国内外自然通风环境热舒适研究综述
农村住宅论文:农村自然通风住宅室内热舒适性研究
农村住宅论文:农村自然通风住宅室内热舒适性研究【中文摘要】随着国内经济发展和人们生活水平的提高,人们对室内环境热舒适要求越来越高,空调开始作为一种基本的家用电器在千家万户普及起来。
然而由于条件限制,中国仍有相当一部分家庭尤其是农村家庭仍然采用自然通风,自然通风究竟能否满足居民的热舒适要求,是值得探讨的课题。
目前国际上广泛采用的美国供暖、制冷与空调工程师协会的标准ASHRAE standard55-2004和国际标准化组织的热环境分析评价标准IS07730:2005都是建立在Fanger的PMV-PPD模型之上的,这一模型以标准化实验室中人体热平衡模型为基础(ASHRAE 55-2004中已加入热适应性模型)。
大量学者在实际环境中的热舒适研究表明,PMV-PPD模型没有考虑人体对热环境的适应性,并不适用于自然通风建筑,并给出了适合自然通风的热舒适模型,一部分研究给出了室内舒适温度(本文将热舒适和热中性视为等效概念)随室外气温变化的相关性,一部分研究着力于探讨PMV和TSV之间的区别并修正PMV值。
这些方法能否适用于中国的农村地区,有待进一步研究。
笔者带着以上两个问题在彭州市小渔洞镇的新建住宅中进行了热舒适性研究,通过室内外热环境参数测试和问卷调查相结合的方法,得出当地住户的热舒适情况,并找出室内外环境参数对人体热感觉的影响.PMV预测模型和实际热感觉投票TSV的结果均显示,当地新建建筑室内热舒适性夏季较好,冬季较差,居民普遍要靠火炉或电暖器来采暖。
同时,研究发现,虽然冬季人员热感觉并不舒适,但是新建建筑由于采用了保温材料,仍起到了一定的隔热保温功能.PMV和TSV的结果存在一定差异,主要表现在冬季气温较低的时候,PMV夸大了人体对寒冷环境的不舒适。
接着笔者参考热舒适适应性理论,分别尝试了ASHRAE 55-2004的适应性模型,Fanger的PMVe扩展模型和姚润明的aPMV模型来研究室内外热环境参数对人体热感觉的影响。
自然通风环境下的热舒适分析
自然通风环境下的热舒适分析由于建筑业的不断壮大,人们对其的使用性能越来越关注,建筑物的自然通风引起了设计者的广泛关注。
本文从自然通风的概述、影响自然通风的相关因素、自然通风的实现方法及人体热感觉及热舒适性分析等几个方面进行了讨论。
标签:自然通风;热舒适;分析一、前言近年来,随着经济的快速发展,建筑业市场竞争力越来越激烈,自然通风环境下的热舒适设计在建筑企业的发展中至关重要。
虽然一些企业在设计方法上有所完善,但依然存在一些问题和不足需要改进,在经济突飞猛进的新时期,建筑企业必须加强自然通风环境下的热舒适的设计技术,提高人体的舒适度,获取良好的经济效益。
二、自然通风的概述与其它相对复杂、昂贵的生态技术相比。
自然通风(或机械辅助式自然通风)是当今生态建筑所普遍采取的一项比较成熟而廉价的技术措施。
采用自然通风方式的根本目的就是取代(或部分取代)传统空调制冷系统。
而这一取代过程有两点至关重要的意义一是实现有效被动式制冷。
自然通风可以在不消耗不可再生能源的情况下降低室内温度,带走潮湿气体达到人体热舒适。
这有利于减少能耗、降低污染符合可持续发展的思想。
二是可以提供新鲜、清洁的自然空气(新风)有利于人的生理和心理健康。
室内空气品质的低劣在很大程度上是由于缺少充足的新风空调所造成的恒温环境也使得人体抵抗力下降,引发各种“空调病”,而自然通风可以排除室内污浊的空气,同时还有利于满足人和大自然交往的心理需求。
三、影响自然通风的相关因素通风技术的主要目的是保证室内具有良好的空气品质,而所谓良好的标准是由生活方式与行为模式之间的相互匹配机率制定的,因此制定保证室内环境的要求条件时,首先考虑的无疑是人们的健康和安全。
通风扮演的角色是稀释和去除室内的污染物,所以通风技术是保证健康室内环境的基础,因此了解与通风相关的各个因素是如何互相影响是很重要的。
图1中所总结的各个因素之间的相互影响是那些想提供一个成功通风方案的建筑或设备工程师所必须了解的,此外,建筑物的空间结构布局与组合形式、区域的地理、气候条件等对通风也有着重要的影响。
印尼自然通风房间的热舒适性研究
Thermal comfort for naturally ventilated houses in Indonesia
Henry Feriadi a,∗ , Nyuk Hien Wong b
b
School of Architecture, Duta Wacana Christian University, 5-19 Dr. Wahidin Sudirohusodo, Jogjakarta 55284, Indonesia Department of Building, School of Design and Environment, National University of Singapore, 4 Architecture Drive, Singapore 117566, Singapore
a
Abstract For naturally ventilated buildings (NVB) located in the tropical regions, thermal comfort (TC) prediction based on predicted mean vote (PMV) standard has shown some deviations from the observed results. Hot and humid environmental conditions throughout the year and personal adaptation could have an effect on expectation and perception about TC. Through an extensive field survey conducted in residential buildings in Indonesia, 525 sets of data had been gathered. The data analysis revealed that the PMV equation had predicted warmer thermal perception as compared to what people actually felt. Interestingly, it was observed that under hot and humid tropical climate, people indicated preference to cooler environment as compared to what the neutral temperature has shown. The study also investigated the occupant’s adaptive control preferences in creating a more thermally comfortable living environment. The reciprocal effects of occupant’s thermal perception and behavioural adaptation were explored. In tropical free-running buildings where the air temperature and humidity might not be modified easily without mechanical means, the people seemed to prefer higher wind speed. © 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.
海南自然通风环境下的热舒适
西安科技大学 杨柳
杨柳.建筑气候分析与设计策略研究[D].西安: 西安建筑科技大学
室内风速
Nicol J F 热湿气候区, 风扇提高风速,舒适温度提高约 2℃
Nicol F. Adaptive thermal comfort standards in the hot-humid tropics. Energy and Buildings, 2004, 36(7): 628-637.
仅通过自然通风能否满足人体热舒适需求?
目
录 研究背景 研究现状
研究方法
建立模型
差异性研究
Fishman 和 Pimbert, 1982 年 deDear 和 Auliciems , 1985年
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;Fishman S L, Pimbert
Brager G S, Paliage G, de Dear R J. Operable windows, personal control, and occupant comfort, ASHRAE Transactions, 2004, 110, part 2: 17-35.
热期望
人们对自然通风环境下室内环境温度的热期望低于 空调环境 这个无出处 普遍结论 嘿嘿
上图文献来源:Humphreys M A. Outdoor temperature and comfort indoors. Building research and practice, 1978, 6(2): 92-105
自然通风环境较空调环境,热舒适温度范围宽,夏季的舒适温度高
影响因素研究
Bush,1990 年
曼谷办公室,自然通风环境热舒适温度比空调 环境高 2.7℃
天津地区办公建筑自然通风热舒适性研究
天津地区办公建筑自然通风热舒适性研究天津地区办公建筑自然通风热舒适性研究一、引言在如今提倡绿色建筑和节能减排的背景下,自然通风作为一种环保、节能的通风方式备受关注。
在办公建筑中,自然通风不仅可以有效提高室内空气质量,还能够创造更加舒适的工作环境。
本文将围绕天津地区的办公建筑,对自然通风的热舒适性进行研究。
二、天津地区气候特点天津地区位于北纬39°02′至40°15′,东经116°43′至118°04′之间。
其气候属于温带大陆性季风气候,夏季炎热潮湿,冬季寒冷干燥,春、秋季温和宜人。
在夏季,天津地区的日最高气温通常在30℃以上,日最低气温在20℃左右;而冬季的日最高气温一般在0℃左右,日最低气温则可能达到-10℃左右。
天津地区的温差较大,尤其是春秋季节。
三、办公建筑自然通风原理自然通风是通过利用自然气流和差压实现室内外空气的交换。
在办公建筑中,实现自然通风的主要手段包括自然通风窗、通风塔、自然通风管道等。
自然通风窗能够实现室内外空气的流通,通过调节窗户的开合程度来控制室内的通风量;通风塔则通过差压效应,将热空气排出并引入新鲜空气;自然通风管道能够引导室内外气流的流动,进一步提高通风效果。
四、天津地区办公建筑自然通风热舒适性的优势1. 排热能力强:天津地区夏季温度较高,通过自然通风可以及时将室内积聚的热量排出,提高室内空气质量和舒适度。
2. 降低能耗:相比于空调系统,自然通风不需要耗费大量的电能,能够有效降低能耗和运营成本。
3. 促进健康:自然通风可以提供更多新鲜空气和光线,改善室内环境,促进员工健康和工作效率。
4. 环保节能:自然通风不产生有害气体和排放物,减少对大气和环境的污染,符合绿色建筑和可持续发展的理念。
五、天津地区办公建筑自然通风热舒适性的挑战1. 夏季高温:天津地区夏季炎热,自然通风在降低室内温度方面面临着一定的挑战。
2. 季风气候:天津地区受到季风的影响,风向和风速时常变化,可能影响自然通风的效果和稳定性。
室外环境热舒适性研究
李飛 201107114
1. 热环境
? 热环境指由太阳辐射、气温、周围 物体表面温度、相对湿度与气流速 度等物理因素组成的作用于人,影 响人的冷热感和健康的环境。
? 人的生活和工作大部分时间都在室内,室内环境 与人体关系密切。室内环境的热特性是室外气候 与内部热源通过建筑围护结构进行热交换与热平 衡的结果,体现为气温、平均辐射温度、相对湿 度、气流速度等四个主要物理因素数值的变化。 人体与环境的热交换除环境的物理因素外还与人 的衣着和人体的活动量有关。
环境与人体热舒适的研究飞速发展
? 1919年,美国采暖制冷及空气调节工程师协会(ASHRAE)为了制定工 业发展急需的有关热舒适标准,特别是有关空气温度和湿度的相互作 用对人体热舒适的影响,进行大量的试验调查研究.
? 1923年Houghton和Yaglou 确定了关于温度、湿度两个变量的裸体 男子的等舒适线,由此创立了对热环境研究具有深远影响的有效温度 指标ET
? 室外环境与人体关系同样不可忽视。室外热环境 是指作用在建筑外围护结构上的一切热物理量的 总称。建筑外围护结构的功能之一在于抵抗或利 用室外热湿作用 ,以便在室内产生易于控制的舒适 热环境。
1.1 热环ห้องสมุดไป่ตู้发展史
? 自1818年,L.Howard出版了关于伦敦城 市温度场的《伦敦气候》一书后,对城市 热环境的研究已经有190年的历史.自此英、 法、美、日、德以及中国等许多国家关于 这方面的研究大致可分为城市大气候研究 和城市微热气候研究两大类.
? PMV(PredictedMeanVote) :预期平均评 价指标。
? PPD(Predicted Percentage of Dissatisfied):表示对热环境不满意的百分 数。
天津地区办公建筑自然通风热舒适性研究
天津地区办公建筑自然通风热舒适性研究天津地区办公建筑自然通风热舒适性研究随着城市化进程的加速和人们对室内舒适性要求的提高,办公建筑的设计与建造已经从简单追求空间功能的满足,转变为注重建筑自然通风热舒适性的研究。
天津地区作为我国北方重要的城市之一,其气候特点决定了办公建筑要解决的问题与南方地区存在差异,因此对于天津地区办公建筑自然通风热舒适性的研究显得尤为重要。
首先,天津地区的气候条件存在着一定的挑战。
夏季高温多雨,冬季寒冷干燥,两者之间的温差较大。
这种特殊气候使得办公建筑在自然通风热舒适性的设计上需要有针对性的解决方案。
在设计方面,可以通过合理的建筑布局来引导空气流通,增加室内通风效果;并根据天津地区的冬季寒冷气候,合理使用保温材料和加强建筑的保温性能,减少能源消耗,提高热舒适性。
其次,办公建筑在设计与施工中需要考虑到人们的舒适感受。
天津地区的居民习惯了使用空调设备来调节室内温度,但是办公建筑不应仅依赖于机械空调系统,应该更多地利用自然通风来实现热舒适性。
通过合理设计建筑形态,利用自然气流和风景引导自然通风,能够为办公室提供充足新鲜空气,提高居住者的舒适感。
此外,办公建筑的自然通风热舒适性也与室内空气质量息息相关。
办公室长时间封闭,往往导致室内空气质量下降。
在天津地区,空气污染问题较为突出,对人们的健康造成了一定影响。
因此,在办公建筑设计上应注重提高自然通风,为居住者提供良好的室内空气品质,有助于改善办公人员的工作效率和健康状况。
总而言之,天津地区办公建筑的自然通风热舒适性研究需要根据其特殊的气候条件和区域文化特点进行深入探讨。
通过合理的建筑设计与施工,能够有效改善办公建筑的自然通风热舒适性,提高室内空气质量,进而提升员工的舒适感受和工作效率。
未来的研究应注重结合实际工程,探索更多适用于天津地区的自然通风技术,为办公建筑的可持续发展做出贡献综上所述,天津地区办公建筑的自然通风热舒适性研究具有重要意义。
遵义地区高校建筑冬季室内自然通风情况下室内热环境和热舒适调查研究
遵义地区高校建筑冬季室内自然通风情况下室内热环境和热舒适调查研究刘晶;李章勇;陈义【摘要】本研究对遵义某高校在冬季采用自然通风的教室和学生寝室的室内热环境及热舒适状况进行了现场调查,发现在室内缺乏集中供暖、空调等采暖设备的情况下,冬季室内温度变化范围为11.57℃-19.80℃,不在ASHRAE(American Society of Heating Refrigerating and Airconditioning Engineer,美国采暖、制冷与空调工程师学会)规定的冬季室内热舒适温度区间(20℃-23℃)内.通过分析预测平均投票(Predicted Mean Vote,PMV)与实际热感觉投票(Actual Mean Vote,AMV)的差异,得到了在实测模式下热环境的可接受率为72.53%,热中性温度为20.27℃,可接受温度区间为16.60℃-23.95℃的结论.为改善该校建筑室内热环境质量以及进行被动式节能改造提供了依据.【期刊名称】《遵义师范学院学报》【年(卷),期】2019(021)002【总页数】5页(P90-94)【关键词】热环境;热舒适;高校建筑;自然通风【作者】刘晶;李章勇;陈义【作者单位】遵义师范学院工学院,贵州遵义 563006;遵义师范学院工学院,贵州遵义 563006;遵义师范学院工学院,贵州遵义 563006【正文语种】中文【中图分类】TU831引言随着改革开放的进一步深入,贵州这个在过去被扣着“贫穷”“落后”帽子的省份再次迎来了属于它的春天。
各项基础设施建设、民生改善工程全面铺开,GDP增速连续数年位居全国前三位[1]。
在人们的经济状况和生活水平得到极大改善的同时,对生活品质的要求也越来越高。
但是由于种种原因,在贵州地区开展的关于室内热环境和人体热舒适的研究非常少[2][3][4],这对了解当前室内热湿环境现状及改善居住环境是非常不利的。
遵义位于贵州北部,紧邻重庆,是贵州为数不多的属于夏热冬冷热工分区的地区[5]。
不同城市自然通风建筑热舒适状况研究
不同城市自然通风建筑热舒适状况研究2 结果分析与讨论通过对长沙和上海热舒适调查数据进行回归分析,我们得到长沙的热中性温度为27.5℃ ET*,见图1;上海的热中性温度为26.5℃ ET*,见图2;两者相差1℃ ET*。
国内也有不少学者在夏季进行了短期热舒适研究,文献[8]给出了北京的热中性温度为26.7℃ ET*,文献[9]给出了天津的热中性温度为26.4℃ ET*。
表3给出了上海、长沙、北京和天津4个城市的气候参数与热中性温度的对比结果。
从表3中可知,上海与北京、天津的热中性温度差异不大(最大相差为0.2℃ ET*),而长沙与北京、天津热中性温度的差异分别为0.8℃ ET*和1.1℃ ET*。
北京和天津是北方城市,属于南温带亚湿润气候,而长沙和上海是南方城市,属于北亚热带湿润气候。
长沙的最热月平均温度高于上海、北京和天津,其热中性温度分别比上海、北京和天津高出1℃ ET*,0.8℃ ET*和1.1℃ ET*。
这说明生活在夏季温度较高环境下的居民,其对所生活的环境已相当的适应,其夏季热中性温度可以略高于夏季温度较低环境下的居民。
此外,我们把上海、长沙、北京和天津4个城市的热中性温度与表1中ASHRAE 55-1992的热中性温度范围进行比较发现,中国这些城市的热中性温度都超出了ASHRAE标准的22.8~26.1℃ ET*的范围。
这也说明我国的热中性温度与国外的标准和研究结果存在着差异,我国的暖通空标准不需要直接套用ASHRAE标准的相关内容,而应该采用适合自身特点的热舒适标准。
这样不仅可以提高人体舒适度,而且可以节约大量的能量。
图1 长沙热感觉投票与操作温度图2 上海热感觉投票与操作温度表3 各城市的气候条件与热中性温度3 结论本章通过在上海、长沙进行的短期热舒适调查,研究和探讨各地热舒适度存在的差异,并与国际上通用的相关标准进行比较,所得到的结论如下。
通过对长沙和上海热舒适调查数据进行回归分析,我们得到长沙的热中性温度为27.5℃ ET*;上海的热中性温度为26.5℃ ET*。
建筑设计中的自然通风与热舒适性研究
建筑设计中的自然通风与热舒适性研究近年来,随着人们对室内热舒适性的追求以及环境保护意识的增强,建筑设计中的自然通风成为了研究的热点。
自然通风作为一种绿色、可持续的设计理念,旨在通过利用自然气候条件,最大程度地减少人工能耗,提高建筑的室内环境质量。
一、自然通风的原理与优势自然通风是指通过开窗、楼梯间、通风塔等方式,使新鲜空气得以进入室内,同时将污浊空气排出室外。
其原理基于气流的物理特性,通过建筑内外气压、温度差异以及风的作用,实现空气的流动。
自然通风的优势显而易见。
首先,相比于机械通风和空调系统,自然通风无需依赖电力,能够有效降低能耗,减少运行成本。
其次,自然通风能够促进室内外空气的交换,改善室内空气质量,为居住者提供更为舒适的生活环境。
此外,自然通风可以为建筑物提供自然采光,增加室内自然光线的利用,降低室内照明的能耗。
二、自然通风设计的关键因素为了实现高效的自然通风,设计师需要充分考虑以下几个关键因素:1.建筑朝向:建筑的朝向直接影响了室内外气流的形成及流动。
通过合理的朝向设计,可以最大程度地利用自然风的来流,调节室内的温度。
2.建筑形态:建筑的外形和内部空间布局也对自然通风具有重要影响。
例如,通过布置开窗位置,合理规划室内净空和走廊,可以形成良好的气流路径,提高通风效果。
3.遮阳措施:优秀的遮阳设计能在阻挡过强的阳光辐射的同时,留出通风的空隙,将自然风引入室内。
例如,适当设置飘窗、雨篷等遮阳装置,能够同时起到遮阳与通风的双重效果。
4.建筑材料选择:建筑材料的选择也对自然通风的效果有影响。
应选用具有良好导热性能和导湿性能的轻质材料,以加快室内外温度的传递和平衡。
三、热舒适性与自然通风自然通风除了提供新鲜空气外,还能有效改善室内的热舒适性。
热舒适性是人体对热环境的感觉,其研究内容包括热辐射、空气温度、湿度等因素。
在自然通风设计中,通过灵活的建筑构造和空气流动的优化,可以实现热舒适性的改善。
例如,通过合理设置窗户位置与大小,可以调节室内外空气的流通速度与方向,提高室内的通风效果。
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。
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。
住宅建筑自然通风对室内热环境的影响研究
住宅建筑自然通风对室内热环境的影响研究由于部分住宅建筑自然通风对室内热环境的影响,导致室内热环境非常的糟糕、风力发电量不够充分,根本无法满足居民要求,从而对其造成了严重的影响,为了解决这些问题,本文首先根据自然通风是否能够改善住宅建筑室内热环境及室内热环境让群众居民是否真正的得到满足,另外,相关工作人员还要选定群众居民所居住的房屋进行实地实验,并且在实验过程中让居民体验室内环境的热度是否是合适的。
经过这样细致的观察研究,群众居民住宅室内热环境才能给他们带来健康且快乐的生活。
可见,就算风力发电量不够充分的城市地区,住宅建筑的自然通风在一定程度上也能使建筑能源消耗量大大的降低,而且,自然通风还可以很好的改善室内的热环境,同时,在多雨季节也能够较好的改善室内热环境。
标签住宅建筑;自然通风;室内热环境引言由于在建筑工程中经常出现一些有害于群众居民的健康问题,后来联合国世界卫生组相对居民建筑工程上提出了以健康为主要核心的住宅建筑,而要做到健康建筑,就必须让建筑室内每天能够有大量的新鲜空气。
自然通风是一种被动的节能方法,它可以做到在不消耗能源的情况下,使室内温度降低,且还能够很好的降低建筑能源消耗量,更为重要的是它可以给群众居民带来健康的生活,由此可见,自然通风完全符合健康建筑的要求,自然通风将在建筑中有个较好的发展前景。
其实,一直以来,有不少的建筑工程都在使用自然通风的技术,同时,也在建筑过程中的设计方面仔细的考虑了自然通风在建筑中如何使用的一些方法,并研究了自然通风对室内热环境的影响。
目前,已有不少有关建筑工程方面的人员研究自然通风给建筑带来的有利之处,他们主要研究的内容核心就是规模比较大的热能与动力工程气候建筑区域,他们研究的对象一般都是气候比较恶劣的环境,如:严寒地区等,他们希望在这些较为恶劣的区域寻找自然通风所具有的能力与力量。
经过一系列的研究表明,自然通风的能力与力量在不同区域所发挥的作用大不相同,这就进一步说明,自然通风完全是受当地气候以及地理条件等原因的影响,那么自然通风对于室内热环境的改善也就有很大的不同。
空气流动对热舒适影响的实验研究_总结与分析
空气流动对热舒适影响的实验研究:总结与分析*香港理工大学夏一哉m牛建磊清华大学赵荣义提要总结分析了有关空气流动对人体热舒适影响的实验研究的发展,并对现有的成果比较,提出一种新的空调策略和继续研究的方向。
关键词空气运动热舒适实验研究综述Effects of air movement on thermal comfort:a literature reviewB y Xia Y izai n,Niu Jian lei and Z hao R ongyiAbs t r act R ev i ews dev el opment i n exper i m e nt r e se ar c h of t he e f f ec t s of ai r move m e nt on t her mal c o m f o r t s i nc e t he t we nt i es of t hi s c e nt ur y,c ompar e s t he di f f er enc es bet we en t he exper i m e nt al met hod s a nd r es ul t s,and pr opos es a ne w ai r c o nd i t i o ni ng s t r a t eg y and r e se ar c h di r e c t i o ns.Keywor ds a i r move ment,t he r m a l c omf or t,e xpe r i ment,r ev i ewn Tsinghua University,China1实验室研究1.1空气流动的平均速度对热舒适的影响关于空气流动对热舒适的影响的研究始于本世纪20年代,起因是人们对空调系统引起的冷吹风感的抱怨。
50年代末,ASHVE改名为ASHRAE,环境实验室也迁至K ansas州立大学,热舒适研究进入一个新的高潮。
自然通风室内热舒适性指标及建筑风环境的模拟研究
A BSTRACT
By u8ing m肌鲥d simulation techrlology(CFD),this paper mainly andyzed the
rules of wind fidd outside the building from different are日6 and different磁目笛in 9均ncIOng,
8rourld on theinteraction。thereisa building distancewhich makesthewind field interaction
effection themost obvious When two buildingsof thedifferent height array aideby叠dB the
of the thermal comfort about indoor environment。which a色put forward by the domestic
envir删temperature j№‘of and foreign scholars,and‘xxnbined with thefeaturesof thedimatein 9日’dong province,
本文分析了国内外学者提出的室内环境热舒适性的4种标准及7种评价指标,结 合山东地区的气候特点,给出了山东典型地区室内环境热舒适性温度指标的推荐值。
通过对山东地区气象数据的分析整理,得到沿海和内陆典型地区四季代表月份的 气象数据和气候特点,并以这些数据作为模拟用的基础数据。
本文对山东典型地区单体建筑室外风环境采用风压差系数法进行了模拟研究。模 拟结果表明,当未受干扰的来流垂直流向单体建筑时,风压作用下自然通风的潜力随 着建筑物高度的增加反而减小;对于单体建筑来说,大约在建筑物高度的2,3处,自然
通风技术论文综述
通风技术论文综述——建筑自然通风、空调通风以及地铁空调通风摘要:所谓通风,就是采用自然或机械方法使风没有阻碍,可以穿过,到达房间或密封的环境内,以造成卫生、安全等适宜空气环境的技术。
通风技术在实际生活中涵盖了许多方面,例如隧道通风、建筑通风、矿井通风以及车辆或船舶通风等。
在此我想以课堂知识为基础,以数篇学术论文为参考,着重分析一下建筑自然通风、空调通风以及空调通风具体在地铁上的实际应用和相关技术。
关键词:建筑自然通风;空调通风;地铁通风空调;引言:这次论文综述中之所以会着重谈这几方面的应用,主要是由于我希望尽可能将通风工程的知识与我们现实生活中触手可及的应用领域较好得联接起来。
自然通风是现实生活中最常见的通风方式之一,尤其是在我们最经常呆的地方,例如学校的教学楼和宿舍,居民区住宅楼等。
在这些建筑内的自然通风又有其独特的设计以达到一些理想的效果,主要是为了保持空气质量,包括污染物的清排,CO2的对流以及热量交换等,而且甚至是在节能方面也有一定建树。
空调,作为以通风装置为基础的一种空气参数调节器,其中应用了许多通风工程的技术,尤其是大型中央空调。
在课堂上老师也对这部分的内容作了详细的介绍。
所以空调通风系统的知识与实际建筑物中空调的设计方案相结合的过程对于我们这门课程的学习是很有帮助的。
地铁,作为现代交通系统中必不可少的一个环节,已逐渐在人们的生活中扮演着越来越重要的一个角色。
作为公共交通工具的一种,地铁自有其便利人性的一面,但与此同时保证地铁运营的安全性和舒适性就显得极其重要。
地铁通风空调系统正是其不可或缺的保证之一,而且通风空调在地铁内的应用还有十分开阔的发展空间。
所以这篇论文主要以这三个方面为主,探讨通风技术在我们身边的实际应用以及技术实现。
在具体的正文论述之前,先在这里给出几个相关概念,以便接下来的分析能更有针对性。
①自然通风自然通风依靠室外风力造成的风压和室内外空气温度差造成的热压,促使空气流动,使得建筑室内外空气交换。
中国住宅的热环境和通风行为研究
中国住宅的热环境和通风行为研究随着城市化进程的不断加速,越来越多的人选择在城市中居住和工作。
而在城市中,住宅作为人们生活的基本场所,是人们生活热环境的重要组成部分。
因此,合理的热环境和通风行为对于住宅的舒适性和健康性格外重要。
本文将从热环境和通风两个方面探讨中国住宅的现状和未来发展。
一、中国住宅热环境现状在中国,由于气候和文化的差异,各地区的住宅热环境存在着较大的差异。
一般而言,南方地区温暖湿润,北方地区寒冷干燥,而不同的气候条件对于住宅的设计和建造都有着不同的要求。
同时,由于经济和社会条件的不同,住宅的类型和质量也存在较大的差异。
因此,中国住宅的热环境问题具有一定的复杂性。
1.住宅采暖在北方地区,由于气温较低,住宅的采暖成为一个重要问题。
目前,一些住宅采用了传统的煤炭采暖方式,由于燃烧产生大量的烟尘和二氧化碳等有害物质,不仅会污染环境,还会对人体健康产生危害。
另外,一些住宅的采暖系统设计不合理,导致室内温度不稳定,过热或过冷,甚至出现局部死角等问题。
因此,如何提高住宅采暖的效率和舒适性是一个亟待解决的问题。
2.住宅密封性和隔热性在南方地区,由于气候温暖潮湿,住宅的密封性和隔热性成为一个重要问题。
目前,一些住宅的墙体和屋顶使用质量较差的材料,隔热效果不佳;此外,一些住宅的门窗设计不合理,存在漏风、漏水等问题,导致室内温度和湿度难以控制。
因此,如何提高住宅的密封性和隔热性,增加室内舒适性和健康性,是一个亟待解决的问题。
二、中国住宅通风行为现状通风是保证住宅空气质量和室内环境健康的重要手段。
然而,在中国,住宅通风行为也存在着一些问题。
1.极端通风在一些住宅中,出于追求室内空气质量和室内湿度的目的,存在极端通风的情况,即打开所有门窗,让室内外空气自由对流。
但是,由于室内外气温湿度差异较大,这种通风行为容易导致室内温度和湿度波动,影响居住的舒适性。
因此,如何在保证室内空气质量的前提下,设计合理的通风方式,是一个亟待解决的问题。
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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
个因素对自然通风条件下热舒适的影响。
如1993-1994年,Nicol J F等在夏、冬两个季节就分别对巴基斯坦的五个城市室内热舒适进行了横向和纵向调查,结果表明室内舒适温度与室外月平均气温紧密相关,开窗、风扇、取暖器和增/减服装的百分比随室内黑球温度或者室外空气温度变化;Bouden C等对北非突尼斯自然通风环境的热舒适进行现场调查,结果表明人体热感觉与辐射温度相关,自然通风环境舒适温度与室外温度有关;Nicol J F 研究了热湿气候区自然通风环境室内风速和湿度对热舒适的影响,研究结果表明在夏季采用风扇提高风速能够使室内舒适温度提高约2℃,湿度对自然通风环境热舒适影响较小;Brager G S等研究了自然通风办公室中个人控制行为对热舒适的影响,结果表明在暖和季节经历同一作用温度24℃情况下,容易控制窗户的人群的中性温度要比不能控制或难控制窗户的人群的中性温度高约1.3℃;
Raja I A 对夏季高温条件下自然通风环境的控制行为进行了研究,结果表明人体热感觉与环境控制行为有关,使用环境控制行为的百分数与室内外温度相关;Rijal H B等研究了开/关窗行为对热舒适和能耗的影响,统计分析现场调查获得开/关数据,建立了开/关窗适应性算法(Adaptive algorithm),并且把这个计算方法与现有能耗模拟软件ESP-r进行了耦合,定量分析了开窗行为与居民热舒适以及建筑能耗的关系;De Carli M 等研究了加/减衣服适应性行为与室内外气温的关系,研究表明在自然通风环境下衣服的选择主要是受室外气温的影响,早晨6:00的室外气温对人们选择衣服的影响最大,室内气温不影响早晨人们衣服的选择,但是影响每天衣服的变化,性别对人选择衣服没有影响;Chun C Y等为了研究热经历与室内热舒适的相互关系,在2002年对韩国首尔和东京横滨的52个大学生进行了调查,结果表明人们经历的室外环境影响其对室内热舒适的评价。
上述现场调查表明自然通风环境热舒适影响因素主要包括:环境因素如室内外气温和风速,人的因素如热适应性行为(开/关门窗、取暖器、风扇和加/减衣服等)和热期望,这些因素既有定性也有定量,研究这些因素对自然通风条件下的热舒适影响是确定自然通风利用的基础。
自然通风环境热舒适模型和标准的研究20世纪八十年代以前,人们并没有意识到自然通风环境和空调环境有什么本质的不同,普遍接受和采用Fanger教授的PMV/PPD模型和国际热舒适评价标准ASHRAE 55-1992和ISO7730对室内热舒适进行预测和评价,但是后来大量的现场调查发现:在稳态空调环境条件下的PMV预测值与实测热感觉投票TSV(Thermal Sensation Vote)吻合较好,而在自然通风环境下,PMV预测值与TSV 实测值却有明显偏差。
de Dear和Brager 分别比较了空调环境和自然通风环境实测与预测热舒适温度,如图1.3所示,黑线表示现场调查实测值,带空心圈直线表示预测值,从中可以知道在空调环境中室内实测热舒适温度与PMV预测热舒适温度相一致,在自然通风环境中室内实测热舒适温度与PMV预测热舒适温度差别较大,当室外空气温度为20℃时,室内实测热舒适温度等于预测热舒适温度24℃,当室外空气温度高于20℃时,实测热舒适温度高于预测热舒适温度,当室外空气温度低于20℃时,实测热舒适温度低于预测热舒适温度,即在相同室外温度变化范围内,实测热舒适温度变化范围要比预测热舒适温度范围宽的多。
a)中央空调建筑;b)自然通风建筑Fanger教授也意识到这个问题,他把这个误差产生的原因归因于在非空调环境中人们的低期望,如当生活在暖和环境中的人群。
他们自己认为“注定” 就生活在这种环境,因此他们的中性环境应该就是暖和环境。
为了使PMV模型在非空调环境中适用,Fanger提出了修正的PMV/PPD模型,他认为根据不同的建筑类型,不同的地区,以及周围环境中空调建筑的多少,将PMV值乘上一个相应的热期望因子,他给出了0.5~1之间的热期望因子来修正当量稳态空调条件下计算出来的
PMV值,如在经常使用空调的地区,期望因子范围是0.9-1.0,在不使用或者少使用空调的地区期望因子范围是0.5-0.7,其他地区期望因子范围是0.7-0.9,对于中国,他认为这个系数应该是0.7 ,比较了在非空调环境下采用PMV修正模型的预测结果与热舒适实测结果,从图中可以看出PMV 修正模型的预测结果与实测结果吻合程度有所提高,但一个很明显的缺陷是,在实测结果中当受试者认为自己处于热中性时,也就是平均热感觉投票为0时,修正后的PMV预测值依然是0.3,即PMV修正模型并不能在受试者认为热中性时正确的给出预测值为0 。
因此,修正后的PMV模型也引起了de Dear和Brager G S的质疑,他们认为修正的PMV模型虽然考虑了热的热期望问题,但是没有考虑到引起热舒适差异的人体适应性问题,如人的行为调节、过去的热经历和室外气象条件,而且越来越多的学者认为引起这个偏差的原因是自然通风环境中人体的热适应性问题。
既然人们已经意识到了引起预测模型在自然通风环境中的差异是人体热适应性问题,ASHRAE对于人体热适应性问题进行了深入的调查研究,先后有RP-702,RP-462和RP-884项目对热适应性问题进行了支持研究。
1998年,以de Dear和Brager G.S为代表的学者统计分析全球160栋建筑的21,000个调查数据,提出了热适应性模型(Adaptive Model),这一模型被ASHRAE 55的最新修订版本采纳,称之为Adaptive Comfort Standard(ACS) ,而且de Dear R J和Nicol J F 的研究进一步表明室内热舒适性温度与室外月平均气温紧密相关,尤其是采用自然通风的建筑物。
他们基于适应性模型,考虑建筑物的气候背景、居民过去的热经历和现在的热期望,提出了室内舒适温度随室外月平均气温变化的变温度标准。
ASHRAE新颁布的热舒适标准ASHRAE 55-2004包含了基于热适应性模型的自然通风环境热适应性标准,给出了80%和90%人群满足的热舒适温度范围,但是这个热适应性模型和标准把自然通风环境热舒适归因于室外月平均气温,而没有把其他因素如风速、服装热阻、新陈代谢量当作变量综合考虑,这也引起了一些学者的质疑。