当前课程知识点：建筑环境学 > 第三讲 建筑热湿环境 > 3.5 负荷的计算方法 > 3.5.4谐波反应法原理
我们再来看看谐波反应法
前面我也介绍过对室外空气综合温度的
傅里叶级数分解的表达式
在这里我们再看一下这个表达式
室外空气综合温度
可以写成平均值与波动值之和
A0就是室外空气综合温度的平均值
波动值部分可以分解为
无穷阶傅里叶级数之和
每一阶波动的振幅用An来表达
φ是它的相位差
实际上我们不需要计算无穷项级数
截取有限项
往往就能满足一定的精度要求了
那么围护结构对外扰的响应形式
也是一个傅里叶级数的形式
每个频率响应的振幅
我们在这里用Bn来表示
而且对每个频率的外扰
都有一定的衰减和延迟
可以用un表示衰减
等于输入的振幅An除以输出的振幅Bn
时间上的延迟用相位差yn 来表示
这样 通过内表面逐时壁温tin(τ)
和室内热平衡
就可求出通过围护结构热传导
形成的负荷了
从谐波反应法的公式我们可以看到
由于有三角函数的存在
算起来还是挺麻烦的
不像KFΔT那么直截了当
故在应用的时候还是需要简化的
最后围护结构热传导部分的负荷计算
还是被整理成了KFΔT的形式
与冷负荷系数法的表述不一样的是
这里的Δtτ叫做冷负荷温差
其实就相当于冷负荷系数法中的
冷负荷温度与室内设定温度的差值
其中室内设定温度的缺省值是26℃
如果室内温度设定值不是26℃
就需要对冷负荷温差进行修正
日射部分的冷负荷
等于窗有效面积系数 地点修正系数
玻璃和遮阳设施的遮阳系数
窗户的总面积
以及玻璃窗的日射负荷强度
6个参数的乘积
日射负荷强度的定义是
透过单位玻璃窗面积的太阳总辐射热
形成的冷负荷逐时值
它与地点 窗的朝向和结构
以及房间的围护结构热工性能有关
尽管这个参数已经考虑了地点了
但只是考虑了一个地区的代表性城市
所以同地区的其他城市就需要地点修正
这就是为什么还有地点修正系数的原因
我们把这个公式与冷负荷系数法的
日射冷负荷公式进行对比
就可以发现这个日射负荷强度
与地点修正系数的乘积
相当于冷负荷系数法的
日射得热因素最大值
与冷负荷系数的乘积
而窗户的总面积乘以窗的有效面积系数
就相当于冷负荷系数法的窗的有效面积
我们再来看内扰部分
这个公式看上去是不是很眼熟
这里的JX(τ- τ0) 叫做设备负荷强度系数
跟冷负荷系数法里的
内扰冷负荷系数Ccl(τ-τ0)的定义
其实是一样的
我给这两种冷负荷计算法做个总结
其实 谐波反应法的简化算法
与冷负荷系数法
尽管采用了不同的
输入边界条件的离散方法
但最后的表现形式是一致的
这两种方法都是为了便于手工计算
所以都把内外扰
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
和室内热源之间的相互影响
然后进行叠加来求房间的总冷负荷
由于采用了拉普拉斯变换来解方程
所以都不能用于分析
变物性材料的围护结构
如相变墙体材料
它们只是在一定程度上
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
例如 对墙体内表面之间的长波辐射
作了简化处理
给定了缺省比例
忽略了透过玻璃窗的日射
落在特定墙内表面上的光斑的影响
给定了各种热源对流和辐射的比例
热源与室内各表面的角系数也是给定的
另外 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
则结果的误差就会比较大
比如内表面温度差别很大
房间形状不规则
室内空气温度的控制值随时间变化等
这些手工的动态负荷计算法
虽然经过研究人员们的努力简化
但毕竟计算量还是很大的
所以一般都是只考虑
夏季一个代表日的动态计算
来求得最大冷负荷
真正的全年逐时的冷热负荷计算
还是在建筑负荷的计算机模拟软件出现后
才得以实现
-1.1 建筑环境与人类文明发展
-1.2 适应气候的传统民居建筑
-1.3 适应气候的各类传统建筑
-1.4 本课程的任务与重要性
-补充视频资料
-练习题
--练习题--作业
-2.1 地球绕日运动的规律
-2.2 太阳辐射
--太阳辐射
-2.3.1 室外气候
--室外气候
-习题2.1
--习题2.1--作业
-2.3.2 室外气候
--室外气候
-2.4 城市气候
--城市气候
-习题2.2
--习题2.2--作业
-补充视频资料
-3.1 基本概念与术语
--基本概念与术语
-3.2 得热与来源
--得热与来源
-3.3 围护结构的热工特性
-3.3.1 通过非透光围护结构的传热过程
-思考题3.1
-思考题3.2
-思考题3.3
-习题3.1
--习题3.1--作业
-3.3.2 通过透光围护结构的传热过程
-3.4冷负荷与热负荷的基本原理
-思考题3.4
-习题3.2
--习题3.2--作业
-3.5 负荷的计算方法
-思考题3.5
-习题3.3
--习题3.3--作业
-4.1.1 人体热平衡
--人体代谢与体温
--服装的作用
--人体的能量代谢
-4.1.2 温度感受系统与调节系统
-习题4.1
--习题4.1--作业
-4.1.3 热感觉与热舒适
--热感觉
--热舒适
--影响热舒适的因素
-4.2 人体对稳态热环境的反应
-讨论1
-习题4.2
--第四讲 人体对热湿环境的反应--习题4.2
-4.3 人体对动态热环境的反应
-4.4 其他热湿环境的物理变量
-4.5 热环境与劳动效率
--热环境与劳动效率
-4.6 人体热调节的数学模型
-讨论2
-习题 4.3
--习题 4.3--作业
-5.1 概论
--概论
-5.2 室内空气污染源和污染途径
-5.3 室内空气污染对人体健康的影响
-习题5.1
--习题5.1--作业
-5.4 室内空气质量评价方法与标准
-5.5 室内空气污染的控制方法
-习题5.2
--第五讲 室内空气质量--习题5.2
-6.1 概述
--概述
-6.2 室内空气环境营造方法
-习题6.1
--习题6.1--作业
-6.3 基本原理：稀释与置换
-6.4 室内空气环境的评价指标
-6.5 主要评价测量指标的测量方法
-习题6.2
--第六讲 室内空气环境营造的理论基础--习题6.2
-7.1 声波的基本物理性质
-7.2 人体对声环境的反应原理和噪声评价
-7.3 声音传播与衰减的原理
-7.4 材料与结构的声学性能
-7.5 噪声的控制与治理方法
-习题7
--第7讲 建筑声环境--习题7
-8.1 光的性质与度量
--光的性质与度量
-8.2 视觉与光环境
--视觉与光环境
-8.3 天然采光
--天然采光
-8.4 人工照明
--人工照明
-8.5 光环境控制技术的应用
-习题8
--第8讲 建筑光环境--习题8
-期末考
