建筑物理與建筑設(shè)備輔導(dǎo):建筑熱工與節(jié)能14
3.材料層表面的蓄熱系數(shù)
對有限厚度的單層或多層平壁,當(dāng)材料層受到周期波動的熱作用時,其表面的溫度波動,不僅與本層材料的蓄熱系數(shù)有關(guān),還與邊界條件有關(guān),即在順著溫度波前進的方向,其后與該材料層接觸的另一種材料的熱阻、蓄熱系數(shù)或表面的熱轉(zhuǎn)移系數(shù)有關(guān)。為此,對有限厚度的材料層,使用材料層表面的蓄熱系數(shù)表示各材料層界面處熱流的振幅與表面溫度波的振幅比,從本質(zhì)上說,材料層表面的蓄熱系數(shù)的定義與材料的蓄熱系數(shù)的定義是相同的。即:
根據(jù)溫度波前進的方向,材料層表面的蓄熱系數(shù)分為材料層內(nèi)、外表面的蓄熱系數(shù)。
Ym,e:材料層外表面的蓄熱系數(shù);
Ym,i:小材料層內(nèi)表面的蓄熱系數(shù)。
當(dāng)某層材料的熱惰性指標D≥1時,材料層表面的蓄熱系數(shù)可近似按該層材料的蓄熱系數(shù)取值,即Y=S。
(六)溫度波的振幅衰減和相位延遲
1.室外溫度諧波傳至平壁內(nèi)表面的總衰減度和總相位延遲
(1)總衰減度(總衰減倍數(shù)),。
總衰減度:室外溫度諧波的振幅與由其引起的平壁內(nèi)表面溫度諧波的振幅比。
式中 Ae――室外空氣溫度諧波的振幅,°C;
Aif,e――在外側(cè)溫度諧波的作用下引起的內(nèi)表面溫度諧波的振幅,°C。
(2)總相位延遲φif―e
總相位延遲:在室外溫度諧波作用下,平壁內(nèi)表面出現(xiàn)最高溫度值時的相位與室外溫度諧波出現(xiàn)最高溫度值時的相位差。
式中 φc――室外空氣溫度諧波出現(xiàn)最高溫度值時的相位,deg;
Φif,e――在室外溫度諧波作用下,平壁內(nèi)表面出現(xiàn)最高溫度值時的相位,deg。
(3)總延遲時間知
總延遲時間:在室外溫度諧波作用下,平壁內(nèi)表面出現(xiàn)最高溫度值的時間與室外溫度諧波出現(xiàn)最高溫度值的時間差。在建筑熱工設(shè)計中,更習(xí)慣于用總延遲時間評價圍護結(jié)構(gòu)的熱穩(wěn)定性。總延遲時間與總相位延遲的關(guān)系為:
2.室內(nèi)溫度諧波傳至平壁內(nèi)表面的衰減度和相位延遲
(1)室內(nèi)溫度諧波傳至平壁內(nèi)表面的衰減度yi
室內(nèi)溫度諧波傳至平壁內(nèi)表面的衰減度:室內(nèi)空氣溫度諧波的振幅與由其引起的平壁內(nèi)表面溫度諧波的振幅比。
式中 Ai――室內(nèi)空氣溫度諧波的振幅,℃;
Aif,i――在室內(nèi)溫度諧波的作用下引起的內(nèi)表面溫度波動的振幅,℃。
(2)室內(nèi)溫度諧波傳至平壁內(nèi)表面的相位延遲νi
室內(nèi)溫度諧波傳至乎壁內(nèi)表面的相位延遲:在室內(nèi)溫度諧波的作用下,平壁內(nèi)表面出現(xiàn)最高溫度值時的相位與室內(nèi)溫度諧波出現(xiàn)最高溫度值時的相位差。
式中 φi――室內(nèi)空氣溫度諧波出現(xiàn)最高溫度值時的相位,deg;
Φif,i――在室內(nèi)溫度諧波作用下,平壁內(nèi)表面出現(xiàn)最高溫度值時的相位,deg。
(3)室內(nèi)溫度諧波傳至平壁內(nèi)表面的延遲時間扎
室內(nèi)溫度諧波傳至平壁內(nèi)表面的延遲時間:在室內(nèi)溫度諧波作用下,平壁內(nèi)表面出現(xiàn)最高溫度值的時間與室內(nèi)溫度諧波出現(xiàn)最高溫度值的時間差。該延遲時間與相位延遲的關(guān)系為:
當(dāng)圍護結(jié)構(gòu)的構(gòu)造設(shè)計完成后,即可根據(jù)組成圍護結(jié)構(gòu)各材料層的厚度、材料的熱阻、材料的蓄熱系數(shù)計算出圍護結(jié)構(gòu)的衰減度、相位延遲和延遲時間。
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