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太阳能建筑的热物理计算基础

太阳能建筑的热物理计算基础
太阳能建筑的热物理计算基础
作者:何立群 丁力行(编著)

图书详细信息:
ISBN:978-7-312-02617-1
定价:18.00元
版本:1
装帧:平装
出版年月:201107

图书简介:

  本书从气象参数、建筑传热传质过程以及建筑几何模型等方面,介绍了当前的建筑传热过程的差分方法、传递函数法和反应系数法等主流计算方法的基本原理。为简化复杂建筑结构,本书介绍了一个专用于建筑节能分析的建筑几何模型解决方案。
  本书可作为建筑和热能类相关专业的本科教材,并可供暖通空调、建筑技术科学、制冷与低温工程等专业研究生选用,特别可作为太阳能建筑热利用、建筑环境与节能领域的研究开发参考书籍和继续教育读本。

前言:

  随着我国经济的迅速发展,全国各地有大量建筑拔地而起。随之而来的建筑节能问题,总体上也变得越来越尖锐。国家陆续出台了一些新建筑的节能标准,作为验收新建筑的强制条件。但随着科学技术进步,新型建筑材料也不断用于建筑,新的结构形式也不断出现在新建筑上。这就要求设计人员能够及时准确预测建筑的热响应,估计出新材料、新措施、新系统在新建筑中应用后的节能效果。其中,准确掌握建筑传热机理是关键。
  作为建筑设计与性能评价的基础,建筑传热机理及其在建筑节能上的应用方法一直是研究对象。随着计算机的发展,应用方法不断推陈出新,国际上已涌现150多种建筑动态热过程分析工具及软件。由于建筑结构和形式的日新月异,计算机技术的突破,同时其他领域的知识不断融入,建筑传热理论本身也朝着更快、更完善方向不断地发展。所有这些都迫使科技人员必须要不断地学习,紧跟时代的脚步。
  当前,建筑如何充分利用太阳能再次成为最引人注目的课题。人们从建筑材料、建筑构件、建筑结构形式、太阳主动收集以及利用系统与建筑一体化等方面着手,已经陆续展示出建筑太阳能热电光的利用潜力。随着这些技术的发展,从建筑整体上如何及时评价这些措施的节能效果,成为了新的课题。本书从气象参数、建筑传热传质过程以及建筑几何模型等方面,介绍了当前的建筑传热过程的差分方法、传递函数法和反应系数法等主流计算方法的基本原理;为简化复杂建筑结构,本书也介绍了一个专用于建筑节能分析的建筑几何模型解决方案。
  除以上传统方法外,我国学者也研究出了一种基于状态空间法求解建筑传热偏微分方程组的新方法。作者对此方法的特点了解和体会不深,这里就没有介绍。感兴趣的读者,可以查阅清华大学江亿院士主持撰写的《建筑环境系统模拟分析方法——DeST》。
  本书可作为建筑和热能类相关专业的本科教材,并可供暖通空调、建筑技术科学、制冷与低温工程等专业研究生选用,特别可作为太阳能建筑热利用、建筑环境与节能领域的研究开发参考书籍和继续教育读本。
  本书第1,3,4,5,7章由何立群执笔,第2,6章由丁力行执笔。刘仙萍为本书的完成提供了大力支持。由于编者水平所限,本书在内容选择和安排上可能有不妥之处,文字叙述上和公式编写中也可能存在笔误。读者如发现,请不吝指正。
  本书受中国科学院太阳能光热综合利用研究示范中心(筹)资助,特表感谢。

编 者
2010年10月

目录:

前言

第1章 太阳辐射计算
1.1 基本知识
1.2 根据全辐射实测值分解直射和散射
1.3 直射和散射的计算模型

第2章 室外空气温湿度
2.1 设计气象参数的构成
2.2 全年气象参数的统计构成
2.3 极端气候模型

第3章 建筑传热计算的差分方法
3.1 墙表面温度计算
3.2 墙体内部温度
3.3 房间空气温度
3.4 建筑物温度场
3.5 矩阵方程的迭代计算

第4章 建筑传热计算的传递函数法
4.1 拉氏变换方法
4.2 围护结构传热的s传递函数法
4.3 围护结构传热的反应系数法
4.4 反应系数计算中两个∞的问题
4.5 围护结构传热的z传递函数法
4.6 房间的冷热需求

第5章 建筑表面辐射换热的计算
5.1 建筑室内表面之间的热辐射换热
5.2 表面热辐射换热的光照系数法
5.3墙体外表面与天空的热辐射换热
5.4 墙体表面接受的太阳辐射

第6章 空气流通与渗透
6.1 风压作用下的渗风
6.2 热压作用下的渗风
6.3 建筑构件的空气渗透计算
6.4 渗风量计算的缝隙法

第7章 建筑热分析用的几何模型
7.1 建筑的简化
7.2 表面多边形的顶点坐标
7.3 墙体的面积和房间的体积
7.4 角系数的确定
7.5 太阳在建筑表面的投影及其面积变化
7.6 墙体表面之间的关系
7.7 多边形顶点坐标的确定

附录 平板的反应系数推导过程

参考文献



Copyright 2011 中国科学技术大学出版社
合肥市金寨路96号