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1、,建筑物理工程 第二章 建筑室内热环境,环境人,视觉 听觉 触觉 味觉 热感觉,光环境 声环境 接触物 食物 热环境,内容安排,湿空气 人体热感觉 影响因素与评价指标 实际应用,湿空气,湿空气中水蒸气的含量很少，但其含量的变化对湿空气的热物理性质有重要影响。,温度一定，湿空气中水蒸气的含量有一个最大限度，超过此限度，水蒸气就会凝结成水从空气中析出（雾气、雾滴），此时的湿空气称为饱和湿空气。,湿空气的状态参数,大气压力p,水蒸气分压力pq,饱和水蒸气分压力pqb,露点温度td,大气压力p：空气层对单位地球表面形成的压力。不是一个定值，海拔越高，大气压越低。,水蒸气分压力pq：湿空气中的水蒸气所产
2、生的压力。p pq+ pa,饱和水蒸气分压力pqb：饱和湿空气的水蒸气分压力。pqb值只与温度有关。一个大气压下，温度越高，饱和水蒸气分压力越大。,绝对湿度f：单位体积湿空气中所含水蒸气的质量，kg/m3。,含湿量d：单位质量干空气中所含水蒸气的质量，kg/kg干空气。,相对湿度：一定大气压下，湿空气的绝对湿度（水蒸气分压力）与同温度下饱和湿空气的绝对湿度（水蒸气分压力）之比。建筑热工设计中常用来评价环境潮湿程度。,露点温度td：在湿空气的压力和含湿量保持不变的情况下，冷却空气达到饱和湿空气状态时的温度。是判断湿空气结露与否的重要参数。,例题：某房间的室内空气温度为26C，相对湿度为70，房间
3、自来水供水管表面温度为15C，问水管表面是否结露？,解答：26C饱和水蒸气分压力为3361.0Pa。 26C，70湿空气的水蒸气分压力为 2352.7Pa，对应露点温度约为20.1C。 水管表面温度15C露点温度，结露。,热感觉,冷： 皮肤温度降低 血管收缩 寒战 加衣服 增加活动量 体内温度降低,体内温度升高 减少活动量 减衣服 出汗 血管扩张 热： 皮肤温度升高,很热 热 暖 微暖 热中性（不冷不热） 微凉 凉 冷 很冷,感觉,生理反应,健康,空气温度,qm人体产热量 qw人体蒸发散热量 qr人体辐射散热量 qc人体对流散热量,人体热平衡,影响人体热感觉的6个因素,空气温度：对流散热量 环
4、境表面温度：辐射散热量 水蒸汽分压力（空气湿度）：蒸发散热量 闷热vs湿冷 风速：对流散热量和蒸发散热量 凉风席席vs热风 服装热阻：影响所有散热量 新陈代谢率：影响产热量,新陈代谢率活动量,身高1.78 m，体重65 kg，皮肤表面积1.8 m2,服装热阻,辐射散热量,人体皮肤对常温物体辐射的吸收率0.95,浅色服装vs深色服装 室内装修：冷色调vs暖色调,风速,人体的温度感受系统,20世纪初发现人的皮肤上存在对冷敏感的区域“冷点”和对热敏感的区域“热点” 人体各部位的冷点数目明显多于热点 为什么人对冷更敏感？,人体各部位冷点和热点分布密度(个/cm2),参考文献：H. Hensel, Th
5、ermoreception and Temperature Regulation, London: Academic Press, 1981,感觉热 感觉冷,热感觉的影响因素,冷热刺激 刺激变化率 原有状态,皮肤温度与热感觉,人体皮肤温度与人体热感觉的关系,室内热环境的评价指标,预测平均反应（PMV） 标准有效温度（SET） 湿黑球温度（WBGT）,六个影响因素,热感觉,预测平均反应（PMV）,综合考虑六个因素 ISO国际标准引用 热舒适测定仪 适用于适度热环境 丹麦范格尔热舒适,标准有效温度（SET）,基于人体生理学模型 通用指标，适用范围最广 通过软件计算得到,湿黑球温度（WBGT）,考虑
6、太阳辐射影响 评价户外炎热环境作业强度,室内热环境的计算参数,夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准 夏季空调室内设计计算温度26C。 冬季采暖室内设计计算温度16C。 公共建筑节能设计标准 空调系统夏季室内计算参数： 温度25C，风速0.150.3，相对湿度4060,局部加热或冷却,局部加热或冷却,局部加热冷却实验研究1,脸部暴露0.61,胸部暴露0.47,背部暴露0.45,脸部吹风冷却效果最为显著 局部吹风不宜温度过低，否则容易造成冷热不均,局部加热冷却实验研究2,a 受试者希望放置相变材料的部位 b 受试者不希望放置相变材料的部位,局部加热冷却实验研究3,应用可变温座椅可将汽车车厢内舒适温度范
7、围扩展到10.8-34 C。,风标准,0.8m/s + 3C温升 = 舒适（节能）,风自然风,固定风扇的机械风,自然风,不同类型风的频谱特征,不同类型脉动风速的接受程度实验,风吊扇,1.6m/s + 30C = 舒适（节能）,New indoor environmental control strategy for energy saving,Thermal comfort,Control,Natural Ventilation,Mechanical Ventilation,Air-conditioning,Control,Based on human responses to complex environment,Great potential of energy conservation,
