2014一级建筑师《建筑物理与设备》建筑热工学19

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　　建筑室内热环境
　　室内热环境是指室内空气温度、空气湿度、气流速度及环境辐射温度等因素综合组成的一种热物理环境。

　　(一)室内热环境要素及其对人体热舒适的影响

　　1.影响室内热环境的因素

　　影响室内人体热舒适的因素有六个，其中两个主观因素，四个客观因素。主观因素之一是人体所处的活动状态，如站、跑、大量运动或静坐。这与人体的新陈代谢解关，可以用人的新陈代谢率来代表人体的活动状态。主观因素之二是人体的衣着状态。衣着状态可以用服装的热阻(单位：clo)来描述。影响人体热舒适的四个客观影响因素都是室内的气象参数，分别是室内空气温度、空气湿度、气流速度和环境辐射温度。人的热舒适感是在上述六个因素共同影响下的一种综合效果。

　　影响人体热舒适的各室内气候参数之间在很大程度上是可以互换的。一个参数的变化所造成的影响常可以由另一个因素的变化所补偿。例如，室内温度升高了，人感到热了，但增加空气流动，如开电风扇，人的感觉就没有那么热了。

　　2.对室内热环境的要求

　　房间的使用性质不同，对其内部的热环境要求也不相同。以满足人类生理卫生需要为主的房间(如居住建筑、公共建筑和一般生产房间)，对室内热环境的要求是保证人的正常生活和工作，以维护人体的健康。

　　(1)人体的热感觉

　　人体作为室内的一部分参与室内的热交换。人体与室内的热交换主要以对流和辐射的方式进行。室内气候对人体舒适的影响主要表现为冷热感。冷热感取决于人体新陈代谢产生的热量(以下简称为人体产热量)和人体向周围环境散热量之间的平衡关系。

　　从人体热平衡的角度来说，建筑师的任务就是为人类营造良好的室内热环境，使生活、工作在其中的人们保持舒适状态下的人体热平衡，即正常热平衡。这种热平衡有利于人们的身体健康。

　　(2)热舒适

　　热舒适是指人对环境的冷热程度感觉满意，不因冷或热感到不舒适。人的生存能力很强，可以在-20℃到+40℃的范围内生活。然而，人体感到舒适的范围却在22℃到28℃的范围之间。人体最满意的温度范围是24~26℃之间。

　　充分条件：皮肤温度处于舒适的温度范围内，汗液蒸发率处于舒适的蒸发范围内。

　　室内热环境可分为舒适、可以忍受和不能忍受三种情况，只有采用充分空调设备的房间才能实现完全舒适的要求，对大多数建筑而言，应以保证人体健康不受损害为准则，确定对室内热环境的要求。

　　(二)室内环境的评价方法和标准

　　1.单一指标

　　使用室内空气温度作为热环境评价指标。目前，我国许多设计规范和标准均以室内温度为控制指标。例如，对冬季采暖设计温度，规范规定居住建筑取18℃，托幼建筑为20℃。这种方法简单、方便，但不很完善。

　　2.有效温度

　　有效温度ET(EftectiveTemperature)的定义是：“这是一个将干球温度、湿度、空气流速对人体温暖感或冷感的影响综合成一个单一数值的任意指标。它在数值上等于产生相同感觉的静止饱和空气的温度”。它意味着在实际环境和饱和空气环境中衣着和活动强度相同，且平均辐射温度等于空气温度。

　　有效温度通过人体试验获得有效温度的缺陷是过高地估计了湿度在低温凉爽和舒适状态的影响。因此已经被新有效温度ET*所替代，以提供一个适用于穿标准服装和坐着工作的人的舒适指标。通过对身着0.6clo服装，静坐在流速为0.15m/s的空气中的人的热舒适实验，采用相对湿度50%时的空气温度来作为与其冷热感相同环境的有效温度，即同样服装和活动的人在某环境中的冷热感与在相对湿度50%的空气环境中的冷热感相同，则后者所处环境的空气干球温度就是前者的ET*.该指标只适用于着装轻薄、活动量小、风速低的环境。

　　通用的指标――标准有效温度(SET*)是对新有效温度的内容有所扩展，综合考虑了不同活动水平和衣服热阻形成的。

　　(3)预测平均评价PMV

　　预测平均评价PMV(PredictedMeanVote)指标方法包括PMv指标与预测不满意百分率PPD两方面的内容，是由丹麦范格尔教授提出来的。该指标以人体热平衡方程式以及生理学主观感觉的等级作为出发点，综合反映了人的活动、衣着及环境的空气温度、相对湿度、平均辐射温度和室内风速等因素的关系以及影响，是迄今为止考虑人体热舒适诸多有关因素最全面的评价指标，被国际标准化组织ISO确定为评价室内热环境指标的国际标准(ISO- DIS7730)。

　　PMV指标是一个适用于适度热环境的标准。对于极端的热环境，应使用其他标准。

　　(三)室内环境控制

　　为达到满意的舒适温度范围，应该从几个层次上进行热环境设计。

　　(1)小区热环境设计

　　小区规划中建筑群的布局合理，间距适当，有利于寒冷地区争取日照或炎热地区组织自然通风书小区环境设计优美，良好的绿化可以使小区的热环境和微气候有较大的改善。

　　(2)合理设计建筑物

　　确保围护结构达到保温隔热的要求，正确选择朝向以争取日照或合理组织室内自然通风，处理好窗户保温、热桥保温、遮阳等与室内热环境密切相关的构造问题，进一步创造较好的室内热环境。

　　(3)采用空气调节或采暖设备，以满足人体舒适的要求。

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