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绵阳节能轻质砖 加气块在框架结构中的应用研究




空气湿度代表空气中所含水蒸气的量。水蒸气有些来自于植物的蒸发,有些来自于其他含水物体的蒸发。湿度有空气绝对湿度以及相对空气湿度之分。在一年当中,最热月的时候也是空气的绝对湿度最大的时候,相反,最冷月的时候也是空气绝对湿度最小的时候,绝对湿度和相对湿度的大小刚好成反比。我国是一个沿海国家,受海洋气候的影响,沿海地区夏季的时候,空气相对湿度比较大。因此这些区域的建筑在建造时要注意防潮处理。

风是因为大气压力差值而引发的空气流动。引起大气压力差异的原因主要为地面增温不同。风有两个特征要素,一为风向,另一个为风速。这两个特性均可以在风玫瑰图中表示出来,我国各个地区所受到的风的影响是不一样的。

降水,不单单指雨水还包括了降雪,冰雹等自然现象。影响降水的因素也比较多。由于全国大部分地区都受到季风的影响,因此降雨多分布在春季和夏季。例如我国长江流域的梅雨。另外,降雪多发生在纬35°至北纬45°之间。

热环境设备的影响,由于室外气候的影响,在不同纬度地区的建筑室内的温度是不同的,在夏季时,如果室内空气温度较高,超过了人的舒适度,人们通常会采用一些辅助降温的手段,例如用风扇降温,或者用空调降温,或者用冰块降温。在冬季的时候,如果室内气温太低,人们通常会利用其它手段采暖增热,例如在农村,通常会采用火炉取暖的方式,而在城市,会用地暖或者暖气片取暖。这些方法都会改变室内热环境,从而增强了热舒适感。

其它设备的影响,其它设备主要指的是建筑室内的一些能够产生热量的物体,例如台灯、吊灯、电视机、微波炉、电冰箱等电器设备。这些设备在使用的过程中都会向建筑室内排放热量,从而影响室内原先的热环境状态。这些设备对室内热环境影响的大小强弱程度,依照这些设备功率的大小和设备的类别以及建筑室内空间大小的不同而有所差异。例如,在一个面积和空间都很小的房间里,使用一个白炽灯在夏天时就会很明显的增加人体的炎热感,而在面积和空间都比较大的房间里,同样一个白炽灯产生的热量是一样的,但是人却不会有那么强烈的感觉。人也是一个热源,人的活动会增加所处建筑室内的热量,若人处在人员较多而空间又不是十分充裕的室内,且室内的通风状况又不是十分良好,那么人呼出的气体就会给室内空间的湿度带来不利影响。在人员不多而空间又大的场所,影响则会明显减小。

室内热环境的优劣程度直接会改变着人体热舒适性。对于热舒适这个概念而言,当前还不存在一个一致的解释。美国供热、供冷和空调工程师协会(ASHRAE)标准55-1992(ASHRAESTANDARD55-1992)中的阐述为:人体对于环境表示满意的意识状态。丹麦学者范格尔(P.O.Fanger)等人则认为,热舒适为人体处在不冷不热的中性状态下的感觉……,总而言之,对于建筑室内热环境下的“热舒适性”的评判标准都建立在此环境中人们自身身体上是否存在着舒适的主观感受[39]。通俗的讲,人们会对这一冷热状况感到满意,既不会因为室内太冷而感到不适,也不会因为室内太热而不舒服。室内热环境受到不同因子的一起作用,这些因子也较多,它们具有综合性和互相补偿性的特点。很难用单一因素来对室内热环境进行评判,经过许多年的研究,目前有几种评价指标。

(1)有效温度:有效温度ET(EffectiveTemperature)是1923-1925年美国霍顿(Hougtan)等人为研究在空调建筑中空气湿度对人体舒适性的影响而提出的。采用这

一标准的依据主要是穿着夏季薄衫的人和半裸的人处在一定环境之下,对所处环境做出的反应和热感觉。该项指标是共同考虑周围空气温度、湿度和流速而做出的评价。由于这一评价指标是经过人的主观评价,再经过经验推断,因此在实际应用中不可避免的会出现一些偏差,但是也因为这一评价指标简单明了,其应用还是比较广的。后来,又提出了有效温度指标,它是针对一特定环境,标准环境下室内热环境均匀:空气温度为平均辐射温度,身着标准热阻的服装,空气相对湿度是50%,且在静风状态下。标准有效温度的计算十分繁杂,通常情况下是由已定的人体活动量、气流速度和所着服装在湿空气焓湿图上标出标准有效温度线。

(2)热应力指数:由给出热环境之下,人体外部热应力和不等活动量的状态之下,

人体内部新陈代谢产热、环境蒸发率等理论计算而得出。热应力指数共基于四个方面假设:第一是人体受热应力作用时,体表温度始终保持在35℃;第二是人体受到的总共热应力之和同人体需要蒸发散失的热量相等;第三是热应力由需要蒸发散失的热量和空气所蒸发掉的最大热量之比决定;第四是人体在8个小时内排汗的最大值为1L/h。

如果热应力指数较大,就表明当要保持热平衡,所需蒸发的热量就越大。热应力指

数与肌体之间的反应关系
-20微冷

-10自高温环境移至休息地点时,可能出现这种情况

0没有热应力

10~30微热。对脑力劳动者有一定影响,对一般体力劳动者没有影响。

40~60高热。对脑力劳动者有影响,对体力劳动者有一些影响。身体不好的人不能忍受,没有习惯于这种气象条件的人需要有工间休息

70~90很高热。能影响工人身体健康,并可使劳动效率降低,只有少数人能适应这种热环境条件

100最大可能耐受8小时的热应力

当给定的环境条件一旦确定,便可以根据空气温度和空气湿度等相关参数来按照热应力指数线解图得出热应力指标。

(3)预测热感指数

预测热感指数由丹麦学者范格尔通过对人体热平衡方程的研究而得出来,他研究得出,人体的蓄热量Dq是空气温度ti、空气相对湿度ji、空气流动速度n、平均辐射温度tr以及人体新陈代谢率qm、皮肤平均温度qw、肌肤蒸发率tsk、所着服装热阻Rclo的函数,这个函数表示为:q=f(ti,ji,n,tr,qm,tsk,qw,Rclo)

(2.3)

人在建筑室内环境中,要想感到热舒适,前提条件就是Dq=0,因此人体热舒适的条件也就是:f(ti,ji,n,tr,qm,tsk,qw,Rclo)=0

1970年范格尔在人体热舒适方程的基础之上,对1396名受测人员冷热感受进行了统计和分析,提出了预计平均热感觉指数PMV(PredictedMeanVote)以及预计不满意者的百分数PPD(PredictedPercentageDissatisfied)。最终通过这些实验和分析研究,提出了热舒适方程,函数关系可以表示为:f(ti,ji,n,tr,qm,Rclo)=0
该人体热平衡方程比较系统体现了以上六个不同因素间的数量关系。范格尔将

PMV指标系统与人体热感觉分为了七个不同等级,如表2.5所示。

表2.5PMV指标系统七个热感觉等级PMV-3-2-10+1+2+3

热感很冷冷稍冷舒适稍热热很热

国际上采用的标准ISO7730:1994也以范格尔的理论为基础,把PMV和不满意者的百分数PPD结合,制定了PMV-PPD热环境质量指标体系。预计平均热感觉指数可以通过热舒适仪测定,也可以采用专门的软件计算,当PMV值被确定以后,PPD的值可以通过公式2.6计算得出。

PPD的值也可以通过查PMV-PPD曲线图2.4得出。

国际标准ISO7730建议热环境质量的指标是PMV值在-0.5和0.5之内,与此相对应的PPD≤10%。热舒适标准并非是保持不变的,它依赖于一个国家的气候状况和经济发展水平。世界上各国对热舒适度的设计认定不尽相同。另外,热舒适度还与人所处的建筑类型有联系,要根据相应的建筑设计相应的舒适度。对于不同的人群,比如不同的地区,不同的性别,不同的生活习惯,不同的年龄都会对相同的热环境有不同的感受。在夏季时,要想降低建筑室内的温度,人们通常采用打开窗户加大通风的方式,这样做就是加大了室内空气的循环流动速度。但是气流速度过大也会影响人体的热舒适和人体健康,特别是当人在休息时,如果风速过大,就会影响人体体表温度。相对于成年人来说,老年人和身体不是很好的人在夏季时也会比较怕风速过大。通过对比发现,夏季最宜风速最好调控在0.3m/s之内,对人体健康最为有利;在冬季时,就需要适当降低室内空气流动速度,地板辐射供暖的优势此时就会显得比较突出了。因为各部位的温度分布有差异,但是会一直保持0.1m/s大小的风速。

人体着装的不同也会对热舒适温度形成影响,夏季时其热阻越小越好,冬季要穿的越厚越好,研究结果表明,夏季时,最合适热阻大约是0.5clo,而冬季时最佳热阻是1.5clo。表2.6给出了人在静坐时对建筑室内舒适温度要求的变化。

表2.6人坐姿时所要求的舒适温度标准
服装热阻clo着装形式坐姿时舒适温度标准(℃)0裸体,游泳衣290.5衬衫,单薄裤子,女短袖,单薄衣裙251.0西装,工装222.0厚外套,手套,外套大衣,帽子14

2.2.3建筑得热与负荷