双层皮幕墙传热计算理论及应用

本书系统地介绍了作者深入研究取得的双层皮幕墙传热计算理论、方法及其应用成果，包括透过双层皮幕墙的太阳辐射传递计算理论和方法、双层皮幕墙空腔空气流动与热传递计算模型和模拟方法、通过参数表给出的便于工程技术人员使用的简化计算方法，以及双层皮幕墙的结构气候适用性等；还介绍了双层皮幕墙与建筑能耗模拟平台联合模拟计算的实现方法。本书的理论和方法计算准确，快速高效，为我国正确设计和应用双层皮幕墙提供了理论和方法支撑。

前言
第1章绪论1
1.1双层皮幕墙的诞生1
1.2双层皮幕墙简介2
1.2.1双层皮幕墙的构造与运行2
1.2.2双层皮幕墙的传热过程4
1.3双层皮幕墙性能研究历史和现状5
1.3.1光学性能研究5
1.3.2热工性能研究7
1.3.3能耗特性研究10
1.4双层皮幕墙传热研究目的及本书主要内容11
1.4.1双层皮幕墙传热研究目的11
1.4.2本书主要内容12
参考文献13
第2章建筑立面太阳辐射计算21
2.1概述21
2.2壁面太阳入射角的计算22
2.2.1太阳空间位置计算22
2.2.2太阳与垂直壁面之间的相对关系25
2.3垂直壁面的太阳辐射27
2.3.1天空太阳辐射照度的计算27
2.3.2壁面接收的天空直射辐射29
2.3.3壁面接收的天空散射辐射29
2.3.4壁面接收的地面反射辐射30
2.4计算实例31
2.5基于气象数据的太阳辐射计算实例34
2.6小结35
参考文献36
第3章透过多层玻璃幕墙的太阳辐射计算37
3.1概述37
3.2单层玻璃的太阳辐射计算38
3.2.1玻璃对太阳辐射的选择透过性38
3.2.2玻璃—空气分界面的太阳反射率38
3.2.3太阳辐射在玻璃介质中的透过率39
3.2.4直射反射率、直射透过率、直射吸收率39
3.2.5散射反射率、散射透过率、散射吸收率40
3.2.6总反射率、总透过率、总吸收率41
3.3多层玻璃幕墙系统的太阳辐射计算41
3.3.1直射辐射42
3.3.2散射辐射43
3.3.3多层玻璃幕墙系统的总反射率、总透过率、总吸收率43
3.4百叶中的太阳辐射传递44
3.4.1太阳入射投影角45
3.4.2前向直射辐射46
3.4.3后向直射辐射50
3.4.4特殊情况的前向直射辐射53
3.4.5直射—直射辐射计算53
3.4.6直射—散射辐射计算54
3.4.7散射—散射辐射计算56
3.4.8百叶对太阳辐射的性能计算58
3.5双层皮幕墙的太阳辐射计算61
3.6小结63
参考文献63
第4章双层皮幕墙传热计算模型65
4.1概述65
4.2外双层无百叶自然通风双层皮幕墙67
4.2.1区域划分67
4.2.2传热方程68
4.2.3方程的离散69
4.2.4气流计算70
4.2.5对流换热系数的计算71
4.2.6系统发射率的计算73
4.2.7得热量计算74
4.3内置百叶外双层自然通风双层皮幕墙75
4.3.1区域划分75
4.3.2传热方程75
4.3.3方程的离散77
4.3.4气流计算78
4.3.5对流换热系数的计算80
4.3.6角系数的计算81
4.4内置百叶内双层自然通风双层皮幕墙82
4.5内置百叶外双层机械通风双层皮幕墙84
4.5.1传热方程84
4.5.2气流计算85
4.5.3对流换热系数的确定86
4.6双层皮幕墙实验研究87
4.6.1实验装置与仪器87
4.6.2太阳辐射传递模型的验证90
4.6.3无百叶自然通风双层皮幕墙模型验证92
4.6.4内置百叶外双层自然通风双层皮幕墙模型验证97
4.6.5机械通风双层皮幕墙模型验证102
4.7小结107
参考文献108
第5章双层皮幕墙热性能简化计算110
5.1概述110
5.2热性能简化计算方法110
5.2.1太阳辐射透过率参数表110
5.2.2对流得热量参数表111
5.2.3修正系数112
5.3算例112
5.4简化计算方法检验114
5.4.1上海市计算结果对比114
5.4.2长沙市计算结果对比115
5.5小结117
第6章双层皮幕墙的结构气候适用性118
6.1概述118
6.2我国的气候特点118
6.3双层皮幕墙结构类型118
6.4严寒地区双层皮幕墙结构气候适用性119
6.4.1东向120
6.4.2西向122
6.4.3南向123
6.4.4北向125
6.5寒冷地区双层皮幕墙结构气候适用性127
6.5.1东向128
6.5.2西向130
6.5.3南向132
6.5.4北向133
6.6夏热冬冷地区双层皮幕墙结构气候适用性135
6.6.1东向136
6.6.2西向138
6.6.3南向140
6.6.4北向141
6.7夏热冬暖地区双层皮幕墙结构气候适用性143
6.7.1东向144
6.7.2西向145
6.7.3南向148
6.7.4北向149
6.8温和地区双层皮幕墙结构气候适用性151
6.8.1东向151
6.8.2西向154
6.8.3南向156
6.8.4北向158
6.9小结160
第7章夏热冬冷地区双层皮幕墙适宜性分析161
7.1概述161
7.2夏热冬冷地区常见外围护结构类型161
7.3双层皮幕墙能耗模拟和比较162
7.3.1气象参数和代表城市的选择163
7.3.2能耗计算和比较163
7.4经济性分析169
7.5小结172
参考文献173
第8章双层皮幕墙与建筑能耗模拟平台的联合计算174
8.1概述174
8.2技术路线174
8.2.1独立开发的技术路线174
8.2.2FMU/FMI的开发框架简介174
8.2.3FMU与DeST内核联合运行框架简介175
8.2.4FMU框架下DeST联合仿真流程简介176
8.3独立开发程序的验证178
8.3.1程序模块介绍178
8.3.2程序功能性验证178
8.3.3程序理论验证178
8.3.4程序静态检测181
8.3.5程序动态检测181
8.4接口设计184
8.5独立调试186
8.6联合调试187
8.7联合计算算例191
8.7.1算例1191
8.7.2算例2192
8.8小结194
附录A百叶直射反射次数所占比例196
A.1前向直射反射次数所占比例196
A.2后向直射反射次数所占比例198
附录B双层皮幕墙太阳辐射透过率参数表202
附录C双层皮幕墙对流得热量参数表209