建筑室內熱環(huán)境設計評價

1、-北京交通大學實驗報告課程名稱建筑物理實驗實驗名稱建筑室內熱環(huán)境設計評價學號 14311004 14311005 14311007 14311012實驗班編號6儀器組號6姓名郭書培同組者金昶余田媛 繩彤組長金昶余實驗日期5月14號完成日期本實驗所用學時統(tǒng)計預習1實驗2報告3總計6評閱意見：成績：教師簽字建筑室內熱環(huán)境設計評價實驗學時：4實驗類型：綜合前修課程名稱：建筑熱工學適用專業(yè)：建筑學、城市規(guī)劃、結構工程等一、實驗目的室內環(huán)境參數(shù)的感性認識室內熱環(huán)境參數(shù)的常規(guī)測量方法了解室內環(huán)境分布狀況二、實驗內容室內熱環(huán)境參數(shù)的測定共分為四個部分的內容：（1）室內空氣溫度的測定（2）室內空氣相對濕度的測

2、定（3）室內物體表面溫度的測定（4）氣流速度的測定根據(jù)以上測試結果，評價室內熱環(huán)境。三、實驗要求正確選擇測量距離和光點尺寸；測得數(shù)據(jù)后，準確地應用相應的公式和圖表；選擇適合的儀器安放位置，注意排除周圍環(huán)境對儀器的影響，防止出現(xiàn)誤差;根據(jù)測試、分析的結果，做出室內環(huán)境的評價。四、實驗儀器溫濕度計；紅外線輻射測溫儀；熱球式風速儀；干濕球溫度計。五、實驗過程實驗時間、地點、人員實驗時間:5月14號實驗地點：北京交通大學17號樓201人員及分工：郭書培本實驗主要負責人，空氣溫度測量，室內氣流速度測量，整理實驗儀器繩彤濕球溫度測量，拍攝實驗照片金昶余 空氣溫度，濕球溫度，室內氣流速度數(shù)據(jù)記錄田媛 室內物

3、體表面測量記錄實驗步驟建筑熱工測試中經(jīng)常要遇到空氣溫度和圍護結構表面（或內部）的溫度測定，常規(guī)測量 溫度的儀表有四類:液體玻璃溫度計、雙金屬變形溫度計、半導體溫度計和熱電偶測溫裝置， 利用物體因溫度改變而引起體積改變的物理現(xiàn)象，制成各種液體玻璃溫度計和雙金屬變形溫 度計來測量溫度，此方法最為簡單，但這兩種測溫儀表的感溫器件不能緊貼固體表面，以至 于它們只能測定空氣的溫度，要測定固體表面或內部的溫度時，則要使用熱電偶測溫儀或半 導體溫度計或紅外輻射測溫儀。1.室內空氣溫度與相對濕度的測量測量儀器：溫濕度計儀器構造原理，外形如圖1圖1溫濕度計（1）溫度的概念與計量溫度是表征物體冷熱程度的物理量。溫

4、度只能通過物體隨溫度變化的某些特性來間接測 量，而用來量度物體溫度數(shù)值的標尺叫溫標。它規(guī)定了溫度的讀數(shù)起點零點）和測量溫度的 基本單位。目前國際上用得較多的溫標有華氏溫標、攝氏溫標、熱力學溫標和國際實用溫標。 華 氏溫標（oF）規(guī)定：在標準大氣壓下，冰的熔點為32度，水的沸點為212度，中間劃分180 等分，每分為華氏1度，符號為oF；攝氏溫度（C）規(guī)定：在標準大氣壓下，冰的熔點為0度， 水的沸點為100度，中間劃分100等分，每分為攝氏1度，符號為C。熱力學溫標又稱開 爾文溫標，或稱絕對溫標，它規(guī)定分子運動停止時的溫度為絕對零度，記符號為K。（2）濕度的概念及計量方法人類生活環(huán)境中的空氣是干

5、空氣與水蒸氣的混合物，而空氣濕度則是用來表示空氣干濕 程度，即表示空氣中水蒸氣含量多少的物理量。大氣中的水蒸氣含量可以通過不同的計量方 式表達，常用的濕度計量方式有絕對濕度（/ ）、相對濕度（中）和水蒸氣分壓力（P ）?，F(xiàn)分述如下：絕對濕度（f ）每立方米空氣中所含水蒸氣的重量叫絕對濕度，用符號f表示，它的單位是：克/立方米（g/m3），飽和狀態(tài)下空氣的絕對濕度要用飽和蒸氣量fmax （g/m3） 來表示。絕對濕度雖然能具體表明單位體積空氣中所含水蒸氣的實際數(shù)量,但它仍不能反映作為 室內微氣候參數(shù)之一的濕度條件對人體熱舒適的影響，這是因為絕對濕度相同而溫度不同的 空氣對人體舒適感的影響是不同的

6、，所以要引入相對濕度的概念。相對濕度（甲）一定溫度、一定大氣壓力之下，濕空氣絕對濕度f與同溫同壓下飽和蒸氣量f 的百分比稱為該空氣在某溫度下的相對濕度”。它反映了空氣中水分的飽和 max程度，相對濕度用平（%）表示，即中=X 100%fmax水蒸氣分壓力（P ）它是指干空氣與水蒸氣相混合的濕空氣中，在一定的外部 溫度和壓力條件下水蒸氣所呈現(xiàn)的壓強。未飽和的濕空氣可以引用理想氣體的有關定律。根 據(jù)道爾頓定律，濕空氣的壓強等于干空氣的分壓力和水蒸氣的分壓力之和，即P = P + P式中：P濕空氣的壓強，Pa；Pd干空氣的分壓力，Pa；P 水蒸氣的分壓力，Pa。當濕空氣中的水蒸氣處于飽和狀態(tài)，這時水

7、蒸氣所呈現(xiàn)的壓強叫做飽和蒸汽壓（Ps） ”或叫“最大水蒸氣分壓力”；未飽和的水蒸氣分壓力則用符號P表示。氣體壓強的單位為帕（Pa） 1帕相當于0.1mm水柱的壓強。水蒸氣的實際分壓力P的大小主要取決于空氣的絕對濕度f，同時也與空氣的絕對溫度T有關，可由下列近似公式來表示水蒸氣分壓力與絕對濕度f之間的關系：P = 0 - 461T x f式中：f 空氣的絕對濕度，g/m3；T 空氣的絕對溫度，K。上述公式表明，只有在絕對溫度T不變時，水蒸氣分壓力才與絕對濕度成正比。在建筑 熱工的范圍里所涉及的氣溫變化范圍不大，用絕對溫度（T =273+t）來表示氣溫，其相對變化更小，為方便起見可近似地認為水蒸氣

8、分壓力P與絕對濕度f成正比；按照同樣的道理可以認為濕空氣的飽和蒸氣壓P與飽和絕對濕度f 也是成正比例關系。這樣我們就得到 smax一個用水蒸氣分壓力來表示相對濕度中的公式，即：中=X 100% P式中：P 空氣中實際的水蒸氣分壓力，Pa；P 同溫度和相同大氣壓下的飽和蒸氣壓，Pa。S標準大氣壓時不同溫度下濕空氣的飽和蒸氣壓P的數(shù)值可以從各種設計資料手冊中查S出。測量方法：測量空氣溫濕度時，應該排除周圍環(huán)境對溫度計的熱輻射影響，防止出現(xiàn)誤差。室內溫 度測量時，要將溫度計固定在要測量的房間內，并使儀器處于工作狀態(tài)，儀表要避免陽光直 射并遠離暖氣片等熱輻射設施。溫度表要距地面1.5m高的地方，從儀表

9、上讀數(shù)時，每一測 點要讀取三次讀數(shù)，每次讀數(shù)間隔時間為1015分鐘。讀數(shù)的精確度應在士0.5以下。濕球溫度的測量儀器測量儀器：干濕球溫度計儀器構造原理，外形如圖2圖2干濕球溫度計儀器構造與測試原理干濕球溫度計由兩支相同規(guī)格的溫度表組成，其中一支溫度表的感溫球部包有濕潤的紗 布，叫濕球溫度表，另一支叫干球溫度表。當空氣中的水蒸氣尚未達到飽和狀態(tài)時，濕球紗 布上的水分就會不斷蒸發(fā)，水分由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的蒸發(fā)過程要吸收熱量，所吸收的熱量要從 濕球本身及其周圍的薄層空氣中吸收過來。當濕球因蒸發(fā)所消耗的熱量和從周圍空氣中獲得 的熱量相平衡時，濕球溫度就不再下降，這時濕球溫度計的讀數(shù)要低于干球溫度計的讀數(shù)，

10、 二者差值的大小取決于空氣的潮濕程度?？諝鉂穸扔?，水分蒸發(fā)愈快，濕球溫度降低愈多， 干濕球兩表的溫度差也就愈大，反之亦然。如果空氣中的濕度已經(jīng)飽和，則蒸發(fā)趨于停止，濕球溫度就不會下降，于是干、濕球兩支溫度計測出的溫度相同。當然，濕球蒸發(fā)的快慢除 了直接受空氣相對濕度大小的影響以外，還與當時的氣壓和風速有關，氣壓愈高、風速愈小， 蒸發(fā)愈慢，反之蒸發(fā)愈快。因此要根據(jù)干濕球溫度差推算空氣濕度時，還要考慮當時的氣壓 和風速。干濕球溫度計的使用干濕球溫度計要置于室內通風良好、離地面1.5m左右高度的地方。讀數(shù)前要注意查看 紗布濕潤情況，濕球上的紗布必須經(jīng)常保持濕潤，如水分不足，應及時加水。讀數(shù)時也要遵

11、 守前面已經(jīng)提到的有關溫度計讀數(shù)的有關規(guī)定。為了獲得準確的測量數(shù)據(jù)，防止誤差，每項 測量要重復進行三次，每次觀測的間隔時間為1015min，要求溫度計讀數(shù)的分度值小于 0.5 r，并將每次觀測得的對應干、濕球溫度讀數(shù)記載在專用的記錄表格上。物體表面溫度的測量測量儀器：紅外線輻射測溫儀儀器構造原理紅外測溫儀是通過接收目標物體發(fā)射、反射和傳導的能量來測量其表面的溫度。測量儀 內的探測元件將采集的能量信息輸送到微處理器中進行處理，然后轉換為溫度讀數(shù)顯示，激 光瞄準器只作瞄準使用。儀器使用方法紅外測溫儀外形見圖2,儀器操作見圖3。圖2外形圖3操作面板 測量目標溫度時，將測溫儀對準要測量的物體，扣扳機A

12、，然后在液晶顯示屏C上 讀取溫度值。從一系列讀數(shù)中得到的最高溫度值也將顯示在新測取的溫度值下。測溫儀顯 示Scan或Hold： Scan （掃描）表示正在測量溫度，Hold （保持）表示測量儀正在顯示最后 記錄的溫度值，松開板機后，最后的讀數(shù)將被保持7秒鐘。使用Backlight （背景光）Laser （激光）功能時，應在扣扳機的同時按Backlight鍵B， 直到Backlight on指示符號顯示在顯示屏上為止，測溫儀以循環(huán)方式顯示Backlight on， Backlight and laser on， Backlight and laser off等字樣。需要在攝氏（C）和華氏（F）之

13、間轉換時，在扣扳機A的同時，按C/F轉換鍵D，直至轉換數(shù)字出現(xiàn)在屏幕上為止（約兩秒鐘）。重調最后讀數(shù)：測溫儀在顯示最后的讀數(shù)時，通常保持7秒鐘顯示時間，7秒鐘后 按Mode鍵F,但無須扣扳機，可以通過連續(xù)按該鍵，循環(huán)顯示所有的模式并重讀以前測定 的溫度值，在未扣扳機時，其顯示數(shù)值為只讀”數(shù)值，當下次使用測溫儀時，啟動的第一個 模式是重調時看到的最后一個模式。設置Max （最大）、Min （最?。?、Dif （差值）、AVG （平均值）的計算方法或設定Ems （發(fā)射率）數(shù)值。用Mode按鈕循環(huán)顯示?？郯鈾C（A）同時按下Mode鍵F，直至屏幕顯示出所需代號。然后按上下運行鍵E來設置溫度參數(shù)。室內外氣

14、流速度的測量在熱氣候觀測中需要進行氣流速度的觀測，以便獲得室內、外風場狀況和變化情況的資 料。測量室外風速常用機械傳動方式的轉杯風速表，這種儀器是借助風力推動轉杯，帶動齒 輪把風所走的行程記錄下來，按一定時間計算即可獲的平均風速的數(shù)據(jù)。對于室內氣流速度 的觀測，由于室內風速較小，一般在0.10.6m/s，屬于微風速的測量范圍，所以用于室外 的風速儀不適合用于室內風速測量。室內測風速儀的專用儀表有熱電風速儀等。測量儀器：熱球式風速儀測量方法：風速測量時要將測頭拉出桿外，將測頭上的熱電偶和電熱絲平面對準風向，在風力的作 用下玻璃球散熱加強，引起球體溫度下降，也就是熱電偶熱端的溫度下降，從而流過微安

15、 表的電流增加，在熱球式風速儀的表盤上可直接讀出風速的大小。六、實驗數(shù)據(jù)與處理房間布點平面圖1: 100室內空氣溫度，相對濕度測量房間溫度測量記錄（oC）測量儀器、型號：溫濕度計TES1361測量次數(shù)測量 時間ABCDEFGHI平均 值114:4126.726.726.726.426.627.327.027.027.026.8214:5426.926.926.626.626.826.927.026.927.026.8314:5927.027.026.927.027.127.027.127.127.127.0室內平均溫度：26.9濕球溫度測量記錄EC）測量儀器、型號：干濕球溫度計JTR15測量次

16、數(shù)測量 時間ABCDEFGHI平均 值114:4118.017.817.317.417.818.118.318.318.517.9214:5418.618.518.518.418.418.418.218.318.318.4314:5918.518.518.618.518.518.618.618.718.718.6室內平均溫度：18.3相對濕度測量記錄（%）測量儀器、型號：溫濕度計TES1361測量次數(shù)測量 時間ABCDEFGHI平均 值114:4122.022.022.322.924.722.023.623.023.022.8214:5422.620.720.221.222.821.519.3

17、21.421.521.2314:5921.722.321.321.321.720.620.822.524.221.8室內平均相對濕度：21.9被測材料內表面溫度測量待測房間的剖面圖及被測點位置：實驗條件：非采暖期，測量高度1.2m，窗臺距地面0.88m房間被測點剖面圖1:100室內物體表面測量記錄（C）測量儀器、型號：紅外線輻射測溫儀ST60第一次第二次第三次平均值測量時間14:4214:4414:46玻璃窗28.428.728.628.6內墻面26.826.826.826.8鋁塑窗框28.127.927.928.0試驗數(shù)據(jù)處理：所測房間圍護結構內表面的平均溫度：玻璃為28.6此，內墻面為26

18、.8oC,鋁塑窗框為 28.0oC,當日露點溫度為XX溫度。由于露點溫度低于房間圍護結構內表面溫度，所以房間 圍護結構內表面不會結露。室內風速測量待測房間的平面圖及被測點位置：房間布點平面圖1： 100室內氣流速度測量記錄（m/s）測量儀器、型號：熱球式風速儀4204工況：開東側窗與西側門，其余門窗關閉測量次數(shù)測量 時間ABCDEFGHI114:410.70.70.50.91.21.61.61.71.5214:541.62.42.51.92.02.13.43.02.5314:592.82.73.43.73.03.63.13.73.7平均值1.71.92.12.22.12.42.72.82.6室內平均風速：2.3七、實驗結果分析1.繪制通風口位置及氣流路線關系圖通風口位置與氣流路線關系圖1： 100評價該房間的熱工參數(shù)：該房間的溫度為26.9此，濕球溫度為21.5此，相對濕度為21.9%，氣流速度為2.3m/s， 有效溫度為20.5oC，又由有效溫度與熱舒適度圖表可知該點在舒適范圍內。因此，該房間熱環(huán)境給人舒適的感覺。附：參考圖例A寰冷季節(jié)舒適區(qū)L炎熱季節(jié)始匿線炎熱季節(jié)舒適區(qū)1塞冷季節(jié)舒適線有效溫度與熱舒適圖表實驗誤差分析：測量結果與客觀存在的真值之間總有一定