室外1度阳台温度多少?
先贴出数据 再上公式 然后再进行推导和解释 一共522个字 阅读时间大概两分半钟 首先明确一个事实,在太阳直射的情况下,阳台的最低温度可以达到-30℃(可参见文章《高温天,为什么太阳下铁板的温度最高能达658℃?》) 如果不考虑空气对流等因素的影响,直接采用理想化模型,则考虑保温效果后的房间温度动态变化可以用以下方程描述 其中,t_r 为进入房间的相对湿度;t_w 为窗户的玻璃透射率;m 为墙体的导热系数;c 为室内空气的比热容;x 为房间内的体积分数;q_{rad} 为房间的辐射热流量(主要是由人体和家具等物体的表面发出的红外辐射)。
当阳光直接照射且不考虑空气对流时,q_{rad} 可表示为 其中,\theta 为太阳辐射强度;\epsilon 为室内物体表面的发射率;\delta 为光束穿透窗口的厚度;t_{window} 为窗框的传热系数;A 为暴露面积。
如果上述理想化模型可以成立的话,根据室内参数和外部环境参数的测量值就可以计算得到房间的温度分布。 但是,实际情况下空气是具有较强扩散性的,因此上述理想状况并不存在。为了对真实的情况进行还原,需要引入换热过程的数学描述。由于人体的体表温度高于室温,因此在考虑人体热阻时不能简单地将其视为密闭系统,而应将其表面当作散热器,与周围环境形成热交换。
基于以上考虑,引入如下换热过程描述人体表面向外界散发热量的物理过程 其中,C_{p,h} 为人体的比热容;M_{h} 为人体的平均质量;d_{h} 为人体的表面密度;\eta 为人体外表面对能量的传递效率。 同样地,将沙发、桌子等家具看作密闭系统,则其向室内辐射热量的方式与人体类似,可以用以上的方程来描述。
在此基础上,构建包括人体、家具在内的整体传热模型,即可通过求解微分方程组来获取时间历程下的温度场。 需要说明的是,文中所给出的数据和公式均为平均值,且均未考虑窗户玻璃的折射率和建筑物外表面的反射率,这是因为这部分内容已经在其他文章中加以阐述,此处从简。