当前位置:文档之家› 热能与动力工程的应用及其对环境的影响 徐丛玉

热能与动力工程的应用及其对环境的影响 徐丛玉

热能与动力工程的应用及其对环境的影响 徐丛玉
热能与动力工程的应用及其对环境的影响 徐丛玉

热能与动力工程的应用及其对环境的影响徐丛玉

发表时间:2019-12-17T09:21:55.930Z 来源:《电力设备》2019年第17期作者:徐丛玉

[导读] 摘要:随着矿物资源开采力度的不断加大,未来人类的发展将受到资源的限制。

(黑河市热电有限责任公司黑龙江省黑河市 164300)

摘要:随着矿物资源开采力度的不断加大,未来人类的发展将受到资源的限制。而太阳能作为一种环保可持续利用的资源,已经在很多领域得到了应用,且发挥出了极大的社会经济价值。主要就热能与动力工程的实际应用对环境的影响进行研究分析。

关键词:热能;动力工程;实际应用;节能减排

1热能与动力工程

热能与动力工程是一项实现热能与动能相互转化的工程。在转化过程中不仅只有一种转化形式,还有其他不同的转化形式存在,它们能够帮助热能与动力、热能与电力等之间的相互转化,只要能源能够得到有效利用,就可以为国家与社会创造出更多的经济效益。热能与动力工程在解决能源问题上具有很大的价值,所以为了能够充分发挥热能与动力工程的价值,一定要对其进行有效、深入的分析。热能与动力工程是一项系统和复杂的工程,它涉及的范围较广,只有利用好这项应用,科学合理的发展热能与动力工程,实现能量间的充分转化,创造出更多的经济利益,才能为我国的市场经济作出贡献。通过对热能与动力工程的工作内容进行分析与探究,发现它的具体表现有几个方面:第一就是热能的转化与利用及热动能的控制工程方面,比如新能源的开发与利用工程等,这也是相关研究人员重点关注的内容。第二就是热力发电机以及汽车工程,前提是它必须是以内燃机做为驱动系统。第三就是流体机械与制冷低温工程,它是将电能转化为机械能的过程。第四就是火力火电与水利水电工程,它们是将机械能转化为电能的工程。

2热能与动力工程对环境的影响

2.1空气污染

在我国不少地区都存在着热能动力工程的环境污染问题,其中空气污染的指数比较大,空气污染主要存在3方面的来源:①燃料燃烧。目前我国的热能动力装置设备所使用的主要燃料就是燃气,燃气与其它物质混合加热后会产生很多有害气体如SO2、烟尘等。②废料处理问题。热能动力工程在应用工作的过程中会产生一些废料,如果企业、工厂没有关于废料处理的机制,那么这些废料就会被堆积在部分区域,然后这些废料会在空气的蒸发作用下产生大量有害气体,从而污染空气环境。③热能动力工程设施的不完善问题。有些工厂、企业、电厂在最初选择建厂地址时考虑不周,再加上设备在处理设施方面不够完善,所以会对周边的环境造成污染,然后再受风力与空气的摩擦作用产生热能,从而受到热能动力工程的二次污染。

2.2热污染问题

热能动力工程在应用过程中产生的最直接的影响就是热污染。热能动力工程设备在工作时肯定产生热量,除了被应用的热量外,设备本身所产生的余热并不能得到充分有效的运用,那么这些热量就会被排放在外界环境中,周边的环境因热量升高而受到不良影响,从而造成环境污染。

2.3噪音污染

电厂以及企业在运行热能动力工程的装置时会产生一定的音律分贝,这些分贝不会太低,所以一旦企业与电厂在处理隔音问题时出现差错,就会形成噪音污染。噪音污染对人体伤害很大,它会造成人的听觉神经与脑神经纤维紊乱,严重的会造成丢失听觉,随之会使人的反应速度下降,甚至是脑神经反应不协调,反应呆滞的情况,可见噪音污染对人体的各项机能造成多大的伤害。噪音污染的最大特点就是传播广、速度快,具有很强的破坏性,噪音在生活中多多少少都会有所接触,但属热能动力工程的噪音污染最为严重,这样的问题一般出现在中小型城市中与大型城市的周边区域,人们如若长时间处于这种环境中,会使生命健康得不到基本的保障,所以为了人民大众的生活,企业以及相关的工厂一定要重视噪音处理设施的建设,做好隔音处理,为人们良好的生活环境作出贡献。

2.4液体废料污染和固体废料污染

有些地区的热能动力工程依靠蒸汽结构来运行,所以它的主要原料之一就是水,工程运行难免会产生废料,如果不能及时处理油、水等废料就会造成水污染,从而影响到整个区域的生态系统;有些企业、工厂为了降低生产成本会放弃对固体废料的处理,使这些废料堆放在一起,从而造成对周边环境的不良影响。

3热能与动力工程的应用

3.1热电场运用中的节流调节

节流调节是热电厂值得注意的一项环节。由于节流调节不具备调节级的分类,所以需要利用其它方式来促进节流调节的效率。在汽轮机能够全周进汽时,如果在其工作中出现状况,那么各级的温度就会呈现减小趋势;要是汽轮机组运行在状态理想,就可以使用一些小容量的机组或是基本负荷的大机组来运行,在这种情况下如果经济性不理想,则需要采取相应的对策来解决节流损失的问题。弗留格尔公式的内容表示,能够在同样的流量条件下对汽轮机各级的压差焓降进行计算,对汽轮机运行的功率及零部件的受力情况进行确定,从而保证汽轮机的运行状态能够得到紧密关注,在热电厂中就是运用弗留格尔公式来保证热能与动力工程的有效应用。在运用弗留格尔公式的工作过程中,通过已知的流量条件和各运行机组的各级压力公式来计算流动面积的变化情况。所以弗留格尔公式的运用能够起到很好的效果,能够保证热电厂中节流调节的有效性,提高节流效率,从而促进热能与动力工程的应用与发展。

3.2电场运用中的调压能耗

在电力生产过程中,发电机组在工作中肯定会出现一定的负荷变化,但这种变化会带来一系列的问题,会使电厂的工作效率下降,所以对于这种状况肯定会采取相应的解决办法,如提高对发电机组的调节作用,保障发电机组的稳定性后提高发电机组的工作效率,但是在实际的调压过程中,能量的损耗必不可免,因此必须采取相应解决措施将这种损耗降到最低,还有就是技术人员的操作技术与专业能力也影响了能量损耗的多少,如果技术人员没能在调节过程中及时作出相应的操作技术来处理,则会增加能量的损耗,所以企业一定要加强对技术人员的操作技术的培训,提高他们的操作水平。

3.3有色金属提炼中的运用

现在社会对能源的需求越来越大,而在能源的开发与利用过程中,有色金属的提炼是比较重要的一步,它涉及的范围较广,牵动很多个领域。有色金属的提炼过程要对能源进行高效利用,而对于这种能源的有效运用需要热能与动力工程来实现,从而提升有色金属提炼的

室外热环境影响

室外热环境对于人居方式 地域文化以及传统建筑的影响 摘要:室外热环境是指作用在外围护结构上的一切热物理量的总称,是由太阳辐射、大气温度、空气湿度、风、降水等因素综合组成的一种热环境。 关键词:室外热环境、人居方式、地域文化、传统建筑、十个中国地域文化区 一、室外热环境 室外热环境是指作用在外围护结构上的一切热物理量的总称,是由太阳辐射、大气温度、空气湿度、风、降水等因素综合组成的一种热环境。建筑物所在地的室外热环境通过外围护结构将直接影响室内环境,为使所设计的建筑能创造良好的室内热环境,必须了解当地室外热环境的变化规律及特征,以此作为建筑热工设计的依据。与室外热环境密切有关的主要因素如下: (一)太阳辐射 1.太阳辐射能是地球上热量的基本来源,是决定室外热环境的主要因素。 2.太阳辐射的组成 到达地球表面的太阳辐射分为两个部分,一部分是太阳直接射达地面的部分,称为直射辐射;另一部分是经过大气层散射后到达地面的部分,称为散射辐射。 3.影响太阳辐射照度的因素 大气中射程的长短,太阳高度角,海拔高度,大气质量。 4.太阳光谱 太阳辐射能量主要分布在紫外线、可见光和红外线区域,其中97.8%是短波辐射,所以太阳辐射属于短波辐射。 (二)室外气温 1.室外气温:指距地面1.5m处百叶箱内的空气温度。 2.变化规律 室外气温由于受到太阳辐射的影响,它的年变化、日变化规律都是周期性的。 年变化规律:由地球围绕太阳公转引起,形成一年四季气温变化,北半球最高气温出现

在7月(大陆)或8月(沿海、岛屿),最低气温出现在1月或2月。 日变化规律:由地球自转引起。日最低气温出现在6:00—7:00左右。日最高气温出现在14:00左右。 (三)空气湿度 1.湿度:空气中水蒸气的含量。可用绝对湿度或相对湿度表示,通常使用相对湿度表示空气的湿度。 2.变化规律 一般来说,某一地区在一定时间内,空气的绝对湿度变化不大,但由于空气温度的变化,使得空气中饱和水蒸气压随之变化,从而导致相对湿度变化强烈。 年变化规律:最热月相对湿度最小,最冷月相对湿度最大,季风区例外。 日变化规律:晴天时,日相对湿度最大值出现在4:00~5:00,日相对湿度最小值出现在13:00-15:00。 (四)风 1.风:指由大气压力差所引起的大气水平方向的运动。 2.风的类型 大气环流:由于太阳辐射热在地球上照射不均匀,使得赤道和两极之间出现温差,从而引起大气在赤道和两极之间产生活动,即为大气环流。 地方风:局部地区受热不均引起的小范围内的大气流动。如海陆风,山谷风,林,原风等。 3.风的特性 (1)风向:风吹来的地平方向为风向。可使用四方位东(E)、南(S)、西(W)、北(N)表示,细分则使用八方位,即在上述四方位中增加东南(SE)、东北(NE)、西南(SW)、西北(NW),甚至使用十六方位表示。 风向频率图(风向玫瑰图)是一定时间内在各方位刮风次数的统计图,可由此了解当地的风向,尤其是不同季节的主导风向。 (2)风速:单位时间内风前进的距离,单位为m/s。气象学上根据风速将风分为十二级。 (五)降水 1.降水:从大地蒸发出来的水蒸气进人大气层,经过凝结后又降到地面上的液态或固态的水分。如雨、雪、雹都属降水现象。

十七中室外风环境模拟分析实施报告

室外风环境模拟分析报告北京市第十七中学分校改扩建工程 建筑专业 主持人: (设计总负责人)_____________________________ 审定人:______________________________ 校审人:________________________________ 计算人:________________________________

北京中帝恒成建筑设计有限公司

2016年02月18日

1建筑概况 ....................................................................................... 2.. 2评价依据 ....................................................................................... 2.. 3?分析方法....................................................................................... 2.. 3.1原理概述 (2) 3.2模拟软件 (3) 3.3计算原理 (3) 3.4模型设置 (5) 3.5参数设置 (5) 4评价标准 ....................................................................................... 6.. 5模拟结果和分析 ................................................................................ 6.. 5.1风环境模拟模型 (6) 5.2工况1 (冬季平均风速工况) (7) 5.3工况2 (夏季平均风速工况) (9) 5.4工况3 (过渡季平均风速工况) .............................................................. .10 ........ 6结论 ........................................................................................... 1.1.

住宅建筑热环境模拟工具包(DeST-h)

教育部科技发展中心 成果名称:住宅建筑热环境模拟工具包(简称“DeST-h ) 申请单位:清华大学 成果编号:鉴字[教NF2003]第003号 鉴定日期:2003年3月26日 学 科:土建水 成果简介:(1000字以内,可公开部分) 住宅建筑热环境模拟工具包(简称“DeST-h ”)为国家自然科学基金重点项目“住区微气候工程热物理问题研究”编号59836250的子课题,是在清华大学建筑环境与设备研究所十余年的科研成果的基础上,由清华大学建筑技术科学系研制开发的面向住宅类建筑的设计、性能预测及评估并集成于AutoCAD R14上的辅助设计计算软件。 DeST-h 主要用于住宅建筑热特性的影响因素分析、住宅建筑热特性指标的计算、住宅建筑的全年动态负荷计算、住宅室温计算、末端设备系统经济性分析等领域。DeST-h 采用状态空间法求解不稳定传热方程组,在此基础上分析建筑动态热特性,计算住宅建筑的空调能耗,客观全面地反映住宅建筑的热状况。 DeST-h 提供可视化的建筑几何与热环境描述界面,用DeST-h 描述中等复杂度的建筑平均只需一人一天的时间,而对应的描述数据量超过1兆字节。DeST-h 是高度集成的软件,所有的描述均嵌入在AutoCAD 中,使用方便快捷。 DeST-h 是动态模拟软件,计算过程的实质是求解非稳态传热微分方程组,由于DeST-h 计算核心在计算速度方面做了充分的优化,用DeST-h 在平均速度的计算机上计算复杂建筑全年8760小时上百个房间的负荷只需要不超过一个小时的时间,计算基础室温的时间更是只有十几分钟。用EXCEL 做相同复杂度的计算基本不可实现,而手算更无法完成。 由于采用C++各动态分配数据技术,DeST-h 对计算对象的复杂度没有实质的限制。在测试中建筑复杂度超过了300个房间,而工程实例中有多个上百个房间的案例。用DeST-h 对平均复杂度的工程做一次分析,只需要一人周的时间,而对于简单工程,两天则可完成,大大提高生产效率。 DeST-h 是国内唯一可以对建筑物及其空调供暖系统进行全年逐时模拟分析的软件。DeST-h 是世界上第一个专门用于住宅类建筑能耗模拟分析的软件。 清华大学热能系空调教研组在其十余年对建筑和空调系统模拟的基础上,不断与国内外从事模拟研究的机构进行交流(美国的LBL 实验室,欧洲的BRE 和国际能源组织IEA 等),从国内空调设计的实际情况出发,逐步开发出一套面向设计人员的设计用模拟工具:Desinger's Simulation Toolkit (DeST) ,目的是把模拟分析技术有效的引入设计中,为设计人员提供全面有力的帮助。 DeST 与其他传统的模拟系统的区别主要在于充分考虑了设计的阶段性,根据设计的不同阶段采用不同的模拟方法,并且在不同的模拟模块之间建立起详 细具体的数据连接。DeST 整体开发过程中一直遵循着"以人为本"的方针,充分考虑了设计人员的设计思路,使得设计人员在使用DeST 时只需要很短的时间就可以熟悉掌握。采用DeST 作为工具,复杂的模拟分析工作变成一项简单而有趣味的工作,设计人员可以把更多的时间用于提高设计的可靠性上,十年前AUTOCAD 逐渐取代画板,在计算机技术和模拟技术高度发展的今天,高度集成的、可靠的模拟分析工具将起到越来越重要的作用。 能源世界——中国节 能 建 筑 网 w w w .c h i n a g b .n e t

2009年热舒适性的研究进展

2009热舒适性的研究进展 摘要:简要介绍了2009年间国内外热舒适性的研究进展,提出了对于热舒适性的认识以及今后的可能发展趋势。 关键词:热舒适性;室内空间环境;材料热舒适性能 引言 热舒适是指大多数人对客观热环境从生理与心理方面都达到满意的状态。随着社会的不断发展,生活质量不断提高,人们对环境,尤其是室内环境热舒适性的要求不断提高,使得人们对室内环境对人体热舒适性影响的研究越来越感兴趣。人体对冷热应力的生理反应是区分环境的舒适程度的一个重要方面。另外,不同材料的热舒适性也不尽相同,如细羊毛絮料、纯毛织物和轻质陶瓷等,对这些材料热舒适性的研究也在不断深入中。 1热舒适性的研究进展 热舒适性的研究工作始于国外,最早是建筑领域的研究课题之一。近年来,我国许多学者对于各种环境下的热舒适性也进行了许多研究和调查,在这方面的理解和认识也在不断深化,其中包括室内热舒适性研究、不同材料热舒适性能研究以及人的生理系统对热舒适性的反应等等方面。 关于室内热舒适性,对国内的某些城市进行了调查测试。例如,兰州市81%的办公人员对室内19.5℃的平均温度表示接受;深圳市80%的人群可接受的热环境有效温度上限为29.5℃,远高于ASHRAE推荐的舒适温度上限值27℃。 在对火车站和汽车站候车厅调查测试中发现,不同规模的车站应该有不同的热舒适标准;大部分火车站候车厅的舒适度得到乘客的认可;非空调火车站乘客满意度较低。人员流动性较大的车站候车厅的热舒适性,不仅与室内热环境参数有关,还与车站等级、人员停留时间有关。

在室内通风方面,自然通风条件下室内空气流动及其对热舒适性的影响是住宅设计的重要因素。不同送风角度,室内温度分布差异很大,人员不满意度区别明显,对室内热舒适性影响很大。综合比较得出向上15O、向右15O的送风角度为最佳送风角度。 在研究材料的热舒适性能方面,选取了几种不同材料进行研究。例如,通过分析物体的传热及热性能,并通过SEM、热模拟等方法,对比轻质陶瓷晶立方砂岩及人然砂岩、瓷砖等几种不同材料的热性能,指出其不同的热性能导热系数、材料密度及比热是影响几种材料舒适性的主要原因。另外,通过对细羊毛以及细羊毛与鸭绒的混纤絮料热湿性能的测试比较,发现细羊毛絮料的保温性能与木棉絮料相当,在鸭绒絮料中混入一定比例的细羊毛不影响其保温性能,并且能有效阻止鸭绒絮料内对流热的加剧。细羊毛絮料的吸湿性比木棉絮料好,透湿性比木棉絮料差。将一定量的细羊毛纤维加入鸭绒絮料中能够改善其吸湿性但对透湿性有一定影响。在对纯毛织物的静态热舒适性和厚度进行的测定中,使用SPSS统计分析软件研究纯毛织物的热舒适性与厚度的关系,结果表明:该织物的热舒适性与厚度相关程度较大。 人体的热感觉和热舒适是受多种因素影响的,其中人体生理系统和新陈代谢也是比较重要的因素。例如,研究发现,常压和低压环境中,男性和女性的热中性温度不同。但压力越低,受试者热中性温度值越高。但是截至目前,对人体热舒适和热感觉的研究基本上停留在单个因素的影响,多种因素叠加的多元素的研究也是值得期待的。 此外,我国在这方面的研究工作缺乏系统性,到日前为止还没有针对性的、成熟的热舒适标准,而且我国在这方面的研究多数集中在办公楼和居住建筑的热环境。相比之下,国外的一些研究成果则相对比较成熟。美国采暖、制冷与空调工程师学会(ASHRAE)出版了《人居热环境舒适水平标准》(2004-55),这个标准对影响舒适性热环境的各种因素进行详细说明。这些影响因素包括温度、湿度、风速、人的活动以及衣着。这个标准包含一个可预测结果的计算方法PMV,用这个方法用户可以计算出不同居住环境的舒适等级水平。这个标准还包括一个在空调空间里确定可接受工况的新的可选择的方法。 英国CASELLA公司经过几年的探索、研究,用环境界领先的技术研究完成的成熟的产品MICROTHERM室内环境监测仪,能够测量所有评估热压和热舒适度的物理参

室外风环境模拟分析报告精编

室外风环境模拟分析报 告精编 Document number:WTT-LKK-GBB-08921-EIGG-22986

通锦.国际新城三期项目(通锦.国际嘉园) 1号地块室外风通风 --室外风环境模拟分析报告 提供者:深圳市筑道建筑工程设计有限公司 成都分公司

声明: 1、本报告无咨询单位签字盖章无效; 2、本报告涂改、复印均无效; 3、本报告仅对本项目有效。 项目名称:通锦·国际新城三期项目(通锦·国际嘉园) 委托单位:深圳市筑道建筑工程设计有限公司成都分公司 报告编写人: 校对人: 审核人: 项目负责人: 批准人: 报告编号: 报告日期: 2016年1月

目录

1 模拟概述 项目概况 1、工程名称:通锦?国际新城三期项目 2、建设单位:四川路桥通锦房地产开发有限公司 3、建设用地:该项目位于四川省达州市,位于四川省东北部,重庆以北,是由原达川地区更名建立的一个地级市,总面积16591平方千米。 达州市辖1个市辖区、5个县、1个县级市,有大面积的园林,是四川省的人口大市、农业大市、工业重镇,素有着中国气都和中国苎麻之乡的“川东明珠”美誉。达州地理坐标为北纬30 o75′-32 o07′,东经106 o94′-108 o06′,属亚热带湿润季风气候类型,冬暖夏凉。达州地势东北高,西南低,北部山体切割剧烈,山势陡峭,形成中、低山地地貌单元; 图1 达州市通锦·国际新城三期项目总平面

本项目位于达州中南部,地势较为平缓,形成平等谷底地貌单元。 气候概况 达州市属湿润季风气候类型。由于地形复杂,区域性气候差异大。海拔800米以下的、、地区气候温和,、、夏热、,四季分明,长;海拔800至1000米的低、中山气候温凉、阴湿,回春迟,夏日酷热,秋凉早,冬寒长;海拔1000米以上的中山区,光热资源不足,寒冷期较长,春寒和秋霜十分突出。达州市热量资源丰富,雨热同期,全年平均气温度-度之间,无霜期300天左右。 风环境影响 建筑群和高大建筑物会显着改变城市近地面层风场结构。近地风的状况与建筑物的外形、尺寸、建筑物之间的相对位置以及周围地形地貌有着很复杂的关系。在有较强来流时,建筑物周围某些地区会出现强风;如果这些强风区出现在建筑物入口、通道、露台等行人频繁活动的区域,则可能使行人感到不舒适、甚至带来伤害,形成恶劣的风环境问题。在一般的气候条件下,他们直接影响着城市环境的小气候和环境的舒适性;一旦遇到大风,这种影响往往会变成灾害,使建筑外墙局部的玻璃幕墙、窗扇、雨棚等受到破坏,威胁着室内外的安全。 调查统计显示:在建筑周围行人区,若平均风速V>5 m/s 的出现频率小于10%,行人不会有什么抱怨(在10%大风情况下建筑周围行人区风速小于5 m/s,即可认为建筑周围行人区是舒

室外风环境模拟分析报告

通锦.国际新城三期项目(通锦.国际嘉园) 1号地块室外风通风 --室外风环境模拟分析报告 提供者:深圳市筑道建筑工程设计有限公司成都分公司

声明: 1、本报告无咨询单位签字盖章无效; 2、本报告涂改、复印均无效; 3、本报告仅对本项目有效。 项目名称:通锦·国际新城三期项目(通锦·国际嘉园) 委托单位:深圳市筑道建筑工程设计有限公司成都分公司 报告编写人: 校对人: 审核人: 项目负责人: 批准人: 报告编号: 报告日期:2016年1月

目录 1 模拟概述 (2) 项目概况 (2) 气候概况 (2) 达州市属湿润季风气候类型。由于地形复杂,区域性气候差异大。海拔800米以下的、、地区气候温和,、、夏热、,四季分明,长;海拔800至1000米的低、中山气候温凉、阴湿,回春迟,夏日酷热,秋凉早,冬寒长;海拔1000米以上的中山区,光热资源不足,寒冷期较长,春寒和秋霜十分突出。达州市热量资源丰富,雨热同期,全年平均气温度-度之间,无霜期300天左右。 (2) 风环境影响 (3) 参考依据 (3) 评价标准 (4) 2 分析流程 (4) 评价方法 (4) 几何模型 (5) 网格划分 (6) 湍流模型 (7) 边界条件 (8) 数学模型 (9) 求解方法 (10) 模拟工况 (10) 3 结果分析 (11) 工况1(夏季工况) (11) 工况2(冬季工况) (14) 4 结论 (16)

1 模拟概述 项目概况 1、工程名称:通锦?国际新城三期项目 2、建设单位:四川路桥通锦房地产开发有限公司 3、建设用地:该项目位于四川省达州市,位于四川省东北部,重庆以北,是由原达川地区更名建立的一个地级市,总面积16591平方千米。 达州市辖1个市辖区、5个县、1个县级市,有大面积的园林,是四川省的人口大市、农业大市、工业重镇,素有着中国气都和中国苎麻之乡的“川东明珠”美誉。达州地理坐标为北纬30 o75′-32 o07′,东经106 o94′-108 o06′,属亚热带湿润季风气候类型,冬暖夏凉。达州地势东北高,西南低,北部山体切割剧烈,山势陡峭,形成中、低山地地貌单元; 图1达州市通锦·国际新城三期项目总平面 本项目位于达州中南部,地势较为平缓,形成平等谷底地貌单元。 气候概况 达州市属湿润季风气候类型。由于地形复杂,区域性气候差异大。海拔800米以下的、、地区气候温和,、、夏热、,四季分明,长;海拔800至1000米的低、中山气候温凉、阴湿,回春迟,夏日酷热,秋凉早,冬寒长;海拔1000米以上的中山区,光热资源不足,寒冷期较长,春寒和秋霜十分突出。达州市热量资源丰富,雨热同期,全年平均气温度-度之间,无霜期300天左右。

【免费下载】室外风环境模拟软件介绍

风环境模拟软件 风环境模拟软件是由PKPM与Cradle公司为满足中国绿色建筑标准而定制合作研发的一款软件,属于PKPM绿色建筑系列软件之一,是实现绿色建筑系列软 件中室外风环境、室内自然通风以及热岛模拟计算等CFD模拟分析的专业软件。该软件已经发展成为用户界面友好,计算速度高,并具有丰富功能的风环境模件。 拟软 【软件特点】 l 向导模式,易于掌握 软件提供向导模式,用户可根据向导指导进行操作,软件的操作具有提示性,会一路提示操作者设定边界条件,方便新用户快速掌握。经过几天培训,没使用过风环境模拟软件的设计师就能利用其进行简单的分析计算。 l 高效的操作流程 软件直接导入PKPM绿建系列软件统一的数据模型,设置好室外边界、室外辅助参数(比如地形高差、种植绿化等)等信息后,由软件自动划分网格进行计算,大大提高工作效率,最后通过强大的可视化处理,生成高质量图片,甚至可以输出高清的动画效果,给予客户更直观,更清晰的感受。

l 快而有效的求解 软件基于WIN平台开发,相对于其他同类软件,对同等规模的网格数所需要的硬件要求更低,效率更高,能够多核并行计算,快速实现超高网格数量的模型计算。 【软件功能】 1)强大的导模和建模功能 软件不仅自带强大的建模功能,可快速进行复杂模型的建模,同时能导入多种格式的模型数据,比如CAD、revit等输出的dxf、gbXML等模型文件。 2 )模型简化分析功能 软件还有常见形状的图形库,图形库基本涵盖了建筑分析所需要的模型。除此之外,软件还有模型简化功能,能够去掉一些不影响分析结果但会增加网格数目的地方。 3)自动划分网格 计算机在短时间能自动划分网格,同时, 直观易懂的接口让完成划分网格的工作无需丰富的经验知识。

室内热舒适性指标的评价

室内热舒适性指标的评价 摘要本文对目前的一些主要的热舒适性指标进行了论述和评价,包括卡塔冷却能力、当量温度、有效温度、新有效温度、标准有效温度、平均预测反应、舒适方程和主观温度等。文中首先给出了上述各种温标的定义、特点和应用场合,随后又结合中国南方区域与北方区域的气候特征、人民的生活习惯、身体素质和一些实验数据,对各种区域应该采用哪些指标进行了分析。最后作者就今后热舒适性研究的发展方向和应做的一些工作,给出了自己的看法,以供同行参考。 关键词热舒适性指标评价 1 引言 热舒适性是居住者对室内热环境满意程度的一项重要指标。早在20世纪实,人们就开始了舒适感研究,空气调节工程师、室内空气品质研究人员等所希望的是能对人体舒适感进行定量预测。这些年来,业已提出了很多热舒适指标,不同国家的官方和专业机构推荐使用不同的指标。因此,从整体上去把握各种指标及其发展史是非常有益的。就我国而言,由于疆域辽阔,气候多变,不同地区所采用的标准也有所不同,尤其是纬度有一定差异的地方。有鉴于此,本文作者对一些主要指标作了简要分析,并根据我国国家的国情,结合国内外相关的研究成果给出自己的看法,以供同行参考。 2 各种指标的定义与特点 2.1 卡他冷却能力[1] 最早的指标是1914年由Leonard hiss爵士提出的,以大温包温度计的热损失量为基础。卡他温度计由一根长为40mm,直径为20mm的圆柱形大温包的酒精玻璃温度计组成。温度计杆上有38℃和35℃两条标线,使用时将温度计加热到酒精柱高于38℃这一刻度。然后将其挂于流动空气中,测量酒精柱从38℃下降到35℃所需的时间。根据这一时间和每一温度计所配有的校正系数,即可计算环境的"冷却能力"。20世纪30年代进行的大量实验都采用卡他温度计,它综合了平均辐射温度、空气温度、空气流速的影响,但未考虑湿度的影响。2.2 拟人器和当量温度[1] Dufton 在1929年研制了一种综合恒温器。这种恒温器可在空气温度、热辐射和空气速度变化的条件下保持房间具有舒适的温度,这一装置被称为拟人器(eupatheostat)。在这之后,Dufton又定义了当量温度。所谓当量温度,即是一个均匀封闭体的温度。在该封闭体内,一个高为550mm、直径为190mm的黑色圆柱体的散热量与其在实际环境中的散热量相等。圆柱体表面所维持的温度是圆柱体所散失的热量的精确函数,并且这一温度在任何均匀空间内都比37.8℃要低一个数值,这个数值是37.8℃和封闭空间温度之差的2/3。 当量温度未给出能根据基本环境变量进行计算的分析表达式,所用的拟人器是一种又大又相当笨重的仪器,因此限制了它的应用。 2.3 有效温度

人体热舒适性实验

人体热舒适性实验 1引言 随着社会的机械化和工业化水准日益增加,人们在室内的时间也越来 越多(大约占生活总时间的80%以上),这就使人们对室内环境对人体热舒适性影响的研究越来越感兴趣。室内环境是指房间内的所有参数,这些参数会影响人体与周围环境的换热,从而影响人体的热创造性。 但是当前,在热舒适性方面所做的研究工作绝大多数是由美国以及欧 洲等一些西方国家所展开的。如今在世界各地所沿用的热舒适性标准 也都是根据本文国家所做的研究工作而建立起来的;而各地对这些标 准例如ANSI/ASHRAEStandard55-1992的使用并没有考虑不同地区建筑 形式的不同、种族的不同等等因素。现在已有一些研究人员对热舒适 性标准的普遍适用性提出了质疑。他们认为建筑形式、气候、种族等 等因素的差异可能造成世界各地人们在相同的热环境中热感觉不同, 对热舒适性的要求也不同。如果在使用热舒适性标准的时候不对其实 行一些修正就有可能造成一些不良的后果。所以有必要在各地展开人 体热舒适性的研究。不过因为中国在人体热舒适性的研究领域的起步 较晚,到当前为止所做的工作也不多,所以有必要通过测试来确定空 气的温湿度对中国热舒适性的影响水准,从而得出ASHRAE的体体热舒 适性标准是否适合中国使用,由此可知我们现有的空调房间的设计参 数是否合理。 本次实验采用问卷调查的方式。实验内容为空气温度和湿度的变化对 受试者热感觉和热舒适性的影响水准,本实验总共做了18个工况。各 工况分布如图1所示。参加该实验受试者数量在200人左右,男女共 比例为1:1。实验中受试者的服装为KSU实验室中的标准服装,根据 标准此时的衣服热阻值约为0.6clo,在实验时受试者保持静坐状态, 此状态下人体的活动量为1.0met。实验惧的数据包括受试者问卷、实 验环境中的空气参数(包括空气温度、空气湿度和气流速度)、外界 空气参数(包括空气温度和空气湿度)。实验过程中每隔半个小时用 TSI在6个均匀分布的测点处对实验小室中的空气流速实行测量并记录,

夏季室外综合温度对建筑热环境的影响

夏季室外综合温度对建筑热环境的影响 建环0901 200926060101 昝卓禹[摘要]长沙夏季空气温度和湿度相对较高,太阳辐射强烈,学生居住生活的寝室通常有4~6人,常会让人感觉室内闷热难受,因此,我们对寝室阳台干湿球温度及寝室室内干湿球温度进行了测量,研究是室外温度对建筑内热环境影响,测试仪器为干湿球温度仪, [关键词]长沙地区;大学寝室;室内外干湿球温度;人体舒适性。 一、前言 室内热湿环境由室内空气温度、湿度、风速和室内热辐射四要素综合形成,以人的热舒适程度作为评价标准,室内环境质量的高低对人们身体健康、生活水平、工作学习效率将产生重大影响。研究室内热环境旨在创造健康舒适的室内热式环境,以保证人的正常生活和工作,维护人体健康。室内气温是表征室内热环境的主要指标,它的高低影响人的冷热感。根据调查研究表明空气温度在25℃左右时,脑力劳动的工作效率最高,低于18℃或高于28℃工作效率急剧下降。影响室内热湿环境的因素包括室内热湿作用、建筑围护结构热工性能以及暖通空调设备措施等等。 寝室热环境不仅是衡量寝室空气品质的指标,也影响着学生热舒适性和身心健康。目前很多建筑已经把建筑热环境作为评价建筑优劣的评估项目,寝室作为住校学生而言是其学习生活的环境,更好的寝室热环境能够更能为学生学习生活提供良好条件也能够减少学生在长沙炎热的夏季中暑的可能。因此,寝室建筑热环境的研究是很有意义的。 二、研究方案 根据建筑气候分区,长沙属于夏热冬冷地区,春秋季短,夏冬季长,其夏季比同纬度地区更热,最热月平均温度为29.4℃。测试点选在了两间分别朝南和朝北的两间相对的寝室,由于没能拿到测量热辐射的仪器,测量仪器只有干湿球温

论风环境对建筑设计的重要性以及风环境模拟的方法

论风环境对建筑设计的重要性以及风环境模拟的方法 成员 组长:黄瑞云 2011012314 组员:赵小玲 2011012311 组员:王丹 2011012309

摘要:本论文论述了风环境对建筑设计的重要性以及各种风环境的模拟方法介绍,最后利用风环境模拟方法中的PHOENICS软件模拟了行政服务中心项目的风环境。 关键词:风环境绿色建筑舒适流通风速风压 PHOENICS 正文: 随着人们生活水平的提高,人们对居住、办公环境的要求越来越高。如何在建筑室内各部分维护良好通风的同时避免废弃回流,在室外环境规划中维护“风道”,促进城市空气流通更新与人们聚集区域的风速舒适与减轻污染,成为设计建筑风环境的基本考虑。建筑群风环境与建筑室内通风是营造人体生理舒适性的主要因素,而且通风效率与建筑节能直接相关,是可持续发展的“绿色建筑”的重要主题。对于中国这样广大地区的气候环境差异,造成南北方、长江流域以及亚热带地区完全不同的风环境考虑,建筑布局如何适应当地气流条件,以及采暖节能与制冷节能对风环境的完全不同要求,都对建筑设计提出了要求。 随着人口密度的提高,用地开始紧张,高层建筑成了开发商们的首选。风荷载是高层建筑的主要侧向荷载之一。1926年9月美国迈阿密市麦芽喀隆大楼在台风袭击后发生塑形变形,顶部残余位移达0.61米。我国深圳一座超高层建筑在多次不同风洞测验中,还发现横风向强烈风震现象。众多工程实例表明,结构抗风分析是高层建筑重要设计计算的因素。 当然风环境不仅对建筑产生影响还会对建筑周边的行人产生影

响。当一栋大楼矗立起来,不可避免地改变了原来吹经此处的风的走向,即改变此片地块的风环境。这种改变有可能产生不良影响。例如商业街和成排成列的住宅区两旁,形成人工“街道峡谷”,也可以说是弄堂,风汇合在街道弄堂里,由于“峡谷效应”,风速加大,出现局部强风,加上建筑物的阻滞,形成漩涡和强烈变化的升降气流等复杂的空气流动现象。不仅群体建筑会形成不良区域性风气候,单体高层建筑福今年也会出现不利的风环境。高层建筑趋于将高空的高速气流引至地面,特别是建筑转角处,流动加速,并在建筑前方形成停驻的漩涡,将恶化建筑周围行人高度的风环境,危及过往行人安全。 以上我们叙述了风环境对我们的重要性,但是期望在建筑风荷载规范里寻找具体地貌区域里,设计外形各异的建筑物风荷载体形系数供设计计算之用,无疑是困难的。何况不同风向角下,其流态是不同的,风荷载体形系数是变化的,建筑物间也存在相互干扰,风荷载的影响是难以评估的,故只有通过模型的风洞试验来了解在风力作用下高层建筑群体间的相互干扰影响和改变其外表周边风压分布情况,获取必要的风荷载数据,才能准确评估各个高度上局部风环境详情,确保安全舒适的风环境。 风洞试验是当前建筑室外风环境及风工程领域使用的主要方法,它是通过制作实际建筑物的缩尺模型在大气边界层风洞中进行的,通过必要的手段产生类似于实际建筑周围的风场,然后通过布置在模型表面及周围的试验仪器测量风速、风压等相关数据,当前研究内容已经涵盖了建筑物在不同地貌下以及各种体型的高层建筑的风压风速

国内外自然通风环境热舒适研究综述

国内外自然通风环境热舒适研究综述 摘要:与“稳态”的空调环境热舒适不同,自然通风环境是“动态”的环境。“稳态”的空调环境掩盖了人体的适应性,人是热环境被动的接受者,“动态”的自然通风环境体现了人体的适应性,人在环境中不仅是环境刺激被动的接受者,而且还是积极主动的适应者,通过行为、心理和生理调节逐步降低环境刺激引起的器官反应。在自然通风环境中,由于需要考虑人体适应性,因此自然通风环境比空调环境更加复杂,影响因素更多,而且各个影响因素之间相互耦合,如室外气候是影响人体热舒适的主要因素之一,同时它又影响室内温度、人体服装等热舒适影响因素。近年来,国内外对于自然通风环境热舒适的研究主要体现在以下三个方面:自然通风环境与空调环境热舒适的差异性的研究,主要是比较通过现场测试获得实测值和PMV模型预测值之间的差异,自然通风环境热舒适影响因素的研究以及自然通风环境热舒适模型和标准的研究。 关键词:国外自然通风环境;舒适研究; 自然通风环境与空调环境热舒适的差异性研究 Humphreys在1978年根据现场调查获得的数据分析了室内热舒适温度室外月平均温度的关系,分析结果,A线代表自由运行建筑(Free-running buildings),B线代表供热/供冷建筑(Heated or cooled buildings),从图中可以知道自然通风环境中室内热舒适温度与室外月平均温度线形相关,但是供热或供冷环境中室内热舒适温度与室外月平均温度线性相关性则不是很明显。Fishman和Pimbert在1982年分别收集自然通风和空调办公室26个人每小时的热感觉投票,结果证明在室内温度超过24℃时,空调办公室的人的忍受力要比自然通风环境的差;1985年,deDear和Auliciems比较了澳大利亚两座城市Brisbane和Melbourne的现场调查数据,结果表明Brisbane自然通风环境热舒适温度比空调环境高1.3℃;1990年Bush对曼谷自然通风和空调办公室进行了现场调查,结果表明自然通风环境热舒适温度比空调环境高2.7℃;1995-1996年,Oseland在英国对自然通风和空调环境办公建筑进行了调查,结果表明自然通风环境夏季和冬季的舒适温度范围(3.9-4.9)℃,要比空调环境的温度范围(2.4-2.6)℃宽。上述调查研究结果表明了在室外气象参数相同的条件下,自然通风环境热舒适温度和范围与空调环境热舒适温度和范围并不不同,自然通风环境热舒适温度范围要比空调环境宽,夏季自然通风环境的舒适温度高于空调环境。之所以出现这些状况,一种解释是由于空调环境是稳态环境,人在空调环境中只能被动地接受室内设定的环境参数,它掩盖了人体的适应性能力;与之相反,自然通风环境是一种动态环境,它强调人的热适应能力,即人们通过行为调节(开/关门窗、加/减衣服、喝冷/热饮料,运动或者静止等)、心理适应(热经历和热期望等)和生理适应(出汗、颤抖等)逐步减少环境对人体器官的刺激。另一种解释是经常呆在空调环境人群的热期望值要高于自然通风环境,并且空调环境人群对热的忍受能力要比自然通风环境差。 自然通风环境热舒适影响因素研究一般来说与设定的稳态空调环境相比,动态自然通风环境有两个明显的特征:一是室内参数受室外气象条件影响,二是人体适应性对热舒适产生重要影响,这就决定了自然通风环境热舒适影响因素将比空调环境更加复杂,以热平衡理论为基础对空调环境进行热舒适研究的实验室方法不能满足对自然通风环境各个影响因素的研究,虽然空调环境的热舒适考虑了6个经典影响参数,但是它没有考虑到室外气象参数和人体适应性行为的影响。目前的研究主要是通过大样本现场调查的方式获得影响自然通风热舒适各因素的基础数据,这些数据既有定量也有定性数据,然后运用统计学方法分析各

phoenics含地形的室外环境模拟

带有地形信息的室外环境模拟 目前,有越来越多的建筑是临山而建,我们的CAD图纸中,不仅有建筑的设计信息,还会加入一定的高程信息或者山脉的等高线信息。由于山体的属性较为复杂且对环境的影响较大,如果简单的将山体视为一个实体置入PHOENICS进行计算,会使影响室外热环境的准确性。为了使模拟结果与实际情况更为吻合,我们可以讲山体分解为下垫面(土壤层)与表层(植被层)两个部分,分别定义属性参数从而计算。具体操作方法如下: 一、 模型建立 1.地形信息 项目CAD中的地形信息以等高线的形式给出,其处理方式有3种: (1) 通过三角形网格较真实的反应地貌,输出格式为.STL,可由PHOENICS直接读取。 (2) 根据等高线以梯田的方式逐层拉伸,可输出格式有.dwg、.3ds,可由PHOENICS 直接读取。 (3) 使用sketch up中的地图获取功能,构建地形实体,输出格式.3ds,可由PHOENICS 直接读取。 第一种方法的三角形网格精度高,可以较好的捕捉山体实际地貌,适用于对山体形状要求高的项目模拟;第二种方法建立的山体表面为阶梯状,工作量大且与实际地貌不符;第三种方法构建的实体连续性较好,便于修改并支持分块导出,在实际建模中较常用到。 2.运用sketch up建立地形 使用sketch up中自带的Google earth功能得到带有地形信息的地形图片,然后使用沙盒拉伸并处理成实体块。需要注意的是,这里需要建立2个地形实体块,即下垫面(土壤层)与表层(植被层)。 (1) 收集地形的坐标信息:经纬度、就进城市或山脉名称。 (2) 添加地理位置:sketch up中文件——地理位置——添加位置

室外热环境参数测定

室外热环境参数测定 一、实验目的和要求 了解室外热环境参数测定的基本内容,初步掌握常用仪器仪表的性能和使用方法,明确各项测定应达到的目的,进一步感受和了解室外气象因素对建筑热环境的影响。 二、实验内容 (1)温度的测定; (2)空气相对湿度的测定; (3)气流速度的测定; (4)太阳辐射的测定。 三、测试原理 温湿度测量原理:半导体式温度传感器是利用半导体电阻随着温度的改变而改变的原理进行温度测量的传感器。电容式湿度传感器是利用湿敏元件的电容值随湿度变化的原理进行湿度测量的传感器。 风速仪测量原理:热电偶的冷端连接在磷不同段的支柱上,直接暴露在气流中,当一定大小的电流通过电热圈后,玻璃球的温度升高,升高程度的大小通过热电偶在电表上指示出来,根据电表读数,得出风速(m/s)。 辐射测量原理:将接收到的太阳辐射信号以最小的损失转化为电信号。 四、测试设备 高精度微风速仪、RS-232/湿度/温度数据记录仪表、太阳辐射观测站 五、实验步骤 1、室外温度、湿度测定:将温度、湿度计测量仪放置在室外距地面1.5米处,通风2-3min温度稳定后,再读数,每15s记录一次数据,共记录20次数据(5min)。 2、室外风速测定:用热电风速仪测出风速,和记录温湿度一样,每15s记录一次数据,共记录20次。 3、太阳辐射测定:数据从太阳辐射观测站处得来。

4、整理收好实验数据,根据实验记录管理分析实验数据。 六、注意事项 1、测量温度时,温度计应该在地面1.5m高度,测量时避免太阳直接辐射。 2、测量计放好后,待通风2-3min温度稳定后,再读数,以避免实验误差。 七、实验数据及处理

室外风环境模拟计算报告123

新项目 室外风环境模拟计算报告 计算软件:风模拟分析软件PKPM-CFD 开发单位:中国建筑科学研究院 建研科技股份 合作单位:Software Cradle Co., Ltd. 韵能建筑科技 应用版本:Ver1.00 2015.10.19

室外风环境模拟分析报告 项目名称:新项目 项目地址: 建设单位: 设计单位: 参与单位: 规标准参考依据: 1、《绿色建筑评价标准》(GB/T 50378-2014) 2、《民用建筑设计通则》(GB 50352-2005) 3、《绿色建筑评价技术细则》

一、项目概述 1.1计算模型概况 1.2建筑物概况 图1 建筑群平面图,红线建筑为目标建筑

二、指标要求 针对室外风环境评价依据为《绿色建筑评价标准》(GB/T 50378-2014)中有关室外风环境的条目要求。 2.1规的评价要求 《绿色建筑评价标准》(GB/T 50378-2014)中有关室外风环境的具体要求如下: 4.2.6 场地风环境有利于室外行走、活动舒适和建筑的自然通风。评分规则如下: 1 冬季典型风速和风向条件下,建筑物周围人行区风速低于5m/s,且室外风速放大系数小于2,得2分;除迎风第一排建筑外,建筑迎风面与背风面表面风压差不超过5Pa,再得1分。 2 过渡季、夏季典型风速和风向条件下,场地人活动区不出现涡旋或无风区,得2分;50%以上可开启外窗室外表面的风压差大于0.5Pa,得1分。 2.2模拟条件设置要求 1、室外风环境模拟的边界条件和基本设置需满足以下规定: 1)计算区域:建筑覆盖区域小于整个计算域面积3%;以目标建筑为中心,半径5H 围为水平计算域。建筑上方计算区域要大于3H;H为建筑主体高度; 2)网格划分:建筑的每一边人行高度区1.5m或2m高度应划分10个网格或以上; 3)湍流模型选择:标准k-ε模型。高精度要求时采用Durbin模型或MMK模型。

室内热舒适性的评价方法

文章编号:1000-2375(2001)02-0139-04 室内热舒适性的评价方法 袁旭东, 甘文霞, 黄素逸 (华中科技大学新能源研究中心,湖北武汉430074) 摘 要:室内热舒适性是空调设计成功与否的一项重要指标.针对几种不同的建筑微气候指标组合,讨论了有关人体热感觉的评价方法和可供工程应用的热舒适图. 关键词:热舒适性;微气候指标;人体热感觉;热舒适图中图分类号:T U111.3 文献标识码:A 收稿日期:2001-03-19 基金项目:国家重点基础研究发展规划项目(合同号G 2000026303) 作者简介:袁旭东(1945-  ),男,副教授1 引 言 人的健康、自身感觉及工作能力在很大程度上取决于室内的舒适状况.人的热感觉和舒适感不能视为同一概念,舒适感具有更广泛的含义,除了与空气温度、湿度相关外,还与气流速度、室内空气品质密切相关,而热感觉在舒适感中无疑起着举足轻重的作用. 最初室内微气候主要是利用供暖系统来保持的,在一些情况下采用了通风手段.只有对少数条件要求高的房间才安装空调系统.供暖系统的选择按房间所需保证的空气温度来决定,通风系统和空气调节系统则考虑了保证人们活动地区所必须的气流速度. 对空气温度和气流速度的要求,是在对生理学进行深入研究后提出的.在大多数情况下,这些要求.密实型的围护结构和保温窗不大的建筑物,即使在室外空气温度急剧波动和太阳辐射强烈时,也能使房间保持稳定的热状态,因此在大多数房间中微气候的唯一控制参数是空气温度.这一时期的突出特点是:保证适当的微气候的任务是依靠设备工程师来完成,实际上不依赖结构工程师和建筑师. 然而,随着轻型结构在建筑上的应用,建筑物窗户面积增大以及新的建筑方案的应用,出现了人的热感觉与房间微气候的传统要求不相适应的情况.因此研究人员在密闭室内的舒适感包括热感觉就显得特别重要.人体热感觉是一个复杂的问题.应该由生理学家、心理学家、设备专家和建筑师共同协作解决,才能取得良好的效果. 2 影响热舒适性的微气候指标 对人体热感觉起重要作用的是建筑物的微气候指标,它包含周围环境的热工参数及其组合.其中受直接调节和间接调节的有下列最重要的5个参数:空气温度、气流速度、空气相对湿度、周围表面温度和热辐射.最后两个参数具有同样的物理本质,但在计算热感觉时,可以把它们分开考虑.例如在供暖系统中,顶棚的温度既可看做是周围表面的温度,又可看做是辐射的温度.因此,我们只研究4个参数对热感觉的影响. 把微气候参数以及对热感觉有显著影响的微气候参数的各种组合的综合指标,称之为微气候指标.其中重要的组合有:空气温度和周围表面温度;空气温度、周围表面温度和气流速度;空气温度、周围表面温度、气流速度和相对湿度;空气温度、气流速度和相对湿度;空气温度和相对湿度. 第23卷第2期2001年6月湖北大学学报(自然科学版) Journal of Hubei University (Natural Science Edition ) V ol.23 N o.2 Jun.,2001

自然通风环境下的人体热舒适性

自然通风环境下的人体热舒适性 夏季非空调环境对应的是自然通风环境,而这种自然环境中,室内的温湿度、飞速、长波辐射以及太阳辐射都会随着室外参数的不断变化而变化,尤其是室内风速的变化速度快而且幅度大,对人体的热舒适感有很大的影响,因而它是一种动态的热环境。 大力开展动态热环境的研究已经成为大势所趋,近年来,国际上已开始重视动态热环境的研究,动态化热环境的实现主要依赖空气温度和风速的动态化。国内外对于动态热环境的研究也主要集中在对空气温度和风速动态化上。 早期对于动态环境下热感觉的研究工作主要是关于突变热条件下的热感觉。有研究结果表明:由中性环境到热环境或冷环境时,皮肤温度的变化存在一个过渡过程,同时热感觉出现“滞后”;然而,当从冷环境或热环境进入中性环境时,出现热感觉“超越”现象,皮肤温度和热感觉有分离现象,研究者认为这种现象是由于皮肤温度急剧变化所致,即皮肤温度的变化率产生了一种附加热感觉,而这种热感觉掩盖了皮肤温度本身所引起的不舒适感。 对于渐变热环境,研究者们力图弄清楚室内参数在多大范围内变化,才能即满足人体的舒适范围,又能达到节能效果。 国内在这方面的研究起步较晚,清华大学和同济大学在这方面都做过研究,本文拟对清华大学在动态热环境下人体热感觉的研究进行简要介绍。 董静研究了动态温度和动态风综合作用下的人体热反应,分别在稳态温度、动态风以及动态温度、动态风两种组合的实验条件下,对33名受试者进行了实验,研究参数对人体热感觉的影响。受试者的服装热阻为0.6clo,实验中保持静坐状态。实验结果证明,在该实验的各种工况下,采用动态风均能够达到即改善热环境又不引起吹风不适感的目的,并且给出了满足人体舒适感的较佳工况:相对湿度50%,服装热阻为0.6clo的情况下,当动态温度波动范围为27-29℃,升降温时间比为20min:20min,动态风参数为=1.5m/s,n=6rpm时,值基本在(-0.5,+0.5)范围内波动,可较好地满足人体舒适性需要。 根据实验结果,作者对Fanger的PMV稳态模型进行了变化,建立了动态热环境下预测人体心理热反应的TPMV模型,该模型可以用于动态热环境下人体热反应的预测,但是作者没有对该模型进行系统的描述和讨论。 夏一哉对中性-热环境下气流脉动强度和频率对人体热感觉的影响进行了研究,从实验和模拟两个方面对气流脉动强度和频率的影响作用进行了探索和研究。研究气流脉动频率对于人体热感觉影响的实验在清华大学的气候室中进行,受试者年龄18-20岁,总的服装热阻为0.7clo,新陈代谢率为1.0met。气候室温度设定点分别为26.0,27.5,29.0,30.5℃,相对湿度分别为35%,65%,低相对湿度工况包含40个样本,高相对湿度工况包含22个样本。实验结果表明:环境操作温度和相对湿度对受试者选择频率和可接受的频率范围没有明显影响,可接受的频率范围集中在0.2-0.65Hz。随着频率的增加,人体感受到的气流速度随之减小。受试者能够通过自由调节风速和频率得到热满意状态,但在较高温度下,选择风速不能使他们保持热中性状态,并且有一定比例的受试者感到不愉快的吹风感。根据该实验结果,夏一哉扩展了吹风感的定义,并且证明在中性-热的环境下,频率在0.3Hz-0.5Hz范围内的气流对人体产生的冷作用最强,该结论与Fanger在中性-冷的环境下的实验结论一致。

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档