《室内热环境》课件

《室内热环境》by引言1重要性室内热环境与人们的健康、舒适、工作效率息息相关。2挑战随着城市化进程加速，建筑能耗问题日益突出，对室内热环境的设计和管理提出了更高的要求。3目标本课程旨在帮助学生了解室内热环境的基本原理，掌握热环境设计和管理的知识和技能。热环境的构成要素温度空气的温度是热环境最重要的因素之一。湿度空气的湿度会影响人体散热，湿度过高会使人感到闷热。气流空气流动速度和方向会影响人体对热量的感知。辐射太阳辐射、墙壁辐射等会影响人体热量平衡。人体热量平衡热量产生人体新陈代谢会产生热量，通过运动、食物消化等活动会增加热量产生。热量传递热量通过传导、对流、辐射等方式传递，影响着人体与周围环境的热交换。热量交换人体通过皮肤、呼吸、排泄等途径与周围环境进行热量交换，维持体温平衡。热量产生来源描述基础代谢维持生命机能所需的能量消耗活动代谢身体活动产生的能量消耗食物特殊动力效应食物消化吸收过程中的能量消耗热量传递4传导通过直接接触传递热量3对流通过流体运动传递热量2辐射通过电磁波传递热量热量交换传导通过直接接触进行热量传递，例如，人体皮肤与座椅之间的热量交换。对流通过流体（空气或水）的运动进行热量传递，例如，人体与周围空气的热量交换。辐射通过电磁波进行热量传递，例如，人体与墙壁、窗户等物体之间的热量交换。室内热环境评价指标温度反映空气冷热程度，常用单位为摄氏度（℃）湿度指空气中水蒸气的含量，常用相对湿度（%）表示气流速度指空气流动的速度，常用米/秒（m/s）表示辐射温度指人体周围物体表面温度的综合指标，常用摄氏度（℃）表示热舒适度温度人体对温度的感知，舒适温度范围在18℃-26℃之间。湿度人体对湿度的感知，舒适湿度范围在30%-65%之间。气流速度人体对气流速度的感知，舒适气流速度在0.15-0.25米/秒之间。辐射温度人体对辐射温度的感知，舒适辐射温度与环境温度接近。热环境评价方法1客观评价基于物理指标2主观评价基于人体感受3综合评价结合客观和主观指标热环境评价经验公式公式适用范围PMV=0.303*exp(-0.036*M)+0.028预测人体热舒适度PPD=100*[1-erf(PMV/sqrt(2))]计算人群不舒适度PMV-PPD模型预测平均投票值（PMV）评估热舒适度，预测人体的热感觉。预测不满意百分比（PPD）预测在特定热环境中感到不舒适的人的比例。综合考虑因素空气温度、湿度、气流速度、辐射温度等因素。热环境空调设计原则节能环保优先采用高效节能的空调设备和系统，减少能源消耗，降低运行成本。舒适性确保室内温度、湿度、气流速度等参数满足人体舒适度要求，提升工作效率。健康性保证室内空气质量，避免污染物和有害气体对人体健康造成影响。空调系统分类集中式空调适用于大空间，如商场、酒店。窗式空调适用于小型房间，如卧室、书房。分体式空调适用于各种空间，如客厅、办公室。空调系统工作原理1制冷剂循环制冷剂在系统中循环，吸收热量并释放热量，实现制冷效果。2空气循环室内空气被吸入空调机组，经过冷却或加热处理后，送回室内，实现温度调节。3热量交换空调系统通过冷媒和空气之间的热量交换，将室内热量带到室外，或将室外热量带入室内。空调系统结构及各部件空调系统通常由多个部件组成，协同工作以调节室内温度、湿度和空气质量。冷热源系统：提供冷热能量，如冷水机组、锅炉等。空气处理系统：对空气进行处理，如新风机组、风机盘管等。水系统：循环冷热介质，如冷冻水、热水等。控制系统：调节和控制空调系统的运行状态。末端设备：将冷热能量传递到室内空间，如风机盘管、风口等。空调系统供热模式集中供暖中央锅炉房提供热水，通过管道输送到各房间的散热器或地板采暖系统，适合大型建筑和公共场所。分散供暖每个房间独立安装热源设备，如壁挂炉或电暖气，方便控制温度，适合小面积住宅或商业场所。区域供暖将建筑物划分为多个区域，每个区域独立设置热源和控制系统，适合多功能建筑或大型商场。供冷系统设计要点负荷计算准确计算制冷负荷是设计供冷系统的基础，确保满足室内热负荷需求。系统选择根据建筑类型、使用功能和气候条件选择合适的供冷系统类型，如集中式或分散式系统。节能设计采用高效节能的空调设备和系统，优化系统运行参数，降低能耗。采暖系统设计要点1热负荷计算根据建筑物类型、气候条件和使用要求，准确计算热负荷，确定采暖系统的供热能力。2供暖方式选择选择合适的供暖方式，例如集中供暖、分散供暖或热泵供暖，并考虑能源效率和成本。3系统配置优化优化采暖系统的管路布局、设备选型和控制策略，提高供暖效率和舒适度。自然通风系统设计1风压差利用室内外气压差，实现自然通风2风向考虑风向和风速，合理设计通风口3通风量根据房间面积和功能需求，计算通风量自然通风系统的设计需要考虑风压差、风向、通风量等因素，以确保通风效果良好，同时避免室内温度过高或过低。机械通风系统设计通风量计算根据室内人员数量、活动强度、污染源等因素确定通风量。风机选型根据通风量、风压、风速等参数选择合适的风机。风管设计根据风量分布、风速要求、管道长度等因素设计风管尺寸和走向。送风口和回风口设计选择合适的送风口和回风口类型，保证室内气流组织合理，达到舒适和节能的效果。控制系统设计设计控制系统，实现对风机、风阀等的自动控制，保证通风系统的正常运行。新风系统设计通风效率保证室内空气新鲜，改善室内空气质量。过滤效率去除空气中的污染物，如PM2.5、甲醛等。节能性优化系统设计，降低能耗。热环境监测技术温度监测利用温度传感器实时采集室内温度数据，并进行分析和记录。湿度监测通过湿度传感器监测室内湿度，了解空气湿度水平并分析其对人体舒适度的影响。气流速度监测使用气流速度传感器测量室内空气流动速度，评估通风效果和人员舒适度。辐射温度监测通过辐射温度传感器监测室内表面温度，了解热辐射对人体的影响。热环境监测设备温度传感器用于测量室内温度，可以是接触式或非接触式。湿度传感器用于测量室内湿度，可以是电容式或电阻式。气流速度计用于测量室内空气流动速度和方向。热环境监测数据处理1数据采集从传感器获取实时数据2数据清洗去除异常值和错误数据3数据分析识别趋势和模式4数据可视化图表和报告热环境监测数据处理是一个复杂的过程，涉及数据采集、清洗、分析和可视化等多个步骤。通过对数据的分析，可以识别热环境状况的优劣，并为改善热环境提供依据。热环境状况诊断与改善1改善建议制定具体措施2问题分析确定热环境问题3数据收集现场监测与调查根据热环境状况诊断结果，提出改善建议，并制定具体的实施方案，以优化室内热环境质量。热环境质量评价舒适度评估热环境对人体舒适度的影响，主要指标包括PMV、PPD和SET等。健康评估热环境对人体健康的潜在影响，例如热应激、呼吸道疾病等。效率评估热环境对工作效率和认知能力的影响，例如注意力集中、反应速度等。节能评估热环境设计方案的节能效果，例如能源消耗、碳排放等。热环境设计规范与标准1国家标准《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50019-20152行业标准《居住建筑热环境设计标准》JGJ/T161-20083地方标准各地根据自身气候特点制定地方标准，例如上海市地方标准《居住建筑热环境设计标准》DB31/T1455-2019热环境优化设计1节能设计通过建筑设计、空调系统优化，降低能耗。2舒适性提升根据人体需求，合理调节温度、湿度、气流速度等。3健康环境优化通风系统，改善室内空气质量，提升健康水平。热环境维护与管理定期检查和维