热环境计算题【例1】:求室内温度18.5℃、相对湿度70%时的空气露点温度。【解】:查附录2(刘加平主编)得18.5℃时的饱和水蒸气的分压力为2129.2pa,相对湿度φ(%)=70%由公式φ(%)=p/ps可得:P=φ(%)×ps=2129.2×0.7=1490.44pa再查附录2得出1490.44pa成为饱和水蒸气份压力时所对应的温度为12.1℃.即该环境下的空气露点温度为12.1℃。【例2】:试检验图1所示的外墙结构是否会产生内部冷凝。已知ti=16℃,φi=60%,采暖期室外平均气温te=-4.0℃,平均相对湿度φe=50%。【解】:(1)计算各分层的热阻和水蒸汽渗透阻序号材料层dλμ1石灰砂浆0.020.810.0250.00012166.672泡沫混凝土0.050.190.2630.000199251.513振动砖板0.140.810.1730.00006672098.95∑R=0.461∑H=2517.13由此得RO=0.11+0.461+0.04=0.611m2﹒K/WHO=2517.13m2﹒h﹒Pa/g(2)计算室内外空气的水蒸汽分压力ti=16℃时,Ps=1817.2Pa∴Pi=1817.2×0.60=1090.3Pate=-4℃时,Ps=437.3Pa∴Pe=437.3×0.50=218.6Pa(3)计算围护结构内部各层的温度和水蒸汽分压力θi=16-(16+4)=12.4℃Ps,i=1438.5Paθ2=16-(16+4)=11.6℃Ps,2=1365.2Paθ3=16-(16+4)=3℃Ps,3=757.3Paθe=16-(16+4)=-2.7℃Ps,e=488.0PaPi=1090.3PaP2=1090.3-=1032.6PaP3=1090.3-=945.5PaPe=218.7Pa作出Ps和P分布线(图2),两线相交,说明有内部冷凝。(4)计算冷凝强度在本例中,冷凝界面位于第2和第3层交界处,故Ps,C=Ps,3=757.3Pa,Ho,i=166.67+251.51=418.18m2﹒h﹒Pa/g,Ho,e=2098.95m2﹒h﹒Pa/g,按式:得【例3】:求北纬35°地区在立夏午后3时的太阳高度角和方位角。【解】:已知φ=+35°,δ=+15°,t=15×3=45°有公式:sinh=sinφ·sinδ+cosφ·cosδ·costcosA=(sinh·sinφ-sinδ)/(cosh·cosφ)得sinh=sin35°×sin15°+cos35°×cos15°×cos45°=0.149+0.559=0.708h=45°06′A=75°15′【例4】:求广州地区(φ=23°8′)和北京地区(φ=40°),夏至日正午的太阳高度角。【解】:广州地区:φ=23°8′,δ=23°27′由于δ>φh=90°-(δ-φ)=90°-(23°27′-23°8′)=89°41′(太阳位置在观察点北面)北京地区:φ=40°,δ=23°27′由于φ>δh=90°-(φ-δ)=90°-(40°-23°27′)=73°33′(太阳位置在观察点南面)【例5】:求广州地区地方平均太阳时12点相当于北京标准时间几点几分?【解】:已知北京标准时间子午圈所处的经度为东经120°,广州所处的经度为东经113°19′,按式:T0=Tm+4(L0-Lm)得T0=12+4(120°-113°19′)=12h27min所以,广州地区地方平均太阳时12h,相当于北京标准时间12h27min,两地时差27min。精选习题:16、已知一砖墙(240mm)的传热系数为,为使该墙体单位面积的传热热组提高到,欲增设导热系数的保温层,这种保温层至少应为多厚?这种保温层至少应为20mm。17、某住宅建筑的外表面积为18000,建筑体积60000,建筑物体型系数为多少?建筑物体型系数S=0.318、一室的室内气温为18℃,绝对湿度为,饱和蒸汽气压,实际汽压,室内的相对湿度是多少?室内的相对湿度是60%。19、某建筑物顶外表面为油毡防水层,黑色沥青表面,对太阳辐射的吸收系数是0.92,夏天某日中午的室外气温是30℃,照射到屋顶的辐射强度是1003W/,求此时该屋面的室外综合温度(外表面换热系数取19W/(m2k))。此时该屋面的室外综合温度是78.5℃20、某一采暖房间的外墙,传热系数为,其内表面换热系数为,室内、外空气温度差为25℃,如室内空气温度为18℃,则外墙内表面温度为多少度?外墙内表面温度为13℃。21、设在青岛地区(北纬36.06°)某建筑一朝南窗口需要遮挡大暑日(7月21日)午后14时的阳光,求所需的遮阳板挑出长度及其合理形式。已知窗宽1.2m,窗高1.6m,墙厚240mm。所需的水平遮阳板挑出长度(板宽)L=0.37m;两翼挑出长度D=0.87m22、南京地区(北纬32°)某建筑层高3.6m,采用朝南连续带形落地窗,如图所示,设计师采用双层连续水平遮阳板,水平遮阳板高度距离楼面分别为1.8m和3.6m,要求在秋分日(9月21日)上午11点至下午1点(当地太阳时)玻璃窗有满窗遮阳,不计玻璃厚度,求遮阳板的出挑深度及尽端两翼伸出长度。(已知上午11时太阳高度角为54°,方位角为26.5°)遮阳板的出挑深度L=1.2m;尽端两翼伸出长度D=6m。