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1、暖通空调暖通空调(kn dio)工程设计方工程设计方法与法与 系统分析系统分析 嘉兴学院嘉兴学院(xuyun)建筑工程学院建筑工程学院(xuyun)吴晓艳吴晓艳第一页，共73页。开设开设(kish)本课程的意义本课程的意义 理论教学与实际工程设计的桥梁理论教学与实际工程设计的桥梁 对专业理论知识的进一步消化对专业理论知识的进一步消化 对专业实际问题的初步接触对专业实际问题的初步接触本课程的内容本课程的内容 热湿环境与暖通空调系统的关系热湿环境与暖通空调系统的关系 设计必须遵守的规范、标准设计必须遵守的规范、标准 工程设计的一般步骤、方法工程设计的一般步骤、方法 典型工程的设计典型工程的设计 系
2、统的节能设计与运行系统的节能设计与运行 工程信息反馈工程信息反馈 工程设计实例工程设计实例第二页，共73页。学时安排学时安排 32学时：理论学时：理论22学时，上机学时，上机10学时学时考试考试(kosh)方式方式 闭卷考试闭卷考试(kosh)评分标准评分标准 平时成绩：平时成绩：20%上机成绩：上机成绩：30%理论考试理论考试(kosh)：50%第三页，共73页。绪论绪论(xln)一、什么是暖通空调一、什么是暖通空调采暖通风采暖通风(tng fng)与空气调节与空气调节HVACHeating、Ventilating&Air Conditioning第四页，共73页。n暖通空调的任务是什么？暖
3、通空调的任务是什么？n维持一种室内环境，使其满足维持一种室内环境，使其满足n1、人的舒适与健康、人的舒适与健康(jinkng)n2、工业产品质量、工业产品质量n3、提高劳动效率、提高劳动效率第五页，共73页。1、采暖（、采暖（Heating）又称供暖又称供暖定义：按需要给建筑物供给热能，保证室内温度按人们要定义：按需要给建筑物供给热能，保证室内温度按人们要求持续在高于外界环境。求持续在高于外界环境。是人类最早期开始使用的室内温度指标控制手段。是人类最早期开始使用的室内温度指标控制手段。分类：分类：分散式：热源与散热设备在一处，火坑、火炉、火墙、分散式：热源与散热设备在一处，火坑、火炉、火墙、火
4、地。火地。集中式：热源与散热设备分开，目前的楼房中。集中式：热源与散热设备分开，目前的楼房中。采暖系统的影响：舒适感（温度），卫生、美观采暖系统的影响：舒适感（温度），卫生、美观(migun)、能量的有效利用。、能量的有效利用。第六页，共73页。2、通风（、通风（Ventilating）定义：向房间送入，或由房间排出空气的过程。定义：向房间送入，或由房间排出空气的过程。目的：利用室外空气（称新鲜空气或新风）来置换目的：利用室外空气（称新鲜空气或新风）来置换建筑物内的空气（称室内空气）建筑物内的空气（称室内空气）功能：功能：提供人呼吸需要的氧气；提供人呼吸需要的氧气；稀释室内污染物或气味；稀释室
5、内污染物或气味；排除排除(pich)工艺过程产生的污染物；工艺过程产生的污染物；除去室内多余的热量（余热）和湿量（余湿）；除去室内多余的热量（余热）和湿量（余湿）；提供燃烧设备所需氧气。提供燃烧设备所需氧气。第七页，共73页。3、空气调节、空气调节(kn q dio ji)（Air Conditioning）简称空调简称空调第八页，共73页。空调技术需要涉及以下空调技术需要涉及以下(yxi)主要内容：主要内容：1.特定空间特定空间(kngjin)内、外干扰量的确定内、外干扰量的确定与计算与计算2.空气的处理方法与装置的选择空气的处理方法与装置的选择3.空调系统形式的确定与设计空调系统形式的确定
6、与设计4.气流组织设计与风口选择气流组织设计与风口选择5.空气的净化处理空气的净化处理6.空调系统的消声、隔振、测试与调整空调系统的消声、隔振、测试与调整第九页，共73页。空调的基本空调的基本(jbn)方法和系统组成方法和系统组成n空调的基本方法：以空气为介质空调的基本方法：以空气为介质(jizh)，使送风，使送风参数不同来达到控制特定空间内空气参数的目的。参数不同来达到控制特定空间内空气参数的目的。n典型空调系统主要由四部分组成：典型空调系统主要由四部分组成：n被调对象被调对象n空气处理设备空气处理设备n空气输送设备空气输送设备n空气分配设备空气分配设备第十页，共73页。空调空调(kn di
7、o)的系统组成的系统组成第十一页，共73页。空调的系统空调的系统(xtng)组成组成第十二页，共73页。空调空调(kn dio)的系统组成的系统组成第十三页，共73页。空调空调(kn dio)的系统组成的系统组成第十四页，共73页。空调空调(kn dio)的系统组成的系统组成第十五页，共73页。空调空调(kn dio)的系统组成的系统组成第十六页，共73页。空调空调(kn dio)的系统组成的系统组成第十七页，共73页。二、暖通空调二、暖通空调(kn dio)系统的分类系统的分类1、按对建筑环境控制功能分类。、按对建筑环境控制功能分类。分两大类分两大类（1）热湿环境为主要控制对象的系统）热湿环
8、境为主要控制对象的系统主要控制主要控制 建筑物室内建筑物室内(sh ni)的温湿度，有空调系统和采暖的温湿度，有空调系统和采暖系统。系统。（2）以污染物为主要控制对象的系统）以污染物为主要控制对象的系统主要控主要控 制室内制室内(sh ni)空气品质，有通风系统和建筑防烟空气品质，有通风系统和建筑防烟排烟系统等。排烟系统等。上述两大类的控制对象和功能互有交叉。上述两大类的控制对象和功能互有交叉。第十八页，共73页。二、按承担二、按承担(chngdn)热负荷，冷负荷和湿负荷的介热负荷，冷负荷和湿负荷的介质分类质分类n分为四大类分为四大类n全水系统全水系统系统中全部用水承担室内的冷、热负荷，介质为
9、热水系统中全部用水承担室内的冷、热负荷，介质为热水时，向室内提供热量，如热水供暖，为冷水时，（常称冷冻水）时，向室内提供热量，如热水供暖，为冷水时，（常称冷冻水）向室内提供冷量，承担室内冷负荷和湿负荷，风机盘管系统。向室内提供冷量，承担室内冷负荷和湿负荷，风机盘管系统。n全空气系统全空气系统以空气为介质，向室内提供热量或冷量。如全空气以空气为介质，向室内提供热量或冷量。如全空气空调系统，向室内提供处理后冷空气以除去室内显热冷负荷和潜空调系统，向室内提供处理后冷空气以除去室内显热冷负荷和潜热冷负荷。热冷负荷。n空气水系统空气水系统以空气和水为介质，共同承担室内负荷。风机盘以空气和水为介质，共同承
10、担室内负荷。风机盘管管+新风系统。新风系统。n冷剂系统冷剂系统以制冷剂为介质，直接以制冷剂为介质，直接(zhji)对室内空气进行冷却对室内空气进行冷却去湿或加热，又称机组式系统。去湿或加热，又称机组式系统。第十九页，共73页。制冷机循环制冷机循环(xnhun)示意图示意图第二十页，共73页。全空气全空气(kngq)系统示意图系统示意图第二十一页，共73页。全水系统全水系统(xtng)示意图示意图第二十二页，共73页。空气空气(kngq)水系统示意图水系统示意图第二十三页，共73页。冷剂空调冷剂空调(kn dio)系统示系统示意图意图第二十四页，共73页。冷剂空调冷剂空调(kn dio)系统示意
11、系统示意图图第二十五页，共73页。中央空调系统中央空调系统(xtng)示意示意图图第二十六页，共73页。第一章第一章 热湿环境热湿环境(hunjng)(hunjng)第二十七页，共73页。1-1 热湿环境的构成及对人体热湿环境的构成及对人体(rnt)的的作用作用一、热湿环境一、热湿环境(hunjng)的构成的构成人体与外界的热交换人体与外界的热交换显热交换显热交换人体对流热交换人体对流热交换呼吸对流热交换呼吸对流热交换辐射热交换辐射热交换潜热交换潜热交换皮肤表面蒸发放热皮肤表面蒸发放热呼吸蒸发放热呼吸蒸发放热第二十八页，共73页。代谢热代谢热=蒸发散热蒸发散热+对流对流(duli)散热散热+辐
12、射散热辐射散热+对外做功对外做功+身体身体蓄热量蓄热量n热平衡方程热平衡方程(fngchng)：人体人体(rnt)蓄热量蓄热量人体代谢产人体代谢产热量热量 活动强度活动强度M、着衣量、着衣量Iclt tr r人体对外作人体对外作功功人体与环境辐人体与环境辐射换热射换热呼吸及人体呼吸及人体与环境对流与环境对流换热换热呼吸和皮肤呼吸和皮肤表面蒸发散表面蒸发散热热、vu热湿环境的构成：热湿环境的构成：空气温度空气温度t、相对湿度、相对湿度 、速度、速度v、平均辐射温度、平均辐射温度tr、人体着衣热、人体着衣热阻和代谢率。阻和代谢率。第二十九页，共73页。平均辐射温度平均辐射温度:一个一个(y)假想的
13、等温围合面的表面温度，它与人体间假想的等温围合面的表面温度，它与人体间的辐射热交换量等于人体周围实际的非等温围合面与人体间的辐射热交换量等于人体周围实际的非等温围合面与人体间的辐射热交换量。的辐射热交换量。=第三十页，共73页。代谢代谢(dixi)热热=蒸发散热蒸发散热+对流散热对流散热+辐射散热辐射散热+对外做功对外做功+身体蓄身体蓄热量热量n热平衡方程热平衡方程(fngchng)：人体人体(rnt)蓄热量蓄热量人体代谢产人体代谢产热量热量 活动强度活动强度M、着衣量、着衣量Iclt tr r人体对外作人体对外作功功人体与环境人体与环境辐射换热辐射换热呼吸及人体与呼吸及人体与环境对流换热环境
14、对流换热呼吸和皮呼吸和皮肤表面蒸肤表面蒸发散热发散热、vu热湿环境的构成：热湿环境的构成：空气温度空气温度t、相对湿度、相对湿度 、速度、速度v、平均辐射温度、平均辐射温度tr、人体着衣热阻、人体着衣热阻和代谢率。和代谢率。第三十一页，共73页。人体人体人体人体(rnt)(rnt)的正常温度：的正常温度：的正常温度：的正常温度：HotCold38 oC32 oC36.537人体与非生物体的区别：人体人体与非生物体的区别：人体的温度和散热量并不完全由环的温度和散热量并不完全由环境因素决定，在一定环境参数境因素决定，在一定环境参数范围内人体的体温调节系统范围内人体的体温调节系统(xtng)可以将人
15、体的核心温可以将人体的核心温度维持在一个适合于生存的较度维持在一个适合于生存的较窄的范围内。窄的范围内。第三十二页，共73页。u自动散热调节自动散热调节(tioji)方式方式u血管扩张，增加流向皮肤层的血流，提高表皮温血管扩张，增加流向皮肤层的血流，提高表皮温度度u出汗出汗u自动御寒调节自动御寒调节(tioji)方式方式u血管收缩，减少流向皮肤层的血流，降低表皮温血管收缩，减少流向皮肤层的血流，降低表皮温度度u通过冷颤增加代谢率通过冷颤增加代谢率第三十三页，共73页。蓄热量不同时蓄热量不同时(tngsh)的生的生理现象理现象S0：体温体温(twn)升高，升高，40时，出汗停止；时，出汗停止；4
16、3.5 时，呼吸停止，人死亡。时，呼吸停止，人死亡。S0:体温降低，人体体温降低，人体(rnt)颤抖；颤抖；34时，停止颤抖；时，停止颤抖；28时，呼吸停止，人死亡。时，呼吸停止，人死亡。第三十四页，共73页。人体感到舒适的必要条件：S=0（不冷不热）人体感到舒适的充分条件(chn fn tio jin)：人体按正常比例散热人体人体(rnt)正常的散热比例：正常的散热比例：对流散热对流散热/总散热总散热辐射散热辐射散热/总散热总散热呼吸、无感觉蒸呼吸、无感觉蒸发散热发散热/总散热总散热2530%4550%2530%第三十五页，共73页。u各影响因素对人体的作用是紧密相关的。各影响因素对人体的作
17、用是紧密相关的。u在一定的气温下，相对湿度越大，人体通过蒸发在一定的气温下，相对湿度越大，人体通过蒸发(zhngf)的散热量就越少，越容易感到闷热，反之通的散热量就越少，越容易感到闷热，反之通过蒸发过蒸发(zhngf)的散热量越大，人体就会感到凉爽；的散热量越大，人体就会感到凉爽；u在一定的相对湿度下，气温越高通过对流的散热量越在一定的相对湿度下，气温越高通过对流的散热量越少，人体感觉热，反之人体感觉冷。少，人体感觉热，反之人体感觉冷。u当气温高一点湿度低一点的热环境和气温低一点湿度当气温高一点湿度低一点的热环境和气温低一点湿度高一点热环境可以对人体有相同的热作用效果。高一点热环境可以对人体有
18、相同的热作用效果。第三十六页，共73页。u显然，组成热环境的各影响因素的不同组合，热环显然，组成热环境的各影响因素的不同组合，热环境对人体可以有不同的作用效果，但也可以有相同境对人体可以有不同的作用效果，但也可以有相同的作用效果。从暖通空调的角度来看，不同的组合的作用效果。从暖通空调的角度来看，不同的组合暖通空调系统的能耗一般是不同的。暖通空调系统的能耗一般是不同的。u因此，采用什么样的暖通空调方式、参数组合才能因此，采用什么样的暖通空调方式、参数组合才能使人体更舒适、暖通空调系统更易于实现、更节能使人体更舒适、暖通空调系统更易于实现、更节能成为成为(chngwi)热湿环境在暖通空调领域的应用
19、研热湿环境在暖通空调领域的应用研究的主要课题之一。究的主要课题之一。第三十七页，共73页。u影响热湿环境的各因素的不同组合可以得到相同影响热湿环境的各因素的不同组合可以得到相同效应的热湿环境。如何衡量这些因素对人体的共效应的热湿环境。如何衡量这些因素对人体的共同作用效果，人体在这个环境中的冷热同作用效果，人体在这个环境中的冷热(ln r)感觉如何，如何定量地表示？感觉如何，如何定量地表示？热湿环境热湿环境(hunjng)评评价价第三十八页，共73页。1-2 热湿环境的评价方法热湿环境的评价方法(fngf)与评与评价指标价指标反映人体反映人体(rnt)对热湿环境的真实感受对热湿环境的真实感受第三
20、十九页，共73页。一、预测一、预测(yc)平均冷热感平均冷热感PMV当当S=0时：时：热舒适热舒适热舒适热舒适(shsh)(shsh)方程方程方程方程S PMV：客观物理量：客观物理量感觉主观感觉主观(zhgun)定量定量第四十页，共73页。表表1.1 PMV和冷热和冷热(ln r)感的程度对应感的程度对应PMV -3 -2 -1 0 +1 +2 +3冷热感非常冷冷有点冷不冷不热 有点热 热非常热不满足率99 75 25 5 25 75 99通过通过(tnggu)满意度描述，由大量试验满意度描述，由大量试验获得获得PMV PPD第四十一页，共73页。PMVPPDuuPMVPMV指标只代表了同一
21、环指标只代表了同一环指标只代表了同一环指标只代表了同一环境下绝大多数人的感觉境下绝大多数人的感觉境下绝大多数人的感觉境下绝大多数人的感觉(gnju)(gnju)，不能代表所有，不能代表所有，不能代表所有，不能代表所有个人的感觉个人的感觉个人的感觉个人的感觉(gnju)(gnju)。uuPPDPPD是通过概率分析确定是通过概率分析确定是通过概率分析确定是通过概率分析确定某环境条件下人群不满意某环境条件下人群不满意某环境条件下人群不满意某环境条件下人群不满意的百分数的百分数的百分数的百分数uu即便达到即便达到即便达到即便达到 PMV PMV0 0，仍然，仍然，仍然，仍然有有有有5 5的人不满意。的
22、人不满意。的人不满意。的人不满意。uFanger：PMV11（PPD27%）满意（被满意（被“采采暖通风与空气调节设计规范暖通风与空气调节设计规范”GB 50019-2003引用引用(ynyng)）uISO7330：PMV0.50.5（PPD10%）舒适舒适第四十二页，共73页。环境参数环境参数环境参数环境参数活动量活动量衣着衣着(yzhu)可以有多种组合可以有多种组合(zh)，达到同样的感觉，达到同样的感觉PMV季节季节温度温度t相对湿度相对湿度 速度速度v夏季夏季 222840650.3m/s冬季冬季 182430600.2m/st：决定：决定(judng)了能耗了能耗 ：决定了排汗决定了
23、排汗气流形式气流形式干冷干冷湿冷湿冷闷热闷热采暖通风与空气调节设计采暖通风与空气调节设计规范规范 GB 50019-2003：第四十三页，共73页。应用应用(yngyng)u调整参数获得最经济而又舒适的热环境调整参数获得最经济而又舒适的热环境u设计及预测应用设计及预测应用u 设计参数设计参数(ta、a、va、tr、M、Icl)预测待建预测待建建筑室内热环境舒适性程度，并不断修改参数达到建筑室内热环境舒适性程度，并不断修改参数达到(d do)ISO。u评价已有建筑热环境舒适性评价已有建筑热环境舒适性u 对民用建筑进行民意测验对民用建筑进行民意测验室内热环境舒适性评室内热环境舒适性评价。价。第四十
24、四页，共73页。二、新标准二、新标准(biozhn)有效温度有效温度SET*SET*：冷热感觉及人体与环境的热交换量与实际环：冷热感觉及人体与环境的热交换量与实际环境等同的相对湿度为境等同的相对湿度为50%的标准环境的气温。的标准环境的气温。标准环境：相对湿度标准环境：相对湿度50%、风速、风速0.1m/s、人体代谢、人体代谢量量1.0met，着衣热阻，着衣热阻0.6clo的环境。的环境。输入值：实际气温输入值：实际气温t，平均辐射温度，平均辐射温度tr、风速、风速v、相、相对湿度对湿度、代谢量、代谢量M、实际着衣热阻、实际着衣热阻Icl由于在计算由于在计算SET*的过程中，全部考虑了热环境的
25、六的过程中，全部考虑了热环境的六大大(li d)要素，因而可以说要素，因而可以说SET*比比PMV具有更加具有更加广泛的适用性。广泛的适用性。第四十五页，共73页。SET*=24SET*=24第四十六页，共73页。SET/1030冷颤冷颤(ln chn)身体身体(shnt)慢慢慢慢变冷变冷血管血管(xugun)收缩收缩适中适中轻微出轻微出汗，血汗，血管扩张管扩张出汗出汗大量大量出汗出汗调节调节失调失调冷冷冷冷令人非常令人非常不满意不满意凉凉凉凉令人令人不满不满稍凉稍凉稍凉稍凉令人有些令人有些不满不满舒适舒适舒适舒适令人令人满意满意稍暖稍暖稍暖稍暖令人有些令人有些不满不满温暖温暖温暖温暖令人不舒
26、适令人不舒适和不满和不满热热热热令人非令人非常不满常不满很热很热很热很热很不很不舒适舒适感觉感觉生理反应生理反应SET*与生理、感觉等的关联与生理、感觉等的关联第四十七页，共73页。1-3 热湿环境参数测量热湿环境参数测量(cling)u人体感觉冷热环境的基本要素如上所述有：空气温度；人体感觉冷热环境的基本要素如上所述有：空气温度；相对湿度；风速；辐射温度；着衣热阻；代谢量六大相对湿度；风速；辐射温度；着衣热阻；代谢量六大要素。要素。u这些要素在不同的场合、不同的时间，对环境和人体这些要素在不同的场合、不同的时间，对环境和人体作用大小是不同的，有的因素作用大小是不同的，有的因素(yn s)在某
27、种场合是主在某种场合是主要因素要因素(yn s)而在另外的场合就成了次要因素而在另外的场合就成了次要因素(yn s)。u如在全空气系统中，空气的温度、风速和湿度是主要如在全空气系统中，空气的温度、风速和湿度是主要因素因素(yn s)；而在辐射采暖系统中主要的因素；而在辐射采暖系统中主要的因素(yn s)就成了气温、湿度和辐射温度了。就成了气温、湿度和辐射温度了。u介绍基本要素的检测方法介绍基本要素的检测方法。第四十八页，共73页。一、温度一、温度(wnd)u热膨胀直读式温度计、热电偶温度计、电阻热膨胀直读式温度计、热电偶温度计、电阻(dinz)温度计、温度计、非接触式等。非接触式等。1温度的表
28、示温度的表示(biosh)方法方法2温度计的种类温度计的种类u通常采用水银温度计或者是已经用标准温度计校正过的温通常采用水银温度计或者是已经用标准温度计校正过的温度计。度计。3温度计的校正温度计的校正第四十九页，共73页。一、温度一、温度(wnd)u首先要选择确定测点的位置。通常是在的高度测量，这是首先要选择确定测点的位置。通常是在的高度测量，这是因为人在居室内活动因为人在居室内活动(hu dng)的范围都在离地面的范围都在离地面2m的范的范围。在围。在IS0 7726中推荐室温的测定高度为离地面，。中推荐室温的测定高度为离地面，。u对于不同的建筑、不同的空调系统、在不同的时间其室温对于不同的
29、建筑、不同的空调系统、在不同的时间其室温的分布一般是不同的，因此，在进行室温测量时应根据具的分布一般是不同的，因此，在进行室温测量时应根据具体需要在有代表性的平面位置和高度位置上布置测点。体需要在有代表性的平面位置和高度位置上布置测点。4室温室温(sh wn)的测的测定定第五十页，共73页。一、温度一、温度(wnd)u对于非稳态的室温测定，应选择热惰性较小的温度计，对于非稳态的室温测定，应选择热惰性较小的温度计，如热电偶温度计。如热电偶温度计。u对于辐射影响较明显的场合，在测量室温时要注意防对于辐射影响较明显的场合，在测量室温时要注意防止辐射的影响，可以在测头罩止辐射的影响，可以在测头罩(tu
30、 zho)上一个用黑度上一个用黑度较小的铝箔作成的筒状物，但当测头直径小于较小的铝箔作成的筒状物，但当测头直径小于0.10.2mm时可以不用辐射罩。时可以不用辐射罩。4室温室温(sh wn)的测的测定定第五十一页，共73页。一、温度一、温度(wnd)u热辐射的测定就是测定与人体进行辐射热交换的墙壁、热辐射的测定就是测定与人体进行辐射热交换的墙壁、家具等表面的温度，通过计算求出辐射热交换量和平均家具等表面的温度，通过计算求出辐射热交换量和平均辐射温度，或者测定空间某点的辐射温度或辐射热量。辐射温度，或者测定空间某点的辐射温度或辐射热量。u（1）接触法测定周围表面的温度）接触法测定周围表面的温度u
31、注意：注意：使测头尽量细小；使测头尽量细小；测点应尽量选择能代表表测点应尽量选择能代表表面温度的点；面温度的点；测头要与表面充分接触；测头要与表面充分接触；测量信号引测量信号引出线从测点沿着表面要达出线从测点沿着表面要达20cm左右；左右；尽可能消除干扰尽可能消除干扰(gnro)表面温度的影响。表面温度的影响。5辐射辐射(fsh)的测定的测定第五十二页，共73页。一、温度一、温度(wnd)u（2）非接触法测定周围表面温度）非接触法测定周围表面温度u采用红外线辐射温度计测量周围表面温度的一种方法。采用红外线辐射温度计测量周围表面温度的一种方法。由于它不接触周围表面，因而不影响表面温度，更加由于它
32、不接触周围表面，因而不影响表面温度，更加(gnji)简便地测定。简便地测定。u分为点测型和测量表面温度分布的热画像型。分为点测型和测量表面温度分布的热画像型。5辐射辐射(fsh)的测定的测定第五十三页，共73页。一、温度一、温度(wnd)u（3）黑球温度计）黑球温度计u黑球温度计是通过测量无发热球的辐射与对流达到热平衡黑球温度计是通过测量无发热球的辐射与对流达到热平衡时的温度，从而求出平均辐射温度。时的温度，从而求出平均辐射温度。u由黑球温度由黑球温度tg、气温、气温ta、和风速、和风速v的测定值可以计算出平的测定值可以计算出平均辐射温度均辐射温度tr。u这个平均辐射温度这个平均辐射温度tr，
33、由于球和人体的大小、形状都有明，由于球和人体的大小、形状都有明显的不同，因此严格地讲它与环境对人体的平均辐射温度显的不同，因此严格地讲它与环境对人体的平均辐射温度是不同的。但是对于一般的室内环境它和人体的感觉比较是不同的。但是对于一般的室内环境它和人体的感觉比较接近接近(jijn)，因而可以近似使用。特别是当气流速度很，因而可以近似使用。特别是当气流速度很小时，其表示的温度与环境对人体的作用温度基本一致。小时，其表示的温度与环境对人体的作用温度基本一致。5辐射辐射(fsh)的测的测定定第五十四页，共73页。一、温度一、温度(wnd)u（3）黑球温度计）黑球温度计u由于由于(yuy)球内的空气球
34、内的空气有一定的热容量，因而有一定的热容量，因而测量具有一定的延迟性，测量具有一定的延迟性，使用时要考虑测定时间。使用时要考虑测定时间。同时，读取数据时人体同时，读取数据时人体不要长时间地靠近温度不要长时间地靠近温度计，还要避免靠近其他计，还要避免靠近其他发热体。发热体。5辐射辐射(fsh)的测定的测定第五十五页，共73页。干湿球温度计干湿球温度计黑球黑球(hi qi)温度计温度计第五十六页，共73页。二、湿度二、湿度(shd)u绝对湿度：单位质量的干空气中含水蒸气的量。绝对湿度：单位质量的干空气中含水蒸气的量。u相对湿度相对湿度(xingdu shd)：一定的温度下空气中的水蒸：一定的温度下
35、空气中的水蒸气分压力和同温度下空气中水蒸气的饱和分压力之比的气分压力和同温度下空气中水蒸气的饱和分压力之比的百分数。百分数。u露点温度：当水蒸气分压力与某一温度下所对应的水蒸露点温度：当水蒸气分压力与某一温度下所对应的水蒸气饱和分压力相等时，所对应的这个温度就是这个水蒸气饱和分压力相等时，所对应的这个温度就是这个水蒸气分压力下的露点温度。气分压力下的露点温度。1湿度湿度(shd)的表示的表示第五十七页，共73页。二、湿度二、湿度(shd)u(1)阿斯曼通风干湿球温度计阿斯曼通风干湿球温度计u测量空气的干、湿球温度，据此计算或从测量空气的干、湿球温度，据此计算或从h-d图上查得空气图上查得空气的
36、湿度。的湿度。u(2)电阻电阻(dinz)式湿度计式湿度计u利用陶瓷等对水蒸气有很好的附着性，附着水蒸气量的改变利用陶瓷等对水蒸气有很好的附着性，附着水蒸气量的改变引起电阻引起电阻(dinz)变化的特性来测量湿度。变化的特性来测量湿度。u(3)电容式湿度计电容式湿度计u利用电容随湿度的变化而改变的特性进行湿度测量。利用电容随湿度的变化而改变的特性进行湿度测量。u(4)毛发式湿度计毛发式湿度计u毛发和植物纤维等会随周围湿度的变化而长度会伸缩。毛发和植物纤维等会随周围湿度的变化而长度会伸缩。2湿度计的种类湿度计的种类(zhngli)第五十八页，共73页。二、湿度二、湿度(shd)u在室内对湿度进行
37、简易测定的场合，通常在室内对湿度进行简易测定的场合，通常(tngchng)采用数采用数字式湿度计。字式湿度计。u采用阿斯曼通风干湿球温度计测量湿度时，为了使其达到平采用阿斯曼通风干湿球温度计测量湿度时，为了使其达到平衡，每点测量需要衡，每点测量需要35min以上。即使是采用电阻和电容式以上。即使是采用电阻和电容式湿度计，也要考虑时间延滞性问题。湿度计，也要考虑时间延滞性问题。3.湿度湿度(shd)的测量的测量第五十九页，共73页。三、空气流速三、空气流速u空气的流速是形成热环境的四个基本要素之一，空气的流速是形成热环境的四个基本要素之一，同时还直接关系到室内热量及粉尘、有害气体等同时还直接关系
38、到室内热量及粉尘、有害气体等污染物的扩散。空气的流速主要以平均污染物的扩散。空气的流速主要以平均(pngjn)风速进行评价。风速进行评价。1风速仪的种类风速仪的种类(zhngli)u机械式风速仪、热线风速仪、测压管、激光机械式风速仪、热线风速仪、测压管、激光(jgung)多普勒测速技术多普勒测速技术第六十页，共73页。三、空气流速三、空气流速u气流速度的测量高度，以离地面气流速度的测量高度，以离地面10cm和和100120cm的的高度为好。在这两个高度位置正好是坐着的人着衣量高度为好。在这两个高度位置正好是坐着的人着衣量少的脚踝少的脚踝(jio hui)关节部和裸露的脖子、头的部位，关节部和裸
39、露的脖子、头的部位，这些部位对气流十分敏感。这些部位对气流十分敏感。u除了人员的工作位置等具有代表性的位置外，在近壁除了人员的工作位置等具有代表性的位置外，在近壁面和空调系统吹出口下方及近旁处也需设立测定点。面和空调系统吹出口下方及近旁处也需设立测定点。u测量时，对于平均流速的测定要考虑到风速仪的时间测量时，对于平均流速的测定要考虑到风速仪的时间延滞性；对于测量风速变动的场合要使用反应时间短延滞性；对于测量风速变动的场合要使用反应时间短的风速仪。的风速仪。2.室内室内(sh ni)空气流速空气流速的测定的测定第六十一页，共73页。四、着衣量四、着衣量u冬天我们穿着毛衣冬天我们穿着毛衣(moy)
40、等就是为了防止热的散发，此时等就是为了防止热的散发，此时毛衣毛衣(moy)等起着热阻的作用，表示着衣热阻的单位是等起着热阻的作用，表示着衣热阻的单位是clo值，值，1clo相当于男性穿着西装时的热阻。相当于男性穿着西装时的热阻。u1clo 0.155(m2/W)uclo值越大衣服的热阻越大。值越大衣服的热阻越大。1着衣量及热阻着衣量及热阻第六十二页，共73页。四、着衣量四、着衣量u(1)温度测定法温度测定法u在十分在十分(shfn)平静的环境中测量被试验者着衣的表面温平静的环境中测量被试验者着衣的表面温度度tcl、衣服内的皮肤温度、衣服内的皮肤温度tsk及作用温度及作用温度to（当气温和作用（
41、当气温和作用于人体的平均辐射温度相等时可以用空气温度代替），根于人体的平均辐射温度相等时可以用空气温度代替），根据热平衡从下式求出全体着衣的热阻据热平衡从下式求出全体着衣的热阻clo值：值：2着衣热阻着衣热阻(clo值值)的测定的测定(cdng)h人体人体(rnt)的综合换热系数，的综合换热系数，W(m2)；u在气温为在气温为2025时，着衣内皮肤温度的经验值如下：时，着衣内皮肤温度的经验值如下：u男性：男性：女性：女性：第六十三页，共73页。四、着衣量四、着衣量u(2)衣服重量测定法衣服重量测定法u在气温在气温20，相对湿度，相对湿度6065的恒温恒湿环境中称的恒温恒湿环境中称取其重量取其重
42、量w(g)，然后，然后(rnhu)按下面的计算式求得其按下面的计算式求得其clo值：值：u男性衣服，且男性衣服，且W3000g，u (clo)u女性衣服，且女性衣服，且W2000g，u (clo)u式中式中W衣服总重量，衣服总重量，g。2着衣热阻着衣热阻(clo值值)的测定的测定(cdng)第六十四页，共73页。四、着衣量四、着衣量u(3)多件衣服多件衣服(y fu)的的clo值值u已知单件衣服已知单件衣服(y fu)的的clo值值Iclo，i，则多件衣服，则多件衣服(y fu)的的热阻值可按下式计算：热阻值可按下式计算：u男性衣服男性衣服(y fu)，总热阻不超过，总热阻不超过lclo时，时
43、，u (clo)u女性衣服女性衣服(y fu)，总热阻值不超过，总热阻值不超过lclo时，时，u (clo)2着衣热阻着衣热阻(clo值值)的测定的测定(cdng)第六十五页，共73页。五、代谢五、代谢(dixi)量量u影响因素多：影响因素多：u精神活动：脑的能量来源主要靠糖氧化释放能量，安静思考精神活动：脑的能量来源主要靠糖氧化释放能量，安静思考时影响不大，但精神紧张时，产热量增多，能量代谢率增高。时影响不大，但精神紧张时，产热量增多，能量代谢率增高。u食物的特殊动力效应：进食后，机体内能产生额外热量，称食物的特殊动力效应：进食后，机体内能产生额外热量，称为食物的特殊动力效应。其中蛋白质最强
44、，脂肪次之，糖类为食物的特殊动力效应。其中蛋白质最强，脂肪次之，糖类最少。最少。u环境温度：人在安静状态下，在环境温度：人在安静状态下，在22.535的环境中最为稳定。的环境中最为稳定。环境温度过低可使肌肉紧张性增强环境温度过低可使肌肉紧张性增强(zngqing)，能量代谢增，能量代谢增高。环境温度过高，可使体内物质代谢加强，能量代谢也会高。环境温度过高，可使体内物质代谢加强，能量代谢也会增高。增高。第六十六页，共73页。五、代谢五、代谢(dixi)量量u性别：男性性别：男性(nnxng)高于女性高于女性u年龄：少年高于老人年龄：少年高于老人u肌肉活动：它对能量代谢的影响最为显著。主要以增加肌
45、肉活动：它对能量代谢的影响最为显著。主要以增加肌肉耗氧量而做功，使能量代谢率升高。肌肉耗氧量而做功，使能量代谢率升高。u代谢率单位代谢率单位 met：1 met=58.2 W/m2，即成年男子静坐，即成年男子静坐时的代谢率。时的代谢率。u一般室内运动代谢率多在一般室内运动代谢率多在5 met 以下。以下。第六十七页，共73页。五、代谢五、代谢(dixi)量量u测定各种场合代谢量的方法有直接法和间接法。测定各种场合代谢量的方法有直接法和间接法。u(1)直接法直接法u直接测量人体各部分向外界散发的能量，包括辐射、直接测量人体各部分向外界散发的能量，包括辐射、对流、蒸发、做功对流、蒸发、做功(zug
46、ng)等。当人体的体温恒定等。当人体的体温恒定时，代谢量和散发量相等。时，代谢量和散发量相等。u(2)间接法间接法u通过测定人体氧气摄入量来测定人体代谢量的方法。通过测定人体氧气摄入量来测定人体代谢量的方法。u通过测量呼吸量和呼气中氧气和二氧化碳的浓度，算通过测量呼吸量和呼气中氧气和二氧化碳的浓度，算出氧气的摄入量，从而计算出代谢量。出氧气的摄入量，从而计算出代谢量。第六十八页，共73页。uM人体的代谢人体的代谢(dixi)量，量，met；uRQ呼吸商，被摄取的呼吸商，被摄取的O2量和排出的量和排出的CO2量的比，一量的比，一般在般在0.71.0之间，安静时为之间，安静时为0.83，重作业时接
47、近，重作业时接近1.0；uVO2O2的消耗量，的消耗量，Lmin；uAd是人体的体表面积，是人体的体表面积，m2；uWt体重，体重，kg；uHt身高，身高，m。第六十九页，共73页。1-4 暖通空调暖通空调(kn dio)系统与热湿环境系统与热湿环境u室外的寒暑如何影响室内，暖通空调系统室外的寒暑如何影响室内，暖通空调系统(xtng)怎样保怎样保持室内的热湿环境？持室内的热湿环境？u一、室内热湿环境的内扰与外扰一、室内热湿环境的内扰与外扰A:A:室外气象条件室外气象条件室外气象条件室外气象条件外扰外扰外扰外扰 B:B:室内发热室内发热室内发热室内发热/湿湿湿湿/尘量尘量尘量尘量 内扰（照明、设
48、备、人体等）内扰（照明、设备、人体等）内扰（照明、设备、人体等）内扰（照明、设备、人体等）C:C:空调空调空调空调(kn dio)(kn dio)方式方式方式方式 广义外扰广义外扰广义外扰广义外扰外外外外扰扰扰扰作作作作用用用用方方方方式式式式：热热交交换换：太太阳阳辐辐射射（透透明明/半半透透明明体体）、热传导（围护结构）、热传导（围护结构）/对流辐射对流辐射 空气交换：空气交换：空气渗透、空调送风空气渗透、空调送风内扰作用方式：内扰作用方式：内扰作用方式：内扰作用方式：辐射辐射 对流对流 蒸发蒸发 第七十页，共73页。1-4 暖通空调暖通空调(kn dio)系统与热湿环境系统与热湿环境二、
49、暖通空调系统二、暖通空调系统(xtng)与热湿环境与热湿环境暖通空调系统暖通空调系统(xtng)的作用就是抵御室内热湿环境的作用就是抵御室内热湿环境的内扰和外扰，维持人们所需的热湿环境。的内扰和外扰，维持人们所需的热湿环境。以控制室内空气参数为主体的暖通空调系统以控制室内空气参数为主体的暖通空调系统(xtng)存在的问题？存在的问题？空气空气(kngq)状态参数不能够全面地代表状态参数不能够全面地代表人体对环境的冷热感觉人体对环境的冷热感觉内扰、外扰和暖通空调系统，对室内环境的内扰、外扰和暖通空调系统，对室内环境的作用过程是缓慢的，延滞性很大作用过程是缓慢的，延滞性很大节能性较差节能性较差第七
50、十一页，共73页。1-4 暖通空调系统暖通空调系统(xtng)与热湿环境与热湿环境对于舒适性热湿环境，环境的作用对象是人体对于舒适性热湿环境，环境的作用对象是人体(rnt)，而不，而不是空气或其他。是空气或其他。热湿环境的六大因素共同作用于人体热湿环境的六大因素共同作用于人体(rnt)，它们对人体，它们对人体(rnt)的作用程度可以用热环境评价指标如的作用程度可以用热环境评价指标如SET*、PMV等等来衡量。而当来衡量。而当SET*值一定时人体值一定时人体(rnt)的冷热感觉是相同的冷热感觉是相同的。的。相同的相同的SET*值值很多组不同的参数很多组不同的参数(cnsh)组合组合最最佳组合佳组