室内环境及控制技术课件ppt

1、绿色建筑概论 -室内环境及控制技术室内环境及控制技术课件ppt室内环境及控制技术课件ppt学什么声、光、热和室内空气品质控制建筑室内声环境掌握声学各物理参数基本概念和内在联系。知识要点：了解人与听觉环境的关联掌握噪声一般的控制方式声音的基本概念及特性新建筑物理FIG3.1-1大气压声压声波从物理方面：声音是一种机械波，是机械震动在弹性介质中传播客观声音从心理方面：上述物理波动现象而引起的听觉感觉 主观声音声波在空气中对空气质点的膨胀压缩形成了空气的压力波动，压力的起伏变化依次作用人的耳膜，形成了声音的感觉。压力波的传递，非空气介质的传递，与空气流动方向无关。扬声器膜辐射的声波4理想气体中的声速

2、：k 绝热指数，R 气体常数，T 绝对温度。建筑环境中气体中的声速：常温常压下：一般取c=340m/s空气中的声速/与传播媒介温度：固、液体中的声速（远大于空气中的声速） 钢： 5000 m/s 松木： 3320 m/s 水： 1450 m/s 软木： 500 m/s声音的基本特性声波的频率、波长和声速的关系为：（1）声波每秒振动的次数音调 (频率)声音的高低频率 频率音调（2）空气密度变化大小音量(响度)声音的大小声压,声强 同样声源：音量传播距离（3）频率的混合状态声音是由各种频率的声音混合而成，不同混合状态感觉不同音色(音质)。声音的组合频谱声音的基本概念及特性声音的三要素声功率W/W：

3、声源在单位时间内向外辐射的声音能量，即在全部可听范围所辐射的功率，也可特指在某个有限频率范围所辐射的功率，亦称频带声功率。声压P/Pa：空气质点因声波作用产生振动时超过大气压力值，声波的压强与媒质的静压之差。常指有效声压（瞬时声压的均方根）简谐声波：声强 I /W/m2：声波传播方向上单位面积波面上通过的平均声功率。声音的基本概念及特性绝对量/单位闻阈值/刚能听痛阈值/耳疼痛绝对量相对值绝对量相对值声压P/N/m2210-5020120声强I/W/m210-1201120声功率W/W10-1201120三参数对数转换（相对）值分贝（dB）声压级声功率级声强级闻阈值 可闻阈(听阈) 人耳刚能感受

4、的声音，p0=210-5 Pa，I0=110-12 W/m2 痛阈 闻之人耳则痛，p=20 Pa，I=1W/m2声音的基本概念及特性“级”的概念的引出人的听觉特征及其对环境噪声的反应正常青年人的听觉范围建筑声环境FIG1-11语言音乐最小可辨阈：一般：Lp=1dB (在频率为：5010000Hz, Lp 50dB时)人耳的听觉范围舒适的声环境城市区域环境噪声标准0类标准适用于疗养区、高级别墅区和高级宾馆；1类标准适用于以居住、文教机关为主的区域；2类标准适用于居住、商业、工业混杂区；3类标准适用于工业区；4类标准适用于城市中的道路交通干线两侧区域类别昼间（dB）夜间（dB）0504015545

5、260503655547055舒适的声环境民用建筑隔声设计规范允许值使用场所=25一、二级听力测试室=30三级听力测试室=35特级旅馆客房=40一级住宅的卧室、书房、有特殊要求的教学用房，一级医院病房，一级旅馆客房，特级旅馆会议室及多用途大厅=45一级住宅起居室，二级住宅起居室、书房，一、二级医院手术室及二级医院病房，特级旅馆办公室，一级旅馆会议室、多用途大厅，二级旅馆客房=50二级住宅起居室，三级住宅卧室、书房及起居室，学校的一般教室，三级医院的手术室和病房，特级旅馆餐厅、宴会厅，一级旅馆办公室，二级旅馆多用途大厅，二、三级旅馆会议室=55学校无特殊要求的房间，一、二级医院的门诊室，一级旅馆

6、餐厅、宴会厅，二级旅馆办公室，三级旅馆客房及办公室=60三级医院门诊室，二级旅馆餐厅、宴会厅噪声控制隔振降噪隔声降噪吸声降噪掩蔽噪声常用动力设备防振措施及其形式：隔振与减振降噪隔振降噪剪切型减振器13常用动力设备防振措施及其形式：压缩型减振器隔振与减振降噪隔振降噪常用动力设备防振措施及其形式：隔振与减振降噪复合型减振器建筑环境声学FIG16-4比较侧重点目的减少能量吸声声源侧降低厂房内噪声,混响声减弱声反射Er隔声相邻室保护邻室隔绝声透射E装有吸声砌块未作吸声处理的管道噪声源噪声源隔声障板顶棚抹灰管道作吸声处理隔声障板顶棚抹灰材料特点吸声材料轻而疏松(透气,多孔):玻璃棉,泡沫塑料隔声材料重而

7、密实(不带空隙):砖墙,混凝土隔声降噪原理隔声降噪16室内光环境光环境基本度量及各参数使用对象和相互联系知识要点：人与视觉环境的关联天然光介绍人工光源及特点介绍建筑光环境光环境控制的意义 减少视觉疲劳，保证视觉健康和身心健康 提高劳动生产率 降低能耗 人工照明能耗 空调能耗光与颜色的基本知识光是以电磁波形式传播的辐射能。单一波长的光呈现一种颜色。不同波长的光在视觉上形成不同的颜色。 在带有多种光谱成分的光源中，如果某一部分占比例较大，就呈现出那个波长对应的颜色。日光和灯光都是由不同波长的光混合而成的复合光，复合光中，不同波长光参数的量值关系形成了“光谱”。较短的波长为主较长波长为主什么是光定义

8、：辐射体单位时间内以电磁辐射的形式向外辐射的能量称辐射功率或辐射通量(W)。光源的辐射通量中被人眼感觉到的光的能量(波长380760nm)称光通量。CIE光谱光视效率:V()曲线查得波长为的单色辐射功率/W最大光谱光视效能，Km=683 lm/W辐射转换成光的参量白炽灯日光灯100W40W1250 lm2500 lm光电转换差距大12.5 lm/W62.5 lm/W物理意义：衡量光源向四周发射光的能力的大小，是衡量光源光能力的基本参数 光通量/流明(lm) 光学基本知识光强度I(又称光强、发光强度)/坎德拉(1cd=1lm/sr)立体角：rA点光源/均匀扩散：40W40W物理意义：反映光源在空

9、间上的能量分布。衡量灯具受灯罩影响在不同方向上的发光能力定义：光源在照射方向上单位立体角内发出的光通量(和距离无关)。光学基本知识全反射光通量相同，发光强度却不同，其值与灯具性质有关。光通量与光强度光学基本知识均匀照射时定义：落在单位面积被照面上的光通量的数值。表示被照面被照射的程度。物理意义：衡量受照面上的光强度，相当于1 lm的光通量均匀分布在1m2的被照面上，常用于了解工作面或工作室所具有的光强度（光环境）。光照度E/勒克斯(1lx=1lm/m2)光学基本知识晴天中午的室外阴天中午的室外月光下40W白炽灯以下1m40W白炽灯(有搪瓷罩)以下1m40W白炽灯的台灯下800001200008

10、00020000103073200300颜色的基本概念颜色的形成：不同波长组成的光在视觉上反映出不同的颜色 红橙黄绿蓝绿蓝蓝紫紫黄绿白色光是由各种波长光辐射均匀分布所致 物体颜色是由于照射到物体表面后，因表面对不同波长的吸收率不同所致，物体吸收率较差的波长（即反射率较高）所对应的颜色便是物体呈现的颜色光源的色温定义：标准黑体加热升温时颜色由红浅红橙黄白蓝白蓝变色时的温度作为光源的色温。黑体加热轨迹20000K10000K7000K6000K5000K2000K2700K4000K3000K光源的色温与冷暖色调冷色调暖色调：5300KNo.21心理感受左趋势积极色中性色 消极色右趋势明暗感明亮白

11、黄橙绿、红灰灰青紫黑黑暗冷热感温暖橙红黄灰绿青紫白凉爽胀缩干膨胀红橙黄灰绿青紫收缩距离感近黄橙红红绿青紫远重量感轻盈白黄橙灰绿青紫黑沉重兴奋感兴奋白红橙红 黄 红绿 紫灰绿青 绿青紫黑沉静颜色的基本概念色彩效应对主观的影响营造光环境氛围情绪感觉：积极色：暖色调高亮度； 消极色：冷色调低照度。温度感觉：主观温差效果可达34大小轻重感觉：高明度者大而轻，低明度小而重色适应是人们工作、学习、生活中对照明光色度感觉的偏爱天然光环境天然光的组成和影响因素组成及影响因素：太阳直射光、天空漫射光f (云量),全国全年总照度分布。我国气候分区与光气候系数IIIKI =0.85(6000lx)KIII =1.0

12、 (5000lx)室外临界照度5500lxKII =0.9室外临界照度4000lxKV =1.2KIV =1.1(4500lx)VVIIIIIIIIIIIIIVIV光气候与采光标准上海地区某车间从事精细工作，查标准最低采光系数为2%，则采光系数最低值为2.2%，由于室外临界照度为4500lx，所以此时室内最低天然光照度就是99lx现代建筑天然光的利用手法侧窗采光最常用中庭建筑（ATRIUM）建筑创意上海图书馆中庭现代建筑天然光的利用手法电动内外遮阳天然光的控制与调节香港汇丰银行1天然光的控制与调节利用反射镜实例利用反光镜和吊顶反射英国议会大厦利用反射镜实例天然光的控制与调节人工照明电光源热辐射

13、普通白炽灯卤钨灯气体放电发光高气压放电灯低气压放电灯高压汞灯荧光高压汞灯高压钠灯金属卤化物灯低压钠灯荧光灯EL(场致发光板）LED(发光二极管）电致发光热辐射光源：白炽灯、卤钨灯 金属丝加热到1000K以上发光 T 光辐射/总辐射 光谱特性、色偏红无闪频，调光性表面温度高(可达250)发光效率低电光源的种类气体放电光源：荧光灯、节能灯、高压汞灯、金属卤化物灯、高/低压钠灯荧光灯:电光源的种类非连续、多峰值交流电压变化 闪频表面亮度低，寿命长散热少 光效高管内稀薄氩气+汞气荧光粉电极电极通电 气体放电 发出紫外线+荧光粉 可见光不同荧光粉 不同光谱类型T5T8T12光效提高18%40%新建筑物理

14、TAB2.3-10项目普通白炽灯卤钨灯荧光灯荧光高压汞灯金属卤化物灯高压钠灯光效(lm/W)6.5-1920-2125-6030-5060-8080-100色温（K）280032006500(日光色)600060002100显色指数(Ra)95-9995-9955-9340-5085-9521平均寿命(小时)1000800-20002000-50004000-90001000-200006000-10000表面亮度较大大小较大较大较大(再)启动时间瞬时瞬时较短长长长受电压波动影响大大较大较大较大较大受环境温度影响小小大较小较小较小耐震性较差差较好好较好较好所需附件无无电容/镇流/启动器镇流器镇

15、流器镇流器频闪现象无无有有有有发热量(功率)57(100W)41(500W)13(40W)17(400W)12 (400W)8(400W)初始价格最低中中高高高运行价格最高低低中中中不同电光源性能比较舒适的光环境适当的照度水平（楼间距、灯具功率和数量、窗墙比）合理的照度分布（窗户大小和位置、灯具大小及分布）合适的色温（灯具色温选择）无眩光（采光口位置、光亮度、强光方向）色表类别色表相关色温用途1暖5300高照度空间、热加工车间光源的色温与显色性人工光环境质量及其评价标准营造光环境气氛的主要参数。3000K色温：温暖亲切4000K色温：严肃振奋闷热的气氛蜡烛白炽灯荧光灯街道照明生活/学校/办公照

16、明工商业照明照度/lx色温/K照度水平与光色舒适感的关系高照度要求炎热地区暖色调冷色调居住场所寒冷地区阴沉的气氛通过选择合理的光源和照明方式实现室内热湿环境基本概念室内空气温度室内空气相对湿度空气平均流速室内平均辐射温度热湿调节采暖通风空气调节如何营造舒适的室内热湿环境1)室内污染物增多：燃料消耗量、化工产品品种、建筑材料品种增多2)为了减少空调采暖能耗，建筑物密闭程度增加SBSSick Building Syndrome病态建筑综合症：现代都市病不仅是温度、湿度、声、光满足人们的生活需求，更应当综合考虑室内环境的健康并与自然环境一定程度的融合，营造高品质的室内环境44(1) NIOSH的调查

17、 (2) WHC的调查问题种类 数量 (% ) 数量 (%)新风量不足 252 52 710 52内部污染物 77 16 165 12外部污染物 48 10 125 9建筑材料 20 4 27 2微生物污染 26 5 6 0.4 无IAQ问题 61 12 329 24(1) NIOSH(美国国立劳动安全卫生研究所)1987年发表的对484所办公建筑物的调查结果(2) WHC(加拿大卫生和福利机构)1990年发表的对1362所办公建筑物的调查结果45室内空气污染物的来源 -室外来源 大气易变量组分 符号 含量(ppm)水蒸气 H2O 130000二氧化碳 CO2 350甲烷 CH4 1.67一氧

18、化碳 CO 0.19臭氧 O3 0.04氨气 NH3 0.004二氧化氮 NO2 0.001二氧化硫 SO2 0.001一氧化氮 NO 0.000546室内空气污染物的来源 -室外来源 燃料的燃烧、交通工具、工业企业、城市垃圾等造成的：NOx、SOx、H2S、悬浮颗粒物、烟雾等 地层放射性污染 被污染的水47室内空气污染物的来源 -室内来源 生产工艺工程：有机溶剂的蒸汽、燃烧产生的有毒气体、刺激性气体、生产性粉尘等 家电的电磁辐射 设计或管理不良的HVAC系统 以及48装修材料、日化产品49微生物50空气污染物的种类及其所造成的污染 气体污染物 CO2 氡 氨 挥发性有机化合物VOC 气味分子

19、污染 悬浮颗粒物 微生物（病毒、细菌、尘螨） 其它（油烟、烟草烟雾、臭氧等）51CO2 常用指标 室内来源 主要为人体代谢过程：人体呼出的空气中约占4，与人体代谢率有关；儿童为成年人的 50%。排出CO2越多，同时排出其它代谢废气也越多。 有机物燃烧过程：炊事、抽烟 在室外空气中的浓度 CO2为 300400 ppm，O2为 209460 ppm 目前居住建筑的控制标准 高级客房：700 ppm 普通居住空间：1000 ppm 过渡空间：2000 ppm52氨 特性：无色，有强烈刺激性气味。碱性物质，可感觉最低浓度为 5.3 ppm。 来源：冬季施工过程中在混凝土中添加氨水作为防冻剂，释放期较

20、长，危害大。 装饰材料中的添加剂和增白剂，释放期较短，危害较小。53甲醛(HCOH) 特点 无色，有强烈刺激性气味。 水溶液为福尔马林 大气中平均浓度0.005-0.01mg/m3，低于0.03mg/m3， 新装修宾馆可达 0.85mg/m3，控制标准为0.12mg/m3 来源 工业废气、汽车尾气、光化学烟雾 建筑材料：地毯、人造板、泡沫树脂保温板* 装修材料：胶粘剂、涂料* 日化产品：清洁剂、消毒剂、液化石油气54 危害 浓度0.1mg/m3有异味影响 0.5mg/m3以上刺激粘膜(眼、呼吸道等)，产生变态反应(眼红、流泪、咽干等)、恶心、胸闷等。 6.5mg/m3以上引起肺炎、肺水肿，甚至

21、导致死亡。 有致畸、致癌作用。 对神经系统、免疫系统、肝脏都有危害。 释放特性 释放期长，315年。 高温、高湿条件下甲醛散发力度加大。甲醛(HCOH)55气味分子污染 影响空气的新鲜度和IAQ的可接受性。 低浓度污染，不会超过权威机构的上限值。 分子的重量为1m微粒的1/1010倍，扩散速度极快，难以控制。因此源控制最重要。 来源 厨房、卫生间 人体生物污染 烟草烟雾 低浓度VOC和其它有气味的污染物56包括烟气、大气尘埃、纤维性粒子及花粉，其中直径小于10 m的微粒称为可吸入颗粒物。按质量计，大气尘中10 m以下占72%；工业过程产尘，10 m以下占30%，可吸入并停留在呼吸道中，造成矽肺

22、和肺癌。 来源 室外来源和生产过程 人员活动：行走、抽烟 石棉建材 一、二次扬尘和室内湿度过低是其产生的主要原因。避免扬尘、增强过滤、控制湿度等方式以及控制产生源等手段来避免污染悬浮颗粒物57微生物 病毒和细菌 附于悬浮颗粒物上传播，是传染病的来源 霉菌：滋生于潮湿阴暗的土壤、水体、空调设备中军团病(legionnaires disease)：一种大叶性肺炎 1976年在美国费城的宾西法尼亚美军军团会议的参加者中发生的军团病是典型的例子。死亡率高达15-20%。 军团肺原菌是一种普遍存在的嗜水性需氧细菌：Legionella，可通过风道、给水系统进入室内空气。58微生物 尘螨 适宜环境2030

23、，7585，空气不流通场所 可引起哮喘、过敏性鼻炎、过敏性皮炎 孳生地：纯毛地毯、床垫 控制方法：通风换气，保持清洁59烟草烟雾：最常见的室内空气污染 危害：刺激和臭味 香烟烟气的典型组成成分(mg/支)： 成分 主流烟气 二次烟气 燃过的烟草 350 400 全部颗粒 20 45 尼古丁 1 1.7 一氧化碳 20 80 二氧化碳 60 80 氧化氮 0.01 0.08 丙稀醛 0.08 - 产生烟气时间 20s 550s60民用建筑工程室内环境污染控制规范 民用建筑工程室内环境指标类民用建筑工程：住宅、宿舍、医院病房、老年建筑、幼儿园、学校教室等建筑工程； II 类民用建筑工程：旅店、办公

24、楼、文化娱乐场所、书店、图书馆、展览馆、体育馆、商场(店)、公共交通工具等候室、医院候诊室、饭馆、理发店等公共建筑工程。室内环境及控制技术课件ppt优秀课件精品课件培训课件培训教材室内环境及控制技术课件ppt优秀课件精品课件培训课件培训教材61室内污染物控制方法通风换气空气过滤活性炭吸附杀菌消毒利用植物室内环境及控制技术课件ppt优秀课件精品课件培训课件培训教材室内环境及控制技术课件ppt优秀课件精品课件培训课件培训教材通风换气或空气调节稀释方法 通风 自然通风：依靠自然风压、热压作用进行通风 机械通风：利用风机等机械设备进行通风 空气调节 传统方式：调节温湿度、流速、洁净度 新方式：空气成分、气味 污染严重：直流式系统（即机械通风系统） 污