Building sol-air temperature calculation model and research prospects

室外综合温度是表征建筑围护结构外表面动态热作用的关键参数, 作为边界条件应用于围护结构热工和建筑能耗性能计算过程, 其模型精度直接影响建筑热工和节能设计计算的准确度. 本文从外表面热平衡方程出发追溯室外综合温度概念提出的过程, 明确计算模型表征的物理意义. 系统对比了国内外室外综合温度的计算模型, 分析得到不同模型的计算精度和适用性: 简化模型一般忽略长波辐射换热, 适用于工程设计, 但存在计算精度不高的问题; 精确模型中考虑了表面所受到的多种辐射热作用, 但很多参数需要建筑建成后方能获取, 一定程度上限制了适用性. 提炼总结了影响室外综合温度模型准确度的关键因素, 获得太阳辐射强度、太阳辐射吸收系数、表面换热系数和长波辐射换热等因素的作用机制和影响机理. 针对当前建筑热工与节能降碳设计计算的现状需求, 提出室外综合温度计算模型研究展望, 具体包括:利用室外综合温度优化寒冷地区夏季隔热设计; 在辐射资源丰富的地区冬季应拓展应用室外综合温度模型; 更新太阳辐射吸收系数和表面换热系数取值以提升综合温度模型的准确度; 考虑城市环境对室外综合温度的影响; 构建光伏屋面等特殊围护结构的计算模型; 整合稳态和非稳态热作用建立统一的室外热作用模型等. 本研究旨在为室外综合温度计算模型的更新和拓展应用提供参考.