当前课程知识点：建筑室内热环境模拟及应用 > 第二章 建筑热过程与负荷计算 > 02-04-室内空气的热平衡 > 02-04-室内空气的热平衡
各位同学
前面两个小节
我们分别对非透明围护结构
和透明围护结构的传热过程
进行了介绍
而这两个过程
都最终会通过室内空气的热平衡
对室内热环境产生影响
因此本小节
我们将对室内空气的热平衡
进行详细的介绍
室内空气的热平衡
主要包括以下四个因素
第一是围护结构内表面
对空气的对流换热
第二是室内热扰的产热
会对流到空气之中去
第三是室外空气
可以通过顺风或是通风的方法
与室内温度结点
进行直接的对流换热
第四空调系统的冷热量
可以通过对流的方式
对室内环境进行控制和调节
在这四个因素之中
通风对室内传热过程
作用非常的显著
当室外环境合适的时候
可以利用自然环境
去改善室内的温湿度降低能耗
例如往往我们在夏季的夜间
可以采用开窗通风的方式
降低室内的能耗
然而当室外环境不合适的时候
过大的通风
会显著增加建筑物的冷热负荷
根据不同的风速风温
等室外参数的状况
以及窗户气密性的这种性能
在窗户关闭和开启时
所会带来的通风量
是有显著差异的
根据我们在赤峰
住宅建筑气密性的测试结果
可以看到
新建建筑在关闭门窗的情况下
它的换气次数可以在五次以内
而开窗通风的状况下
它的通风换气次数
将远高于关窗的状况下
例如在北京6个办公室
进行的开窗通风的测试
可以看到在室外无风
室内温差比较小的时候
本次测试的六个办公室
都可以实现较大的通风换气次数
最大的可以达到七次
最小的也接近于三次
而这个换气量
是远大于机械通风的这种换气量
另外呢
室内发热量可以通过对流换热
和辐射换热两种方式
对室内环境造成影响
而对流这种方式
会即时的对室内负荷产生影响
以人员热扰为例
人员热扰
会根据在室人员的性别 年龄
所从事的这种活动的新陈代谢量
会造成不同的人员热扰
例如一个成年男子在轻度活动时
总的产热是120瓦
其中包括
将近60瓦左右的显热热量
和60瓦左右的潜热热量
此外不同的建筑人员密度差异
也会显著影响建筑物的负荷
例如在普通办公中
人员密度大概是8平米一个人
而在住宅中
往往是100平米三个人左右
这个人员的密度差异也非常的大
而照明和其他设备
也是室内发热量的主要来源
不同的照明功率类型
会造成显著的功率的差异
通常而言
办公室中的照明功率密度
往往在10瓦每平米左右
此外电脑是办公室中的
主要发热设备
像以前的手册中
我们往往可以看到
计算单台电脑的发热量
往往是200瓦到300瓦左右
而这是由于当年
我们采用的显示器
往往都是像CRT这种
发热量比较大的这种显示器
而现在我们大多采用的
都是像LCD
这种低功率这种显示器
因此通过实测我们可以看到
通常一台电脑的实际发热量
往往只有50瓦到60瓦左右
另外值得说明的一点是
设备的发热量
并不一定等于它的用电量
随着一些能耗的转移和消耗
会出现某些电器的发热量
大于或者小于用电量的情况
例如电梯在电梯下行的时候
由于势能的减少
发热量会大于其用电量
而在电梯上行时结果正好相反
另外对于冰柜和饮水机
这一类的电器
随着内含的水
或者食物的增加和减少
发热量也会产生相应的变化
大家也可以开放性的想一想
生活之中还有哪些电器的发热量
并不等于其耗电量
为了加深对对流换热的理解
我们在这里可以讨论一个
关于风机盘管的一个工程问题
同学们可能都有
使用风机盘管的经历
在夏季时
为了快速降低室内温度
我们可能采用两种不同的方式
第一种是通过降低空调设定温度
以延长空调开停的时间
从而从时均上头来讲
增加冷冻水的流量
第二种方式
是调节风机盘管的三档风速
从而增加风机盘管的风量
那这两种方法
在实际的调控方面
哪个会更快的
能够把室内温度给降下来呢
风机盘管的换热量主要受到
风机盘管的传热系数的影响
而风机盘管传热系数
主要由三部分构成
其中包括风机盘管
水侧的对流换热系数
和风侧的对流换热系数
以及风机盘管本身的传热热阻
这三部分所共同构成
水侧的对流换热系数
大概是在一千左右
而风侧的对流换热系数相对较小
是在8到20左右
假设我们增大冷冻水的流量
可以使水侧的
对流换热系数增加三倍
如果增加风量
也可以使对流换热系数
增加三倍的话
那调节我们风量
会使得整个的供热量
或者说是我们的传热系数
会增加的更多
因此在整个对流换热过程之中
首先需要明确
最大热阻所在的部位
而改善这个部位
对于改善整体的换热而言
会变得最为有效
因此汇总前面所介绍的传热过程
总体而言
建筑物的传热过程会受到外扰
内扰和建筑本体参数的共同影响
由三个热平衡所共同组成
其中包括
围护结构外表面的热平衡
围护结构内表面的热平衡
和室内空气结点的热平衡
这三部分所共同构成
而室内空气热平衡
又包括以下四个主要部分
其中包括围护结构内表面
与空气的对流换热
以及室内热扰的得热
还有渗风和通风
以及空调系统的影响
那在这四个部分之中
通风对室内状况的影响
非常的显著
而且通风整体体现出一种
波动性的这种特征
而室内发热量
主要来自于人员
灯光和其他设备的发热
那下一小节
我们将对建筑热过程的
动态求解方法进行介绍
-01-01-建筑设计与运行中存在的问题与挑战
-01-02-建筑模拟是解决上述问题的重要手段
-01-03-建筑模拟的历史与分类
-01-04-DeST的介绍与特点
-01-05-DEST的应用
--Video
-01-06-准确性问题
--Video
-01-07-建筑模拟过程中常见的几个问题
--01-07
-01-08-课程目标与安排
--Video
-01-09-录屏-DEST简介
--01-09
-01-10-录屏 DEST建模
--1-10
--1-11
-第一章 绪论--第一次作业
-02-01-建筑热环境的三大传热过程
--Video
-02-02-非透明围护结构的热平衡过程
--Video
-02-03-透明围护结构的热平衡过程
--Video
-02-04-室内空气的热平衡
-02-05-建筑热过程的动态求解方法简介
--Video
-02-06-室外气象参数的取值方法
--Video
-02-07-录屏：DeST围护结构的设定
-02-08-录屏：DeST建筑全局设定
--Video
-第二章 建筑热过程与负荷计算--第二次作业
-03-01-中国城镇住宅建筑现状
-03-02-住宅中的热点问题-1
-03-03-住宅中的热点问题-2
-03-04-住宅特点及模拟要点
-03-05-住宅模拟案例-1
-03-06-住宅模拟案例-2
-3-7-房间功能设置1
--Video
-3-8-房间功能设置2
--3-8
-3-9-房间功能设置3
--3-9
-3-10-房间功能设置4
--3-10
-第三章 住宅类建筑能耗模拟分析方法--第三次作业
-04-01-公共建筑用能现状
-04-02-公共建筑的用能特征
-04-03-公共建筑模拟中的关键点
-04-04-模拟分析的实例
-04-05-录屏：建筑参数设定（1）
-04-06-录屏：建筑参数设定（2）
-04-07-录屏：建筑参数设定（3）
-04-08-录屏：建筑参数设定（4）
-04-09-录屏-报表解读（1）
-04-10-录屏-报表解读（2）
-04-11--录屏-报表解读（3）
-04-12--录屏-报表解读（4）
-第四章 公共建筑能耗模拟分析方法--第四次作业
-5-1 环境控制方案模拟的工程背景和影响因素
-5-2-环境控制系统模拟的实际工程应用
-5-3-空气处理设备方案的影响因素
-5-4-空气处理设备的模拟分析方法
-5-5-录屏：DeST中Scheme模拟计算的操作方法
-5-6-录屏：DeST中AHU模拟计算的操作方法
-第五章 环境控制模拟分析方法--第五次作业
-06-01 冷热源与水系统的工程背景与实际意义
-06-02 冷热源与水系统的模拟设计方案
-06-03 特约采访：空调水系统常见工程问题介绍-张野
-06-04 建筑能耗系统的背景和主要内容
-06-05 建筑能耗系统模拟的基本方法
-06-06 特约采访：分项计量系统与模拟的关系-沈启
-06-07 经济性分析的基本方法
-06-08 经济性分析的实际工程应用
-06-09 特约采访：经济性模拟分析的必要性与特点-王福林
--06-09 特约采访：经济性模拟分析的必要性与特点-王福林
-06-10 录屏：冷热源与泵站分析的具体操作
-06-11 录屏：其他能耗系统模拟计算模块操作
-06-12 录屏：经济性分析模块模拟操作
-第六章 冷热源方案设计与经济性分析--第六次作业
-07-01 建筑光环境：窗和遮阳
-07-02 DeST中的遮阳计算与日影分析
-07-03 外檐的遮阳与建模技巧
-07-04 DeST中的采光模拟分析方法
-07-05 DeST软件使用的实用专题
-07-06 批处理功能介绍
-07-07 多联式空调系统VRF的主要特征
-07-08 VRF系统的设计关键点
-07-09 录屏：VRF多联式空调系统模拟计算方法
-07-10 录屏：DeST中的遮阳模拟计算方法
-07-11 录屏：DeST中的阴影和采光计算
-07-12 录屏：阳光遮挡对负荷影响的模拟分析
-07-13 录屏：遮阳板对负荷影响模拟分析
-07-14 The Interview of Sun Kaiyu from Lawrence Berkeley National Laboratory about the practical eng
--Video
-第七章 VRF系统与建筑采光模拟及批处理操作--第七次作业
-08-01 人行为对建筑能耗的影响
-08-02 人行为的定义、分类与特征
-08-03 人行为的模拟分析方法
-08-04 人行为建模与实际应用（1）
-08-05 人行为建模与实际应用（2）
-08-06 录屏：DeST软件中人行为模拟模块的计算
-08-07 访谈：IEA能源分析师Brian Dean谈建筑人行为
--08-07 访谈：IEA能源分析师Brian Dean谈建筑人行为
-第八章 人行为模拟分析方法与DeST应用案例介绍--第八次作业
