2.4.2 农业设施夏季隔热设计在线视频

大家好

欢迎进入农业生物环境工程慕课

我们继续学习第2部分

农业设施的热质传递

与热工设计

今天呢

我们来学习第4节的

围护结构热工设计中的

夏季隔热设计问题

说到隔热

大家也都不陌生

比如

在炎热夏季出行的时候

我们会戴上遮阳帽

或撑上遮阳伞

这样呢

我们就会感觉到

帽檐下面以及伞的下面

温度会明显降低

这就是一些最基本的基于遮阳原理的

隔热措施

那么对建筑物进行隔热设计

有什么意义呢

我们还是通过这样一幅围护结构的

示意图来进行分析

前面我们学习过

在夏季

围护结构会受到来自室外

高温空气

和太阳辐射两方面热作用的影响

所以

夏季围护结构外表面的

温度会很高

围护结构

室外和室内表面的温差会很大

如果不进行隔热处理

那么这个温差

就会导致大量的热量

通过墙体

屋顶等

外围护结构进入室内

影响我们室内的环境

我们看几个典型地区

围护结构夏季外表面温度的情况

比如在南京

武汉

广州

重庆等地区

夏季屋顶外表面的温度

分别可以达到62摄氏度

64摄氏度

60摄氏度和61摄氏度

而在西墙外表面

也可以分别达到51摄氏度

56摄氏度

52摄氏度和56摄氏度

另外

即使在其他很多地区

夏季围护结构外表面温度

也会达到50摄氏度以上

我们知道

任何动物

植物

都有其适宜的生长温度

如果不进行隔热设计

采取隔热措施

那么通过一层相对较薄的

墙体或者屋顶

夏季会有多少热量

进入到建筑设施内部呢

所以

高温问题对我们设施农业生产的

影响是非常大的

而对于进行周年生产的设施

围护结构的隔热设计

是夏季温度环境调控的基础

所以

我们要通过隔热设计

来抵御

夏季室外高温

和太阳辐射热作用的影响

提高建筑设施内

环境的舒适性

同时呢也减少环境调控的投入

从而实现节能减排

降低生产成本的目的

那么隔热设计的基本要求是什么呢

这一点呢

与保温设计比较类似

仍然是要控制围护结构内表面的温度

但是这里主要控制的是墙体

屋顶等

外围护结构内表面的

最高温度

由此我们就知道了

在隔热设计中

围护结构内表面的最高温度

是隔热设计的控制指标

那么

这个围护结构内表面最高温度的限值

该如何来确定呢

假如

我们用θ_(i.max)来表示

围护结构内表面最高温度

用t_(o.max)来表示

室外累年日平均

最高日的最高温度

用t_i来表示

室内空气计算温度

那这个最高温度限制的取值

根据规范

就可以通过如下方法获得

当然

在这里

通常

还需要考虑另外两方面的影响因素

一个是室内降温调控的方式

一个是围护结构的热稳定性能

比如

在自然通风的房间

墙体和屋顶内表面的最高温度限值

就取为

室外累年日平均最高日的最高温度

即to.max

但是

在空调房间

我们要根据围护结构的

特性来取值

当围护结构的

热惰性指标

大于等于2.5的情况下

墙体和屋顶内表面

最高温度的限值

分别允许高于室内空气

计算温度

2度或者2.5度

当围护结构的热惰性指标

小于2.5的情况下

墙体和屋顶内表面

最高温度的限值

分别允许高于室内空气计算温度

3度或3.5度

从这里我们也可以看出

最高温度限值的取值方法

既考虑了围护结构表面

和空气温度的温差不要过大

否则会产生热辐射

影响舒适性

另外呢这里呢也考虑了不同墙体

对抵抗外界温度波动的能力

在相同热阻的条件下

轻质材料的围护结构

与重质材料的围护结构相比

抵抗外界热作用的能力要差很多

所以呢对轻质围护结构内表面

最高温度限值的设定

比重质围护结构要宽松一些

知道了围护结构内表面

最高温度限值的取值方法

那么这个内表面最高温度如何获得呢

我们知道

夏季的围护结构受到的室外热作用

包括了

空气温度和太阳辐射两方面的因素

具有明显的周期性变化的特点

所以呢

需要采用一维非稳态方法进行计算

这个计算方法

及边界条件的确定相对复杂

手工计算比较困难

所以呢

这里我们不作介绍

大家可以参考使用相关规范中

提供的计算软件来进行计算

下面

我们再介绍一下围护结构的

隔热措施

既然室外热作用包括了高温空气

和太阳辐射两方面的因素

那么

我们可以采取一些针对性措施

比如对于减少太阳辐射的影响

我们可以采用

浅色的墙面或者屋顶装饰

来

提高围护结构对太阳辐射的

反射率

降低对太阳辐射的吸收率

从而呢

从源头实现隔热的目的

其次

可以选择适当选择重质材料

做围护结构

前面我们分析过

在热阻相同的情况下

在

衰减热作用

延迟围护结构内表面

温度峰值出现的时间上

重质材料的热稳定性更为优越

隔热性能会更好

三是我们可以通过构造方法

进行隔热

比如在结构中设置通风间层

如这个图所示

带有通风间层的墙体

或者屋顶结构

可以通过气流

将多余的热量及时带走

减少对室内环境的影响

同样

我们也可以设置

这样的带有封闭的空气间层的构造

我们知道

静止的空气具有较高的热阻

可以起到一定的

阻隔传热的作用

另外呢

如果在空气间层的高温一侧

或者是两侧

加贴铝箔

反射膜或刷热反射涂料等

增加这种热反射的构造的话

会进一步将热量阻隔在室外

从而减少对室内环境的影响

达到隔热的目的

以上是我们这节课要讲的内容

稍微总结一下

这次课呢

我们首先介绍了隔热设计的意义

及要求

最基本的要求就是围护结构内表面的

最高温度不能高于限值的要求

所以我们将内表面最高温度

作为隔热设计的控制性指标

在此基础上

我们介绍了内表面

最高温度限制的取值方法

既要考虑

建筑环境调控的方式

也要考虑围护结构的热稳定性

最后介绍了

几种常用的

围护结构隔热的措施

隔热设计

是生产性建筑设施

夏季降温调控的基础

希望大家能够理解

掌握并会应用

最后呢

我想请大家思考一下

以上隔热措施

是否适用于温室性的建筑呢

好

这次课就讲到这里

谢谢大家