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。书中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。

目录
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
8.2.2 FMU/FMI的开发框架简介 174
8.2.3 FMU与DeST内核联合运行框架简介 175
8.2.4 FMU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1 191
8.7.2 算例2 192
8.8 小结1 94
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