建筑节能第二章室内环境品质

室内环境品质的相关能耗

流体输送能耗
2.风机的输送能耗 建筑的空调和通风系统，包括风机、含风机 的空气处理机组、阀门、送回风风口和风道系统。 与水系统一样，总阻力包括局部阻力和沿程阻力。 如局部阻力中弯头、三通等，如形状接近流线型， 产生阻力较小；如果采用直角或其他形状，在较 大空气流速下，会产生很大阻力，有时候阻力达 几百帕。
室内环境品质的内涵

包括直接影响和间接影响： 直接影响：指环境的直接影响对人体健康和舒适的 直接作用。 如室内良好的采光照明，特别是利用天然光有利 于人们的健康和节能； 室内适应的温度、湿度和清新的空气能提高人们 的工作效率； 人们喜欢的室内布局和色彩组合可以缓解工作压 力。室Fra bibliotek环境品质对人的影响
建筑物热负荷组成
室内环境品质的相关能耗

室内热湿处理能耗
建筑物冷负荷组成
(1)考虑人体的散热量。 (2)考虑通过外围护结构层传人房间内的热量。 (3)透过外窗进人室内的太阳辐射热量，也是占得 热量较大比例的热量。 (4}照明散热量. (5)设备、家用电器或房间其他热源所散出的热量。 (6)在加工食品或物料时散发的热量。 (7)沿门窗渗透和外门开启进入室内的热量。
流体输送能耗
室内环境品质的相关能耗

流体输送能耗
1.水泵输送能耗 管路的远近、管材表面粗糙度、管网系统的 维护都是影响管网系统总阻力的因素。在日常运 行管理中，对产生阻力的部位不进行及时清洗， 造成管网因水垢和污染物堵塞等将增加管网系统 的总阻力，进而增加流体的输送能耗；没有根据 空调负荷变化适时调整流量，是造成流体输送能 耗不能实现节约的主要因素。
室内环境品质控制的对象

空气的悬浮微生物浓度
在一些有特殊要求的建筑物，如医院手术室、病 房、制药车间、食品加工车间中，对空气的悬浮 微生物浓度加以控制，以保障被保护对象（人或 产品）的质量。与一般的建筑相比，需要控制空 气悬浮微生物浓度的建筑一般都需要空调净化系 统，而且有较高的换气次数和系统阻力，流体输 送能耗比一般空调系统要高出许多。
室内环境品质的相关能耗

1.水泵输送能耗 在空调系统或者供热系统中，涉及的水泵耗 能包括：空调冷冻水输配系统、冷水机组的冷却 水输配系统和供热系统热水输配系统。 空调冷冻水输配系统包括：冷水机组、水泵、 空调末端设备、阀门、水过滤器、管网等。通常， 将设备、管件、弯头等产生的流动阻力视为局部 阻力，将管路系统产生的阻力视为沿程阻力。在 实际计算中，局部阻力占总阻力的50%左右。
室内环境品质控制的对象

平均辐射温度
室内严重的不对称辐射强度出现在一些工业建筑 和特殊的封闭环境中（如炼钢厂、矿井、坦克舱 内），在这样的环境，需要对工位的局部环境进 行专门处理。比如含热防护纤维的衣服，热电制 冷防护系统等。
室内环境品质控制的对象
问题： 1.现实中有利用平均辐射温度提高热 舒适性或节约能耗的例子么？
室内环境品质控制的对象

室内照明
室内照明直接关系到人的健康和能耗。室内照明 是建筑的最基本的装置，也是工作、生活的基本 需要。但如果过分追求室内照度，非但不利于人 体的健康，而且造成能源的浪费。
室内环境品质控制的对象

室内空气的化学污染物浓度
人体每时每刻在呼吸，一个成年人平均每天吸入 15Kg空气，与每天射入1.5Kg食物和2Kg水相比， 吸入空气是接触环境污染物的主要途径。室内的 化学污染物是随着社会发展水平提供而出现的日 益严重的室内环境问题，大量建筑材料和装饰材 料的使用，导致室内空气品质恶化。 据统计，至今发现的室内空气化学污染物月500 多种，派出室内化学污染物的方法包括通风和化 学处理。如果机械通风，要消耗电能。
室内环境品质控制的对象

室内空气的化学污染物浓度
室内环境品质的相关能耗

室内热湿处理能耗
建筑物冷、热负荷 建筑室内湿负荷
室内环境品质的相关能耗

建筑物冷、热负荷
室内热湿处理能耗
为了维持室内空气在一定的温度、湿度范围 内，就需要对建筑物进行供冷或者供热。 建筑室内产生的冷负荷，分为建筑内部热量 产生的冷负荷和建筑受外界得到的热量而产生的 冷负荷。 建筑室内产生的热负荷，主要是由于建筑受 外界影响得到的冷量，包括建筑维护结构散热和 加热渗透到建筑物内部的冷空气而产生的热负荷。
室内环境品质控制的对象

1、在空气过滤方面：一般中央空调系统采用一级粗效
净化空调系统与一般中央空调系统的 区别
过滤器，最多采用两级过滤，并且过滤器不设在风口 的末端，没有亚高效以上的空气过滤器；而净化空调 系统必须设置三级以上空气过滤，风口的末端必须设 置亚高效或高效空气过滤器。因此，比较两个系统的 室内含尘浓度至少差几十倍。 2、气流组织方面：一般中央空调系统是乱流气流形式， 以较小的通风尽可能达到提高室内温湿度场均匀的目 的；而净化空调系统是尽量限制和减少尘粒的扩散， 降低二次气流和涡流，至于单向流(即：垂直层流或水 平层流)的气流形式是一般中央空调系统所没有的。
室内环境品质的相关能耗
问题： 1.去除家庭住宅中空气中污染物还有 什么方法？
室内环境品质的相关能耗

流体输送能耗
流体输送需要能耗，理论上，流体流动产生 的阻力与流量是二次方关系，流体的输送功率与 流量是三次方关系。能耗包含下面三部分： 1.水泵输送能耗； 2. 风机的输送能耗； 3.流体管网系统水力不平衡造成的能耗；

室内空气温度
是影响人体热舒适的主要空气热工参数，是人体 热感觉的最直接的参数，但不是唯一的参数。包 括干球温度、湿球温度和露点温度。 在某些特殊的工业建筑中，室内温度对于人的生 活和生产影响较大，对空气的温度控制目标和精 度高，由此需要的能源代价显著。
室内环境品质控制的对象

室内空气湿度
是影响人体热舒适的另一个主要空气热工参数。 在室内空气的计算中，通常将空气视为干空气和 水蒸气两部分组成。空气中水蒸气含量的变化对 空气的干燥和潮湿程度会产生重要影响，从而对 人们的生活、生产工艺过程、设备状况、产品质 量等许多方面都有极大的影响，更重要的是影响 处理空气的能耗。 描述空气湿度的参数有空气含湿量和相对湿度， 也有水蒸气分压力，湿球温度等。
室内环境品质控制的对象

室内空气湿度
空气的温度和湿度决定了空气的状态点，也决定 了空气所携带的能量。如果涉及到空气状态的变 化，我们一般用焓来计算。
室内环境品质控制的对象
问题： 1.空气温度相同，相对湿度越大，在 夏季和冬季，人的热舒适感觉是怎样 的？为什么？ 2.讨论机器是否有“热舒适度”？
室内环境品质控制的对象
室内环境品质的相关能耗

流体输送能耗
2.风机的输送能耗 无论水泵还是风机，都有需要运行在效率较 高的范围内。现实中往往存在设计在高效区，而 实际运行处于非高效区，浪费了能量。
室内环境品质的相关能耗
流体输送能耗 3.流体管网系统水力不平衡造成的能耗
理想的管网中，流体分配合理，进而满足负 荷需要。然而实际管网系统运行中，往往忽略水 力平衡调节，或者水力平衡调节工作不完善，有 此造成水力失调。水力失调后果是流体流量的分 配不能满足负荷要求，进而使得房间的空气热工 参数不能达到要求。实际解决这一问题的方法是 加大流量，以掩盖不平衡的现象，进一步增大能 耗。
室内环境品质的内涵

室内环境品质对人的影响
包括直接影响和间接影响： 间接影响：指间接因素促使环境对人员产生的积极 和消极作用。 如情绪稳定时，适宜的环境使人精神振奋； 萎靡不振时，不适宜的环境使人更加烦躁不安。
室内环境品质
问题： 根据室内环境品质的内容对下列场合 设计提出意见： 1.中国普通住宅； 2.美国联邦监狱（专门关押恐怖分 子）；
室内环境品质控制的对象

平均辐射温度
平均辐射温度又称壁面平均温度，它取决于维护 结构内表面温度。平均辐射温度的改变，主要对 人体辐射造成影响。 在一般的民用建筑中，由于平均辐射温度产生不 舒适的主要原因是建筑外围护结构和透明外维护 结构保温不良。这种不良结构使内表面温度偏高 或者偏低，不仅导致人体的不舒服感觉，还使得 建筑冷热负荷增加，应该极力避免。
室内环境品质控制的对象

室内环境品质控制参数
一般包括：空气温度、湿度、流速、不对称辐射 强度、悬浮微生物浓度、光的照度、声级和化学 污染物浓度等。 室内视觉环境，主要涉及是环境艺术方面的问题， 所以一般视觉环境与建筑能耗没有相关性。与此 类似的噪声级别与建筑能耗也没有明显相关性。
室内环境品质控制的对象
室内环境品质的相关能耗
问题： 1.是否有这样的建筑物，夏季需要供 热（有热负荷），冬季需要供冷（有 冷负荷）？
室内环境品质的相关能耗

建筑室内湿负荷
室内热湿处理能耗
由于建筑内外空气的含湿量不同，加上人体散湿 和某些设备在运行过程中散发出湿量，要维持稳定 的室内空气相对湿度，要求对空气进行加湿或减湿 处理。 夏季，一般情况是室外空气相对湿度较高，人体 散湿量较大，因此以减湿为主。一般需要空气降温 到露点以下。 冬季，室外空气含湿量较低，一般需要加湿处理。 显然无论加湿，减湿都要消耗能源。
室内环境品质的相关能耗

室内热湿处理能耗
(1)围护结构的耗热量。 (2)加热由外门，窗缝隙渗入室内的冷空气耗热量。 (3)加热由开启外门进入室内的冷空气耗热量。 (4)水蒸发耗热量. (5)加热由外部运入的冷物料或运输工具耗热量 。 (6)最小负荷班的工艺设备散热量。 (7)热管道及其表面的散热量，热物料的散热量。

室内空气流速
室内空气品质的研究发现，追求良好的人体热舒适， 除了要求较好的空气温度分布以外，室内的空气速 度场应该有良好的分布且应该小于某个值（舒适空 调0.2，0.3m/s；工艺空调0.2-0.5m/s）。 研究表明：对人体热舒适的影响重要性依次为：风口 到人体的距离、送风温度、送风速度、送风口形式。 空调房间的气流组织主要通过在室内形成的气流温度 场与速度场来影响人体的热舒适。因此，如何使气 流组织有效合理，对于创造良好舒适的室内热环境 具有重大意义。
第二章 室内环境品质
第一节 室内环境品质控制对象及其相关能耗 第二节 室内环境品质控制过程中的节能措施
第一节 室内环境品质控制 对象及其相关能耗
室内环境品质的内涵；
室内环境品质控制的对象；
室内环境品质的相关能耗；
室内环境品质的内涵

室内环境品质的提出
室内空气品质（Indoor Air Quality , IAQ）是 人们一直关注的问题，随着科技和生活水平的提 高，人们把视野扩展到室内其他问题。美国职业 安全与健康研究所提出了室内环境品质 （Indoor Environment Quality , IEQ）的概念。 它主要包括室内空气品质、室内热环境、光环境、 声环境、视觉环境及空气中的化学污染物等诸多 因素。
室内环境品质的相关能耗

去除或稀释室内空气中污染物的能耗
建筑为人类生活、生产而服务，在其中免不了产 生各种有机或者无机污染物或气体。例如建筑涂料， 各种化学添加剂；家具材料的化学粘合剂和油漆； 以及生产过程中的化学污染物、粉尘等。 除了对局部集中散发的污染物有可能实现集中排 除外，多数情况下只能稀释污染物达到控制空气的 目标。集中排除对室内空气影响下，节能效果好， 但应用受到限制。稀释方法普遍得到采用，但需要 引入大量空气，耗能大。
室内环境品质控制的对象

3、室内压力控制方面：净化空调系统洁净室(区)要求
净化空调系统与一般中央空调系统的 区别
室内为正压或相对负压，最小压差在5～10Pa以上，这 就要求供给一定的补充新风量或给予一定的排风；而 一般中央空调系统对室内正压没有明确要求。 4、风量能耗方面：一般中央空调系统只有10次/h以下 的换气次数，而净化空调系统要在12次/h以上，甚至 十几倍于一般中央空调系统的换气次数，故此，净化 空调系统的每平方米耗能量比一般中央空调系统多 10～20倍。 5、净化空调系统的投资造价比一般中央空调系统也高 的多。
室内环境品质的相关能耗
问题： 1.集中供热得到了推广，有人想类比， 做集中供冷，是否可行？
第二节 室内环境品质控制 过程中的节能措施