0.引言

对于建筑物的热环境来说，太阳辐射是一项重要的外扰，特别是透过玻璃窗直接射入室内的辐射热，对房间的温度状况有着特殊的影响。透过大气层到达地面的太阳辐射中包括直射辐射和散射辐射，而建筑围护结构外表面从空中所接受的散射辐射包括三项，即天空散射辐射，地面反射辐射和大气长波辐射。

传统算法认为天空散射是关键项，而不考虑地面反射辐射和大气长波辐射；本文采用的算法，除考虑天空散射，着重考虑地面反射辐射和大气长波辐射，通过计算长沙等8个城市地面反射辐射和大气长波辐射在负荷中所占比例，并对计算结果进行比较，分析两者在负荷计算中的重要性。

1.计算对象及条件

以长沙地区为例，计算日取夏季7月21日。

计算对象：长沙地区某办公楼标准层房间，办公室房间尺寸4.53.03.6m，房间只有一面南外墙，为370mm红砖墙带20mm内抹灰(石灰水泥砂浆)；一扇南外窗为单层铁窗，尺寸为1.82.76m，玻璃为3mm普通玻璃，浅色遮阳百叶，遮阳系数0.65；其它三面墙为内墙；楼板为150mm钢筋混凝土板。

长沙地处北纬28°12’,东经113°04’ ^[1]。

气象参数^[2]：夏季空调室外计算(干球)温度36.2℃ ，最热月平均室外计算相对湿度75%，室内设计参数26℃， 计算日较差 7.3℃。

2.计算内容及方法

2.1 太阳辐射的冷负荷CLS(n), W

先计算南向垂直壁面逐时太阳总辐射强度，包括太阳直射辐射强度，太阳散射辐射强度；再计算南向标准窗玻璃的窗透射得热HGS(n)，W；最后得出冷负荷。

在计算太阳散射辐射强度时，分两种情况考虑：一种只考虑天空散射辐射；另一种将天空散射辐射、地面反射辐射和大气长波辐射全部考虑。

对于地面反射辐射和大气长波辐射的计算，选取目前许多文献^[3][4][5][6]所用经验公式。

（1）垂直壁面所获得的地面反射辐射强度计算式

（1）

式中，－水平面所接受的太阳总辐射强度；

－地面的平均反射率；

（2）大气长波辐射强度计算式

W/m² （2）

式中，C_b－黑体的辐射常数，为5.67 W/m² ；

Ta－室外空气干球温度，K；

φ－接受辐射的表面对天空的角系数，对于垂直壁面取0.5；

e_a－空气中的水蒸汽分压力，kPa。

2.2 南外墙与南外窗的传热负荷HGX(n), W

用反应系数法计算南外墙与南外窗传热得热HGG(n)，最后得出窗墙冷负荷。

2.3 空调房间总冷负荷CL(n)，W

空调房间总冷负荷（为简便起见，此处仅考虑了显热冷负荷）等于太阳辐射的冷负荷与窗墙传热形成的冷负荷之和。

在上述计算的基础上，很容易计算出地面反射辐射和大气长波辐射在总负荷中所占比例。

3.计算结果分析讨论

3.1 负荷分布规律

对于不考虑地面反射辐射和大气长波辐射情况，最大负荷433.6 W出现在17点，最小负荷207 W出现在5点，负荷变化平稳。如图1所示。

对于考虑地面反射辐射和大气长波辐射情况，最大负荷622.3 W同样出现在17点，最小负荷295.6 W同样出现在5点，负荷在从5点到6点即太阳升起前后有一个比较大的跳跃，而从19点到20点即太阳落下前后有一个比较大的衰减，这是由于日出及日落过程两者辐射有较大改变进而影响负荷变化。如图2所示。

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