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文档简介

4-1第4章建筑热湿环境主线:1。建筑物理因素——热湿环境的形成2。影响因素对热湿环境的定量影响——负荷计算3。人体对热湿环境的反应——室内热湿环境标准4。从人体生理学、心理学——热湿环境的评价——是建筑环境中最重要的部分4-2建筑热湿环境知识框架半透明体围护结构的热工性能生理学基础心理学基础建筑热湿环境影响室内热环境的物理因素太阳辐射与综合温度湿环境非透明体围护结构的热工性能稳定特性非稳定特性冷负荷形成及计算方法人体生理学和心理学冬围护结构负荷空气渗透负荷光学特性PMV-PPD法局部不舒适感其他综合评价热舒适性方程稳定计算方法谐波反应法冷负荷系数法夏人,照明,设备得热负荷概念湿量计算冷凝校验结露防治稳态环境动态环境过度环境热湿环境评价4-3第4章建筑热湿环境:物理篇-客观因素篇:了解太阳辐射对建筑物的热作用;

由日射位置确定日射量方法、综合空气温度概念掌握非透明围护结构和透明围护结构的热湿传递性能围护结构节能概念、玻璃面结构节能概念室内的显热与潜热得热来源和描述方法;冷负荷与热负荷;得热与负荷的概念、常见扰量(谐波,阶跃)确定方法典型负荷计算方法原理。谐波法原理、冷负荷系数简化法原理核心知识点4-4第4章建筑热湿环境:心理篇-主观因素篇:掌握人体对热湿环境反映的生理学和心理学基础;受冷(热)人体自调节原理、热感觉与热舒适人体对稳态热环境的反应;人体热平衡方程及其影响因素,PMV-PPD应用人体对动态热环境的反应;动态环境评价特征不同类型热湿环境的评价指标;空调稳态,自然状态,动态,过热,过冷等评价指标热环境与劳动效率。核心知识点4-51345555971322681—气温2—太阳辐射3—室外空气综合温度4—热空气交换5—建筑内表面辐射6—人体辐射换热7—人体对流换热8—人体蒸发散热9—室内热源室内热湿环境的形成第4章建筑热湿环境

室外室内通风4-6基本概念A:室外气象条件

——外扰

B:室内发热/湿/尘量——内扰(照明、设备、人体、散湿)C:空调方式

——广义外扰◎外扰作用方式:①热交换:太阳辐射(透明/半透明体)、 热传导(围护结构)/(对流+辐射) ②空气交换:空气渗透、空调送风◎内扰作用方式:

①辐射

②对流③蒸发

★空气状态参数变化的途径:

①对流②空气直接混合③蒸发

热,湿,尘源Vi,Ii,di,

iVo,Io,do,

otwQWGPqwPqnI墙体传热/湿性能4.1影响室内热环境的物理因素除此之外主要影响因素还有:4-74.1影响室内热环境的物理因素4.1.1太阳辐射与室外空气综合温度建筑表面的辐射作用直射:IN散射:地面反射:ID天空散射:IS太阳辐射I0大气辐射Iy建筑表面接受的辐射建筑表面的气温作用综合温度区别?水平直射垂直直射倾斜直射太阳辐射对建筑物的热作用4-84.1影响室内热环境的物理因素4.1.1太阳辐射与室外空气综合温度太阳法向直射强度:m——大气质量(反映日射强度到达表面的路程大小)I0INI1βL’=L/sinβLdxdIxI0——呈指数衰减P=exp(-kL)m=1/sinβ大气透明度P——大气透明度(反映大气污染、水蒸气等颗粒对日射的衰减)太阳直射法向辐射消光系数x0大气层外边界x=L4-94.1影响室内热环境的物理因素4.1.1太阳辐射与室外空气综合温度大气透明度P=1最透明一般变化范围:0.65~0.75,在一个月份的晴天中可近似认为是常数我国将大气透明度作了6个等级的分区,1级最透明东京晴天的大气透明度逐月值反映大气污染、水蒸气等颗粒对日射的衰减P=IL/I0=exp(-kL)

定义:

=904-10我国的大气透明度分区654433244-11大大

为什么太阳高度角

接近0º和90º时垂直面的日射量都小?反映日射强度到达表面的路程与大气层厚度比值的大小:(L/sinβ)/L4.1影响室内热环境的物理因素4.1.1太阳辐射与室外空气综合温度大气质量,m=1/sinβ正对太阳的墙面直射辐射:IC,Z=INcos

cos

方位角差INcos

4-124.1.1太阳辐射与室外空气综合温度

A

α

A—αI0INI1βLI0太阳辐射强度直射辐射NγSiI,Z=INcosiγ

i

墙体法线βα墙体方位角A太阳方位角θINIS,Z=INsin

INcos

IC,Z=INcos

cos

4-13不同太阳高度角和大气透明度下的太阳直射辐射强度β直射辐射太阳辐射强度垂直面水平面IS,Z=INsin

IC,Z=INcos

cos

4-14直射Z(1)散射S(2)地面反射D(3)水平面SIS,Z=INsin

IS,S0垂直面CIC,Z=INcos

cos

0.5IS,S0.5

GIS,

倾斜面

I

,Z=INcos

i0.5IS,S(1+cos)0.5

GIS(1-cos)水平面散射强度IS,S(Berlage公式):散射辐射与总辐射强度

G——地面平均日射反射率水平面日射总辐射(1)+(2)+(3):垂直面日射总辐射(1)+(2)+(3)

:太阳辐射强度4-15垂直面总日射辐射强度:北纬40的太阳总辐射量按不同表面(水平、垂直、倾斜面)计算总辐射强度例4-1短波?长波?哪个朝向是夏天辐射最大的墙面?4-16大气长波辐射(Ia)与晚间有效辐射(Iy)指建筑表面向天空的有效辐射指大气向建筑表面的辐射大气向建筑表面的辐射:Ia(地表)建筑表面向天空的辐射:Id(地表)建筑向天空的有效辐射:IS,B考虑云层时建筑表面向天空的有效辐射:Iy=f(IB,k,e)天空当量温度大气温度式4-25为何白天可忽略大气长波辐射,晚间不可?例题4-1~4-3IC,BI

,B式4-17垂直面、倾斜面4-17太阳直射辐射太空散射辐射对流换热地面反射辐射环境长波辐射地面长波辐射壁体得热ISIZID非透明体外表面接受热辐射:4.1.1太阳辐射与室外空气综合温度室外空气综合温度大气长波辐射IZIS建筑表面接受辐射IDNo.8-1+习题课4-18室外空气温度:外表面接受的有效热辐射:

外表面得热:短波辐射长波辐射4.1.1太阳辐射与室外空气综合温度Iy

Id-

Ia室外空气综合温度综合温度的概念No.8-2+习题课4-19td(I)td(I)twtz当量空气温度+=室外空气温度室外空气综合温度60℃!35℃!如果忽略围护结构外表面与天空和周围物体之间的长波辐射: td(I)Iy/

w工程处理: 水平面:

Iy/

w

=3.5~4.0℃垂直面:

Iy/

w

=0室外空气综合温度4.1.1太阳辐射与室外空气综合温度4.1影响室内热环境的物理因素4.1.1太阳辐射与室外空气综合温度第二章与第四章讨论的太阳辐射区别?第二章:太阳位置+辐射量第四章:建筑表面受热(垂直面、水平面)汇总所有受热

室外空气综合温度4-204-21导热特性:×(10-100)气体0.006~0.6Air:~0.029液体0.07~0.7Water:~0.58建筑材料0.3~3.5钢筋混凝土:~1.5金属2.2~240建筑钢材×20保温材料<0.3保温材料其他要求:γ≯600~700kg/m3;γ↑→

↑;耐压强度:>4kg/cm2要点:

空隙率,λair<<λsolidtwtnλαw

w

nαn1qwrqwdqnrqnd2围护结构传导与热对流聚乙烯泡沫材料:~0.044.1影响室内热环境的物理因素4.1.2表面热对流特性:表4-3

w

n

=f(v、

-t、热面形式)λ——墙体导热系数,W/mK非透明体围护结构的热工性能4-22表面辐射特性:一般建筑内墙:0.82~0.93,铝箔0.05~0.20

红砖:ε=0.85-0.95αs=0.65-0.80外界物体辐射响应特性对外辐射特性Cb——黑体辐射系数:

5.67W/(m2K4)ε——表面黑度:4.1.2非透明体围护结构的热工性能但太阳集热器αs↑,保温材料ε↓→常贴铝箔αs——表面的太阳吸收率τ=0:非透明体;<1:半透明体ρ、α、τ——墙体表面反射率、吸收率、透射率4-23工程上:=19~23W/(m2K),≈18.6W/(m2K)

wc=f(墙表面平整度,室外风速)

≈8.72W/(m2K)

nc=f(墙表面平整度)对流放热系数:辐射放热系数:以外墙为例:αout辐射对流4.1.2非透明体围护结构的热工性能表面辐射特性:●表面放热特性:1_w,Tw2_air,Tair4-24吸(放)热—导热—放(吸)热稳定传热量计算流体与壁面对流传热以外墙为例:壁面与壁面辐射传热以外墙为例:固体间导热传热并联作用→表面换热串联作用并联作用→表面换热twtnλαw

W

Nαn14.1影响室内热环境的物理因素4.1.2非透明体围护结构的热工性能4-25K0、R0——墙体总传热系数,总传热热阻R0=1/K0,K≈f(墙体材质)——GB50176-93民用建筑热工设计规范等twtn多层均质墙体θwθn4.1影响室内热环境的物理因素4.1.2非透明体围护结构的热工性能稳定传热量计算4-26封闭空气间层:导热、对流、辐射同时存在处理方法: 当量导热——表4-7实体:d↑→R↑→传热↓→导热↓

→对流↑总传热↑(对流为主)d↑空气间层:(t高侧-t低侧)→辐射一般辐射占70%,高温侧低温侧4.1.2非透明体围护结构的热工性能稳定传热量计算绝热→降低传热→

铝箔<

建材→贴铝箔(高温侧)→辐射传热↓4-27组合墙体:(1)分层——按等热流层分(2)确定组合层——并联处理成当量热阻由λ的面积加权推导(3)整个墙体按多层均质求解4.1.2非透明体围护结构的热工性能计算方法:思考:分析按与热流平行方向划分和等热流层划分的不同。稳定传热量计算室外综合温度qnqn室外综合温度4-28墙体蓄热性能

t↑(t↓)外表面瞬时得热内表面放热衰减特性:衰减系数ν0=室外综合空气温度tz波幅/内表面温度

n波幅延迟特性:延迟时间ξ0=tz峰值相位-

n相位延迟蓄热特性:蓄热系数S=热流波动振幅与温度波动振幅之比4.1.2非透明体围护结构的热工性能不稳定热工特性轻型墙体热流幅值重型4-29ξA0An室外空气综合温度ν=A0/An4-30材料的蓄热系数——反映材料的蓄热特性。表面温度波动程度S↑→温度波动↓蓄热↑一般空气间层:S=0材料层衰减度——材料内部温度衰减规律D≤3.0:轻型结构

3.1≤D≤6.0:中型结构

D≥6.1:重型结构S参数均可通过半无穷大材料的不稳定传热推导获得4.1.2非透明体围护结构的热工性能不稳定热工特性对象区别?建筑热工特性分类依据x处波幅表面波幅热惰性指标——反抗温度波动的能力S↑→可蓄热↑λ↑→D↓→抗波动↓4-314.1.2非透明体围护结构的热工性能不稳定热工特性量值上衰减考虑作用时间上延迟考虑4-32波长

/m透射率/%可见光近红外线长波红外线0.8玻璃对波长具有选择性的透过特性:3m以下波长几乎全部透过,但却能阻隔3m以上的长波红外线辐射——温室效应4.1影响室内热环境的物理因素4.1.3半透明体围护结构的热工性能光学特性透明体围护结构的热工性能4-334.1影响室内热环境的物理因素4.1.3半透明体围护结构的热工性能玻璃在界面上的反射、透过特性和内部的吸收特性:r——界面的反射百分比,a0——单程吸收百分比,光学特性4-34界面反射百分比r:单程吸收百分比:a0消光系数行程4.1影响室内热环境的物理因素4.1.3半透明体围护结构的热工性能光学特性式4-65Air n0=1glass: n=1.526K=0.045(普通玻璃)K=0.015(水白玻璃)标准玻璃K≈0.045玻璃/太阳下空气ii’折射系数:式(4-69)ra04-35

4.1影响室内热环境的物理因素4.1.3半透明体围护结构的热工性能光学特性

标准玻璃4-364.1影响室内热环境的物理因素4.1.3半透明体围护结构的热工性能热工特性窗框(材料、各种间隔、断热窗框等玻璃系统(单层、双层、贴膜等)组合结构窗系统4-37单层:在半透明薄层内进行反射、吸收和透过的无穷次反复之后的无穷多项之和。多层:阳光照射到双层半透明薄层时,还要考虑两层半透明薄层之间的无穷次反射,以及再对反射辐射的透过。4.1影响室内热环境的物理因素4.1.3半透明体围护结构的热工性能热工特性表4-94-38玻璃层数:单玻、双玻、三玻等;窗框型材:木框、铝合金框、铝合金断热框、塑钢框、断热塑钢框等;玻璃层间:可充空气、氮、氩、氪等或有真空夹层;玻璃类别:普通透明玻璃、有色玻璃、低辐射(Low-e)玻璃等;玻璃表面:各种辐射阻隔性能的镀膜,如反射膜、low-e膜、有色遮光膜等,或在两层玻璃之间的空间中架一层对近红外线高反射率的热镜膜。窗玻璃内表面温度4.1影响室内热环境的物理因素4.1.3半透明体围护结构的热工性能热工特性相对湿度50%露点温度9.3℃相对湿度50%露点温度9.3℃40%-6.0℃4-39通过窗进入室内的得热:玻璃得热80%,其次是缝隙空气渗透得热和窗框传热得热。玻璃钢材铝合金PVC松木玻璃钢0.7658.22030.160.170.52传热系数[W/(m2

K)]6.211.912.37特定结构常用窗框材料的导热系数[W/(m

K)]中空玻璃及其他墙体材料的传热系数[W/(m2

K)]材料厚度传热系数隔声量/dB普通中空玻璃3+6A+33.425~30普通中空玻璃3+12A+33.030~35三层中空玻璃3+12A+3+12A+32.135~40混凝土墙1503.3≥50砖墙2402.8双玻热阻:4.1.3半透明体围护结构的热工性能热工特性4-404.1影响室内热环境的物理因素4.1.4围护结构热工指标节能标准稳定特性:导热、对流、辐射

K标准?非稳定特性:周期性扰量:衰减系数、延迟时间材料蓄热系数、材料层衰减系数热惰性指标材料不稳定性能:非透明体围护结构热工要求:半透明体围护结构热工要求:传热系数、遮阳系数、……建筑:体形系数、窗墙比、……控制窗体传热的热工标准:1.民用建筑热工设计规范GB50176-93,建设部3.夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准JGJ-134-2010,建筑工业建设标准4.居住建筑节能设计标准DG/TJ08-205-2008,地方工业建设推荐标准,上海2.公共建筑节能设计标准GB50189-2015,建设部5.公共建筑节能设计标准DGJ08-107-2012,地方工业建设标准,上海体形系数:建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值。窗墙比:窗墙面积比是指某一朝向的外窗(包括透明幕墙)总面积,与同朝向墙面总面积(包括窗面积在内)之比外窗传热系数、综合遮阳系数围护结构传热系数………………限值当不满足上述限值时,需进行围护结构热工性能的权衡判断4.1影响室内热环境的物理因素4.1.4围护结构热工指标节能要求4-41主要控制指标4-42-------------------------------------------------------------窗墙比越大——传热系数要求越高(K值越小)、……上海标准比夏热冬冷地区严……2.设计建筑和参照建筑在规定条件下的采暖和空调年耗电量应采用动态方法计算,并应采用同一版本计算软件。3.设计建筑和参照建筑的采暖和空调年耗电量的计算应符合相关室内温度、采暖期、典型气候年等。1.设计建筑在规定条件下计算得出的采暖耗电量和空调耗电量之和,不应超过参照建筑在同样条件下计算得出的采暖耗电量和空调耗电量之和。4.1影响室内热环境的物理因素4.1.4围护结构热工指标节能要求权衡判断概念:4-434.2房间冷负荷的形成及其计算方法概述4.2.1得热与负荷的基本概念得热与负荷的构成与定义室内热量传递形式热得热4-44冷(热)负荷:维持室内一定热湿环境所需要的在单 位时间内从室内除去(补充)的热量送风方式辐射方式空气温湿度环境空气温湿度+平均辐射温度空气中热量空气+室内各表面与空调辐射面的换热量4.2房间冷负荷的形成及其计算方法概述4.2.1得热与负荷的基本概念得热与负荷的构成与定义No.9-14-454.2房间冷负荷的形成及其计算方法概述4.2.1得热与负荷的基本概念冷负荷形成过程物体室外空气室内空气得热潜热显热对流得热辐射得热Q空调冷冻设备~房间负荷得热:进入建筑的总热量,包括导热、对流、辐射、直接空气交换/HG(n)比例=f(热源性质)表4-15蓄热比例=f(建筑热工特性、作用形式)衰减与延迟特性(空调送风方式)与得热比较有衰减和延迟房间负荷:维持环境空调去除或加入的冷量或热量/CL(n)除热量:

房间非稳定工况下实际由空调系统除去的热量/HE(n)得热

负荷除热量除热量4-46冷负荷=排除进入空气的热量=潜热+

室内热源对流得热+

壁面对流得热+

渗透得热房间空气的热平衡关系

——空调送风方式负荷4.2房间冷负荷的形成及其计算方法概述4.2.1得热与负荷的基本概念冷负荷形成过程稳定时:4-47室内热源得热=室内热源对流得热+热源向空调辐射板的辐射+热源向壁面的辐射室内热源得热分解:4.2房间冷负荷的形成及其计算方法概述4.2.1得热与负荷的基本概念冷负荷形成过程空调送风方式与辐射空调方式的负荷构成区别空调送风冷负荷是那几部分?辐射空调方式冷负荷是那几部分?4-48壁面得热分解:=本壁面对流得热+本壁面向热源的辐射+本壁面向空调辐射设备的辐射+本壁面向其他壁面的长波辐射Qcond③①②①②③4.2房间冷负荷的形成及其计算方法概述4.2.1得热与负荷的基本概念冷负荷形成过程空调送风冷负荷是那几部分?辐射空调方式冷负荷是那几部分?No.9-24-49

常规的送风方式空调需要去除的是进入到空气中的得热量。

冷辐射板空调需要去除的热量除了进入到空气中的热量外,还包括贮存在辐射表面上的热量。4.2房间冷负荷的形成及其计算方法概述4.2.1得热与负荷的基本概念冷负荷形成过程4-50τq实际冷负荷(轻型)实际冷负荷(中型)实际冷负荷(重型)西向瞬时太阳辐射得热4.2房间冷负荷的形成及其计算方法概述4.2.1得热与负荷的基本概念谐波扰量阶跃扰量得热量=?蓄热量=?冷负荷=?蓄热特性室外综合温度扰量室内人员、照明等负荷建筑蓄热特性对冷负荷的影响设计冷负荷得热

负荷4-51冷负荷指标装机容量的冷负荷指标/W/m2<5858.1-69.869.9-81.481.5-9394-104.7104.8-116.3>116.3宾馆饭店数量/个01254210宾馆饭店百分比/%04.18.320.316.78.341.7合计百分比/%33.266.7冷负荷指标实际开机容量的冷负荷指标/W/m2<5858.1-69.869.9-81.481.5-9394-104.7104.8-16.3>116.3宾馆饭店数量/个2893200宾馆饭店百分比/%8.333.337.512.58.300合计百分比/%91.68.3实际开机容量<装机容量——设备闲置浪费惊人的浪费!(样本数:24)4-52

稳态算法不考虑建筑蓄热,负荷预测值偏大动态算法,积分变换求解微分方程冷负荷系数法、谐波反应法:夏季设计日动态模拟。计算机模拟分析软件DOE2(美国)、HASP(日本)、ESP(英国)DeST(清华)、EnergyPlus(美国)4.2房间冷负荷的形成及其计算方法概述4.2.1得热与负荷的基本概念得热转变为负荷的计算方法4-53冬季为什么采用稳定计算方法,而夏季采用非稳定计算方法?问题:4.2.2稳定计算方法tws,

tnstnwtww,

△tw,max△tw,max比较:△tw,max

t=twp-tnCLQwinter=HG=KwFw(tw-tn)室外温度波动室内外温差4-54

方法采用室内外瞬时温差或平均温差,负荷与以往时刻的传热状况无关:Q=KF

T

特点简单,可手工计算未考虑围护结构的蓄热性能,计算误差偏大应用条件蓄热小的轻型简易围护结构室内外温差平均值远远大于室内外温度的波动值(如冬季负荷计算、夏季内墙负荷计算等)4.2房间冷负荷的形成及其计算方法概述4.2.2稳定计算方法4-55演绎过程当量温差法谐波分解法美/1946苏/50年代得热=负荷反应系数法ASHRAE/77年冷负荷系数法加/1967-71日射冷负荷系数Z传递函数改进典型建筑冷负荷温差及冷负荷系数谐波反应法完善稳态计算法得热≠负荷我国根据不同对象推荐采用:冬季,内围护结构冷负荷外围护结构冷负荷室内冷负荷窗户日射冷负荷4.2房间冷负荷的形成及其计算方法概述4.2.2稳定计算方法稳定方法不稳定算方法4-56++-55152535450144028804320576072008640-200200144028804320576072008640-7.507.5050100150武汉市室外干球温度的全年变化傅立叶级数分解非透明体围护结构常见扰量——谐波扰量叠加4.2.3非透明体围护结构冷负荷及谐波反应系数法=16.9℃4-57室外温度按余弦波(傅氏级数)分解(负荷为各阶余弦波响应之和)————

谐波反应计算方法波幅的衰减系数相位的延迟时间系统tz,n(

)

n,n(

)扰量响应Bn

=△

n,n=An/

n=△tz,n/

n室外空气综合温度室内壁面温度

ntz,pAnT/ntzτ

n扰量响应扰量响应?An=△tz,n单一谐波扰量的响应4.2.3非透明体围护结构冷负荷及谐波反应法谐波反应法=x4-58

n:

x:

0

:不同衰减系数的物理意义4.2.3非透明体围护结构冷负荷及谐波反应法区别控制体inputoutput均质材料层n阶谐波多层均质材料层4-59室外空气综合温度1阶谐波2阶谐波3阶谐波时刻/h平均值

n、

n——围护结构对n阶综合温度扰量传至内表面的衰减度及相位延迟时间,定义:对于谐波叠加的室外(综合)空气温度:如用振幅表示:4.2.3非透明体围护结构冷负荷及谐波反应法谐波法的核心多阶谐波扰量的响应4-60外表面瞬时得热:内表面瞬时放热:取得νn、

n的途径:

大量性能试验得到(但很有限),目前手册中的部分数据属这类;理论计算得到(见4.1.2)。(传入室内的得热量)4.2.3非透明体围护结构冷负荷及谐波反应法谐波法在得热计算中的应用多阶谐波扰量的响应——得热计算4-61室外空气综合温度扰量房间得热房间负荷墙体衰减延迟房间衰减延迟

n、

n

n、

’n得热=负荷得热≠负荷扰量

得热

负荷过程得热

负荷的关键4-62外表面太阳吸收系数房间的衰减与延迟负荷温差

n’,’n

冷负荷温度工程简便计算方法4.2.3非透明体围护结构冷负荷及谐波反应系数法

n’,’n

:温度谐波作用于内表面的时间谐波法负荷应用4-63日射得热温差传热得热得热分析:——玻璃吸收的太阳辐射向室内传入的分额4.2房间冷负荷的形成及其计算方法概述4.2.4半透明体围护结构得热与负荷及其节能方法半透明体围护结构得热1。日射透射得热2。内壁面对流得热:由玻璃吸热放热引起。玻璃吸收热:q

=Iq

=I4-64定义:日射得热因数半透明体围护结构得热工程处理:定义标准玻璃标准玻璃:我国采用3mm厚的普通玻璃当入射角为i=0

时,

=0.8,

=0.074,

=0.126标准玻璃日射得热——日射得热因数Ds处理方法:先解标准玻璃得热,其他玻璃则采用修正系数有效面积系数地点修正系数玻璃的遮阳系数(遮挡系数)窗户的遮阳系数窗户面积标准玻璃:普通玻璃:遮阳系数4-65吸热玻璃:在玻璃中添加金属离子或某些物质形成着色玻璃,获得较高吸收率。20世纪60年代流行——丰富色彩。玻璃温度: 31.4℃39.5℃36.8℃普通玻璃吸热玻璃反射玻璃0.865

0.06

0.051

0.111

0.024

0.889

0.075

0.15

0.45

0.31

0.09

0.40

0.60

0.46

0.30

0.10

0.32

0.38

0.22

0.600.40

玻璃面发展及其节能特性反射玻璃:在玻璃表面附加一层膜,使之反射更多太阳辐射,获得较高反射率。20年代70世纪流行——映射景色。吸热玻璃与反射玻璃比较比较条件:厚度3mm,环境:32℃,室内:24℃,太阳日射强度:600W/m2,温差传热:49.4W/m24-66low-e玻璃:将具有低发射率、高红外反射率的金属(铝、铜、银、锡等),使用真空沉积技术,在玻璃表面沉积一层极薄的金属涂层,这样就制成了Low-e(Low-emissivity)玻璃。对太阳辐射有高透和低透不同性能。4.2.4半透明体围护结构得热与负荷及其节能方法玻璃面发展及其节能特性遮阳系数:遮光系数:4-67玻璃面发展及其节能特性可见光7.0%45.6%45,2%2.2%普通玻璃高高高低吸热玻璃中中中低反射玻璃低低

中低

low-e玻璃低低低近红外线可见光紫外线长波红外线透过率高~中内镀非常薄但又耐久的镀银薄层。20世纪80年代盛行——节能玻璃。冬季型Low-E玻璃→夏季→东西向Cn——玻璃的遮挡系数Low-E玻璃节能特点日射构成4-68降低通过玻璃门窗传入室内热量的措施有效面积系数地点修正系数玻璃的遮阳系数(遮挡系数)窗户的遮阳系数窗户面积xg——节能:导热系数小的窗框Cs——厚玻璃双层窗、三层窗贴膜吸热玻璃、反射玻璃、Low-E玻璃Cn——内外遮阳……4-697030透过:100打开的窗户仅内窗帘19对流:4透过:77816mm普玻透过:19对流:32反射:4951反射对流6mm+内百叶82对流:8透过:1018反射对流外百叶+6mm为什么外遮阳比内遮阳得热更少?Cn——窗户的遮阳系数降低通过玻璃门窗传入室内热量的措施No.10-14-70有效面积系数地点修正系数降低通过玻璃门窗传入室内热量的措施4.2.4半透明体围护结构得热与负荷及其节能方法玻璃的遮阳系数(遮挡系数)窗户的遮阳系数窗户面积例4-8、例4-9东向窗不同措施的日射得热窗玻璃的遮阳系数窗户得热玻璃窗得热的表示方式:4-71通风窗等的节能原理与方法4.2.4半透明体围护结构得热与负荷及其节能方法通风窗、双层通风玻璃幕墙

内藏百叶排风排风内藏百叶内玻璃幕墙外玻璃幕墙回/排风卷帘百叶外玻璃幕墙回/排风卷帘百叶外玻璃幕墙回/排风通风窗空气屏障式吸热后产生烟囱效应自然机械通风排热改善窗际微环境原理:节能No.10-24-72a)外立面 b)通风换气层图4-29双层通风玻璃幕墙双层通风玻璃幕墙

与通风窗之区别?通风窗等的节能原理与方法4-73半透明体围护结构负荷计算方法4.2.4半透明体围护结构得热与负荷及其节能方法得热扰量扰量得热负荷传导负荷日射负荷经过了什么部件被衰减和延迟了?与非透明体区别?

1,n/

’1,n,

2,n/

’2,n

tw、DS

——几道衰减?4-74负荷温差玻璃窗日射冷负荷玻璃窗传导冷负荷

n’,n’4.2房间冷负荷的形成及其计算方法概述4.2.4半透明体围护结构得热与负荷及其节能方法工程处理:日射负荷强度=日射得热×日射负荷系数与墙体区别?得热中转变成负荷的比例半透明体围护结构负荷计算方法与什么因素有关?4-75冷负荷系数法4.2.5冷负荷系数法与室内负荷第三类边界条件:太难求解了!如果考虑内表面长波辐射:+Ql常系数线性偏微分方程描述的热力系统(非均匀板壁)扰量(室内、室外)围护结构对流热负荷4-76冷负荷系数法4.2.5冷负荷系数法与室内负荷积分变换法基本原理对于常系数的线性偏微分方程,采用积分变换如傅立叶变换

或拉普拉斯变换。积分变换的概念是把函数从一个域中移到另一个域中,在这个新的域中,函数呈现较简单的形式,因此可以求出解析解。然后再对求得的变换后的方程解进行逆变换,获得最终的解。B域:问题容易求解对函数进行积分变换求解A域:问题难以求解对函数解进行积分逆变换获得解如何选用?偏微分方程积分变换为常微分方程常微分方程积分变换为代数方程4-77冷负荷系数法4.2.5冷负荷系数法与室内负荷谐波反应法——室外周期扰量等任何一连续可导曲线均可分解为正(余)弦波之和。把外扰分解为余弦波,分别求出每个正(余)弦波外扰的室内响应,并进行叠加,也可采用傅立叶变换。典型扰量输入:室外综合空气温度

室内壁温

房间负荷冷负荷系数法——室内热源阶跃扰量等任何连续曲线均可离散为脉冲波之和。将外扰分解为脉冲,分别求得脉冲外扰的室内响应,再进行叠加获得室内负荷。反应系数法连续变化的扰量可采用拉普拉斯变换典型扰量输入:室内热源得热

房间负荷积分变换法应用4-78

TZ周期性阶跃扰量作用示意L冷负荷系数的简便计算4.2.5冷负荷系数法与室内负荷当L=1h、Z=24h:10:001h10:00得热中转变成负荷的比例X1,i冷负荷系数法简化原理24:00

-TTZ=24

-TL

HGQCLQ(照明负荷)qτ4-79135791113151719第1小时第2小时第3小时第4小时时刻/h00.20.40.60.81135791113使用时数=1h得热:扰量负荷:响应热量比例时刻/h00.20.40.60.81135791113151719第1小时第2小时时刻/h负荷冷负荷系数的简便计算4.2.6冷负荷系数法与室内负荷(照明负荷)qτL时间冷负荷系数求解原理图4-80

计算基数:输入功率N(电动设备安装功率)/kW室内室外得热热能机械能功率热能判别辐射对流判别空气主要常见设备有电热设备、电动设备/考虑电动机效率η室内负荷4.2.6冷负荷系数法与室内负荷设备得热与负荷k——考虑各种因素的修正系数延迟TZ=24

-TL

HGQCLQ表4-23延迟4-82人体显热潜热辐射热对流热对流热吸收热负荷水分蒸发水蒸气温度↑湿度↑得热室内负荷4.2.6冷负荷系数法与室内负荷人体得热与负荷例4-10人数、群集系数4-834-84夏季:室内外温差小,风压-主要驱动力,常忽略冬季:室内外温差大,热压是主要驱动,易造成底层房间热负荷偏大。因此冬季冷风渗透往往不可忽略。通风渗透得热=室内外焓差×渗透风量=负荷为什么?计算关键?4.2.7通风渗透负荷计算关键:通风渗透风量理论求解方法:数值求解网络平衡法原理:节点平衡:Gi=0

工程方法:压差法、缝隙法、换气次数法4-85指数孔口出流渗流(流道细小)门窗渗透n0.511/1.5风压正压空调(普通空调)热压下部渗入上部渗出高层建筑负压渗入正压渗出负压空调迎风面渗入被风面渗出气密性室外风速①压差法②缝隙法③换气次数法压差高大空间tn-tw,h流量平衡网络法①②La=klal=f(室外风速,门窗结构,门窗缝隙长度)③La=nV/3600=f(换气次数,室容积)第三章渗透动力起因现象影响因素方法多开口4.2.7通风渗透负荷计算方法k——地区朝向修正系数la——单位缝隙长度渗透量

与气密性相关l——缝隙长度表4-30、表4-31a:表4-27表4-28、表4-29与气密性相关(洁净室)冬季4-86湿源:不考虑蓄湿——散湿量=湿负荷冷负荷:蒸汽潜热,一般蒸汽的显热不考虑湿负荷:蒸汽量蒸汽源工艺性发湿除外4.3室内湿环境的形成4.3.1室内湿源及其散湿量湿表面功率为N的热源加热蒸发自然蒸发湿负荷:式(4-122)冷负荷:根据设备散热方式,由N确定湿负荷:式(4-122)水槽、地面积水等人体表4-24:冷负荷、湿负荷湿表面散湿量:教材式(4-122)蒸发系数水表面饱和水蒸气压力空气中的水蒸气分压力标准大气压实际大气压符号见教材P.180计算目的?4-87围护结构传湿与传热具有相似性,其蒸汽渗透量(湿负荷)为:4.3室内湿环境的形成4.3.2墙体传湿计算及湿度分布蒸汽渗透阻计算目的?4-88每层界面上温度:

导热系数大——温降小λa<λb冷凝?Pb水汽方向CBAtwtn水汽方向ACB4.3.2墙体传湿及计算及湿度分布Pb[t(x)]=Pb(x)↓p(x)每层界面上水蒸汽分压力:渗透系数大——分压降小结露条件?pi(x)

Pb(x)结露概念与条件Pbt(x)pwpnλva>

λvb4-89目的:建筑物内部无水汽凝结(美观、减少发病率、降低采暖费、延长建筑寿命)检验方法:考察建筑物表面、各层内部是否结露?2)

设置隔汽层;布置原则:”进难易出”见图(水汽侧)内-隔汽层-保温层-外

消除围护结构内部冷凝的方法pi(x)≯Pb(x)pwPbpn水汽方向CAB水汽方向CBApwPbpn4.3室内湿环境的形成4.3.3围护结构结露及其防治例4-11λva>

λvbpwPb水汽方向CBApn1)调整各材料层顺序;见图保温层:导热系数小,但渗透系数大。图中A相当于保温层、B相当于隔汽层3)设置通风间层或泄汽沟道采暖房间?冷库? 4-90人体的正常温度人体体温生理特征正常体温:36.5℃皮肤表面温度为:33.3℃S>0S<0S=04.4热湿环境中的人体生理学和心理学基础4.4.1热湿环境中的人体生理学基础人体蓄热量4-91人体体温的表示核心温度——下丘脑部位处皮肤温度平均温度(在热环境中)

(在冷环境中)人体体温生理特征4.4热湿环境中的人体生理学和心理学基础4.4.1热湿环境中的人体生理学基础人体代谢率对外作功4-92下丘脑前叶垂体后叶垂体下丘脑视神经交叉下丘脑是调节内脏活动和内分泌活动的较高级神经中枢所在,下丘脑与脑下垂体组成的一个完整的神经内分泌功能系统

下丘脑漏斗骨核心温度——下丘脑部位处4-93

冷感受器处的皮肤结构人体冷感受器比热感受器更接近表皮。人体各部位的冷点数目明显多于热点。问题:人体热感受系统4.4.1热湿环境中的人体生理学基础皮下~0.2mm皮下~0.6mm冷感受器热感受器神经大脑为什么人对冷更敏感?4-94比较核心温度与设定值偏差生理反应温度=f(M)=f(活动量)静止:36.8℃;步行:37.4℃;慢跑:37.9℃;剧烈运动:39.5℃;…

自调节控制系统人体的体温自调节控制系统生理特点:人体自调节原理4-95人体水分蒸发的生理现象呼吸显热散热皮肤汗液蒸发散热皮肤湿扩散散热呼吸潜热散热4.4热湿环境中的人体生理学和心理学基础4.4.1热湿环境中的人体生理学基础归纳影响因素定量描述4-96皮肤温度变化率对冷/热阈的作用皮肤温度变化率/℃/s敏感区敏感区迟钝区420-1冷热感觉阈℃0.050.9-0.2温度变化率对冷阈和暖阈的作用热感觉4.4热湿环境中的人体生理学和心理学基础4.4.2热湿环境中的人体心理学基础定义:人对周围环境“冷”“热”的主观描述。皮肤温度变化率越大,越敏感冷比热敏感4-97实线—暖阈、凉阈虚线—感觉变化阈皮肤感觉与适应温度以及变化量之间的关系结论?适应温度的变化/K环境/适应温度/℃问题:环境温度30℃时,在什么情况下感觉暖?问题:环境温度36℃时,在什么情况下感觉凉?热感觉4.4热湿环境中的人体生理学和心理学基础4.4.2热湿环境中的人体心理学基础4-98一只手浸入热水后的疼痛强度问题:浸在46℃的水中,感到疼痛的时间约多少?水温(℃)时间(s)←疼痛强度18s后疼痛消失48474645432s后开始疼痛热感觉4.4热湿环境中的人体生理学和心理学基础4.4.2热湿环境中的人体心理学基础描述人对热刺激的反应

4-99热舒适4.4热湿环境中的人体生理学和心理学基础4.4.2热湿环境中的人体心理学基础当人获得一个快感的刺激时是舒服的,但此时热感觉可能是中性的,甚至可能是非中性的。同样的手温有时感到舒适有时感到不舒适,说明了什么?4-100热舒适感——可以获得快感的刺激;随着热不舒适感的消除而产生热舒适4.4.2热湿环境中的人体心理学基础贝氏标度(Bedford)ASHRAE热感觉标度PMV热感觉标度TSV热舒适标度TCV过分暖和7热7热+3不可忍受4太暖和6暖6暖+2很不舒适3令人舒适的暖和5稍暖5微暖+1不舒适2舒适(不冷不热)4正常4适中0稍不舒适1令人舒适的凉快3稍凉3微凉-1舒适0太凉快2凉2凉-2

过分凉快1冷1冷-3

热感觉投票/TSV:ThermalSensationVote热舒适投票/TCV:ThermalComfortVoteNo.11-14-101人体蓄热率人体能量代谢率人体产热率与室内温湿度

,t

有关与活动强度有关衣着主要影响因素:环境(t,,v,

mrt

)衣着活动量与表面温度

mrt有关人体所作机械功人体与环境辐射换热率人体与环境对流换热率人体蒸发散热率与室温t、气流风速v有关热平衡方程4.4热湿环境中的人体生理学和心理学基础4.4.3人体热平衡方程以及热舒适性描述S>0:体温升高,40℃时人出汗停止;43.5℃时人死亡。S<0:体温降低,人颤抖;34℃时,肌肉适应,停止颤抖;28℃时,呼吸停止,人死亡。4-102人体感到舒适的必要条件:S=0 人体感到舒适的充分条件:人体按正常比例散热对流散热/总散热辐射散热/总散热呼吸、无感觉蒸发散热/总散热25~30%45~50%25~30%P.O.Fanger热舒适方程人体正常的散热范围:热舒适方程4.4热湿环境中的人体生理学和心理学基础4.4.3人体热平衡方程以及热舒适性描述4-103产能量(代谢率)进食体内化学反应等客观因素:活动强度/环境/性别/年龄/进食后时间长短/等主观因素:神经紧张程度等作机械功皮肤/服装/呼吸热交换环境热平衡与无生命物质能量平衡的主要区别单位met:1met=58.2W/m2

定义为:即成年男子静坐时的代谢率。影响因素人体能量代谢率M4.4热湿环境中的人体生理学和心理学基础4.4.3人体热平衡方程以及热舒适性描述人体能量代谢过程新陈代谢率

产能量

活动量

单位面积产热量No.11-24-104成年男子RMB:46W/m2/0.8metRMR变化范围:10~15%。超过20%为病态。基础代谢率/RMB→维持生命所需最低产能→用于比较不同条件时的代谢率/早餐前清醒静卧半小时,室温为18~25℃测得人体能量代谢率M4.4热湿环境中的人体生理学和心理学基础4.4.3人体热平衡方程以及热舒适性描述研究方法4-105人体能量代谢率MM=f(耗氧量、CO2排放量)=f(活动量)1met0.83km/h2.03.08.05km/h10km/h1.4一般室内运动代谢率多在5met以下

肌肉活动强度对代谢率起决定性的影响表4-42式4-1344.4热湿环境中的人体生理学和心理学基础4.4.3人体热平衡方程以及热舒适性描述定量方法表面积=1.8m2,中国人的表面积1.5~1.8m2;4-106定义:人体的机械效率空调负荷计算时:取η≈0,即:W≈0——偏安全计算人体所作的机械功W4.4热湿环境中的人体生理学和心理学基础4.4.3人体热平衡方程以及热舒适性描述<0.2MW4-107呼吸显热散热:皮肤汗液蒸发散热:皮肤湿扩散散热:呼吸潜热散热;人体平均皮肤温度:皮肤呼吸人体总蒸发散热量E4.4热湿环境中的人体生理学和心理学基础4.4.3人体热平衡方程以及热舒适性描述4-108ε——人体表面发射率,灰体且长波辐射时等于吸收率feff——人体有效辐射面积修正系数,考虑不同姿势的修正σ——斯蒂芬-玻尔兹曼常数5.67×10-8W/m2K4tcl——衣服外表面温度,

mrt——环境平均辐射温度

①0.80.40.70.780.720.7人体外表面与外界的辐射换热量R4.4热湿环境中的人体生理学和心理学基础4.4.3人体热平衡方程以及热舒适性描述4-109

①②③联立求解③人体外表面与周围环境空气的对流换热量C4.4热湿环境中的人体生理学和心理学基础4.4.3人体热平衡方程以及热舒适性描述fcl──人体服装面积系数,它是着装后实际表面积Acl与人体裸身表面积AD之比,即:对流换热②

①tcl求解思路:4-110当S=0人体达到热平衡时有:舒适性方程及其影响因素

M、W、ta、Pa、

mrt、fcl、tcl、cl。

f(tcl,ta,va)f(ta,va,Icl,fcl,

mrt,M)f(Icl)f(ta、

a

)ta、Pa(或

)、mrt、

va

M、Icl六个独立的影响参数:4.4.3人体热平衡方程以及热舒适性描述4-111成年男子在不同环境温度下的散热——表4-24工程上妇女、儿童散热取值为男子散热参数的85%全热(显热+潜热):主要决定于肌肉活动强度,其它因素影响在应用上可以忽略。显热:决定于环境温度ta,随温度上升而减少。潜热(散湿):决定于环境温度,随温度上升而增加。正常情况下,提高环境温度仅影响出汗速率,不影响直肠、皮肤温度。人体总散热量4.4.3人体热平衡方程以及热舒适性描述热量/W潜热4-112S=(M-W)

{

1.73

10-2

M(5.867

Pa

)+

0.0014M(34

ta

)

+3.05[5.733

0.007(M

W)

Pa

]+0.42(M

W

58.2)

皮肤扩散蒸发散热 汗液蒸发散热

±

fcl

cl

(tcl

-ta

)

±

3.96

10-8

fcl[(tcl+273)4

(

mrt+273)4]}

对流散热 辐射散热S=(M-W)-(E±

C±R)=

0

呼吸潜热呼吸显热散热达到热平衡时4.5人对热湿环境的评价4.5.1PMV-PPD指标及其影响因素舒适性方程

PMVS

PMV:客观物理量

感觉主观定量PMV热感觉标尺+3热+2暖+1微暖0适中-1微凉-2凉-3冷表4-434-113PMVPPD通过满意度描述由大量试验获得PMV指标只代表了同一环境下绝大多数人的感觉,不能代表所有个人的感觉。PPD是通过概率分析确定某环境条件下人群不满意的百分数即便达到PMV=0,仍然有5%的人不满意。PMV

PPD4.5人对热湿环境的评价4.5.1PMV-PPD指标及其影响因素4-1144.5人对热湿环境的评价4.5.1PMV-PPD指标及其影响因素环境参数环境参数活动量衣着可以有ta、Pa(

)、va、

mrt、

M、Icl多种组合达到同样感觉的PMVta:决定了能耗

a

:决定了排汗气流形式干冷湿冷闷热皮肤润湿度=体表实际蒸发散热量最大潜热散热量体表全部被汗湿润湿度4.5人对热湿环境的评价4.5.1PMV-PPD指标及其影响因素环境参数环境参数活动量衣着参数热舒适度等级温度(℃)相对湿度(%)风速(m/s)冬季Ⅰ级:-0.5≤PMV≤0.522~2430≤0.2Ⅱ级:-1≤PMV<-0.518~22—≤0.2夏季Ⅰ级:-0.5≤PMV≤0.524~2640~60≤0.25Ⅱ级:0.5<PMV≤126~28≤70≤0.3GB50736-2012《民用建筑采暖通风与空气调节设计规范》表3.0.3长期逗留区域空气调节室内计算参数4-116空气湿度对人体排汗量有影响吗?为什么?皮肤润湿度不舒适的量级估计4.5人对热湿环境的评价4.5.1PMV-PPD指标及其影响因素环境参数湿度对舒适性的影响皮肤润湿度=体表实际蒸发散热量最大潜热散热量皮肤湿润度增高

皮肤黏着性增加

不适潮湿为什么不舒服?湿冷为何比干冷更觉得不舒适?在什么温度范围内,湿度对舒适感的影响可忽略不计?4-117一个假象的等温围合面的表面温度,它与人体间的辐射热交换量等于人体周围实际的非等温围合面与人体间的辐射热交换量。=4.5人对热湿环境的评价4.5.1PMV-PPD指标及其影响因素环境参数平均辐射温度

mrt

mrtMeanRadiationTemperature4-118

温度计

温包涂黑的薄壁铜球

软木塞环境空气温度150mm黑球温度tg风速黑球温度4.5人对热湿环境的评价4.5.1PMV-PPD指标及其影响因素环境参数平均辐射温度

mrt4-1194.5人对热湿环境的评价4.5.1PMV-PPD指标及其影响因素作用温度top/OT:综合环境空气温度与平均辐射温度对人体的影响ta,

a,va,

mrt,

M,Icltop,

a,va,

M,Icl可测va,m/s<0.20.2~0.60.6~1.0A0.50.60.7英国的特许建筑设备工程师学会(CIBS)1978年推荐指标。低风速下为:top=0.5(ta+

mrt)环境参数又称:操作温度4-1204.5.1PMV-PPD指标及其影响因素作用温度top/OT:环境参数作用温度与舒适性的关系:影响因素:v、

、Icl、M办公室环境作用温度与PPD之间的关系4-121单位1clo为ta=21℃、v<0.05m/s、

<50%时舒适所需衣服热阻。1clo

=0.155m2K/W(衬衣+普通外套)人体衣着多少直接影响人体热平衡或者人体蓄热的多少。

1clo00.10.30.50.81.53.0在与图中情况不同时,应对其参数进行修正。4.5人对热湿环境的评价4.5.1PMV-PPD指标及其影响因素2.服装热阻Icl定量4-122特性

步速3.7km/h1clo0.48clo前述Icl一般指显热热阻运动时:人运动时由于人体与空气之间存在相对流速,会降低服装的热阻。

Icl=0.504Icl+0.00281Vwalk–0.24坐姿热阻:椅子给人增加0.15clo以下的热阻湿润服装热阻:服装被汗湿润后热阻会下降,显热换热加强,又增加了潜热换热,故总传热系数增加,总热阻下降,详见表4-47。4.5人对热湿环境的评价4.5.1PMV-PPD指标及其影响因素2.服装热阻Icl4-123PMV-PPD只适用于接近热舒适的状态;它结合了客观物理量与主观量,并且得到了主客观之间的定量关系。ISO7730:

PMV=-0.5~+0.5(PPD≤10%)——舒适PMV=-1~+1(PPD≤27%)——满意(被“采暖通风与空气调节设计规范”GB50019-2003引用)4.5.1PMV-PPD指标及其影响因素3.热舒适状态下各影响因素之间的关联PMV-PPD评价标准发展参数热舒适度等级温度(℃)相对湿度(%)风速(m/s)冬季Ⅰ级:-0.5≤PMV≤0.522~2430≤0.2Ⅱ级:-1≤PMV<-0.518~22—≤0.2夏季Ⅰ级:-0.5≤PMV≤0.524~2640~60≤0.25Ⅱ级:

0.5<PMV≤126~28≤70≤0.3GB50736-2012《民用建筑采暖通风与空气调节设计规范》4-1244.5人对热湿环境的评价4.5.1PMV-PPD指标及其影响因素3.热舒适状态下各影响因素之间的关联应用调整参数获得最经济而又舒适的热环境——图4-52~图4-55PPV-PPD应用评价已有建筑热环境舒适性对民用建筑进行民意测验→室内热环境舒适性评价。设计及预测应用设计参数(ta、

a、va、

mrt、

M、Icl)→预测待建建筑室内热环境舒适性程度,并不断修改参数达到ISO。4-1254.5人对热湿环境的评价4.5.2空调房间引起局部热不舒适的主要因素ANSI/ASHRAE《室内人居热环境标准》55-2004:不适诱因垂直温差地板温度吹风感非对称热辐射不满意率<5<10<20<5可接受的局部热不舒适感所对应的不满意率新概念人的舒适感不仅取决于所处的宏观环境参数,还取决于微观环境参数室内环境处于舒适区范围,但空调房间由于热源布置、气流布置等局部不均匀也会引起不适。《人类居住热环境条件》(ANSI/ASHRAE标准55-2013)宏观/整体与微观/局部的热湿环境评价4-1264.5人对热湿环境的评价4.5.2空调房间引起局部热不舒适的主要因素1.垂直温差VerticalAirTemperatureDifferences<3℃PD<5%典型高度:0.1m、1.1m、1.7m4-1274.5人对热湿环境的评价4.5.2空调房间引起局部热不舒适的主要因素2.地板温度

混凝土地板/赤脚 软木地板/赤脚 一般地面/穿轻便鞋ASHRAE(2004)PD<10%FloorTemperature:19~29℃舒适感——脚底传热4-1284.5.2空调房间引起局部热不舒适的主要因素3.吹风感/draft——由于空气流动引起的人体所不希望的局部降温/不满意率。颈部暴露在波动吹风情况下受试者不舒适反应0.30.5频率(Hz)试验平均风速:0.3m/s受试者:16位基本概念冷-中性环境中,0.3~0.5Hz动态风易使人产生吹风感;热-中型环境中,0.3~0.5Hz动态风使人感到最凉爽。与环境温度相关4-1294.5人对热湿环境的评价4.5.2空调房间引起局部热不舒适的主要因素3.吹风感/draft——涡动气流强度、因涡动气流引起的不满意率空气温度ta/℃Condition:DR=20%定量评价4-1304.5.2空调房间引起局部热不舒适的主要因素4.非对称热辐射5

10

13

23

℃非对称热辐射温差热辐射时:吊顶热辐射最难承受冷辐射时:垂直壁面引起不舒适感较大非对称热辐射易降低人的承受热的能力舒适性评价PD<5%RadiationAsymmetry由于冷热表面或者日射照射等原因,人体因处于不均匀热辐射作用导致局部不适的感觉新概念环境参数不满意率

+局部参数4-1314.5.3其他稳态热舒适性综合评价参数空气分布特性指标ADPI——描述空调送风引起不均匀的热环境ASHRAE舒适标准为:θ<-1.7→吹凉风下限θ>1.1→吹暖风上限有效温差

:ADPI(GB50736-2012):PMV-PPD启迪人们能否采用更简单的几个直观客观物理量的综合量来划分舒适与否的界限——ET等系列参数的出现,v<0.3m/sGB50736-2012:4-1324.5.3其他稳态热舒适性综合评价参数2.有效温度及其评定热舒适区的应用有效温度ET:相同感觉Cond:①③M,Icl与实际相同基础对照环境②v=0~0.12m/s与PMV比较与top

比较与ADP

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