室内热环境学习教案

1、室内室内(sh ni)热环境热环境第一页，共26页。1.1 组成要素组成要素室内气温室内气温ti、室内相对湿度、室内相对湿度 i、气流速度、气流速度vi、壁面的热辐射、壁面的热辐射 I不同的要素组成不同的室内热环境不同的要素组成不同的室内热环境1.2 室内热环境的影响因素室内热环境的影响因素(a)室外的热湿作用室外的热湿作用 ( b)建筑设计及规划手段建筑设计及规划手段(c)材料及构造的热物理性能材料及构造的热物理性能 (d)室内热工设备室内热工设备第1页/共26页第二页，共26页。1.3 人体的舒适感人体的舒适感v人体热平衡方程：人体热平衡方程：v人体热舒适的必要条件：人体热舒适的必要条件：

2、v人体得失热量人体得失热量 q的影响因素：的影响因素： 室内气候四要素、人体室内气候四要素、人体 活动量（新陈代谢率活动量（新陈代谢率m）、皮肤平均温度、汗液蒸发率、）、皮肤平均温度、汗液蒸发率、 衣服的热阻衣服的热阻v人体热舒适的充分条件人体热舒适的充分条件：皮肤温度及汗液蒸发率处于舒适的范围，或称按正常比例散热：对流：皮肤温度及汗液蒸发率处于舒适的范围，或称按正常比例散热：对流25%30%，辐射，辐射45%50%，呼吸和无感蒸发，呼吸和无感蒸发25%30%。第2页/共26页第三页，共26页。1.4 室内热环境的评价方法和标准室内热环境的评价方法和标准室内热环境标准是建筑热工设计的基本依据之

3、一室内热环境标准是建筑热工设计的基本依据之一最简单的标准是室内空气温度，如住宅冬季最简单的标准是室内空气温度，如住宅冬季18 ，夏季，夏季26 。缺点：不全面缺点：不全面主要评价方法：主要评价方法：有效温度有效温度 (Effective Temperature, ET*)热应力指标热应力指标 (Heat Stress Index, HSI)预测热感觉指数（预测热感觉指数（PMV-PPD指标）指标）第3页/共26页第四页，共26页。有效温度有效温度(Effective Effective TemperatureTemperature ET)由由Houghton,Yaglou等人于等人于1923年

4、提出年提出表征室内气温、湿度及气流速度三者对人体综合作用的一种主观评价指标表征室内气温、湿度及气流速度三者对人体综合作用的一种主观评价指标未考虑辐射的影响，改进后称为未考虑辐射的影响，改进后称为ET*, 1972成为成为ASHRAE的评价标准的评价标准第4页/共26页第五页，共26页。有效温度有效温度(ET) 是室内气温，相对湿是室内气温，相对湿度和空气速度在一定度和空气速度在一定组合下的综合指标。组合下的综合指标。在数值上等于具有相在数值上等于具有相同热感觉、静止、饱同热感觉、静止、饱和（和（=100%）空气空气的温度。的温度。第5页/共26页第六页，共26页。热应力指数(HSI)第6页/共

5、26页第七页，共26页。热应力指数热应力指数(HSI) （Heat Strees Index)给定热环境中作用于人体的热应力等于人体所需的蒸发散热量；给定热环境中作用于人体的热应力等于人体所需的蒸发散热量；数值上等于需要的蒸发散热量与人体最大蒸发散热量之比乘以数值上等于需要的蒸发散热量与人体最大蒸发散热量之比乘以100；主要用于夏季室内热环境评价主要用于夏季室内热环境评价q w.req=q m q c q r 第7页/共26页第八页，共26页。预测热感觉指数(PMV-PPD)由丹麦学者由丹麦学者P.O.Fanger在在19601960年代提出；年代提出；基于下列方程：基于下列方程：舒适的充要条

6、件舒适的充要条件热平衡方程热平衡方程实际环境的舒适度实际环境的舒适度PMV-3-2-10123热感觉很冷冷稍冷舒适稍热热很热第8页/共26页第九页，共26页。预测热感觉指数(PMV-PPD)第9页/共26页第十页，共26页。第一章第一章 室内外热环境室内外热环境(hunjng) 人体在环境中感到热舒适的充分条件，必须使人体的皮肤温度tsk处于舒适的温度范围，而且(r qi)肌体的蒸发率也应处于舒适范围内。 该方程比较全面合理地表达了人体热感与上述6个参数的定量关系，从而建立起PMV指标系统，把PMV值按人的热感觉分成7个等级。 第10页/共26页第十一页，共26页。预测热感觉指数(PMV-PP

7、D)最为全面的评价方式，广为采用最为全面的评价方式，广为采用尽管尽管PMV=0，仍有，仍有 5%的人感觉不舒适的人感觉不舒适ISO推荐推荐-0.50.5为热舒适环境为热舒适环境第11页/共26页第十二页，共26页。2.1 室外气候因素室外气候因素第12页/共26页第十三页，共26页。第13页/共26页第十四页，共26页。4：005：00，日相对湿，日相对湿 度最度最小值出现在小值出现在13：00 15：00。第14页/共26页第十五页，共26页。第15页/共26页第十六页，共26页。第16页/共26页第十七页，共26页。第17页/共26页第十八页，共26页。第18页/共26页第十九页，共26页

8、。4.1太阳辐射热的利用与调节（1 1）窗口设计）窗口设计夏热冬冷地区夏热冬冷地区:居住建筑的外墙面积不应过大，各朝向的窗墙面积比，北向不应大于居住建筑的外墙面积不应过大，各朝向的窗墙面积比，北向不应大于0.450.45；东、西向不应大于；东、西向不应大于0.300.30；南向不应大于；南向不应大于0.500.50。（2 2）透射体设计）透射体设计（3 3）被动式太阳能建筑）被动式太阳能建筑第19页/共26页第二十页，共26页。4.1太阳辐射热的利用与调节（3）被动式太阳能建筑（被动式太阳能建筑（Passive solar house) 以墙、地板、屋盖等为主体，组成吸热、储存、以墙、地板、屋

9、盖等为主体，组成吸热、储存、控制与分配太阳能的系统。不用机械力量而靠对控制与分配太阳能的系统。不用机械力量而靠对流、传导、辐射等传热机制吸收、蓄存、释放太流、传导、辐射等传热机制吸收、蓄存、释放太阳能的建筑。阳能的建筑。第20页/共26页第二十一页，共26页。4.1太阳辐射热的利用与调节（4）太阳房（太阳房（ solar house)n太阳房是直接利用太阳辐射能的重要方面。把房屋看作太阳房是直接利用太阳辐射能的重要方面。把房屋看作一个集热器，通过建筑设计把高效一个集热器，通过建筑设计把高效隔热材料、透光材料、隔热材料、透光材料、储能材料储能材料等有机地集成在一起，使房屋尽可能多地吸收并等有机地

10、集成在一起，使房屋尽可能多地吸收并保存太阳能，达到房屋采暖目的。保存太阳能，达到房屋采暖目的。 第21页/共26页第二十二页，共26页。4.1太阳辐射热的利用与调节（4）太阳房（太阳房（ solar house) 太阳房可以节约太阳房可以节约75759090的能耗，并具有良好的环的能耗，并具有良好的环境效益和经济效益，成为各国太阳能利用技术的重要方面。境效益和经济效益，成为各国太阳能利用技术的重要方面。在太阳房技术和应用方面欧洲处于领先地位，特别是在在太阳房技术和应用方面欧洲处于领先地位，特别是在玻玻璃涂层、窗技术、透明隔热材料璃涂层、窗技术、透明隔热材料等方面居世界领先地位。等方面居世界领先

11、地位。 第22页/共26页第二十三页，共26页。 4.2 优化围护结构性能 1)保温性能 在采暖建筑中，围护结构应有足够的保温性能。这不仅是保证(bozhng)室内热环境的要求，同时对建筑节能亦具有重要意义。 2)隔热性能 在夏季需要防热的地区，围护结构应具有足够的隔热性能，对于屋顶、西墙和东墙，更应特别重视。 3)防潮性能 无论是从室内环境的要求，还是从围护结构的性能和耐久性考虑，围护结构防潮都是重要的。由于引起围护结构受潮湿有多方面的原因，因此，防潮措施必须有的放矢。本课程涉及到的仅是热物理性能的潮湿问题。第23页/共26页第二十四页，共26页。 4.3 自然通风 为了保持室内空气的清新，

12、排除室内产生的不洁气体、物质、烟尘、湿汽与热空气，通风换气是必不可少的。就炎热地区防热而言，不仅应有一定的通风量，还应使空气具有适当的流速。但通风的前提条件是室外空气的品质为了保持室内空气的清新，排除室内产生的不洁气体、物质、烟尘、湿汽与热空气，通风换气是必不可少的。就炎热地区防热而言，不仅应有一定的通风量，还应使空气具有适当的流速。但通风的前提条件是室外空气的品质( (包括温、湿度等包括温、湿度等) )，都应优于室内空气才有意义，才能有助于改善室内环境。，都应优于室内空气才有意义，才能有助于改善室内环境。 第24页/共26页第二十五页，共26页。 4.4 绿化 植物对人体的影响，除心理因素和美化环境外，还具有增加氧气、植物对人体的影响，除心理因素和美化环境外，还具有增加氧气、清洁空气、调节水分和湿度、降低噪声干扰等多种作用。特别是植物通清洁空气、调节水分和湿度、降低噪声干扰等多种作用。特别是植物通过光合作用吸收太阳辐射热，茂密的簇叶能有效地遮挡直射阳光，在炎过光合作用吸收太阳辐射热，茂密的簇叶能有效地遮挡直射阳光，在炎热的夏季起到隔热降温的作用。总之，绿化是在多方面可以改善环境的热的夏季起到隔热降温的作用。总