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1、第二章,室内空气环境污染源与负荷计算,2,室内空气 环境污染,热、湿污染,固态有害物 气态有害物,空气品质,温湿度、 热环境,室内空气环境污染,3,2.1 热湿负荷及其他空气污染物,一、热、湿负荷的基本概念 得、失热(湿)量 得热(湿)量 某一时刻进入房间的总热(湿)量; 2. 失热(湿)量 某一时刻从房间散发的总热(湿)量。 热、湿负荷,2.1 基本要求,1.掌握得失热(湿)量与热、湿负荷的基本概念; 2.弄清热湿负荷与热湿量的区别和相互关系; 3.了解空气污染物种类和主要来源。,1. 冷负荷为保持房间一定的温、湿度,在单位时间内从室内除去的热量(或需向房间供应的冷量)。 2. 热负荷为保持
2、房间一定的温度,在单位时间内需向房间补充的热量。,负荷机器设备或系统所应当具备的能力。,4,2.1 热湿负荷及其他空气污染物,3. 湿负荷 为保持房间的相对湿度,在单位时间内需向房间增加或除去的湿量。 热湿负荷对暖通空调系统的影响: 为暖通空调系统设计的基本参数,影响到: 暖通空调系统的规模大小; 设备的规格、数量; 控制处理方式的选择。,2.1 基本要求,1.掌握得失热(湿)量与热。湿负荷的基本概念; 2.弄清热湿负荷与热湿量的区别和相互关系; 3.了解空气污染物种类和主要来源。,5,2.1 基本要求,2.1 热湿负荷及其他空气污染物,1.掌握得失热(湿)量与热。湿负荷的基本概念; 2.弄清
3、热湿负荷与热湿量的区别和相互关系; 3.了解空气污染物种类和主要来源。,二、热湿负荷与热湿量的关系 冷热负荷与得失热量的关系 概念不同,数量上可能相等,也可能不等。 显热得热: 以对流方式传递的热量会直接形成热负荷; 以辐射方式传递的热量受周围物体表面的吸收和蓄热影响,不会立即全部转变成热负荷。 潜热得热: 一般会直接进入室内空气,形成瞬时负荷; 考虑材料吸湿、蓄湿性能,潜热得热与热负荷也有差异。,对流 改变空气温度 负荷,6,2.1 热湿负荷及其他空气污染物,湿负荷与得失湿量的关系 同理,湿负荷与得失湿量是不同的概念,在数值上有可能相等也有可能不等。 如果考虑到围护结构、室内装修、家具的吸湿
4、与蓄湿作用,湿负荷与得失湿量也会有时间上延迟和程度上的衰减。,2.1 基本要求,1.掌握得失热(湿)量与热。湿负荷的基本概念; 2.弄清热湿负荷与热湿量的区别和相互关系; 3.了解空气污染物种类和主要来源。,7,2.1 热湿负荷及其他空气污染物,三、冷、热负荷与增减热量方式间的关系 冷、热负荷量的大小与去除热量或补充热量的方式有关。 1. 对流方式 需要去除或补充空气热量; 2. 辐射方式 不仅需要增减空气中的热量,还需考虑周围物体包括人体的热量增减。,2.1 基本要求,1.掌握得失热(湿)量与热。湿负荷的基本概念; 2.弄清热湿负荷与热湿量的区别和相互关系; 3.了解空气污染物种类和主要来源
5、。,8,2.1 热湿负荷及其他空气污染物,三、其他空气污染物 空气污染物的种类 主要是指固体颗粒、微生物和有害气体,而不包括热、湿污染。,空气污染物,悬浮颗粒,有害气体,固液体颗粒,微生物,2.1 基本要求,1.掌握得失热(湿)量与热。湿负荷的基本概念; 2.弄清热湿负荷与热湿量的区别和相互关系; 3.了解空气污染物种类和主要来源。,9,2.1 热湿负荷及其他空气污染物,空气污染物来源 建筑围护结构及表层材料; 室外环境; 室内人员及其活动; 室内设备与陈设; 暖通空调设备与系统。 空气污染物发生量(散发量) 表征空气污染物影响程度的物理量通常是污染物浓度。 表示方法: 体积比:ppm(10-
6、6百万分之一)、%; 体积浓度:L/m3(单位体积空气中污染物体积) 质量浓度:g/m3(单位体积空气中污染物质量) 计数浓度:粒/m3。,2.1 基本要求,1.掌握得失热(湿)量与热。湿负荷的基本概念; 2.弄清热湿负荷与热湿量的区别和相互关系; 3.了解空气污染物种类和主要来源。,10,2.2 室内外空气计算参数,一、室外空气计算参数 室外空气温、湿度变化规律 温度变化: 日变化,2.2 基本要求,1.了解室外空气温湿度变化规律; 2. 能够分析室内外空气计算参数取值对暖通设计的影响; 3. 了解影响人体冷热舒适感的主要热环境因素。,日较差室外空气温度在一昼夜内的波动。,11,2.2 室内
7、外空气计算参数,基本规律: 24小时周期波动。凌晨四、五点最低,下午两、三点最高。,12,2.2 室内外空气计算参数,季节性变化,基本规律: 周期变化。七、八月最热,一月最冷。,13,2.2 室内外空气计算参数,湿度变化:相对湿度来表示。tg,tg,基本规律:中午相对湿度低,早晚高;夏季相对湿度低,冬季高。,14,2.2 室内外空气计算参数,室外空气计算参数及取值原则 参数取值对暖通设计的影响 按最不利情况取值: 设备庞大、浪费投资,运行效率有可能降低; 按常年平均取值或室外计算温度冬季取值偏高,夏季取值偏低: 设备、系统偏小,室内空气状态达不到设计要求。 取值原则: 全年大多数时间里满足室内
8、参数要求; 考虑建筑物围护结构的热隋性。,2.2 基本要求,1.了解室外空气温湿度变化规律; 2. 能够分析室内外空气计算参数取值对暖通设计的影响; 3. 了解影响人体冷热舒适感的主要热环境因素。,15,2.2 室内外空气计算参数, 室外空气计算参数的内容及取值 冬季室外空气计算参数 采暖室外计算温度 历年平均不保证5天的日平均温度。 冬季通风室外计算温度 采用累年最冷月平均温度。 冬季空调室外计算温度 历年平均不保证1天的日平均温度。 冬季空调室外计算相对湿度 采用累年最冷月平均相对湿度。 (历年:逐年值。连续年份的每一年; 累年:多年值。连续年份的累计值。),2.2 基本要求,1.了解室外
9、空气温湿度变化规律; 2. 能够分析室内外空气计算参数取值对暖通设计的影响; 3. 了解影响人体冷热舒适感的主要热环境因素。,16,2.2 室内外空气计算参数,夏季室外空气计算参数 夏季通风室外计算温度、相对湿度 采用历年最热月14时的月平均温度的平均值、月平均相对湿度的平均值。 夏季空调室外计算干、湿球温度t、ts 历年平均不保证50小时的干球温度、湿球温度。 夏季空调室外计算日平均温度twp 历年平均不保证5天的日平均温度。,2.2 基本要求,1.了解室外空气温湿度变化规律; 2. 能够分析室内外空气计算参数取值对暖通设计的影响; 3. 了解影响人体冷热舒适感的主要热环境因素。,17,2.
10、2 室内外空气计算参数,夏季空调室外计算逐时温度t 周期性变化,时刻的室外气温为:,2.2 基本要求,1.了解室外空气温湿度变化规律; 2. 能够分析室内外空气计算参数取值对暖通设计的影响; 3. 了解影响人体冷热舒适感的主要热环境因素。,A0计算周期内室外空气平均温度,tWP; An室外气温变化波幅; n室外气温变化频率,360nT deg/h;T可按24小时计,n为计算阶数; n室外气温变化的初相角,deg。与An相对应,n=15n,n为An所对应的时刻。,式(2.1),18,2.2 室内外空气计算参数,近似计算按一阶简谐波,且认为最高气温出现在下午3点,根据式则有: 室外气温变化波辐为:
11、 An = twmax - twp = twg - twp; 15:00的初相位角为: n =1515=225 于是前式可简化为式(2.2) : tw= twp+(twg- twp)cos(15 - 225) ,2.2 基本要求,1.了解室外空气温湿度变化规律; 2. 能够分析室内外空气计算参数取值对暖通设计的影响; 3.了解影响人体冷热舒适感的主要热环境因素。,19,2.2 室内外空气计算参数,另一种计算方法: tw = twp +tr 式(2.3) 比较式(2.2)和式(2.3),其中:=0.52cos(15 - 225)室外空气综合温度tz 综合温度: 考虑室外空气温度和太阳辐射对围护结
12、构外表面共同作用,而为计算方便设定的一个假想温度。,2.2 基本要求,1.了解室外空气温湿度变化规律; 2. 能够分析室内外空气计算参数取值对暖通设计的影响; 3. 了解影响人体冷热舒适感的主要热环境因素。 4. 室外空气综合温度的定义。,20,2.2 室内外空气计算参数,计算式:,1.了解室外空气温湿度变化规律; 2. 能够分析室内外空气计算参数取值对暖通设计的影响; 3. 了解影响人体冷热舒适感的主要热环境因素。 4. 室外空气综合温度的定义。,2.2 基本要求,tw夏季空调室外计算逐时温度(按式2.3计算); I 辐射强度,W/m2;与地区、朝向、时刻有关,查暖通设计规范可得; 吸收系数
13、,附录2-5; w围护结构外表面换热系数,W/m2;一般夏季可取为18.6,冬季取23;,长波辐射因素。垂直面为0,水平面取34。,式(2.5),21,2.2 室内外空气计算参数,标准年(平均年)气象参数 室外空气计算参数意义和作用: 考虑当地可能出现的较不利情况所确定的设计用计算参数; 用以计算设计负荷以确定系统的规模大小、设备规格、数量等。 标准年气象参数意义和作用: 反映的是全年逐时(8760小时)的气象参数; 用于全年或某个期间负荷变化情况和能耗分析计算。,2.2 基本要求,1.了解室外空气温湿度变化规律; 2. 能够分析室内外空气计算参数取值对暖通设计的影响; 3. 了解影响人体冷热
14、舒适感的主要热环境因素。 4. 室外空气综合温度的定义。,22,2.2 室内外空气计算参数,二、室内空气计算参数 影响人体冷热感的热环境因素 室内空气温度:影响人体与周围环境的对流和辐射换热; 室内空气相对湿度:影响人体表面汗分蒸发,空气潮湿增强导热和辐射; 室内风速:人体周围空气的流动速度,直接影响人体对流散热和汗分蒸发; 围护结构内表面及室内物体表面温度:决定人体辐射散热强度; 其它影响:人体活动量、衣着、年龄、生活习性及个体差异等。,1.了解室外空气温湿度变化规律; 2. 能够分析室内外空气计算参数取值对暖通设计的影响; 3. 了解影响人体冷热舒适感的主要热环境因素。 4. 室外空气综合
15、温度的定义。,2.2 基本要求,23,室内空气计算参数 内容: 温度、相对湿度: 空气流速; 洁净度、噪声; 压力及振动等。 对于舒适性空调主要是: 温度、相对湿度和风速。,2.2 室内外空气计算参数,1.了解室外空气温湿度变化规律; 2. 能够分析室内外空气计算参数取值对暖通设计的影响; 3. 了解影响人体冷热舒适感的主要热环境因素。 4. 室外空气综合温度的定义。,2.2 基本要求,基数,允许波动范围,如:240.5, 范围: 人的活动区域。通常是指离地面2米以内、距墙0.5米以外的区域。,24,2.2 室内外空气计算参数, 对象: 人体舒适、工艺要求。 根据工艺要求,可分为: 一般降温、
16、采暖夏季不出汗,冬季不僵手,工人操作方便;部分产品要求。 恒温恒湿对温湿度波动范围有较严格的要求,不仅要确定满足工艺要求的温湿度基数,还需给出允许波动范围。 洁净空调需要给出空气中悬浮颗粒允许浓度值,通常也有相应程度的恒温恒湿要求。,2.2 基本要求,1.了解室外空气温湿度变化规律; 2. 能够分析室内外空气计算参数取值对暖通设计的影响; 3. 了解影响人体冷热舒适感的主要热环境因素。 4. 室外空气综合温度的定义。,25,2.2 室内外空气计算参数, 标准: 空调、采暖、通风要求不同。 民用建筑: 夏季空调 tn=2228;n=40%65%;vn0.3 m/s 冬季空调 tn=1824;n=40%60%;vn0.2 m/s 冬季采暖 供暖的标准低于空调,仅对空气温度和室内风速提出要求,不考虑湿度要求。通常: tn=1624;vn0.3 m/s,