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本期内容
关键词:热工室内热环境、热工室外热环境
01
室内热环境
1
人体热平衡
定义:体内的产热量和失热量相等
q=qm±qc±qr-qe-qw=0
qm——人体产热量,W;
qc——人体与周围空气之间的对流换热量,W;
qr——人体与环境间的辐射换热量,W;
qe——人体蒸发散热量,W;
qw——人体做功消耗的能量,W;
q——人体得失的热量,W。
q=O 时,体温恒定不变;
q>0 时,体温上升;
q<0 时,体温下降。
2
热舒适
(1)必要条件:人体达到热平衡,即△ q=0。人体内产生热量与向环境发散的热量相等。
(2)充分条件:人体按正常比例散热。
按正常比例散热,指的是对流换热约占总散热量的25-30%,辐射散热约为45-50%,呼吸和无感觉蒸发散热约占25-30%。处于舒适状况的热平衡,可称之为“正常热平衡”。( 注意与“负热平衡区分”)
3
影响热舒适的主要因素:
(1)四个环境因素:空气温度、空气湿度、空气流动速度、平均辐射温度
(2)两个人体因素:活动量和衣服
(3)其他因素:年龄差异、适应性差异、个体状况、民族差异、性别差异等
1
有效温度(ET)
表征室内气温、空气湿度和气流速度三者对人体综合影响的一种主观评价指标。
缺点:对湿度的影响可能估计过高,且未考虑热辐射的影响。
2
热应力指数(HSI)
人体所需的蒸发散热量与室内环境条件下最大可能的蒸发散热量之比,一般用百分比表示。
全面考虑了室内热微气候中的四个物理因素,以及人体活动状况与衣着等因素的影响,是一个较为全面的评价指标,但只适应于空气温度偏高,即在20—50℃,且衣着较单薄的情况,常用于评价夏季热环境状况。
3
预测平均热感觉指标(PMV)
PMV 人体蓄热量是空气温度、空气相对湿度、气流速度和平均辐射温度4 个环境参数及人体新陈代谢产热率、皮肤平均温度、肌体蒸发率 、所着衣热阻的函数。
迄今为止考虑人体热舒适影响因素最为全面的评价指标。国际标准化组织已规定,PM V 在-0.5—0.5范围内为室内热舒适指标,当PMV 超过±2.0 时,PMV 值和人体热感觉之间的差异较大。
由于PMV 指标代表了对同一环境,绝大多数人的舒适感觉,但由于人与人之间的生理差别,少数人对该热环境并不满意。房格耳提出了预测平均不满意率PPD,PPD 意为一大群人对给定的环境的热感觉表示不满意的百分率的预计值。
02
室外热环境
1
定义
是指作用在建筑外围护结构上的一切热湿物理因素的总称,是影响室内热环境的首要因素。
2
室外热环境主要因素
空气温度、太阳辐射、空气湿度、风
(1)空气温度:空气温度地面与空气的热交换是空气温度升降的直接原因,大气的对流作用也以最强的方式影响气温,下垫面的状况,海拔高度、地形地貌都对气温及其变化有一定影响。
(2)太阳辐射:太阳总辐射受太阳高度角、大气透明度、云量、海拔高度和地理纬度等因素的影响。
直射辐射——与太阳高度角、大气透明度成正比;
散射辐射——与太阳高度角成正比、大气透明度成反比。
(3)空气湿度:空气中水蒸汽的含量,空气湿度常用相对湿度或绝对湿度来表示。
(4)风:由于大气压力差所产生的大气的运动,一般以水平方向运动为主。
风的根本成因在于太阳辐射的不均匀所导致的地表增温的不同;
按风的形成机理,可分为大气环流和地方风两大类;
风的表征:风速和风向;
风向则描述来风的方位,粗略表示8 个方位,细则16 方位或更多;
风向频率图(风向玫瑰图):各方位出现风的频率、主导风向;
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