建筑节能第三章建筑围护结构节能课件.pptx

第三章 建筑围护结构的节能 第一节 建筑围护结构的传热模型 第二节 围护结构热工性能对建筑能耗的影响 第三节 墙体保温隔热技术 第一节 建筑围护结构 的传热模型 建筑围护结构的热过程； 外墙屋面和外窗的数理模型回顾； 建筑围护结构的传热模型 建筑围护结构的热过程 建筑的热过程涉及夏季隔热、冬季保温以及过渡季节的除湿和自然通风等四个因素，为室外综合稳定波作用下的一种非稳态传热。 建筑围护结构的传热模型 建筑围护结构的热过程 夏季围护结构热量传递 建筑围护结构的传热模型 建筑围护结构的热过程 夏季白天室内综合温度波高于室内，外围结构受到太阳辐射被加热升温，向室内传递热量；夜间室外综合温度波下降，围护结构散热，即夏季存在建筑围护结构内外表面日夜交替变化方向的传热，以及在自然通风条件下对围护结构双向温度波作用。 建筑围护结构的传热模型 建筑围护结构的热过程 冬季除了通过窗户进入室内的太阳辐射外，基本上是以通过外围结构向室外传递热量为主的热过程。 建筑围护结构的传热模型 外墙屋面的数理模型 将外墙和屋顶考虑为具有一定蓄热特性、不透明的物体，外扰通过屋顶和外墙的热传递过程是相同的。这些围护结构的外表面长期受到室外空气温度、太阳辐射、天空散射等扰量的作用。 室外空气温度要影响到壁面还要通过一个表面换热热阻； 建筑围护结构的传热模型 外墙屋面的数理模型 室外空间散射则是围护结构外表面与周围环境之间进行长波辐射的总结果。 太阳辐射则要通过壁面吸收才能变成影响壁面温度的热流。 由于屋顶和外墙都具有各自的热阻和热容，所以外扰的影响是逐步反应到内表面。 建筑围护结构的传热模型 外墙屋面的数理模型 室外空间散射则是围护结构外表面与周围环境之间进行长波辐射的总结果。 太阳辐射则要通过壁面吸收才能变成影响壁面温度的热流。 由于屋顶和外墙都具有各自的热阻和热容，所以外扰的影响是逐步反应到内表面。 建筑围护结构的传热模型 外墙屋面的数理模型 外扰通过屋顶和外墙的热传递过程，不论是以导热还是辐射形式进行，逐渐影响还是立即影响室内，都是首先作用到各个围护结构的内表面，使其温度发生变化，然后再以对流形式与室内空气发生热交换；同时还以辐射形式在各个围护结构的内表面和家具之间进行相互热交换，如此一直进行下去。 建筑围护结构的传热模型 外墙屋面的数理模型 房间通过屋顶和外墙所接受的潜热量，将直接、全部、立即影响到室内空气状态。而所接受的显热量则不同，在通过屋顶和外墙传递给室内的显热量中，只有以对流形式出现的换热部分会即刻影响到室内空气温度，其余以辐射形式的换热，都要待作用于壁体表面从而使其温度发生变化后，才能逐渐通过对流方式影响到室内空气温度。 建筑围护结构的传热模型 外窗能耗的数理模型 室外气象条件通过玻璃窗影响到室内热环境有两方面：一方面是由于室内外温差的存在，通过玻璃以导热方式进行热交换；另一方面是由于阳光的透射会直接给室内造成一部分得热。 建筑围护结构的传热模型 问题： 1.根据建筑围护结构热量传递的模型，建筑物如何设计才能在夏季和冬季尽量减少建筑冷热负荷？ 2.遮阳系数越大，房间得热越多还是少？内外遮阳有区别么？ 第二节 围护结构热工性能 对建筑能耗的影响 能耗模拟计算的基本条件； 不同围护结构的组合方案及计算结果； 围护结构热工性能对建筑能耗的影响 能耗模拟计算的基本条件 建筑模型 由上一节可知，围护结构的传热过程十分复杂，具体分析各个因素影响，需要计算机模拟计算。这里采用了普遍使用的DOE-2软件。 DOE-2是一个功能非常强大的建筑能耗模拟软件。它是在美国能源部财政支持下，由劳伦斯伯克力国立实验室（lawrence Berkeley National Laboratory） 模拟研究小组开发的。采用FORTRAN语言编写。七十年代末投入运行，经不断维护补充，目前的版本为2.1E, 能在微型计算机上运行 DOE-2属非商业性软件，已被很多国家作为编制建筑节能设计标准的计算工具。 能耗模拟计算的基本条件 建筑模型 分析建筑外围护结构热工性能对建筑能耗的影响，建筑模型为一6层条形建筑，建筑朝向为南向，西面墙为绝热墙，如右图所示。 能耗模拟计算的基本条件 室外气象参数和建筑参数 采用DOE-2中典型年气象数据TMY-2,与历年平均值所用的原始气象数据年相同，能反应能耗的平均水平。建筑参数表如下： 能耗模拟计算的基本条件 室内环境设计温度和内热源 冬季室内