热污染及其控制课件.ppt

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1、第1页，此课件共99页哦第2页，此课件共99页哦 一、热环境 二、热污染 第3页，此课件共99页哦 环境热学环境热学 环境物理学环境物理学 分支分支 热环境热环境 研究研究 影影响响 人类活动人类活动 人体健康人体健康 影影响响热环境又称环境热特性，热环境又称环境热特性，是提供给人类生产、生是提供给人类生产、生 活及生命活动的生存空活及生命活动的生存空 间的温度环境。间的温度环境。自自然然环环 境境 城城市市环环境境建建筑筑环环境境 一、热环境 第4页，此课件共99页哦第5页，此课件共99页哦图图6-1 6-1 太阳辐射通量分配状况图太阳辐射通量分配状况图 第6页，此课件共99页哦第7页，此课

2、件共99页哦第8页，此课件共99页哦 二、热污染 （一）热污染的类型（一）热污染的类型 （二）热污染的成因（二）热污染的成因 第9页，此课件共99页哦（一）热污染的类型（一）热污染的类型 热电厂、核电站、钢铁厂热电厂、核电站、钢铁厂的循环冷却系统排放热水；的循环冷却系统排放热水；石油、化工、铸造、造纸石油、化工、铸造、造纸 等工业排放含大量废热的等工业排放含大量废热的 废水。废水。燃煤火电站热能利用率仅燃煤火电站热能利用率仅40%40%，轻水堆核电站仅为轻水堆核电站仅为31%31%33%33%，核电站冷却水耗量较火电站多核电站冷却水耗量较火电站多 50%50%以上。以上。废热随冷却水或工业废水

3、排入废热随冷却水或工业废水排入 地表水体，导致水温急剧升地表水体，导致水温急剧升 高，对水生生物造成危害。高，对水生生物造成危害。城市和工业大规模燃烧过程城市和工业大规模燃烧过程 产生废热，高温产品、炉渣产生废热，高温产品、炉渣 和化学反应产生的废热等。和化学反应产生的废热等。目前关于大气热污染的研究目前关于大气热污染的研究 主要集中在城市热岛效应和主要集中在城市热岛效应和 温室效应。温室效应。温室气体的排放抑制了废热温室气体的排放抑制了废热 向地球大气层外扩散，更向地球大气层外扩散，更 加剧了大气的升温过程。加剧了大气的升温过程。第10页，此课件共99页哦图图6-2 各行业冷却水排放量对照各

4、行业冷却水排放量对照第11页，此课件共99页哦（二）热污染的成因（二）热污染的成因 向环境释放热量向环境释放热量 改变地表形态改变地表形态 l根据热力学原理，转化成有用功的能量最终也根据热力学原理，转化成有用功的能量最终也会转化成热，而传入大气。会转化成热，而传入大气。l能源未能有效利用，余热排入环境后直接引能源未能有效利用，余热排入环境后直接引起环境温度升高；起环境温度升高；改变大气层组成和结构改变大气层组成和结构 第12页，此课件共99页哦（二）热污染的成因（二）热污染的成因 改变大气层组成和结构改变大气层组成和结构 COCO2 2含量剧增含量剧增 COCO2 2是温室效应的主要贡献者。是

5、温室效应的主要贡献者。颗粒物大量增加颗粒物大量增加 对流层水蒸气增多对流层水蒸气增多 平流层臭氧减少平流层臭氧减少 l反射太阳辐射，吸收地表长波辐射反射太阳辐射，吸收地表长波辐射l对环境温度的影响与颗粒物粒度、成分、对环境温度的影响与颗粒物粒度、成分、停留高度、云层和地表反射率等因素相关停留高度、云层和地表反射率等因素相关 l白天吸收地面辐射，抑制热量向太空扩散；白天吸收地面辐射，抑制热量向太空扩散；l夜晚向外辐射能量，使环境温度升高。夜晚向外辐射能量，使环境温度升高。l氟氯烃（氟氯烃（CFCsCFCs）和含溴卤化烃哈龙（）和含溴卤化烃哈龙（HalonHalon）是造成臭氧层破坏的主要原因。是

6、造成臭氧层破坏的主要原因。第13页，此课件共99页哦（二）热污染的成因（二）热污染的成因 改变地表形态改变地表形态 l地表蒸发强度增强，反射率提高地表蒸发强度增强，反射率提高l降低植物吸收降低植物吸收COCO2 2和太阳辐射的能力和太阳辐射的能力l减弱了植被对气候的调节作用减弱了植被对气候的调节作用 植被破坏植被破坏 下垫面改变下垫面改变 海洋面受海洋面受热性质改变热性质改变 l城市化地表的反射率和蓄热能力改变城市化地表的反射率和蓄热能力改变l地表和大气之间的换热过程破坏地表和大气之间的换热过程破坏l石油泄漏可显著改变海面的受热性质石油泄漏可显著改变海面的受热性质l对太阳辐射的反射率降低，吸收

7、能力增加对太阳辐射的反射率降低，吸收能力增加 第14页，此课件共99页哦（二）热污染的成因（二）热污染的成因 第15页，此课件共99页哦 一、水体热污染的影响一、水体热污染的影响 二、水体热污染的防治二、水体热污染的防治 第16页，此课件共99页哦 一、水体热污染的影响一、水体热污染的影响 （一）威胁水生生物生存（一）威胁水生生物生存 7.637.777.028.078.228.388.538.868.83DO/（mgL-1）302928272625242322水温水温/9.109.359.549.749.9510.1510.3710.6010.8311.08DO/（mgL-1）2019181

8、7161514131211水温水温/11.3311.5911.8712.1712.4812.8011.1213.4813.8414.2314.62DO/（mgL-1）109876543210水温水温/表表6-7 6-7 不同温度下氧在蒸馏水中的溶解度不同温度下氧在蒸馏水中的溶解度第17页，此课件共99页哦（一）威胁水生生物生存（一）威胁水生生物生存 第18页，此课件共99页哦（二）加剧水体富营养化（二）加剧水体富营养化 第19页，此课件共99页哦（三）引发流行性疾病（三）引发流行性疾病 第20页，此课件共99页哦（四）增强温室效应（四）增强温室效应 第21页，此课件共99页哦 二、水体热污染的

9、防治二、水体热污染的防治 （一）减少废热入水（一）减少废热入水 （二）废热综合利用（二）废热综合利用 （三）加强管理（三）加强管理 第22页，此课件共99页哦 一、城市热岛效应一、城市热岛效应 二、城市热岛效应的成因二、城市热岛效应的成因 三、城市热岛效应的影响三、城市热岛效应的影响 四、城市热岛效应的防治四、城市热岛效应的防治 第23页，此课件共99页哦 一、城市热岛效应一、城市热岛效应 第24页，此课件共99页哦v城市热岛效应导致城区年平均气温高出郊区城市热岛效应导致城区年平均气温高出郊区 农村农村0.51.5左右；左右；v一般冬季城区平均最低气温比郊区高一般冬季城区平均最低气温比郊区高1

10、2，城市中心区气温比郊区高城市中心区气温比郊区高23，最大可相差，最大可相差 5；v夏季城市局部地区的气温有时甚至比郊区高出夏季城市局部地区的气温有时甚至比郊区高出 6以上。以上。目前我国热岛效应最大的城市是目前我国热岛效应最大的城市是北京北京(9.0)(9.0)和和上海上海（6.86.8），世界最大城市热岛为加拿大），世界最大城市热岛为加拿大的的温哥华温哥华(11)(11)和德国的和德国的柏林柏林(13.3)(13.3)。第25页，此课件共99页哦二、城市热岛效应的成因二、城市热岛效应的成因 图图6-3 6-3 城市热岛效应形成模式图城市热岛效应形成模式图 第26页，此课件共99页哦（一）城

11、市下垫面的变化（一）城市下垫面的变化 （二）城市大气成分的变化（二）城市大气成分的变化 （三）人为热的释放（三）人为热的释放 第27页，此课件共99页哦（一）城市下垫面的变化（一）城市下垫面的变化 第28页，此课件共99页哦（二）城市大气成分的变化（二）城市大气成分的变化 表表6-9 6-9 城市大气中主要污染物的相对浓度城市大气中主要污染物的相对浓度 /%/%（容积百分率）（容积百分率）第29页，此课件共99页哦 （三）人为热的释放（三）人为热的释放 第30页，此课件共99页哦表表6-10 6-10 不同城市人为热排放量不同城市人为热排放量第31页，此课件共99页哦三、城市热岛效应的影响三、

12、城市热岛效应的影响 （1 1）城区冬季缩短，霜雪减少）城区冬季缩短，霜雪减少 城区冬季采暖耗能降低，但另一方面，热岛效城区冬季采暖耗能降低，但另一方面，热岛效应导致夏季持续高温又会增加城市耗能。例如美国应导致夏季持续高温又会增加城市耗能。例如美国洛杉矶市城乡温差增加洛杉矶市城乡温差增加2.82.8，全市因空调降温多，全市因空调降温多耗耗1010亿瓦电能，每小时合亿瓦电能，每小时合1515万美元，据此推算全美万美元，据此推算全美国夏季因热岛效应每小时多耗降温费达数百万美元国夏季因热岛效应每小时多耗降温费达数百万美元。第32页，此课件共99页哦三、城市热岛效应的影响三、城市热岛效应的影响 （2 2

13、）加剧城区夏季高温天气）加剧城区夏季高温天气 工作效率降低，中暑和死亡人数增加。工作效率降低，中暑和死亡人数增加。医学研究表明，环境温度与人体的生理活动密医学研究表明，环境温度与人体的生理活动密切相关，当温度高于切相关，当温度高于2828时，人会有不舒适感；温时，人会有不舒适感；温度再高易导致烦躁、中暑和精神紊乱等；气温高于度再高易导致烦躁、中暑和精神紊乱等；气温高于3434并加以热浪侵袭可引发心脏病、脑血管和呼吸并加以热浪侵袭可引发心脏病、脑血管和呼吸系统疾病，使死亡率显著增加。系统疾病，使死亡率显著增加。第33页，此课件共99页哦三、城市热岛效应的影响三、城市热岛效应的影响 （3 3）引起

14、异常天气现象）引起异常天气现象 城市热岛效应可能引起暴雨、飓风和云雾等异城市热岛效应可能引起暴雨、飓风和云雾等异常天气现象，即所谓的常天气现象，即所谓的“雨岛效应雨岛效应”、“雾岛效应雾岛效应”和和“城市风城市风”。热岛效应阻碍了热岛效应阻碍了城市云雾（工业生城市云雾（工业生产和生活中排放的污染物形成的酸雾、油雾、烟雾产和生活中排放的污染物形成的酸雾、油雾、烟雾和光化学雾等的混合物）的扩散。和光化学雾等的混合物）的扩散。第34页，此课件共99页哦三、城市热岛效应的影响三、城市热岛效应的影响 城市热岛环流城市热岛环流 城区中心空气受热上升，周围郊区冷空气向市区汇流城区中心空气受热上升，周围郊区冷

15、空气向市区汇流补充，而城区上升的空气在向四周扩散的过程中又在郊区沉补充，而城区上升的空气在向四周扩散的过程中又在郊区沉降下来，形成城市热岛环流，不利于污染物向外迁移扩散，降下来，形成城市热岛环流，不利于污染物向外迁移扩散，会加剧城市大气污染。会加剧城市大气污染。图图6-4 城市热岛环流模式和尘盖城市热岛环流模式和尘盖第35页，此课件共99页哦三、城市热岛效应的影响三、城市热岛效应的影响 （4 4）局部地区水灾）局部地区水灾 城市热岛效应可能造成局部地区水灾。城市产城市热岛效应可能造成局部地区水灾。城市产生的上升热气流与潮湿的海陆气流相遇，会在局部生的上升热气流与潮湿的海陆气流相遇，会在局部地区

16、上空形成乱积云，而后降下暴雨，每小时降水地区上空形成乱积云，而后降下暴雨，每小时降水量可达量可达100100以上，从而在某些地区引发洪水，造以上，从而在某些地区引发洪水，造成山体滑坡和道路塌陷等。成山体滑坡和道路塌陷等。第36页，此课件共99页哦三、城市热岛效应的影响三、城市热岛效应的影响 （5 5）导致气候、物候失常）导致气候、物候失常 城市热岛效应会导致气候、物候失常。城市热岛效应会导致气候、物候失常。日本大城市近年出现樱花早开、红叶迟红、气候亚日本大城市近年出现樱花早开、红叶迟红、气候亚热带化等现象都是热岛效应所致。热带化等现象都是热岛效应所致。此外，城市热岛效应还会加重城市供水紧张，此

17、外，城市热岛效应还会加重城市供水紧张，导致火灾多发，为细菌病毒等的孳生蔓延提供温床，导致火灾多发，为细菌病毒等的孳生蔓延提供温床，甚至威胁到一些生物的生存并破坏整个城市的生态甚至威胁到一些生物的生存并破坏整个城市的生态平衡。平衡。第37页，此课件共99页哦四、城市热岛效应的防治四、城市热岛效应的防治 第38页，此课件共99页哦四、城市热岛效应的防治四、城市热岛效应的防治 第39页，此课件共99页哦一、温室效应与温室气体一、温室效应与温室气体 二、温室效应加剧的原因二、温室效应加剧的原因 三、三、温室效应的影响温室效应的影响全球变暖全球变暖 四、温室效应的综合防治四、温室效应的综合防治 第40页

18、，此课件共99页哦一、温室效应与温室气体一、温室效应与温室气体 地球大气层热量地球大气层热量辐射平衡图辐射平衡图第41页，此课件共99页哦一、温室效应与温室气体一、温室效应与温室气体 CO2温室气体：温室气体：COCO2 2、CHCH4 4、COCO、CFCsCFCs、O O3 3lCOCO2 2的全球变暖潜能最小，但其含量远远超过其他气体，的全球变暖潜能最小，但其含量远远超过其他气体，是温室效应最大贡献者。是温室效应最大贡献者。l大气中的水蒸气是自然温室效应的主要原因之一，其含量大气中的水蒸气是自然温室效应的主要原因之一，其含量 比比COCO2 2和其他温室气体的总和还高许多。在中纬度地区晴

19、朗和其他温室气体的总和还高许多。在中纬度地区晴朗 天气水蒸气对温室效应的影响占天气水蒸气对温室效应的影响占60%60%7070，COCO2 2仅占仅占2525。l水蒸汽在大气中的含量相对稳定，因此普遍认为大气中的水蒸汽在大气中的含量相对稳定，因此普遍认为大气中的 水蒸汽不直接受人类活动的影响；相反，大气中水蒸汽不直接受人类活动的影响；相反，大气中COCO2 2的浓度的浓度 在持续上升，成为人们最关注的温室气体。在持续上升，成为人们最关注的温室气体。第42页，此课件共99页哦二、温室效应加剧的原因二、温室效应加剧的原因 图图6-6 近代人类活动对大气中近代人类活动对大气中CO2浓度的影响浓度的影

20、响 随着城市化、工业化、交通现代化、人口剧增，化石燃料大量消耗，排入大气的随着城市化、工业化、交通现代化、人口剧增，化石燃料大量消耗，排入大气的COCO2 2迅速增加，破坏了自然界的碳循环。迅速增加，破坏了自然界的碳循环。第43页，此课件共99页哦注：注：CO2、CH4、N2O的增长率以的增长率以1984年为基础计算，年为基础计算，CFC-11和和HCFC-22的增长率以的增长率以 1990年为基础计算。年为基础计算。表表6-11 人为活动对主要温室气体变化的影响人为活动对主要温室气体变化的影响第44页，此课件共99页哦图图6-7 温室气体对气温上升的贡献变化温室气体对气温上升的贡献变化第45

21、页，此课件共99页哦二、温室效应加剧的原因二、温室效应加剧的原因 v占地球表面占地球表面6%7%的森林吸收的森林吸收COCO2 2的量比地球表面的量比地球表面70%70%的海洋的海洋 还多还多1/41/4。v进入大气中的进入大气中的COCO2 2约有约有2/32/3可被植物吸收。由于大量砍伐，可被植物吸收。由于大量砍伐，地球上的森林，特别是热带雨林的面积急剧减少，对地球上的森林，特别是热带雨林的面积急剧减少，对COCO2 2的的 吸收能力大大降低，导致大气中吸收能力大大降低，导致大气中COCO2 2浓度日趋升高。浓度日趋升高。v据估计，目前因全球森林植被破坏引起的据估计，目前因全球森林植被破坏

22、引起的COCO2 2浓度上升约占浓度上升约占 COCO2 2增加总量的增加总量的24%24%。第46页，此课件共99页哦三、三、温室效应的影响温室效应的影响-全球变暖全球变暖 图图6-9 近代全球气温变化与近代全球气温变化与CO2和和CH4含量的关系含量的关系第47页，此课件共99页哦四四 （一）冰川消退，海平面上升n 极地及高山冰川融化，海平面上升。极地及高山冰川融化，海平面上升。n 气温升高，海水受热膨胀，海平面上升。气温升高，海水受热膨胀，海平面上升。n 海平面上升导致低地被淹、海岸侵蚀加重、海平面上升导致低地被淹、海岸侵蚀加重、排洪不畅、土地盐渍化和海水倒灌等问题。排洪不畅、土地盐渍化

23、和海水倒灌等问题。三、三、温室效应的影响温室效应的影响-全球变暖全球变暖 第48页，此课件共99页哦四四（二）气候带北移，引发生态问题n 气温升高，北半球气候带将北移；气温升高，北半球气候带将北移；n 若物种迁移适应速度落后于环境的变化，则若物种迁移适应速度落后于环境的变化，则 该物种可能濒于灭绝。该物种可能濒于灭绝。n 病虫分布区扩大、生长季加长、繁殖代数增病虫分布区扩大、生长季加长、繁殖代数增 加，年中危害期延长，加重农林灾害。加，年中危害期延长，加重农林灾害。三、三、温室效应的影响温室效应的影响-全球变暖全球变暖 第49页，此课件共99页哦四四（三）加重区域性自然灾害n 加大海洋和陆地的

24、蒸发速度，改变降水量和降水频加大海洋和陆地的蒸发速度，改变降水量和降水频 率在时间和空间上的分配。率在时间和空间上的分配。n 缺水地区降水和地表径流减少，加重地区旱灾和土缺水地区降水和地表径流减少，加重地区旱灾和土 地荒漠化的速度。地荒漠化的速度。n 热带地区降水量增大，加剧洪涝灾害的发生。热带地区降水量增大，加剧洪涝灾害的发生。n 局部地区气候异常，自然灾害加重。局部地区气候异常，自然灾害加重。三、三、温室效应的影响温室效应的影响-全球变暖全球变暖 第50页，此课件共99页哦四四（四）危害人类健康n温室效应导致极热天气出现频率增加，使心血温室效应导致极热天气出现频率增加，使心血 管和呼吸系统

25、疾病的发病率上升，同时还会促管和呼吸系统疾病的发病率上升，同时还会促 进流行性疾病的传播和扩散，威胁人类健康。进流行性疾病的传播和扩散，威胁人类健康。三、三、温室效应的影响温室效应的影响-全球变暖全球变暖 全球变暖、全球变暖、COCO2 2含量升高，有利于植物的光合作用，扩大含量升高，有利于植物的光合作用，扩大植物的生长范围，提高生产力。但整体来看，温室效应植物的生长范围，提高生产力。但整体来看，温室效应弊多于利，必须采取对策控制温室效应，抑制全球变暖。弊多于利，必须采取对策控制温室效应，抑制全球变暖。第51页，此课件共99页哦四、温室效应的综合防治四、温室效应的综合防治 （一）控制温室气体的

26、排放（一）控制温室气体的排放l 控制矿物燃料的使用量，调整能源结构，提高能源控制矿物燃料的使用量，调整能源结构，提高能源 利用率。利用率。l 有效控制有效控制COCO2 2排放量需要世界各国协调保护与发展的排放量需要世界各国协调保护与发展的 关系，主动承担其责任，并互相合作、联合行动。关系，主动承担其责任，并互相合作、联合行动。l 自自2020世纪世纪8080年代末期以来，在联合国的组织下召开年代末期以来，在联合国的组织下召开 了多次国际会议，形成了两个最重要的决议。了多次国际会议，形成了两个最重要的决议。l 联合国气候变化框架公约联合国气候变化框架公约l 京都议定书京都议定书（二）增加温室气

27、体的吸收（二）增加温室气体的吸收l 保护森林资源，植树造林提高森林覆盖面积，有效保护森林资源，植树造林提高森林覆盖面积，有效 提高植物对提高植物对CO2CO2的吸收量。的吸收量。l 森林植被可以防风固沙、滞留空气中的粉尘，进一森林植被可以防风固沙、滞留空气中的粉尘，进一 步抑制温室效应。步抑制温室效应。l 加强二氧化碳固定技术的研究。加强二氧化碳固定技术的研究。（三）适应气候变化的对策（三）适应气候变化的对策l 培育农林作物新品种、调整农业生产结构。培育农林作物新品种、调整农业生产结构。l 规划和防止海岸侵蚀的工程。规划和防止海岸侵蚀的工程。l 加强温室效应和全球变暖的机理及其对自然界和人加强

28、温室效应和全球变暖的机理及其对自然界和人 类的影响研究。类的影响研究。l 控制人口数量、加强环境保护的宣传教育。控制人口数量、加强环境保护的宣传教育。第52页，此课件共99页哦 一、水体热环境评价与标准一、水体热环境评价与标准 二、大气热环境评价与标准二、大气热环境评价与标准 第53页，此课件共99页哦 一、水体热环境评价与标准一、水体热环境评价与标准 l环境水温变化限制值：环境水温变化限制值：l地表水环境质量标准地表水环境质量标准（GB 3838-2002GB 3838-2002）l 规定人为造成的环境水温变化限制值；规定人为造成的环境水温变化限制值；l 周平均最大温升周平均最大温升1 1；

29、周平均最大温降；周平均最大温降2 2。l水温的测定方法：水温的测定方法：l水质水温的测定水质水温的测定 温度计或颠倒温度计温度计或颠倒温度计 测定法测定法（GB 13195-91）。第54页，此课件共99页哦 一、水体热环境评价与标准一、水体热环境评价与标准 l最高周平均温度（最高周平均温度（MWATMWAT）：）：l 根据鱼类生长的最高起始致死温度（根据鱼类生长的最高起始致死温度（UILTUILT）和）和 最适温度制定的一项综合指标；最适温度制定的一项综合指标；l 用以确定由冷却水排放造成的水体热污染的控用以确定由冷却水排放造成的水体热污染的控 制标准。制标准。l 计算式计算式 （6-16-

30、1）3UILTMWAT最适温度最适温度第55页，此课件共99页哦 一、水体热环境评价与标准一、水体热环境评价与标准 l起始致死温度：起始致死温度：50%50%的驯化个体能够无限期存活下去的温度的驯化个体能够无限期存活下去的温度 值，通常以值，通常以LT50LT50表示。表示。l最高致死温度：最高致死温度：随驯化温度升高，随驯化温度升高，LT50LT50亦升高，当驯化温度亦升高，当驯化温度 升至一定程度时升至一定程度时LT50LT50不再升高，此不再升高，此LT50值值 即最高致死温度。即最高致死温度。第56页，此课件共99页哦 一、水体热环境评价与标准一、水体热环境评价与标准 l最适温度：最适

31、温度：l 最适宜鱼类生长的温度；最适宜鱼类生长的温度；l 各种鱼不同生活阶段最适温度各不相同；各种鱼不同生活阶段最适温度各不相同；l 最适温度的测定条件（光照、饲料量、溶解氧最适温度的测定条件（光照、饲料量、溶解氧 等）要求很苛刻，测试时间也很长，通常以与等）要求很苛刻，测试时间也很长，通常以与 活动或代谢有关的某种特殊功能的最适温度活动或代谢有关的某种特殊功能的最适温度 替代。替代。第57页，此课件共99页哦 一、水体热环境评价与标准一、水体热环境评价与标准 l零净生长率温度和最适温度的平均值零净生长率温度和最适温度的平均值：l 零净生长率温度零净生长率温度是鱼的同化速率与异化速率相是鱼的同

32、化速率与异化速率相 同时的温度同时的温度；l 该平均值是最理想的高温限值，至少该平均值是最理想的高温限值，至少可以保证可以保证 鱼的生长速率不低于最高值的鱼的生长速率不低于最高值的80%80%。l 此数值很难获得，而生长的最高周平均温度被此数值很难获得，而生长的最高周平均温度被 认为很接近该平均值，因此在认为很接近该平均值，因此在国内外将最高周国内外将最高周 平均温度作为水体的评价标准。平均温度作为水体的评价标准。第58页，此课件共99页哦 二、大气热环境评价与标准二、大气热环境评价与标准 l大气热环境温度测量方法：大气热环境温度测量方法：将温度计的水银球放入一个直径为将温度计的水银球放入一个

33、直径为15cm15cm、外表面涂黑的空心铜球、外表面涂黑的空心铜球中心进行测量，所测温度可以反映出环境热辐射的状况中心进行测量，所测温度可以反映出环境热辐射的状况黑球温度黑球温度（T T g g）法）法将水银温度计的水银球用湿纱布包裹起来，放置到环境中进行测将水银温度计的水银球用湿纱布包裹起来，放置到环境中进行测量，所测温度为饱和湿度下的大气温度。干球温度与湿球温度的量，所测温度为饱和湿度下的大气温度。干球温度与湿球温度的差值则反映了环境的湿度状况差值则反映了环境的湿度状况湿球温度湿球温度（T T w w）法）法将水银温度计的水银球不加任何处理，直接放置到环境中进行测将水银温度计的水银球不加任

34、何处理，直接放置到环境中进行测量，即得到大气的温度，又称为气温量，即得到大气的温度，又称为气温干球温度干球温度（T T a a）法）法说说 明明测量方法测量方法表表6-13 大气热环境温度测量方法大气热环境温度测量方法 注：三种方法测定的温度值各代表一定的物理意义，各值之间存在较大注：三种方法测定的温度值各代表一定的物理意义，各值之间存在较大 差异，表示环境温度时，须注明测定时所采用的方法。差异，表示环境温度时，须注明测定时所采用的方法。第59页，此课件共99页哦 二、大气热环境评价与标准二、大气热环境评价与标准 l生理热环境指标：生理热环境指标：l环境生理学上采用温度环境生理学上采用温度-湿

35、度湿度-风速表示环境温度风速表示环境温度 的综合指标。的综合指标。l常用的常用的5种生理热环境指标：种生理热环境指标：l 1.1.有效温度（有效温度（ETET）l 2.2.干干-湿湿-黑球温度黑球温度l 3.3.操作温度（操作温度（OTOT）l 4.4.预测平均热反应指标（预测平均热反应指标（PMVPMV）l 5.5.热平衡数（热平衡数（HBHB）第60页，此课件共99页哦l有效温度：有效温度：将干球温度、湿度、空气流速对将干球温度、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，数值上等于产生相同感觉的值的任意指标，数值上等于产生

36、相同感觉的 静止饱和空气的温度。静止饱和空气的温度。l有效温度在低温时过分强调湿度的影响，而有效温度在低温时过分强调湿度的影响，而 在高温时对湿度的影响强调不够，现在已不在高温时对湿度的影响强调不够，现在已不 再推荐使用。再推荐使用。1.1.有效温度（有效温度（ETET）第61页，此课件共99页哦l替代形式替代形式 新有效温度新有效温度（标准有效温度标准有效温度，SETSET）l依据依据:GaggeGagge等根据人体热调节系统数学模型提出的；等根据人体热调节系统数学模型提出的；l定义：定义：相对湿度相对湿度50%50%的假想封闭环境中相同作用的温度；的假想封闭环境中相同作用的温度；l意义：意

37、义：同时考虑了辐射、对流和蒸发三种因素的影响，同时考虑了辐射、对流和蒸发三种因素的影响，将真实环境下的空气温度、相对湿度和平均辐射温度将真实环境下的空气温度、相对湿度和平均辐射温度 规整为一个温度参数，是一个等效的干球温度；规整为一个温度参数，是一个等效的干球温度；l用途：用途：确定人的热舒适标准，指导室内热环境的设计。确定人的热舒适标准，指导室内热环境的设计。1.1.有效温度（有效温度（ETET）第62页，此课件共99页哦l干干-湿湿-黑球温度：黑球温度：是干球温度法、湿球温度是干球温度法、湿球温度 法和黑球温度法测得的温度值按一定比例的法和黑球温度法测得的温度值按一定比例的 加权平均值。加

38、权平均值。l作用：作用：反映环境温度对人体生理影响的程度。反映环境温度对人体生理影响的程度。l表示方法：表示方法：l（1 1）湿球黑球温度指数（）湿球黑球温度指数（WBGTWBGT）l（2 2）温湿指数（）温湿指数（THITHI）2.2.干干-湿湿-黑球温度黑球温度第63页，此课件共99页哦l湿球黑球温度指数（湿球黑球温度指数（WBGT）l 计算式计算式 （室外有太阳辐射）（室外有太阳辐射）（室内外无太阳辐射）（室内外无太阳辐射）2.2.干干-湿湿-黑球温度黑球温度 0.70.20.1gaWBGTTTTnw0.70.2WBGTTTnwvWBGT指数是综合评价人体接触作业环境热负荷的一个指数是综

39、合评价人体接触作业环境热负荷的一个 基本参量，用以评价人体的平均热负荷。基本参量，用以评价人体的平均热负荷。vWBGT指数评价标准与人的能量代谢有关。当人体代谢指数评价标准与人的能量代谢有关。当人体代谢 水平不同时给人的热负荷强度也不同（表水平不同时给人的热负荷强度也不同（表6-14）。）。自然湿球温度自然湿球温度（6-26-2）（6-36-3）第64页，此课件共99页哦v人体的能量代谢等级可通过测量获得；人体的能量代谢等级可通过测量获得；v没有能量代谢数据时，也可根据劳动强度将其划分为相应的没有能量代谢数据时，也可根据劳动强度将其划分为相应的5 5个个等级，即休息、低代谢率、中代谢率、高代谢

40、率和极高代谢率（等级，即休息、低代谢率、中代谢率、高代谢率和极高代谢率（表表6-156-15）。）。第65页，此课件共99页哦第66页，此课件共99页哦l温湿指数（温湿指数（THI）l 计算式计算式l 根据根据THITHI进行的热环境评价（表进行的热环境评价（表6-166-16）2.2.干干-湿湿-黑球温度黑球温度相对湿度，相对湿度，%w0.4()150.55(1)(14.47)aaaTHITTTHITfT表表6-16 6-16 温湿指数温湿指数 (THI)(THI)的评价标准的评价标准 （6-46-4）（6-56-5）第67页，此课件共99页哦l是平均辐射温度和空气温度关于各自对应的是平均辐

41、射温度和空气温度关于各自对应的 换热系数的加权平均值。换热系数的加权平均值。l计算式计算式3.3.操作温度操作温度（OT）()()wac acOThThThh平均辐射温度（舱室墙壁温度）；平均辐射温度（舱室墙壁温度）；热辐射系数；热辐射系数；热对流系数。热对流系数。waThch（6-66-6）第68页，此课件共99页哦l丹麦工业大学丹麦工业大学P.O.Fanger等（等（1972）：）：lISO-7730标准标准室中热环境室中热环境PMV与与PPD指标的指标的 确定及热舒适条件的确定确定及热舒适条件的确定中提出；中提出；l 计算式计算式l根据根据PMVPMV进行的热环境评价（表进行的热环境评价

42、（表6-176-17）4.4.预测平均热反应指标预测平均热反应指标（PMV）0.303exp(0.036)0.0275PMVMS人体的总产热量人体的总产热量 表表6-17 6-17 PMV指标对热环境的判断指标对热环境的判断 很热很热热热温暖温暖适中适中凉凉冷冷很冷很冷感觉感觉3210-1-2-3PMVPMV（6-76-7）第69页，此课件共99页哦l中国，叶海（中国，叶海（2004）：）：l表示显热散热占总产热量的比值；表示显热散热占总产热量的比值；l可以用于普通热环境的客观评价；可以用于普通热环境的客观评价；l也可以作为也可以作为PMVPMV的一种简易计算方法的一种简易计算方法；l计算式计

43、算式l根据根据HBHB进行的热环境评价（表进行的热环境评价（表6-186-18）5.5.热平衡数热平衡数（HB）服装的基本热阻服装的基本热阻 33.5(1)(0.1)awaclA tAtHBM I （6-86-8）第70页，此课件共99页哦5.5.热平衡数热平衡数（HB）表表6-18 HB的热感觉等级的热感觉等级 vHB包含了影响热舒适的包含了影响热舒适的5个基本参数：空气温度、平均辐射温度、个基本参数：空气温度、平均辐射温度、风速、活动量和服装热阻；风速、活动量和服装热阻；v可用于对热环境进行客观评价，其值在可用于对热环境进行客观评价，其值在01之间，值越高表示之间，值越高表示环境给人的热感

44、觉越凉爽。环境给人的热感觉越凉爽。第71页，此课件共99页哦一、节能技术与设备一、节能技术与设备 三、二氧化碳固定技术三、二氧化碳固定技术 二、生物能技术二、生物能技术 第72页，此课件共99页哦一、节能技术与设备一、节能技术与设备 （一）热泵（一）热泵 （二）热管（二）热管 （三）隔热材料（三）隔热材料 （四）空冷技术（四）空冷技术 第73页，此课件共99页哦（一）热泵（一）热泵 图图6-10 典型压缩式热泵的工作原理典型压缩式热泵的工作原理第74页，此课件共99页哦（一）热泵（一）热泵 表表6-19 欧洲一些国家热泵机组的应用欧洲一些国家热泵机组的应用第75页，此课件共99页哦（一）热泵（

45、一）热泵 图图6-11 莫斯科市乌赫托斯基生活小区电莫斯科市乌赫托斯基生活小区电-热热-冷三联供系统能源及功率分配冷三联供系统能源及功率分配 整个系统的能量都来自当地的整个系统的能量都来自当地的“二次能源二次能源”，不需消耗任何化石燃料。，不需消耗任何化石燃料。城市污水城市污水地下干管地下干管 天然气的压力由天然气的压力由2MP减至减至0.30.6MPa 第76页，此课件共99页哦（二）热管（二）热管 图图6-12 热管的工作原理热管的工作原理第77页，此课件共99页哦（二）热管（二）热管 第78页，此课件共99页哦隔热隔热材料材料1 1隔热材料的种类隔热材料的种类 2 2隔热材料的基本性能隔

46、热材料的基本性能 （4 4）低温工程隔热技术）低温工程隔热技术（1 1）矿井巷道隔热技术）矿井巷道隔热技术（3 3）建筑工程隔热技术）建筑工程隔热技术 （2 2）工业炉窑隔热技术）工业炉窑隔热技术（三）隔热材料（三）隔热材料 第79页，此课件共99页哦 (1)(1)多孔纤维质隔热材料多孔纤维质隔热材料 1 1隔热材料的种类隔热材料的种类 隔热材料按内部隔热材料按内部 组织和构造分类组织和构造分类 (2)(2)多孔质颗粒类隔热材料多孔质颗粒类隔热材料 (3)(3)发泡类隔热材料发泡类隔热材料 第80页，此课件共99页哦 (1)(1)多孔纤维质材料多孔纤维质材料 (2)(2)多孔质颗粒类材料多孔质

47、颗粒类材料 第81页，此课件共99页哦(3)(3)发泡类隔热材料发泡类隔热材料 第82页，此课件共99页哦2 2隔热材料的基本性能隔热材料的基本性能 v热导率：热导率：v隔热材料最基本的指标；隔热材料最基本的指标；v衡量隔热效果的主要参数；衡量隔热效果的主要参数；v通常热导率越低越好通常热导率越低越好v空心微珠导热率仅空心微珠导热率仅0.080.080.1W/0.1W/（mKmK），），隔热性能极好。隔热性能极好。v密度（表观密度和压缩密度）：密度（表观密度和压缩密度）：v隔热材料的密度一般都比较小；隔热材料的密度一般都比较小；v密度过高会增加隔热层重量。密度过高会增加隔热层重量。v强度：强度

48、：v隔热材料需具备一定的强度；隔热材料需具备一定的强度；v强度太低易导致变形强度太低易导致变形v其他：耐热性其他：耐热性、防水性防水性、耐火性耐火性、抗腐蚀性抗腐蚀性和和施工方便性施工方便性等。等。第83页，此课件共99页哦2 2隔热材料的基本性能隔热材料的基本性能 v（1 1）矿井巷道隔热技术）矿井巷道隔热技术v矿井巷道隔热材料要求导热系数和密度小，具有矿井巷道隔热材料要求导热系数和密度小，具有 一定的强度和防水性能。一定的强度和防水性能。v一般导热率低于一般导热率低于0.23W/（mK）时，才能起到较时，才能起到较 高的隔热作用。高的隔热作用。v巷道隔热材料的组成：表巷道隔热材料的组成：表

49、6-206-20v胶凝材料：隔热材料的强度组成；集料：改善隔热性能；胶凝材料：隔热材料的强度组成；集料：改善隔热性能；v外掺料：用于减少水泥用量；外加剂：提高隔热材料的各项性能。外掺料：用于减少水泥用量；外加剂：提高隔热材料的各项性能。表表6-20 6-20 巷道隔热材料的组成巷道隔热材料的组成v（2 2）工业炉窑隔热技术）工业炉窑隔热技术v炉衬结构使用的隔热材料须耐高温炉衬结构使用的隔热材料须耐高温（2000）。v轻质碳砖隔热技术性能：表轻质碳砖隔热技术性能：表6-216-21v不同隔热材料优化组合，分区段匹配使用。不同隔热材料优化组合，分区段匹配使用。表表6-21 轻质炭砖技术性能指标轻质

50、炭砖技术性能指标 表表6-20 6-20 巷道隔热材料的组成巷道隔热材料的组成v（3 3）建筑工程隔热技术）建筑工程隔热技术v v各建筑部位常用的隔热材料：各建筑部位常用的隔热材料：表表6-22 6-22。分类分类 围护结构使用部位围护结构使用部位 内墙保温隔热材料内墙保温隔热材料 外墙保温隔热材料外墙保温隔热材料 材料的状态及工艺材料的状态及工艺 板块状保温隔热材料板块状保温隔热材料 浆体保温隔热材料浆体保温隔热材料 v（4 4）低温工程隔热技术）低温工程隔热技术v隔热材料的蓄热系数越大，冷却降温速度越慢。隔热材料的蓄热系数越大，冷却降温速度越慢。v速冻间选择蓄热系数小的材料做隔热内层，有利