2014一級(jí)建筑師《建筑物理與設(shè)備》建筑熱工學(xué)19

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　　建筑室內(nèi)熱環(huán)境
　　室內(nèi)熱環(huán)境是指室內(nèi)空氣溫度、空氣濕度、氣流速度及環(huán)境輻射溫度等因素綜合組成的一種熱物理環(huán)境。

　　(一)室內(nèi)熱環(huán)境要素及其對(duì)人體熱舒適的影響

　　1.影響室內(nèi)熱環(huán)境的因素

　　影響室內(nèi)人體熱舒適的因素有六個(gè)，其中兩個(gè)主觀因素，四個(gè)客觀因素。主觀因素之一是人體所處的活動(dòng)狀態(tài)，如站、跑、大量運(yùn)動(dòng)或靜坐。這與人體的新陳代謝解關(guān)，可以用人的新陳代謝率來代表人體的活動(dòng)狀態(tài)。主觀因素之二是人體的衣著狀態(tài)。衣著狀態(tài)可以用服裝的熱阻(單位：clo)來描述。影響人體熱舒適的四個(gè)客觀影響因素都是室內(nèi)的氣象參數(shù)，分別是室內(nèi)空氣溫度、空氣濕度、氣流速度和環(huán)境輻射溫度。人的熱舒適感是在上述六個(gè)因素共同影響下的一種綜合效果。

　　影響人體熱舒適的各室內(nèi)氣候參數(shù)之間在很大程度上是可以互換的。一個(gè)參數(shù)的變化所造成的影響?？梢杂闪硪粋€(gè)因素的變化所補(bǔ)償。例如，室內(nèi)溫度升高了，人感到熱了，但增加空氣流動(dòng)，如開電風(fēng)扇，人的感覺就沒有那么熱了。

　　2.對(duì)室內(nèi)熱環(huán)境的要求

　　房間的使用性質(zhì)不同，對(duì)其內(nèi)部的熱環(huán)境要求也不相同。以滿足人類生理衛(wèi)生需要為主的房間(如居住建筑、公共建筑和一般生產(chǎn)房間)，對(duì)室內(nèi)熱環(huán)境的要求是保證人的正常生活和工作，以維護(hù)人體的健康。

　　(1)人體的熱感覺

　　人體作為室內(nèi)的一部分參與室內(nèi)的熱交換。人體與室內(nèi)的熱交換主要以對(duì)流和輻射的方式進(jìn)行。室內(nèi)氣候?qū)θ梭w舒適的影響主要表現(xiàn)為冷熱感。冷熱感取決于人體新陳代謝產(chǎn)生的熱量(以下簡(jiǎn)稱為人體產(chǎn)熱量)和人體向周圍環(huán)境散熱量之間的平衡關(guān)系。

　　從人體熱平衡的角度來說，建筑師的任務(wù)就是為人類營造良好的室內(nèi)熱環(huán)境，使生活、工作在其中的人們保持舒適狀態(tài)下的人體熱平衡，即正常熱平衡。這種熱平衡有利于人們的身體健康。

　　(2)熱舒適

　　熱舒適是指人對(duì)環(huán)境的冷熱程度感覺滿意，不因冷或熱感到不舒適。人的生存能力很強(qiáng)，可以在-20℃到+40℃的范圍內(nèi)生活。然而，人體感到舒適的范圍卻在22℃到28℃的范圍之間。人體最滿意的溫度范圍是24~26℃之間。

　　充分條件：皮膚溫度處于舒適的溫度范圍內(nèi)，汗液蒸發(fā)率處于舒適的蒸發(fā)范圍內(nèi)。

　　室內(nèi)熱環(huán)境可分為舒適、可以忍受和不能忍受三種情況，只有采用充分空調(diào)設(shè)備的房間才能實(shí)現(xiàn)完全舒適的要求，對(duì)大多數(shù)建筑而言，應(yīng)以保證人體健康不受損害為準(zhǔn)則，確定對(duì)室內(nèi)熱環(huán)境的要求。

　　(二)室內(nèi)環(huán)境的評(píng)價(jià)方法和標(biāo)準(zhǔn)

　　1.單一指標(biāo)

　　使用室內(nèi)空氣溫度作為熱環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)。目前，我國許多設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)均以室內(nèi)溫度為控制指標(biāo)。例如，對(duì)冬季采暖設(shè)計(jì)溫度，規(guī)范規(guī)定居住建筑取18℃，托幼建筑為20℃。這種方法簡(jiǎn)單、方便，但不很完善。

　　2.有效溫度

　　有效溫度ET(EftectiveTemperature)的定義是：“這是一個(gè)將干球溫度、濕度、空氣流速對(duì)人體溫暖感或冷感的影響綜合成一個(gè)單一數(shù)值的任意指標(biāo)。它在數(shù)值上等于產(chǎn)生相同感覺的靜止飽和空氣的溫度”。它意味著在實(shí)際環(huán)境和飽和空氣環(huán)境中衣著和活動(dòng)強(qiáng)度相同，且平均輻射溫度等于空氣溫度。

　　有效溫度通過人體試驗(yàn)獲得有效溫度的缺陷是過高地估計(jì)了濕度在低溫涼爽和舒適狀態(tài)的影響。因此已經(jīng)被新有效溫度ET*所替代，以提供一個(gè)適用于穿標(biāo)準(zhǔn)服裝和坐著工作的人的舒適指標(biāo)。通過對(duì)身著0.6clo服裝，靜坐在流速為0.15m/s的空氣中的人的熱舒適實(shí)驗(yàn)，采用相對(duì)濕度50%時(shí)的空氣溫度來作為與其冷熱感相同環(huán)境的有效溫度，即同樣服裝和活動(dòng)的人在某環(huán)境中的冷熱感與在相對(duì)濕度50%的空氣環(huán)境中的冷熱感相同，則后者所處環(huán)境的空氣干球溫度就是前者的ET*.該指標(biāo)只適用于著裝輕薄、活動(dòng)量小、風(fēng)速低的環(huán)境。

　　通用的指標(biāo)――標(biāo)準(zhǔn)有效溫度(SET*)是對(duì)新有效溫度的內(nèi)容有所擴(kuò)展，綜合考慮了不同活動(dòng)水平和衣服熱阻形成的。

　　(3)預(yù)測(cè)平均評(píng)價(jià)PMV

　　預(yù)測(cè)平均評(píng)價(jià)PMV(PredictedMeanVote)指標(biāo)方法包括PMv指標(biāo)與預(yù)測(cè)不滿意百分率PPD兩方面的內(nèi)容，是由丹麥范格爾教授提出來的。該指標(biāo)以人體熱平衡方程式以及生理學(xué)主觀感覺的等級(jí)作為出發(fā)點(diǎn)，綜合反映了人的活動(dòng)、衣著及環(huán)境的空氣溫度、相對(duì)濕度、平均輻射溫度和室內(nèi)風(fēng)速等因素的關(guān)系以及影響，是迄今為止考慮人體熱舒適諸多有關(guān)因素最全面的評(píng)價(jià)指標(biāo)，被國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO確定為評(píng)價(jià)室內(nèi)熱環(huán)境指標(biāo)的國際標(biāo)準(zhǔn)(ISO- DIS7730)。

　　PMV指標(biāo)是一個(gè)適用于適度熱環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于極端的熱環(huán)境，應(yīng)使用其他標(biāo)準(zhǔn)。

　　(三)室內(nèi)環(huán)境控制

　　為達(dá)到滿意的舒適溫度范圍，應(yīng)該從幾個(gè)層次上進(jìn)行熱環(huán)境設(shè)計(jì)。

　　(1)小區(qū)熱環(huán)境設(shè)計(jì)

　　小區(qū)規(guī)劃中建筑群的布局合理，間距適當(dāng)，有利于寒冷地區(qū)爭(zhēng)取日照或炎熱地區(qū)組織自然通風(fēng)書小區(qū)環(huán)境設(shè)計(jì)優(yōu)美，良好的綠化可以使小區(qū)的熱環(huán)境和微氣候有較大的改善。

　　(2)合理設(shè)計(jì)建筑物

　　確保圍護(hù)結(jié)構(gòu)達(dá)到保溫隔熱的要求，正確選擇朝向以爭(zhēng)取日照或合理組織室內(nèi)自然通風(fēng)，處理好窗戶保溫、熱橋保溫、遮陽等與室內(nèi)熱環(huán)境密切相關(guān)的構(gòu)造問題，進(jìn)一步創(chuàng)造較好的室內(nèi)熱環(huán)境。

　　(3)采用空氣調(diào)節(jié)或采暖設(shè)備，以滿足人體舒適的要求。

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