2014一級建筑師《建筑物理與設備》建筑熱工學19

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　　建筑室內熱環(huán)境
　　室內熱環(huán)境是指室內空氣溫度、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)室內熱環(huán)境要素及其對人體熱舒適的影響

　　1.影響室內熱環(huán)境的因素

　　影響室內人體熱舒適的因素有六個，其中兩個主觀因素，四個客觀因素。主觀因素之一是人體所處的活動狀態(tài)，如站、跑、大量運動或靜坐。這與人體的新陳代謝解關，可以用人的新陳代謝率來代表人體的活動狀態(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客觀影響因素都是室內的氣象參數(shù)，分別是室內空氣溫度、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氣候參數(shù)之間在很大程度上是可以互換的。一個參數(shù)的變化所造成的影響?？梢杂闪硪粋€因素的變化所補償。例如，室內溫度升高了，人感到熱了，但增加空氣流動，如開電風扇，人的感覺就沒有那么熱了。

　　2.對室內熱環(huán)境的要求

　　房間的使用性質不同，對其內部的熱環(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房間)，對室內熱環(huán)境的要求是保證人的正常生活和工作，以維護人體的健康。

　　(1)人體的熱感覺

　　人體作為室內的一部分參與室內的熱交換。人體與室內的熱交換主要以對流和輻射的方式進行。室內氣候對人體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生的熱量(以下簡稱為人體產熱量)和人體向周圍環(huán)境散熱量之間的平衡關系。

　　從人體熱平衡的角度來說，建筑師的任務就是為人類營造良好的室內熱環(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，可以在-20℃到+40℃的范圍內生活。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，汗液蒸發(fā)率處于舒適的蒸發(fā)范圍內。

　　室內熱環(huán)境可分為舒適、可以忍受和不能忍受三種情況，只有采用充分空調設備的房間才能實現(xiàn)完全舒適的要求，對大多數(shù)建筑而言，應以保證人體健康不受損害為準則，確定對室內熱環(huán)境的要求。

　　(二)室內環(huán)境的評價方法和標準

　　1.單一指標

　　使用室內空氣溫度作為熱環(huán)境評價指標。目前，我國許多設計規(guī)范和標準均以室內溫度為控制指標。例如，對冬季采暖設計溫度，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：“這是一個將干球溫度、濕度、空氣流速對人體溫暖感或冷感的影響綜合成一個單一數(shù)值的任意指標。它在數(shù)值上等于產生相同感覺的靜止飽和空氣的溫度”。它意味著在實際環(huán)境和飽和空氣環(huán)境中衣著和活動強度相同，且平均輻射溫度等于空氣溫度。

　　有效溫度通過人體試驗獲得有效溫度的缺陷是過高地估計了濕度在低溫涼爽和舒適狀態(tài)的影響。因此已經被新有效溫度ET*所替代，以提供一個適用于穿標準服裝和坐著工作的人的舒適指標。通過對身著0.6clo服裝，靜坐在流速為0.15m/s的空氣中的人的熱舒適實驗，采用相對濕度50%時的空氣溫度來作為與其冷熱感相同環(huán)境的有效溫度，即同樣服裝和活動的人在某環(huán)境中的冷熱感與在相對濕度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*.該指標只適用于著裝輕薄、活動量小、風速低的環(huán)境。

　　通用的指標――標準有效溫度(SET*)是對新有效溫度的內容有所擴展，綜合考慮了不同活動水平和衣服熱阻形成的。

　　(3)預測平均評價PMV

　　預測平均評價PMV(PredictedMeanVote)指標方法包括PMv指標與預測不滿意百分率PPD兩方面的內容，是由丹麥范格爾教授提出來的。該指標以人體熱平衡方程式以及生理學主觀感覺的等級作為出發(fā)點，綜合反映了人的活動、衣著及環(huán)境的空氣溫度、相對濕度、平均輻射溫度和室內風速等因素的關系以及影響，是迄今為止考慮人體熱舒適諸多有關因素最全面的評價指標，被國際標準化組織ISO確定為評價室內熱環(huán)境指標的國際標準(ISO- DIS7730)。

　　PMV指標是一個適用于適度熱環(huán)境的標準。對于極端的熱環(huán)境，應使用其他標準。

　　(三)室內環(huán)境控制

　　為達到滿意的舒適溫度范圍，應該從幾個層次上進行熱環(huán)境設計。

　　(1)小區(qū)熱環(huán)境設計

　　小區(qū)規(guī)劃中建筑群的布局合理，間距適當，有利于寒冷地區(qū)爭取日照或炎熱地區(qū)組織自然通風書小區(qū)環(huán)境設計優(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)合理設計建筑物

　　確保圍護結構達到保溫隔熱的要求，正確選擇朝向以爭取日照或合理組織室內自然通風，處理好窗戶保溫、熱橋保溫、遮陽等與室內熱環(huán)境密切相關的構造問題，進一步創(chuàng)造較好的室內熱環(huán)境。

　　(3)采用空氣調節(jié)或采暖設備，以滿足人體舒適的要求。

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