熱污染及其控制

關(guān)于熱污染及其控制第1頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三第六章第一節(jié)概述第二節(jié)水體熱污染第三節(jié)熱島效應(yīng)第四節(jié)溫室效應(yīng)第五節(jié)熱污染評(píng)價(jià)與標(biāo)準(zhǔn)第六節(jié)熱污染控制技術(shù)第2頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三第一節(jié)概述

一、熱環(huán)境

二、熱污染

第3頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三

環(huán)境熱學(xué)

環(huán)境物理學(xué)分支

熱環(huán)境

研究影響

人類活動(dòng)

人體健康影響熱環(huán)境又稱環(huán)境熱特性，是提供給人類生產(chǎn)、生活及生命活動(dòng)的生存空間的溫度環(huán)境。自然環(huán)境城市環(huán)境建筑環(huán)境

一、熱環(huán)境

第4頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三表6-1熱環(huán)境的分類名稱熱源特征自然熱環(huán)境主要熱源是太陽(yáng)熱特性取決于環(huán)境接收太陽(yáng)輻射的情況；與環(huán)境中大氣同地表間的熱交換有關(guān)；受氣象條件的影響人工熱環(huán)境房屋、火爐、機(jī)械、化學(xué)等設(shè)施人類為防御、緩和外界環(huán)境劇烈的熱特性變化而創(chuàng)造的更適于生存的熱環(huán)境；人類的各種生產(chǎn)、生活和生命活動(dòng)都是在人工熱環(huán)境中進(jìn)行的第5頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三定義：地球大氣圈外層空間垂直于太陽(yáng)光線束的單位面積上單位時(shí)間內(nèi)接受的太陽(yáng)輻射能量的大小數(shù)值：約為8.15J。太陽(yáng)輻射通量（或稱太陽(yáng)常數(shù)）：圖6-1太陽(yáng)輻射通量分配狀況圖

第6頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三表6-2大氣中主要物質(zhì)吸收輻射能量的波長(zhǎng)范圍物質(zhì)種類吸收能量的波長(zhǎng)范圍/μmN2,O2,NO<0.1短波距地100km,對(duì)紫外線完全吸收O2<0.24短波距地50～100km,對(duì)紫外線部分吸收O30.2～0.36短波在平流層中吸收絕大部分的紫外線0.4～0.85長(zhǎng)波8.3～10.6長(zhǎng)波對(duì)來自地表輻射少量吸收H2O0.93～2.85長(zhǎng)波4.5～80長(zhǎng)波6～25km附近,對(duì)來自地表輻射吸收能力較強(qiáng)CO24.3附近長(zhǎng)波12.9～17.1長(zhǎng)波對(duì)來自地表的輻射完全吸收第7頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三熱環(huán)境中的人為熱量來源

電動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)和各種大功率的電器機(jī)械裝置在運(yùn)轉(zhuǎn)工程中，以副作用的形式向環(huán)境中釋放的熱能。

放熱的化學(xué)反應(yīng)過程，如化工廠的化學(xué)反應(yīng)爐和核反應(yīng)堆中的化學(xué)反應(yīng)，太陽(yáng)輻射能量實(shí)際就是化學(xué)反應(yīng)氫核聚變產(chǎn)生的。

密集人群釋放的輻射能量，一個(gè)成年人對(duì)外輻射的能量相當(dāng)于146W的發(fā)熱器所散發(fā)的能量。①設(shè)備散熱②化學(xué)放熱③人群輻射第8頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三

二、熱污染

工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類生活中排放出的廢熱造成的環(huán)境熱化，損害環(huán)境質(zhì)量，影響人類生產(chǎn)、生活的一種增溫效應(yīng)。

（一）熱污染的類型

（二）熱污染的成因

第9頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三

（一）熱污染的類型

水體熱污染污染源備注熱電廠、核電站、鋼鐵廠的循環(huán)冷卻系統(tǒng)排放熱水；石油、化工、鑄造、造紙等工業(yè)排放含大量廢熱的廢水。燃煤火電站熱能利用率僅40%，輕水堆核電站僅為31%～33%，核電站冷卻水耗量較火電站多

50%以上。廢熱隨冷卻水或工業(yè)廢水排入地表水體，導(dǎo)致水溫急劇升高，對(duì)水生生物造成危害。

類型大氣熱污染城市和工業(yè)大規(guī)模燃燒過程產(chǎn)生廢熱，高溫產(chǎn)品、爐渣和化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的廢熱等。

目前關(guān)于大氣熱污染的研究主要集中在城市熱島效應(yīng)和溫室效應(yīng)。溫室氣體的排放抑制了廢熱向地球大氣層外擴(kuò)散，更加劇了大氣的升溫過程。

第10頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三各行業(yè)冷卻水排放量對(duì)照?qǐng)D6-2各行業(yè)冷卻水排放量對(duì)照第11頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三

（二）熱污染的成因

環(huán)境熱污染主要由人類活動(dòng)造成，主要成因

向環(huán)境釋放熱量

改變地表形態(tài)

根據(jù)熱力學(xué)原理，轉(zhuǎn)化成有用功的能量最終也會(huì)轉(zhuǎn)化成熱，而傳入大氣。能源未能有效利用，余熱排入環(huán)境后直接引起環(huán)境溫度升高；改變大氣層組成和結(jié)構(gòu)

第12頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三

（二）熱污染的成因

改變大氣層組成和結(jié)構(gòu)

CO2含量劇增

CO2是溫室效應(yīng)的主要貢獻(xiàn)者。

顆粒物大量增加

對(duì)流層水蒸氣增多

平流層臭氧減少

反射太陽(yáng)輻射，吸收地表長(zhǎng)波輻射對(duì)環(huán)境溫度的影響與顆粒物粒度、成分、停留高度、云層和地表反射率等因素相關(guān)白天吸收地面輻射，抑制熱量向太空擴(kuò)散；夜晚向外輻射能量，使環(huán)境溫度升高。氟氯烴（CFCs）和含溴鹵化烴哈龍（Halon）是造成臭氧層破壞的主要原因。第13頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三

（二）熱污染的成因

改變地表形態(tài)

地表蒸發(fā)強(qiáng)度增強(qiáng)，反射率提高降低植物吸收CO2和太陽(yáng)輻射的能力減弱了植被對(duì)氣候的調(diào)節(jié)作用

植被破壞

下墊面改變

海洋面受熱性質(zhì)改變

城市化地表的反射率和蓄熱能力改變地表和大氣之間的換熱過程破壞石油泄漏可顯著改變海面的受熱性質(zhì)對(duì)太陽(yáng)輻射的反射率降低，吸收能力增加

第14頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三

（二）熱污染的成因

表6-6城市下墊面對(duì)熱環(huán)境的影響項(xiàng)目與農(nóng)村比較結(jié)果項(xiàng)目與農(nóng)村比較結(jié)果年平均溫度高0.5~1.5℃夏季相對(duì)濕度低8%冬季平均最低氣溫高1.0~2.0℃冬季相對(duì)濕度低2%地面總輻射少15%~20%云量多5%~10%紫外輻射低5%~30%降水多5%~10%平均風(fēng)速低20%~30%第15頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三第二節(jié)水體熱污染

一、水體熱污染的影響

二、水體熱污染的防治

第16頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三水體升溫，水中溶解氧降低（表6-7）

一、水體熱污染的影響

（一）威脅水生生物生存

7.637.777.028.078.228.388.538.868.83DO/（mg·L-1

）302928272625242322水溫/℃8.999.109.359.549.749.9510.1510.3710.6010.8311.08DO/（mg·L-1）2120191817161514131211水溫/℃11.3311.5911.8712.1712.4812.8011.1213.4813.8414.2314.62DO/（mg·L-1

）109876543210水溫/℃表6-7不同溫度下氧在蒸餾水中的溶解度在0～40℃內(nèi)溫度每升高10℃，水生生物的生化反應(yīng)速率會(huì)增加1倍，微生物分解有機(jī)物的能力增強(qiáng)，導(dǎo)致水體缺氧加重。第17頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三水體升溫還可提高有毒物質(zhì)的毒性以及水生生物對(duì)有害物質(zhì)的富集能力，改變魚類的進(jìn)食習(xí)性和繁殖狀況等；熱效力綜合作用容易引起魚類和其他水生生物的死亡；溫帶地區(qū)廢熱水?dāng)U散稀釋較快，水體升溫幅度相對(duì)較??；在熱帶和亞熱帶地區(qū)，夏季廢熱水?dāng)U散稀釋較為困難，水溫升高，對(duì)水生生物的影響大。

（一）威脅水生生物生存

第18頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三熱污染可使水體嚴(yán)重缺氧，厭氧菌大量繁殖，有機(jī)物腐敗嚴(yán)重，水體發(fā)生黑臭。

（二）加劇水體富營(yíng)養(yǎng)化

溫排水還會(huì)促進(jìn)底泥中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的釋放，導(dǎo)致水體離子總量，特別是N、P含量增高，加劇水體富營(yíng)養(yǎng)化。水溫超過30℃，硅藻大量死亡，綠藻、藍(lán)藻迅速繁殖第19頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三水體升溫給致病微生物滋生繁衍提供溫床，引發(fā)流行性疾病。（三）引發(fā)流行性疾病

澳大利亞曾流行的一種腦膜炎是由于電廠排放的冷卻水使水溫增高，變形蟲大量滋生繁衍，污染水源，經(jīng)人類飲水、烹飪或洗滌等途徑進(jìn)入人體，導(dǎo)致發(fā)病。

第20頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三水溫升高會(huì)加快水體的蒸發(fā)速度，使大氣中的水蒸氣和二氧化碳含量增加，從而增強(qiáng)溫室效應(yīng)，引起地表和大氣下層溫度上升，影響大氣循環(huán)，甚至導(dǎo)致氣候異常。（四）增強(qiáng)溫室效應(yīng)

第21頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三

二、水體熱污染的防治

熱污染是不可能徹底消除的綜合防治的目標(biāo)：減少熱污染，將其控制在環(huán)境可承受的范圍內(nèi)，及其資源化利用。防治措施：

（一）減少?gòu)U熱入水

（二）廢熱綜合利用

（三）加強(qiáng)管理

冷卻水循環(huán)利用或改進(jìn)冷卻方式，減少冷卻水用量、降低排水溫度，從而減少進(jìn)入水體的廢熱量。合理設(shè)計(jì)取、排水方式和選擇取、排水位置，如采用多口排放或遠(yuǎn)距離排放等，減輕廢熱對(duì)受納水體的影響。二次能源再利用。養(yǎng)殖魚、蝦或貝類（表6-8）廢熱水灌溉，溫室蔬菜或花卉種植。廢熱水調(diào)節(jié)污水處理系統(tǒng)水溫排入港口或航道以防止結(jié)冰實(shí)施時(shí)須考慮夏季氣溫的影響和成本效益分析。冬季供暖，夏季作為吸收型空調(diào)設(shè)備的能源。應(yīng)盡快制定水溫排放標(biāo)準(zhǔn)將熱污染納入建設(shè)項(xiàng)目的環(huán)境影響評(píng)價(jià)中各地方部門需加強(qiáng)對(duì)受納水體的管理第22頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三第三節(jié)熱島效應(yīng)

一、城市熱島效應(yīng)

二、城市熱島效應(yīng)的成因

三、城市熱島效應(yīng)的影響

四、城市熱島效應(yīng)的防治

第23頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三城市熱島效應(yīng)在人口稠密、工業(yè)集中的城市地區(qū)，由人類活動(dòng)排放的大量熱量與其他自然條件共同作用致使城區(qū)氣溫普遍高于周圍郊區(qū)的現(xiàn)象。強(qiáng)度表示方法以城區(qū)平均氣溫和郊區(qū)平均氣溫之差表示。

一、城市熱島效應(yīng)

第24頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三城市熱島效應(yīng)導(dǎo)致城區(qū)年平均氣溫高出郊區(qū)農(nóng)村0.5~1.5℃左右；一般冬季城區(qū)平均最低氣溫比郊區(qū)高1~2℃，城市中心區(qū)氣溫比郊區(qū)高2~3℃，最大可相差

5℃；夏季城市局部地區(qū)的氣溫有時(shí)甚至比郊區(qū)高出

6℃以上。

目前我國(guó)熱島效應(yīng)最大的城市是北京(9.0℃)

和上海（6.8℃），世界最大城市熱島為加拿大的溫哥華(11℃)和德國(guó)的柏林(13.3℃)。第25頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三二、城市熱島效應(yīng)的成因

圖6-3城市熱島效應(yīng)形成模式圖

白天，在太陽(yáng)輻射下構(gòu)筑物表面迅速升溫，積蓄大量熱能并傳遞給周圍大氣。夜晚向空氣中輻射熱量，使近地繼續(xù)保持相對(duì)較高的溫度。由于建筑密集，地面長(zhǎng)波輻射在建筑物表面多次反射，使得向宇宙空間散失的熱量大大減少，日落后降溫也很緩慢。第26頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三引起城市熱島效應(yīng)的原因

（一）城市下墊面的變化

（二）城市大氣成分的變化

（三）人為熱的釋放

第27頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三（一）城市下墊面的變化

隨著城市化進(jìn)程的發(fā)展，自然生態(tài)地表逐漸被人工地貌取代，使城市下墊面的熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)特征改變：城市對(duì)太陽(yáng)輻射的反射率低（10%～30%），導(dǎo)熱率高，熱容量大，蓄熱能力強(qiáng)。在相同的太陽(yáng)輻射下，城市下墊面升溫快，表面溫度顯著高于自然下墊面。植被面積減少，不透水面積增大，儲(chǔ)水能力降低，蒸發(fā)（蒸騰）強(qiáng)度減小，蒸發(fā)消耗的潛熱少，地表吸收的熱量大都用于下墊面增溫。構(gòu)筑物增加，下墊面粗糙度增大，阻礙空氣流通，風(fēng)速減小，不利于熱量擴(kuò)散。第28頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三（二）城市大氣成分的變化

城市地區(qū)能源消耗集中，燃燒過程排放大量的CO2、CO、SO2、NOx和CH4等有毒有害氣體和顆粒物，致使城市上空大氣組成改變（表6-9）降低了城市空氣的透明度，使其吸收太陽(yáng)輻射和地表長(zhǎng)波輻射的能力增強(qiáng)，造成大氣逆輻射增強(qiáng)，強(qiáng)化了城市熱島效應(yīng)。

污染物CO2COSO2NOxCH4O3氯化物氨濃度300~10001~2000.01~80.01~10.01~10~0.80~0.80~0.21表6-9城市大氣中主要污染物的相對(duì)濃度/%（容積百分率）第29頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三

（三）人為熱的釋放

人為熱：人類活動(dòng)（工業(yè)生產(chǎn)、家庭爐灶、采暖制冷、機(jī)動(dòng)車輛）以及人群代謝所產(chǎn)生的熱量。人為熱量收入改變了城市地區(qū)的熱量平衡，是熱島效應(yīng)形成的重要原因之一。在冬季和高緯度地區(qū)的城市人為熱的排放量甚至超過太陽(yáng)的凈輻射量（表6-10

）。第30頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三表6-10不同城市人為熱排放量城市名緯度/°N人口密度/（人·km-2）時(shí)間人為熱QF/（W·m-2）凈輻射Qn/（W·m-2）QF/Qn費(fèi)爾班艾斯莫斯科謝菲爾德柏林溫哥華布達(dá)佩斯蒙特利爾曼哈頓洛杉機(jī)大阪香港新加坡645653524947454034352218107300104209830536011500141202881020001460037303700年平均年平均年平均年平均年平均夏季冬季年平均夏季冬季年平均夏季冬季年平均年平均年平均年平均年平均19127192119152343325199571531172126431842565757107646100－852921393108≈110≈1101.053.020.340.370.330.143.830.930.321.900.6211.771.260.190.040.03第31頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三三、城市熱島效應(yīng)的影響

（1）城區(qū)冬季縮短，霜雪減少

城區(qū)冬季采暖耗能降低，但另一方面，熱島效應(yīng)導(dǎo)致夏季持續(xù)高溫又會(huì)增加城市耗能。例如美國(guó)洛杉磯市城鄉(xiāng)溫差增加2.8℃，全市因空調(diào)降溫多耗10億瓦電能，每小時(shí)合15萬(wàn)美元，據(jù)此推算全美國(guó)夏季因熱島效應(yīng)每小時(shí)多耗降溫費(fèi)達(dá)數(shù)百萬(wàn)美元。

第32頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三三、城市熱島效應(yīng)的影響

（2）加劇城區(qū)夏季高溫天氣

工作效率降低，中暑和死亡人數(shù)增加。醫(yī)學(xué)研究表明，環(huán)境溫度與人體的生理活動(dòng)密切相關(guān)，當(dāng)溫度高于28℃時(shí)，人會(huì)有不舒適感；溫度再高易導(dǎo)致煩躁、中暑和精神紊亂等；氣溫高于34℃并加以熱浪侵襲可引發(fā)心臟病、腦血管和呼吸系統(tǒng)疾病，使死亡率顯著增加。第33頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三三、城市熱島效應(yīng)的影響

（3）引起異常天氣現(xiàn)象

城市熱島效應(yīng)可能引起暴雨、颶風(fēng)和云霧等異常天氣現(xiàn)象，即所謂的“雨島效應(yīng)”、“霧島效應(yīng)”和“城市風(fēng)”。熱島效應(yīng)阻礙了城市云霧（工業(yè)生產(chǎn)和生活中排放的污染物形成的酸霧、油霧、煙霧和光化學(xué)霧等的混合物）的擴(kuò)散。第34頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三三、城市熱島效應(yīng)的影響

城市熱島環(huán)流

城區(qū)中心空氣受熱上升，周圍郊區(qū)冷空氣向市區(qū)匯流補(bǔ)充，而城區(qū)上升的空氣在向四周擴(kuò)散的過程中又在郊區(qū)沉降下來，形成城市熱島環(huán)流，不利于污染物向外遷移擴(kuò)散，會(huì)加劇城市大氣污染。

圖6-4城市熱島環(huán)流模式和塵蓋第35頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三三、城市熱島效應(yīng)的影響

（4）局部地區(qū)水災(zāi)

城市熱島效應(yīng)可能造成局部地區(qū)水災(zāi)。城市產(chǎn)生的上升熱氣流與潮濕的海陸氣流相遇，會(huì)在局部地區(qū)上空形成亂積云，而后降下暴雨，每小時(shí)降水量可達(dá)100㎜以上，從而在某些地區(qū)引發(fā)洪水，造成山體滑坡和道路塌陷等。

第36頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三三、城市熱島效應(yīng)的影響

（5）導(dǎo)致氣候、物候失常

城市熱島效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致氣候、物候失常。日本大城市近年出現(xiàn)櫻花早開、紅葉遲紅、氣候亞熱帶化等現(xiàn)象都是熱島效應(yīng)所致。此外，城市熱島效應(yīng)還會(huì)加重城市供水緊張，導(dǎo)致火災(zāi)多發(fā)，為細(xì)菌病毒等的孳生蔓延提供溫床，甚至威脅到一些生物的生存并破壞整個(gè)城市的生態(tài)平衡。第37頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三四、城市熱島效應(yīng)的防治

增加自然下墊面的比例，大力發(fā)展城市綠化，營(yíng)造各種“城市綠島”是防治城市熱島效應(yīng)的有效措施。加強(qiáng)工業(yè)整治及機(jī)動(dòng)車尾氣治理，限制大氣污染物的排放，減少對(duì)城市大氣組成的影響。調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、提高能源利用率，發(fā)展清潔燃料、開發(fā)利用太陽(yáng)能等新能源，減少向環(huán)境排放人為熱。第38頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三四、城市熱島效應(yīng)的防治

開發(fā)、使用反射率高、吸熱率低、隔熱性能好的新型環(huán)保建筑材料。綜合防治：控制人口數(shù)量，增加人工濕地，加強(qiáng)屋頂和墻壁綠化，建設(shè)城市“通風(fēng)道”，完善環(huán)境監(jiān)察制度等綜合防治熱島效應(yīng)。第39頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三第四節(jié)溫室效應(yīng)一、溫室效應(yīng)與溫室氣體

二、溫室效應(yīng)加劇的原因

三、溫室效應(yīng)的影響——全球變暖

四、溫室效應(yīng)的綜合防治

第40頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三一、溫室效應(yīng)與溫室氣體

溫室效應(yīng)是地球大氣層的一種物理特性。適度的溫室效應(yīng)創(chuàng)造了適宜生物生存的地球熱環(huán)境。

地球大氣層熱量輻射平衡圖第41頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三一、溫室效應(yīng)與溫室氣體

CO2溫室氣體：CO2、CH4、CO、CFCs、O3CO2的全球變暖潛能最小，但其含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他氣體，是溫室效應(yīng)最大貢獻(xiàn)者。大氣中的水蒸氣是自然溫室效應(yīng)的主要原因之一，其含量比CO2和其他溫室氣體的總和還高許多。在中緯度地區(qū)晴朗天氣水蒸氣對(duì)溫室效應(yīng)的影響占60%～70％，CO2僅占25％。水蒸汽在大氣中的含量相對(duì)穩(wěn)定，因此普遍認(rèn)為大氣中的水蒸汽不直接受人類活動(dòng)的影響；相反，大氣中CO2的濃度在持續(xù)上升，成為人們最關(guān)注的溫室氣體。第42頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三二、溫室效應(yīng)加劇的原因

（一）溫室氣體排放量增加圖6-6近代人類活動(dòng)對(duì)大氣中CO2濃度的影響

隨著城市化、工業(yè)化、交通現(xiàn)代化、人口劇增，化石燃料大量消耗，排入大氣的CO2迅速增加，破壞了自然界的碳循環(huán)。第43頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三（一）溫室氣體排放量增加注：CO2、CH4、N2O的增長(zhǎng)率以1984年為基礎(chǔ)計(jì)算，CFC-11和HCFC-22的增長(zhǎng)率以

1990年為基礎(chǔ)計(jì)算。表6-11人為活動(dòng)對(duì)主要溫室氣體變化的影響項(xiàng)目CO2CH4N2OCFC-11HCFC-22工業(yè)革命前體積分?jǐn)?shù)280×10-60.7×10-60.275×10-6001994年體積分?jǐn)?shù)358×10-61.72×10-60.312×10-6268×10-1272×10-6濃度增長(zhǎng)速率/（%·a-1）0.40.60.2505溫室氣體在大氣中的含量都呈現(xiàn)出加速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。目前N2O的年增長(zhǎng)量約為3.9×106t，估計(jì)CH4的濃度在2050年將增至2.5×10-6（是1950年的2倍），而且可能成為溫室效應(yīng)的主因。氣溶膠對(duì)溫室效應(yīng)的影響十分復(fù)雜，據(jù)估計(jì)1970年前北半球人為顆粒物的年排放量為4.8×108t，而2000年則達(dá)7.6×108t第44頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三（一）溫室氣體排放量增加圖6-7溫室氣體對(duì)氣溫上升的貢獻(xiàn)變化不同溫室氣體單位質(zhì)量或濃度的增溫貢獻(xiàn)率不同，在大氣中含量增加的速率也不同，因此它們?cè)诓煌瑫r(shí)期內(nèi)對(duì)全球氣溫升高的貢獻(xiàn)率也不同

第45頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三二、溫室效應(yīng)加劇的原因

（二）植被破壞，溫室氣體吸納量降低占地球表面6%

～7%的森林吸收CO2的量比地球表面70%的海洋還多1/4。進(jìn)入大氣中的CO2約有2/3可被植物吸收。由于大量砍伐，地球上的森林，特別是熱帶雨林的面積急劇減少，對(duì)CO2的吸收能力大大降低，導(dǎo)致大氣中CO2濃度日趨升高。據(jù)估計(jì)，目前因全球森林植被破壞引起的CO2濃度上升約占

CO2增加總量的24%。第46頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三三、溫室效應(yīng)的影響-全球變暖

圖6-9近代全球氣溫變化與CO2和CH4含量的關(guān)系近代全球氣溫氣候的變化與溫室氣體CO2和CH4含量呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系（圖6-9）；溫室效應(yīng)的加劇必然導(dǎo)致全球變暖；氣候變化確實(shí)已成為限制人類生存和發(fā)展的重要因素。第47頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三四

（一）冰川消退，海平面上升

極地及高山冰川融化，海平面上升。氣溫升高，海水受熱膨脹，海平面上升。海平面上升導(dǎo)致低地被淹、海岸侵蝕加重、排洪不暢、土地鹽漬化和海水倒灌等問題。三、溫室效應(yīng)的影響-全球變暖

第48頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三四（二）氣候帶北移，引發(fā)生態(tài)問題氣溫升高，北半球氣候帶將北移；若物種遷移適應(yīng)速度落后于環(huán)境的變化，則該物種可能瀕于滅絕。病蟲分布區(qū)擴(kuò)大、生長(zhǎng)季加長(zhǎng)、繁殖代數(shù)增加，年中危害期延長(zhǎng)，加重農(nóng)林災(zāi)害。三、溫室效應(yīng)的影響-全球變暖

第49頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三四（三）加重區(qū)域性自然災(zāi)害

加大海洋和陸地的蒸發(fā)速度，改變降水量和降水頻率在時(shí)間和空間上的分配。缺水地區(qū)降水和地表徑流減少，加重地區(qū)旱災(zāi)和土地荒漠化的速度。熱帶地區(qū)降水量增大，加劇洪澇災(zāi)害的發(fā)生。局部地區(qū)氣候異常，自然災(zāi)害加重。三、溫室效應(yīng)的影響-全球變暖

第50頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三四（四）危害人類健康溫室效應(yīng)導(dǎo)致極熱天氣出現(xiàn)頻率增加，使心血管和呼吸系統(tǒng)疾病的發(fā)病率上升，同時(shí)還會(huì)促進(jìn)流行性疾病的傳播和擴(kuò)散，威脅人類健康。三、溫室效應(yīng)的影響-全球變暖

全球變暖、CO2含量升高，有利于植物的光合作用，擴(kuò)大植物的生長(zhǎng)范圍，提高生產(chǎn)力。但整體來看，溫室效應(yīng)弊多于利，必須采取對(duì)策控制溫室效應(yīng)，抑制全球變暖。第51頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三四、溫室效應(yīng)的綜合防治

（一）控制溫室氣體的排放控制礦物燃料的使用量，調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，提高能源利用率。有效控制CO2排放量需要世界各國(guó)協(xié)調(diào)保護(hù)與發(fā)展的關(guān)系，主動(dòng)承擔(dān)其責(zé)任，并互相合作、聯(lián)合行動(dòng)。自20世紀(jì)80年代末期以來，在聯(lián)合國(guó)的組織下召開了多次國(guó)際會(huì)議，形成了兩個(gè)最重要的決議?！堵?lián)合國(guó)氣候變化框架公約》《京都議定書》（二）增加溫室氣體的吸收保護(hù)森林資源，植樹造林提高森林覆蓋面積，有效提高植物對(duì)CO2的吸收量。森林植被可以防風(fēng)固沙、滯留空氣中的粉塵，進(jìn)一步抑制溫室效應(yīng)。加強(qiáng)二氧化碳固定技術(shù)的研究。

（三）適應(yīng)氣候變化的對(duì)策培育農(nóng)林作物新品種、調(diào)整農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)。規(guī)劃和防止海岸侵蝕的工程。加強(qiáng)溫室效應(yīng)和全球變暖的機(jī)理及其對(duì)自然界和人類的影響研究?？刂迫丝跀?shù)量、加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)的宣傳教育。第52頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三第五節(jié)

熱污染評(píng)價(jià)與標(biāo)準(zhǔn)

一、水體熱環(huán)境評(píng)價(jià)與標(biāo)準(zhǔn)

二、大氣熱環(huán)境評(píng)價(jià)與標(biāo)準(zhǔn)

第53頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三

一、水體熱環(huán)境評(píng)價(jià)與標(biāo)準(zhǔn)

環(huán)境水溫變化限制值：

《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）規(guī)定人為造成的環(huán)境水溫變化限制值；周平均最大溫升≤1；周平均最大溫降≤2。水溫的測(cè)定方法：《水質(zhì)水溫的測(cè)定溫度計(jì)或顛倒溫度計(jì)測(cè)定法》（GB13195-91）。第54頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三

一、水體熱環(huán)境評(píng)價(jià)與標(biāo)準(zhǔn)

最高周平均溫度（MWAT）：

根據(jù)魚類生長(zhǎng)的最高起始致死溫度（UILT）和最適溫度制定的一項(xiàng)綜合指標(biāo)；用以確定由冷卻水排放造成的水體熱污染的控制標(biāo)準(zhǔn)。計(jì)算式

（6-1）第55頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三

一、水體熱環(huán)境評(píng)價(jià)與標(biāo)準(zhǔn)

起始致死溫度：

50%的馴化個(gè)體能夠無(wú)限期存活下去的溫度值，通常以LT50表示。最高致死溫度：

隨馴化溫度升高，LT50亦升高，當(dāng)馴化溫度升至一定程度時(shí)LT50不再升高，此LT50值即最高致死溫度。第56頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三

一、水體熱環(huán)境評(píng)價(jià)與標(biāo)準(zhǔn)

最適溫度：

最適宜魚類生長(zhǎng)的溫度；各種魚不同生活階段最適溫度各不相同；最適溫度的測(cè)定條件（光照、飼料量、溶解氧等）要求很苛刻，測(cè)試時(shí)間也很長(zhǎng)，通常以與活動(dòng)或代謝有關(guān)的某種特殊功能的最適溫度替代。第57頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三

一、水體熱環(huán)境評(píng)價(jià)與標(biāo)準(zhǔn)

零凈生長(zhǎng)率溫度和最適溫度的平均值

：

零凈生長(zhǎng)率溫度是魚的同化速率與異化速率相同時(shí)的溫度

；該平均值是最理想的高溫限值，至少可以保證魚的生長(zhǎng)速率不低于最高值的80%。此數(shù)值很難獲得，而生長(zhǎng)的最高周平均溫度被認(rèn)為很接近該平均值，因此在國(guó)內(nèi)外將最高周平均溫度作為水體的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

第58頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三

二、大氣熱環(huán)境評(píng)價(jià)與標(biāo)準(zhǔn)

大氣熱環(huán)境溫度測(cè)量方法：

將溫度計(jì)的水銀球放入一個(gè)直徑為15cm、外表面涂黑的空心銅球中心進(jìn)行測(cè)量，所測(cè)溫度可以反映出環(huán)境熱輻射的狀況黑球溫度（T

g）法將水銀溫度計(jì)的水銀球用濕紗布包裹起來，放置到環(huán)境中進(jìn)行測(cè)量，所測(cè)溫度為飽和濕度下的大氣溫度。干球溫度與濕球溫度的差值則反映了環(huán)境的濕度狀況濕球溫度（Tw）法將水銀溫度計(jì)的水銀球不加任何處理，直接放置到環(huán)境中進(jìn)行測(cè)量，即得到大氣的溫度，又稱為氣溫干球溫度（Ta）法說明測(cè)量方法表6-13大氣熱環(huán)境溫度測(cè)量方法

注：三種方法測(cè)定的溫度值各代表一定的物理意義，各值之間存在較大差異，表示環(huán)境溫度時(shí)，須注明測(cè)定時(shí)所采用的方法。

第59頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三

二、大氣熱環(huán)境評(píng)價(jià)與標(biāo)準(zhǔn)

生理熱環(huán)境指標(biāo)：

環(huán)境生理學(xué)上采用溫度-濕度-風(fēng)速表示環(huán)境溫度的綜合指標(biāo)。常用的5種生理熱環(huán)境指標(biāo)：

1.有效溫度（ET）

2.干-濕-黑球溫度

3.操作溫度（OT）

4.預(yù)測(cè)平均熱反應(yīng)指標(biāo)（PMV）

5.熱平衡數(shù)（HB）第60頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三有效溫度：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)，數(shù)值上等于產(chǎn)生相同感覺的靜止飽和空氣的溫度。有效溫度在低溫時(shí)過分強(qiáng)調(diào)濕度的影響，而在高溫時(shí)對(duì)濕度的影響強(qiáng)調(diào)不夠，現(xiàn)在已不再推薦使用。1.有效溫度（ET）第61頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三替代形式

——新有效溫度（標(biāo)準(zhǔn)有效溫度，SET）依據(jù):Gagge等根據(jù)人體熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型提出的；定義：相對(duì)濕度50%的假想封閉環(huán)境中相同作用的溫度；意義：同時(shí)考慮了輻射、對(duì)流和蒸發(fā)三種因素的影響，將真實(shí)環(huán)境下的空氣溫度、相對(duì)濕度和平均輻射溫度規(guī)整為一個(gè)溫度參數(shù)，是一個(gè)等效的干球溫度；用途：確定人的熱舒適標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)室內(nèi)熱環(huán)境的設(shè)計(jì)。1.有效溫度（ET）第62頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三干-濕-黑球溫度：是干球溫度法、濕球溫度法和黑球溫度法測(cè)得的溫度值按一定比例的加權(quán)平均值。作用：反映環(huán)境溫度對(duì)人體生理影響的程度。表示方法：（1）濕球黑球溫度指數(shù)（WBGT）（2）溫濕指數(shù)（THI）

2.干-濕-黑球溫度第63頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三濕球黑球溫度指數(shù)（WBGT）計(jì)算式

（室外有太陽(yáng)輻射）

（室內(nèi)外無(wú)太陽(yáng)輻射）

2.干-濕-黑球溫度WBGT指數(shù)是綜合評(píng)價(jià)人體接觸作業(yè)環(huán)境熱負(fù)荷的一個(gè)基本參量，用以評(píng)價(jià)人體的平均熱負(fù)荷。WBGT指數(shù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與人的能量代謝有關(guān)。當(dāng)人體代謝水平不同時(shí)給人的熱負(fù)荷強(qiáng)度也不同（表6-14）。自然濕球溫度（6-2）

（6-3）

第64頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三表6-14WBGT指數(shù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

平均能量代謝率等級(jí)WBGT指數(shù)/℃好中差很差0≤33≤34≤35>351≤30≤31≤32>322≤28≤29≤30>303≤26≤27≤28>284≤25≤26≤27>27人體的能量代謝等級(jí)可通過測(cè)量獲得；沒有能量代謝數(shù)據(jù)時(shí)，也可根據(jù)勞動(dòng)強(qiáng)度將其劃分為相應(yīng)的5個(gè)等級(jí)，即休息、低代謝率、中代謝率、高代謝率和極高代謝率（表6-15）。第65頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三

級(jí)別平均能量代謝率M示例W/m2

kcal/（min·m2）kJ/（min·m2）0休息≤65≤0.930≤3.892休息1低代謝率65~1300.930~1.8593.892~7.778坐姿：輕手工作業(yè)(書寫、打字、繪畫、縫紉、薄記、記帳),手和臂勞動(dòng)(小修理工具、材料的檢驗(yàn)、組裝或分類),臂和腿勞動(dòng)(正常情況駕駛車輛腳踏開關(guān)或踏腳)立姿：鉆孔(小型),碾磨機(jī)(小件),繞線圈,小功率工具加工,閑步(速度<3.5km/h)2中代謝率130~2001.859~2.8627.778~11.974手和臂持續(xù)動(dòng)作(敲釘子或填充),臂和腿的工作(卡車、拖拉機(jī)或建筑設(shè)備等非運(yùn)輸操作),臂和軀干工作(風(fēng)動(dòng)工具操作,拖拉機(jī)裝配、粉刷、間斷搬運(yùn)中等重物、除草、鋤田、摘水果和蔬菜),推或拉輕型獨(dú)輪或雙輪小車(速度3.5～5.5km/h),鍛造3高代謝率200~2602.862~3.72111.974~15.565臂和軀干負(fù)荷工作,搬重物、鏟、錘鍛、鋸刨或鑿硬木,割草、挖掘、以5.5～7km/h速度行走,推或拉重型獨(dú)輪或雙輪車,清砂、安裝混凝土板塊4極高代謝率＞260＞3.721＞15.565快到極限節(jié)律的極強(qiáng)活動(dòng),劈砍工作,大強(qiáng)度的挖掘,爬梯、小步急行、奔跑、行走速度超過7km/h表6-15能量代謝率分級(jí)第66頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三溫濕指數(shù)（THI）

計(jì)算式

根據(jù)THI進(jìn)行的熱環(huán)境評(píng)價(jià)（表6-16）

2.干-濕-黑球溫度相對(duì)濕度，%

表6-16溫濕指數(shù)(THI)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)范圍/℃感覺程度范圍/℃感覺程度＞28.0炎熱17.0～24.9舒適27.0～28.0熱15.0～16.9涼25.0～26.9暖＜15.0冷（6-4）

（6-5）

第67頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三是平均輻射溫度和空氣溫度關(guān)于各自對(duì)應(yīng)的換熱系數(shù)的加權(quán)平均值。計(jì)算式3.操作溫度（OT）——平均輻射溫度（艙室墻壁溫度）；——熱輻射系數(shù)；

——熱對(duì)流系數(shù)。（6-6）

第68頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三丹麥工業(yè)大學(xué)P.O.Fanger等（1972）：ISO-7730標(biāo)準(zhǔn)《室中熱環(huán)境PMV與PPD指標(biāo)的確定及熱舒適條件的確定》中提出；

計(jì)算式根據(jù)PMV進(jìn)行的熱環(huán)境評(píng)價(jià)（表6-17）4.預(yù)測(cè)平均熱反應(yīng)指標(biāo)（PMV）人體的總產(chǎn)熱量

表6-17PMV指標(biāo)對(duì)熱環(huán)境的判斷

很熱熱溫暖適中涼冷很冷感覺3210-1-2-3PMV（6-7）

第69頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三中國(guó)，葉海（2004）：表示顯熱散熱占總產(chǎn)熱量的比值；可以用于普通熱環(huán)境的客觀評(píng)價(jià)；也可以作為PMV的一種簡(jiǎn)易計(jì)算方法；計(jì)算式根據(jù)HB進(jìn)行的熱環(huán)境評(píng)價(jià)（表6-18）5.熱平衡數(shù)（HB）服裝的基本熱阻

（6-8）第70頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三5.熱平衡數(shù)（HB）表6-18HB的熱感覺等級(jí)

HB熱感覺PMVHB熱感覺PMV0.91稍涼－10.55微暖0.380.83略涼－0.690.46略暖0.690.75微涼－0.830.38稍暖10.65熱中性0HB包含了影響熱舒適的5個(gè)基本參數(shù)：空氣溫度、平均輻射溫度、風(fēng)速、活動(dòng)量和服裝熱阻；可用于對(duì)熱環(huán)境進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)，其值在0～1之間，值越高表示環(huán)境給人的熱感覺越?jīng)鏊５?1頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三第六節(jié)

熱污染控制技術(shù)一、節(jié)能技術(shù)與設(shè)備

三、二氧化碳固定技術(shù)二、生物能技術(shù)

第72頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三一、節(jié)能技術(shù)與設(shè)備

（一）熱泵

節(jié)能技術(shù)

與設(shè)備（二）熱管

（三）隔熱材料

（四）空冷技術(shù)

第73頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三（一）熱泵

熱泵：將熱由低溫位傳輸?shù)礁邷匚坏难b置。熱泵技術(shù)：一種高效、節(jié)能、環(huán)保技術(shù)；熱泵設(shè)備的開發(fā)利用始于20世紀(jì)20～30年代；70年代能源危機(jī)的出現(xiàn)，使熱泵技術(shù)得以迅速發(fā)展。工作原理：卡諾循環(huán)（圖6-10）利用機(jī)械能、熱能等外部能量，通過傳熱工質(zhì)把低溫?zé)嵩粗袩o(wú)法被利用的潛熱和廢熱，通過熱泵機(jī)組集中后再傳遞給要加熱的物質(zhì)。圖6-10典型壓縮式熱泵的工作原理第74頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三（一）熱泵

熱泵用途：住宅取暖，提高生活熱水，食品干燥加工、木材和種子干燥，工業(yè)鍋爐的蒸汽加熱等。熱泵的熱量來源：空氣、水、地?zé)岷吞?yáng)能。以各種廢水、廢氣為熱源的余熱回收型熱泵不僅節(jié)能，同時(shí)直接減少人為熱的排放，減輕環(huán)境熱污染。采用熱泵與直接電加熱相比，可節(jié)電80%以上。對(duì)于100℃以下的熱量，采用熱泵比鍋爐供熱可節(jié)約燃料50%。

熱泵在北美和歐洲的應(yīng)用最廣（表6-19）表6-19歐洲一些國(guó)家熱泵機(jī)組的應(yīng)用95%85%—15%30000法國(guó)91%55%5%40%67000瑞士90%

16%12%72%370000瑞典43%———29500荷蘭63%17%11%72%100000德國(guó)空氣源水源地?zé)嵩从糜谧≌┡療岜妙愋?000年總量國(guó)家第75頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三（一）熱泵

圖6-11莫斯科市烏赫托斯基生活小區(qū)電-熱-冷三聯(lián)供系統(tǒng)能源及功率分配整個(gè)系統(tǒng)的能量都來自當(dāng)?shù)氐摹岸文茉础保恍柘娜魏位剂稀?/p>

城市污水地下干管

天然氣的壓力由2MP減至0.3～0.6MPa

第76頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三美國(guó)LosAlamos國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的G.M.Grover于1963年發(fā)明了熱管。（二）熱管

熱管：利用密閉管內(nèi)工質(zhì)的蒸發(fā)和冷凝進(jìn)行傳熱的裝置。熱管的結(jié)構(gòu)：由管殼、吸液芯（毛細(xì)多孔材料構(gòu)成）和工質(zhì)（傳遞熱能的液體）三部分組成。

工作原理：圖6-12圖6-12熱管的工作原理熱管一端為蒸發(fā)端，另一端為冷凝端。當(dāng)一端受熱時(shí)，毛細(xì)管中的液體迅速蒸發(fā)，蒸氣在微小的壓力差下流向另外一端，并釋放出熱量，重新凝結(jié)成液體，液體再沿多孔材料靠毛細(xì)作用流回蒸發(fā)段。如此循環(huán)不止，即可將分散的熱量集中起來。

第77頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三（二）熱管

優(yōu)點(diǎn)：與熱泵相比，熱管不需從外部輸入能量，具有極高的導(dǎo)熱性、良好的等溫性，而且熱傳輸量大，可以遠(yuǎn)距離傳熱。應(yīng)用：廣泛用于余熱回收，主要用作空氣預(yù)熱器、工業(yè)鍋爐和利用廢熱加熱生活用水，在太陽(yáng)能集熱器、地?zé)釡厥业确矫娑既〉昧撕芎玫男б?。?8頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三隔熱材料1．隔熱材料的種類

2．隔熱材料的基本性能

（4）低溫工程隔熱技術(shù)（1）礦井巷道隔熱技術(shù)（3）建筑工程隔熱技術(shù)（2）工業(yè)爐窯隔熱技術(shù)（三）隔熱材料

第79頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三

(1)多孔纖維質(zhì)隔熱材料1．隔熱材料的種類隔熱材料按內(nèi)部組織和構(gòu)造分類

(2)多孔質(zhì)顆粒類隔熱材料

(3)發(fā)泡類隔熱材料

第80頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三

(1)多孔纖維質(zhì)材料

由無(wú)機(jī)纖維制成的單一纖維氈或纖維布或者幾種纖維復(fù)合而成的氈布。常見的有超細(xì)玻璃棉、石棉、礦巖棉等。

(2)多孔質(zhì)顆粒類材料

常見的有膨脹蛭石、膨脹珍珠巖等材料。

第81頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三常見的有三類：無(wú)機(jī)類:泡沫玻璃、泡沫水泥等；有機(jī)類:聚氯脂泡沫、聚乙烯泡沫、酚醛泡沫及聚胺酯泡沫等；混合型:由空心玻璃微球或陶瓷微球與樹脂復(fù)合熱壓而成的閉孔泡沫材料。(3)發(fā)泡類隔熱材料

第82頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三2．隔熱材料的基本性能不同領(lǐng)域中隔熱材料的選擇及隔熱技術(shù)的應(yīng)用也各不相同。熱導(dǎo)率：隔熱材料最基本的指標(biāo)；衡量隔熱效果的主要參數(shù)；通常熱導(dǎo)率越低越好空心微珠導(dǎo)熱率僅0.08～0.1W/（m·K），隔熱性能極好。密度（表觀密度和壓縮密度）：隔熱材料的密度一般都比較?。幻芏冗^高會(huì)增加隔熱層重量。強(qiáng)度：隔熱材料需具備一定的強(qiáng)度；強(qiáng)度太低易導(dǎo)致變形其他：耐熱性、防水性、耐火性、抗腐蝕性和施工方便性等。第83頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三2．隔熱材料的基本性能不同領(lǐng)域中隔熱材料的選擇及隔熱技術(shù)的應(yīng)用也各不相同。（1）礦井巷道隔熱技術(shù)礦井巷道隔熱材料要求導(dǎo)熱系數(shù)和密度小，具有一定的強(qiáng)度和防水性能。一般導(dǎo)熱率低于0.23W/（m·K）時(shí)，才能起到較高的隔熱作用。巷道隔熱材料的組成：表6-20膠凝材料：隔熱材料的強(qiáng)度組成；集料：改善隔熱性能；外摻料：用于減少水泥用量；外加劑：提高隔熱材料的各項(xiàng)性能。自來水增強(qiáng)劑、發(fā)泡劑減水劑、防水劑粉煤灰硅灰石、膨脹珍珠巖水泥、生石灰水外加料外摻料集料膠凝材料表6-20巷道隔熱材料的組成（2）工業(yè)爐窯隔熱技術(shù)爐襯結(jié)構(gòu)使用的隔熱材料須耐高溫（2000℃）。輕質(zhì)碳磚隔熱技術(shù)性能：表6-21不同隔熱材料優(yōu)化組合，分區(qū)段匹配使用。≥1800≥1.5≥20.0≤1.2≥35.0≥93.0≤6.0TKQ-21600~2000≥1.5≥22.5≤1.25≥30.0≥84.0≤15.0TKQ-1使用溫度/℃導(dǎo)熱系數(shù)/W/m·K抗壓強(qiáng)度/MPa體積密度/g·cm-3氣孔率/%固定碳/%灰分/%性能指標(biāo)種類表6-21輕質(zhì)炭磚技術(shù)性能指標(biāo)

自來水增強(qiáng)劑、發(fā)泡劑減水劑、防水劑粉煤灰硅灰石、膨脹珍珠巖水泥、生石灰水外加料外摻料集料膠凝材料表6-20巷道隔熱材料的組成（3）建筑工程隔熱技術(shù)

各建筑部位常用的隔熱材料：表6-22。分類

圍護(hù)結(jié)構(gòu)使用部位

內(nèi)墻保溫隔熱材料

外墻保溫隔熱材料

材料的狀態(tài)及工藝

板塊狀保溫隔熱材料

漿體保溫隔熱材料

（4）低溫工程隔熱技術(shù)隔熱材料的蓄熱系數(shù)越大，冷卻降溫速度越慢。速凍間選擇蓄熱系數(shù)小的材料做隔熱內(nèi)層，有利于提高降溫速度、減少冷負(fù)荷、節(jié)省投資和運(yùn)行費(fèi)用。冷藏間則應(yīng)選用蓄熱系數(shù)較大的隔熱材料，以減少庫(kù)內(nèi)壁表面的溫度波動(dòng)，保持庫(kù)內(nèi)溫度穩(wěn)定，節(jié)省動(dòng)力消耗。第84頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三（四）空冷技術(shù)

優(yōu)點(diǎn)：顯著節(jié)約水資源；有助于控制水體熱污染。缺點(diǎn)：耗電量大；增加燃料消耗。適用：能源豐富、水源短缺的地區(qū)。第85頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三生物能

技術(shù)（三）生物質(zhì)氣化技術(shù)

（四）生物質(zhì)燃料酒精

二、生物能技術(shù)

（五）生物質(zhì)熱裂解液化技術(shù)

（一）生物能的特點(diǎn)及開發(fā)現(xiàn)狀

（二）生物質(zhì)壓縮成型技術(shù)

第86頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三（一）生物能的特點(diǎn)及開發(fā)現(xiàn)狀

動(dòng)物

生物質(zhì)

植物

排泄物

有機(jī)廢水

有機(jī)垃圾

第87頁(yè)，講稿共99頁(yè)，2023年5月2日，星期三以生物質(zhì)為載體的能量是太陽(yáng)