传热方程进行线性化，因此可模拟具有非线性部件的建筑的热过程，如有特隆布墙(Trombe’s Wall) 或相变材料等变物性材料的建筑。采用的时间步长通常以分钟为单位。该软件对计算机的速度和内存有较高要求。 * 模拟分析软件：中国，状态空间法 DeST 90年代清华大学开发的建筑与HVAC系统分析和辅助设计软件。负荷模拟部分采用状态空间法，即采用现代控制论中的“状态空间”的概念，把建筑物的热过程模型表示成： 状态空间法的求解是在空间上进行离散，在时间上保持连续。对于多个房间的建筑，可对各围护结构和空间列出方程联立求解，因此可处理多房间问题。 其解的稳定性及误差与时间步长无关，因此求解过程所取时间步长可大至1小时，小至数秒钟，而有限差分法只能取较小的时间步长以保证解的精度和稳定性。但状态空间法与反应系数法和谐波反应法相同之处是均要求系统线性化，不能处理相变墙体材料、变表面换热系数、变物性等非线性问题。 某工程全年Dest逐时负荷模拟 * * DeST 的结构 Medpha CABD BAS EDB Scheme DNA ACSel CPS PNA 建筑 AHU 风网 冷冻站 水网 系统方案 * Medpha (气象数据生成模块) 基于20多年的测量气象数据 中国193个城市 灵活的数据输出格式 随机气象模型 * 直接嵌入AutoCAD中 可维护的建筑构件库 可定义空调系统及分区 自动将数据传送给计算程序 方便的绘制风网水网 所有数据可从图中直接查询 * 思考题 冬天晚上拉上窗帘能否改善室内热环境？其原理是什么？ 封阳台对房间的热环境有什么样的影响？ 如果一个由6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，再加上室内热源得热与渗风得热，就等于房间的冷负荷吗？ 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境条件有何区别？ 请分析一下在华南地区和在东北地区的办公楼建筑，采用整体热阻与实体墙一样的高保温型内循环双层皮幕墙的围护结构形式（这种玻璃外层是双层玻璃，内层是单层玻璃，中间是循环的空气），与实体墙相比对建筑的全年能耗会有什么样的影响？（重点考虑各个地区的气候条件导致的负荷特征，以及玻璃与实体墙对负荷的影