暖通空调设计方法与系统分析第1章

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1、第一章热、湿环境§1-1热、湿环境的构成及对人体的作用§1-2热、湿环境的评价方法与评价指标§1-3热、湿环境基本参数的测量§1-4暖通空调系统与热湿环境一、影响人体与环境之间热湿交换过程的因素人体与环境之间的相互作用过程实际上就是人体与环境之间的热湿交换过程，影响这一过程的因素有空气的温度、相对湿度、流速以及环境的平均辐射温度构成了影响我们人体的热湿环境。人体的新陈代谢率和着衣热阻。§1-1热、湿环境的构成及对人体的作用二、人体与环境之间热湿交换对流换热(C)辐射放热(R)皮肤表面蒸发放热(Esk)呼吸对流换热(Cres)呼吸蒸发放热(Eres)W为人体对外所做功，S表示人

2、体储热量。三、各影响因素对人体的作用密切相关在一定的气温下，相对湿度越大，人体通过蒸发的散热量就越少，越容易感到闷热，反之会感到凉爽。在一定的相对湿度下，气温越高通过对流和辐射的散热量越少，人体感觉热，反之人体感觉冷。而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的热环境可能对人体有相同的热作用效果。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是不同的。因此，采用怎样的暖通空调方式、参数组合才能使人体更舒适、暖通空调系统更易于实现、更节能是热湿环境在暖通空调领域的应用

3、研究主要的课题之一。评价热湿环境就是将影响热湿环境的各要素和人体生理学结合人的主观感觉构造一个评价指标，这个指标反映人体对热湿环境的真实感受。§1-2热、湿环境的评价方法与评价指标预测平均冷热感新标准有效温度作用温度一、预测平均冷热感PMV(Fanger教授)PMV与人体的代谢量M和人体的蓄热量S的关系PPD：对温冷感的不满足率Fanger教授通过实验得到被实验者的PPD与PMV的关系从上式可以看出，即使PMV为0，平均也会有5％的人不满足，这说明了人体对冷热感觉存在个体差异。在ISO7730中，PMV作为标准的热环境指标被采用，并将PMV=±0.5(PPD=10％)作为舒适

4、域。值得注意的是，在上述表示各热量的计算式中，基本上是在人体舒适或接近舒适的情况下导出的。特别足，皮肤平均温度tsk只考虑了人体的代谢热M，而没有考虑其他环境条件和着衣的影响；蒸发热E没有考虑气温、辐射、风速和着衣的影响。显然，当偏离舒适状态，PMV值较大时，将与实际偏差较大。所以，运用PMV进行评价应控制在PWV不超出±2(PPD=10％)，最好是在PW=±0.5(PPD＝10％)范围内使用。二、新标准有效温度SET*是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50％的标准环境的气温。由Gagge提出，并作为标准的体感温度被ASHRAE采用。标准环境是指相对湿

5、度为rsh=50％、风速为vs＝0.1m/s、人体代谢量Ms=1.0met，着衣热阻Icls=0.6clo的环境。SET*以实际气温ts、平均辐射温度tr、风速v、相对湿度rh、代谢量M、实际着衣热阻Icl为输入值，用Gagge提出的人体二层生理模型算出人体的平均皮肤温度tsk和汗湿面积率ω、结合热工学计算出通过皮肤面的换热量Msk，在实际环境和标准环境等待热感觉的条件下计算得出，即：由于在计算SET*的过程中，全部考虑了热环境的六大要素，因而可以说SET*比PMV具有更加广泛的适用性。通过试验，在舒适的条件下SET*的大致范围，美国人为SET*=22.2－25.6℃，日本人

6、为SET*=22－26℃。其它的评价指标，如：有效温度ET*、作用温度OT等。一、热湿环境的基本参数身体感觉冷热的环境基本要素如上所述有六大要素：(1)空气温度；(2)空气湿度；(3)风速；(4)辐射温度以及在人体侧的着衣的热特性；(5)着衣热阻和表示人体在体内产生的热量；(6)代谢量。不同环境、不同时间各要素对环境和人体的作用大小不同。在实际中要根据实际情况选择测定项目和相应的检测方法。§1-3热、湿环境基本参数的测量二、温度及其测量方法温度的表示方法摄氏温度(℃)华氏温度(F)绝对温度(K)温度计的种类热膨胀直读式温度计热电偶温度计电阻温度计温度计的校正为确保温度测量的精

7、度，需要对测量用的温度计进行校正(标定)，用作校正的温度计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。对于采用了二次仪表的测试系统，由于使用了连接测头和仪表较长的接线，则需要对包括二次仪表在内的温度测试系统整体进行校正。室温的测定测点位置通常是在离地面1~1.5m的高度在ISO7726中推荐室温的测定高度为离地面o.1m，0.6m，1.1m，1.7m。对于不同的建筑、不同的空调系统、在不同的时间其室温分布不同，因此，应根据具体需要在有代表性的平面位置和高度位置布置测点。非稳态室温测定选择热惰