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建筑热湿环境

绿色建筑热湿环境
2011331150313 陈光慧11建环3
摘要:①全球正处于空前的建筑热潮,而这对全球的能源的使用有重大影响。


业和住宅建筑大约占全球能源总消耗的三分之一,而工业和运输业也各占了三分之一。

但是由于目前大部分的建筑物没有烟囱装置,所以大部分的人不会考虑到能源使用量上升的问题以及因此导致的空气污染问题。

关键词:热湿环境节能建筑设计
室外气候条件以及室内发热发湿源直接影响着建筑环境内热湿环境。

室外内室内热湿环境影响主要来自于太阳辐射和室外气温的共同作用,他们通过建筑物外围保护结构把大量的热量传进室内,同时还通过门窗透过太阳辐射热,通过缝隙渗透热湿空气影响室内热湿环境,这类被称为影响室内热湿环境的外扰因素。

同时影响室内热湿环境的另一因素是内扰,主要包括室内照明、电器等工艺设备、人体等散发的热量或者水蒸气,他们通过不同的散热散湿的形式,直接地或者间接的影响着室内热湿环境。

主要形式分为:辐射、传导或传湿、对流热交换或对流质交换。

其中建筑传热中部分辐射来自围护结构或室内家具的等蓄放热过程,这还是区别于其他传热的一个重要特点,是室内得热与室外负荷不等的主要原因,不同扰量作用、不同建筑热工特性,带给室内的热湿负荷是不同的,从而形成的热湿环境也是不同的。

不同的热湿环境对人们产生不同的生理和心里上的影响。

营造一个良好的热湿环境,不仅需要了解形成室内热湿环境的物理因素,而且还要了解人们在不同热湿环境中的生理和心里上的反应。

①热湿环境是建筑环境中的最主要的内容,主要反映在空气环境的热湿特性上。

研究表明:热环境的四要素(温度、湿度、辐射和气流)对人体的热平衡均有影响,而且各要素产生的影响在很大程度上可以互相互换和互相补偿。

例如,机体经由辐射所获得的热灵可以和因气温所获得的热量相当。

在热环境中湿度增高所造成的影响可被风俗增高所抵消。

当空气温度低于21摄氏度时,人不出汗,随着气温的增高,出汗量逐渐增多,湿度的影响显得越来越重要。

在气温低于皮肤温度时(一般皮肤的正常的平均温度是32.5摄氏度)。

在这种情况下,空气的流动能增加机体通过对流和蒸发散热。

当气温高于35摄氏度时,情况比较复杂,空气的流动能加速蒸发散热,但同时却可使机体通过对流的方式受热增多,气温越高受热愈为明显。

热辐射除了太阳的直接照射使机体直接受热外,人体与周围环境间还存在长波辐射换热。

热辐射不受空气温度的影响且与风速无关。

根据实验:当气温10摄氏度,周壁表面温度50摄氏度时,人在其中会感到过热;当室内温度50摄氏度而壁面表面温度为0摄氏度时会使人在室内感到过冷。

高温高湿对机体的热平衡有不利影响,因为在高温时,机体主要依靠蒸发散热来维持热平衡,此时相对湿度的增高,将妨碍汗液的蒸发。

就人的感觉而言,当温度高、湿度大尤其是风速小的时候人感到“闷热”;当温度高、湿度小时人感到“干热”风速对改善人们的热环境也有重要作用,气流可以促进人体散热,增进人体的舒适度;当气温高于人体皮肤温度时,空气的流动只会使人体从外界环境吸收更多的热量,甚至对人体产生不良影响。

②随着亚洲经济起飞,区域内的建筑工程也加速进行,建筑业的能耗占到四分之
一,根据社会和经济趋势分析,经济增长、人口爆炸、城市化进程、生活水平的提高和生活方式的改变将继续下去。

亚洲的建筑市场会不断发展,并需要更多地能源来满足空间和水源、保温/冷却装置、照明设备、电器、设备等中种种能源需要。

现在若不积极改善亚洲建筑热潮的能源使用方式,亚洲的未来将受困于能源需求极高的建筑环境。

所以兴建更多的节能建筑是全球性的趋势,是为了控制高能耗的建筑影响能源的利用不合理,导致最后的能源急速紧缺,造成难以挽回的能源危机。

①近年来,随着建筑系统环境性能逐步被人们重视,绿色建筑作为一种新的建筑概念得到了迅速发展。

绿色建筑实践是一项高度复杂的系统工程,这不仅需要规划师、建筑师、结构师、设备工程师等设计人员具有环境的概念,而且还需要所有者、管理者、施工者、使用者等也具有较强的环境意识。

在建筑系统环境性能研究中,建筑环境性能控制是建筑系统环境性能改善的基础,是绿色建筑从哲学理念进入操作层次的至关重要的环节。

传统的室内性能设计要求空调建筑的室内环境必须维持在一个比较狭窄的温湿度范围,如温度在25摄氏度—28摄氏度之间,相对湿度在50%—70%之间。

许多的研究者研究了生产条件下热环境对人体的影响,热舒适明显影响劳动效率,但是绝对热舒适环境不一定就是健康的绿色热环境,实验亦可以验证对于大多数建筑物来说,按舒适要求来规定室内气候标准是不恰当的,因为从生理上来讲,人们长期处于稳定的室内气候下,会降低人体对气候变化的适应能力,不利于身体健康。

另外在经济上也是不现实的。

节能设计是绿色建筑有关室内气候环境的主要问题之一,其目的是要解决人体不舒适场合,即克服由于气温(或者其他气候要素)的“极端效应”给环境带来的不舒适的可能。

一般在气象资料中可以查到当地的极端最高气温和极端最低气温及其严寒期和炎热期的迄止时间划定。

这些资料可以放映当地的气温条件,并引导绿色建筑节能设计采取一定措施来解决温度给环境舒适带来的问题。

湿度是对大气潮湿程度的研究,人体舒适度、建筑物中的冷凝,、天气状况和谁的供应这些环境方面的重要问题都取决于湿度。

空气中的潮湿寒冷也会影响材料的耐久力、材料的烘干、工序操作以及设备。

作为气候因素之一的风对地貌和建筑物有影响之外,风通过建筑洞口对室内环境也会带来直接影响。

风可以加大人体散热量和除湿,将室内有害物质带走。

气候对节能建筑设计起着决定性作用。

全球的气候条件决定了任何地域的温度、湿度、辐射能力、空气流动、风和天空条件等气候性质。

③建筑围护结构节能设计过去的建筑产业,是一个能源效率十分低落的产业,有事相同规模建筑物的耗能密度,可以相差数倍乃至数十倍,这庞大的耗能差距意味着建筑物的节能对策有很大的发挥空间。

对于建筑设计者或房地产业主而言,了解建筑外型设计因子对节能设计的因果关系是最重要的,因为建筑外型有关房地产销售与节能效益的权衡。

一般而言,办公建筑的外型设计决定了建筑围护结构的热工因子,也决定了空调耗电量的三分之一比重,因此建筑设计者只要善于掌握围护结构热工因子之节能效益,即可收到良好的节能设计。

就大体而言,所有围护结构设计因子中,以“开窗率(即窗墙比)”对空调耗能的影响力最大,亦即玻璃开窗永远是流失能源的一大漏洞,因此“抑制过大的开窗设计“可以说是所有建筑节能设计的第一步。

“窗面遮阳”因子是空调耗能的一个重大因子,越热的气候越需要遮阳,而月寒冷的地方则约不需要遮阳。

“围护结构保温”是另一重要因子,是为了减少温度差所引起耳朵热穿透热流,但南方气候因为室内外温差偏小之故,使其保温性能的要求减弱。

其他因子对建筑节能设计影响较小。

总结:建筑业的发展,势必带来能源的大量需求,能愿得合理利用是关于整个
社会的经济和各方面的发展,为了营造舒适的室内热湿环境,采用节能的建筑设计是经济可实行的,同时也是利国利民,走可持续发展的大方向。

在满足人体对室内环境的要求下,还能做到绿色环保,一举两得。

参考文献:
①郑洁黄炜等绿色建筑热湿环境及保障技术北京—化学工业出版社,20011.7
②宏雯施美灵等建筑节能中国大百科全书出版社,2011.9
③林宪德绿色建筑中国建筑工业出版社,2011.11。

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