《室內(nèi)熱環(huán)境》課件

《室內(nèi)熱環(huán)境》by引言1重要性室內(nèi)熱環(huán)境與人們的健康、舒適、工作效率息息相關(guān)。2挑戰(zhàn)隨著城市化進(jìn)程加速，建筑能耗問題日益突出，對室內(nèi)熱環(huán)境的設(shè)計(jì)和管理提出了更高的要求。3目標(biāo)本課程旨在幫助學(xué)生了解室內(nèi)熱環(huán)境的基本原理，掌握熱環(huán)境設(shè)計(jì)和管理的知識和技能。熱環(huán)境的構(gòu)成要素溫度空氣的溫度是熱環(huán)境最重要的因素之一。濕度空氣的濕度會影響人體散熱，濕度過高會使人感到悶熱。氣流空氣流動速度和方向會影響人體對熱量的感知。輻射太陽輻射、墻壁輻射等會影響人體熱量平衡。人體熱量平衡熱量產(chǎn)生人體新陳代謝會產(chǎn)生熱量，通過運(yùn)動、食物消化等活動會增加熱量產(chǎn)生。熱量傳遞熱量通過傳導(dǎo)、對流、輻射等方式傳遞，影響著人體與周圍環(huán)境的熱交換。熱量交換人體通過皮膚、呼吸、排泄等途徑與周圍環(huán)境進(jìn)行熱量交換，維持體溫平衡。熱量產(chǎn)生來源描述基礎(chǔ)代謝維持生命機(jī)能所需的能量消耗活動代謝身體活動產(chǎn)生的能量消耗食物特殊動力效應(yīng)食物消化吸收過程中的能量消耗熱量傳遞4傳導(dǎo)通過直接接觸傳遞熱量3對流通過流體運(yùn)動傳遞熱量2輻射通過電磁波傳遞熱量熱量交換傳導(dǎo)通過直接接觸進(jìn)行熱量傳遞，例如，人體皮膚與座椅之間的熱量交換。對流通過流體（空氣或水）的運(yùn)動進(jìn)行熱量傳遞，例如，人體與周圍空氣的熱量交換。輻射通過電磁波進(jìn)行熱量傳遞，例如，人體與墻壁、窗戶等物體之間的熱量交換。室內(nèi)熱環(huán)境評價(jià)指標(biāo)溫度反映空氣冷熱程度，常用單位為攝氏度（℃）濕度指空氣中水蒸氣的含量，常用相對濕度（%）表示氣流速度指空氣流動的速度，常用米/秒（m/s）表示輻射溫度指人體周圍物體表面溫度的綜合指標(biāo)，常用攝氏度（℃）表示熱舒適度溫度人體對溫度的感知，舒適溫度范圍在18℃-26℃之間。濕度人體對濕度的感知，舒適濕度范圍在30%-65%之間。氣流速度人體對氣流速度的感知，舒適氣流速度在0.15-0.25米/秒之間。輻射溫度人體對輻射溫度的感知，舒適輻射溫度與環(huán)境溫度接近。熱環(huán)境評價(jià)方法1客觀評價(jià)基于物理指標(biāo)2主觀評價(jià)基于人體感受3綜合評價(jià)結(jié)合客觀和主觀指標(biāo)熱環(huán)境評價(jià)經(jīng)驗(yàn)公式公式適用范圍PMV=0.303*exp(-0.036*M)+0.028預(yù)測人體熱舒適度PPD=100*[1-erf(PMV/sqrt(2))]計(jì)算人群不舒適度PMV-PPD模型預(yù)測平均投票值（PMV）評估熱舒適度，預(yù)測人體的熱感覺。預(yù)測不滿意百分比（PPD）預(yù)測在特定熱環(huán)境中感到不舒適的人的比例。綜合考慮因素空氣溫度、濕度、氣流速度、輻射溫度等因素。熱環(huán)境空調(diào)設(shè)計(jì)原則節(jié)能環(huán)保優(yōu)先采用高效節(jié)能的空調(diào)設(shè)備和系統(tǒng)，減少能源消耗，降低運(yùn)行成本。舒適性確保室內(nèi)溫度、濕度、氣流速度等參數(shù)滿足人體舒適度要求，提升工作效率。健康性保證室內(nèi)空氣質(zhì)量，避免污染物和有害氣體對人體健康造成影響?？照{(diào)系統(tǒng)分類集中式空調(diào)適用于大空間，如商場、酒店。窗式空調(diào)適用于小型房間，如臥室、書房。分體式空調(diào)適用于各種空間，如客廳、辦公室?？照{(diào)系統(tǒng)工作原理1制冷劑循環(huán)制冷劑在系統(tǒng)中循環(huán)，吸收熱量并釋放熱量，實(shí)現(xiàn)制冷效果。2空氣循環(huán)室內(nèi)空氣被吸入空調(diào)機(jī)組，經(jīng)過冷卻或加熱處理后，送回室內(nèi)，實(shí)現(xiàn)溫度調(diào)節(jié)。3熱量交換空調(diào)系統(tǒng)通過冷媒和空氣之間的熱量交換，將室內(nèi)熱量帶到室外，或?qū)⑹彝鉄崃繋胧覂?nèi)?？照{(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及各部件空調(diào)系統(tǒng)通常由多個(gè)部件組成，協(xié)同工作以調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度、濕度和空氣質(zhì)量。冷熱源系統(tǒng)：提供冷熱能量，如冷水機(jī)組、鍋爐等。空氣處理系統(tǒng)：對空氣進(jìn)行處理，如新風(fēng)機(jī)組、風(fēng)機(jī)盤管等。水系統(tǒng)：循環(huán)冷熱介質(zhì)，如冷凍水、熱水等。控制系統(tǒng)：調(diào)節(jié)和控制空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。末端設(shè)備：將冷熱能量傳遞到室內(nèi)空間，如風(fēng)機(jī)盤管、風(fēng)口等?？照{(diào)系統(tǒng)供熱模式集中供暖中央鍋爐房提供熱水，通過管道輸送到各房間的散熱器或地板采暖系統(tǒng)，適合大型建筑和公共場所。分散供暖每個(gè)房間獨(dú)立安裝熱源設(shè)備，如壁掛爐或電暖氣，方便控制溫度，適合小面積住宅或商業(yè)場所。區(qū)域供暖將建筑物劃分為多個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域獨(dú)立設(shè)置熱源和控制系統(tǒng)，適合多功能建筑或大型商場。供冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)負(fù)荷計(jì)算準(zhǔn)確計(jì)算制冷負(fù)荷是設(shè)計(jì)供冷系統(tǒng)的基礎(chǔ)，確保滿足室內(nèi)熱負(fù)荷需求。系統(tǒng)選擇根據(jù)建筑類型、使用功能和氣候條件選擇合適的供冷系統(tǒng)類型，如集中式或分散式系統(tǒng)。節(jié)能設(shè)計(jì)采用高效節(jié)能的空調(diào)設(shè)備和系統(tǒng)，優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，降低能耗。采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)1熱負(fù)荷計(jì)算根據(jù)建筑物類型、氣候條件和使用要求，準(zhǔn)確計(jì)算熱負(fù)荷，確定采暖系統(tǒng)的供熱能力。2供暖方式選擇選擇合適的供暖方式，例如集中供暖、分散供暖或熱泵供暖，并考慮能源效率和成本。3系統(tǒng)配置優(yōu)化優(yōu)化采暖系統(tǒng)的管路布局、設(shè)備選型和控制策略，提高供暖效率和舒適度。自然通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)1風(fēng)壓差利用室內(nèi)外氣壓差，實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)2風(fēng)向考慮風(fēng)向和風(fēng)速，合理設(shè)計(jì)通風(fēng)口3通風(fēng)量根據(jù)房間面積和功能需求，計(jì)算通風(fēng)量自然通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要考慮風(fēng)壓差、風(fēng)向、通風(fēng)量等因素，以確保通風(fēng)效果良好，同時(shí)避免室內(nèi)溫度過高或過低。機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)通風(fēng)量計(jì)算根據(jù)室內(nèi)人員數(shù)量、活動強(qiáng)度、污染源等因素確定通風(fēng)量。風(fēng)機(jī)選型根據(jù)通風(fēng)量、風(fēng)壓、風(fēng)速等參數(shù)選擇合適的風(fēng)機(jī)。風(fēng)管設(shè)計(jì)根據(jù)風(fēng)量分布、風(fēng)速要求、管道長度等因素設(shè)計(jì)風(fēng)管尺寸和走向。送風(fēng)口和回風(fēng)口設(shè)計(jì)選擇合適的送風(fēng)口和回風(fēng)口類型，保證室內(nèi)氣流組織合理，達(dá)到舒適和節(jié)能的效果?？刂葡到y(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對風(fēng)機(jī)、風(fēng)閥等的自動控制，保證通風(fēng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。新風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)通風(fēng)效率保證室內(nèi)空氣新鮮，改善室內(nèi)空氣質(zhì)量。過濾效率去除空氣中的污染物，如PM2.5、甲醛等。節(jié)能性優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，降低能耗。熱環(huán)境監(jiān)測技術(shù)溫度監(jiān)測利用溫度傳感器實(shí)時(shí)采集室內(nèi)溫度數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分析和記錄。濕度監(jiān)測通過濕度傳感器監(jiān)測室內(nèi)濕度，了解空氣濕度水平并分析其對人體舒適度的影響。氣流速度監(jiān)測使用氣流速度傳感器測量室內(nèi)空氣流動速度，評估通風(fēng)效果和人員舒適度。輻射溫度監(jiān)測通過輻射溫度傳感器監(jiān)測室內(nèi)表面溫度，了解熱輻射對人體的影響。熱環(huán)境監(jiān)測設(shè)備溫度傳感器用于測量室內(nèi)溫度，可以是接觸式或非接觸式。濕度傳感器用于測量室內(nèi)濕度，可以是電容式或電阻式。氣流速度計(jì)用于測量室內(nèi)空氣流動速度和方向。熱環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)處理1數(shù)據(jù)采集從傳感器獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)2數(shù)據(jù)清洗去除異常值和錯(cuò)誤數(shù)據(jù)3數(shù)據(jù)分析識別趨勢和模式4數(shù)據(jù)可視化圖表和報(bào)告熱環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)處理是一個(gè)復(fù)雜的過程，涉及數(shù)據(jù)采集、清洗、分析和可視化等多個(gè)步驟。通過對數(shù)據(jù)的分析，可以識別熱環(huán)境狀況的優(yōu)劣，并為改善熱環(huán)境提供依據(jù)。熱環(huán)境狀況診斷與改善1改善建議制定具體措施2問題分析確定熱環(huán)境問題3數(shù)據(jù)收集現(xiàn)場監(jiān)測與調(diào)查根據(jù)熱環(huán)境狀況診斷結(jié)果，提出改善建議，并制定具體的實(shí)施方案，以優(yōu)化室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量。熱環(huán)境質(zhì)量評價(jià)舒適度評估熱環(huán)境對人體舒適度的影響，主要指標(biāo)包括PMV、PPD和SET等。健康評估熱環(huán)境對人體健康的潛在影響，例如熱應(yīng)激、呼吸道疾病等。效率評估熱環(huán)境對工作效率和認(rèn)知能力的影響，例如注意力集中、反應(yīng)速度等。節(jié)能評估熱環(huán)境設(shè)計(jì)方案的節(jié)能效果，例如能源消耗、碳排放等。熱環(huán)境設(shè)計(jì)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)1國家標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50019-20152行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《居住建筑熱環(huán)境設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》JGJ/T161-20083地方標(biāo)準(zhǔn)各地根據(jù)自身氣候特點(diǎn)制定地方標(biāo)準(zhǔn)，例如上海市地方標(biāo)準(zhǔn)《居住建筑熱環(huán)境設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》DB31/T1455-2019熱環(huán)境優(yōu)化設(shè)計(jì)1節(jié)能設(shè)計(jì)通過建筑設(shè)計(jì)、空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化，降低能耗。2舒適性提升根據(jù)人體需求，合理調(diào)節(jié)溫度、濕度、氣流速度等。3健康環(huán)境優(yōu)化通風(fēng)系統(tǒng)，改善室內(nèi)空氣質(zhì)量，提升健康水平。熱環(huán)境維護(hù)與管理定期檢查和維