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采暖學(xué)堂

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談?wù)劜膳孢m性(2)

2013-12-06 17:21:27

 空氣的溫度和圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面的溫度差必須保持小些  

  空氣的溫度對我們舒適性的感覺有強烈的影響。當(dāng)然,包圍我們周邊的表面(窗戶、墻體、家具等)溫度對我們熱的感知度同樣重要。這兩個指標(biāo)共同地和同步地影響著我們對熱的感知度。

 

 

   圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面的溫度可以用一根普通的溫度計不精確地測定。此外,也可以使用所謂的數(shù)字式紅外線溫度儀。紅外線溫度儀是通過分析當(dāng)時表面發(fā)出的輻射功率、無接觸地確定表面溫度。只有將發(fā)出紅外線的窗口對著測量構(gòu)件的表面,食指按住按鈕,在顯示器上立即顯示該測量點的溫度。借助于紅外線溫度儀,尤其是可以費用不大地、迅速地發(fā)現(xiàn)熱橋。

  使大多數(shù)人感到舒適的環(huán)境??這有試驗證明??是當(dāng):

空氣的溫度與圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面的溫度之間的平均值約在20℃時;
空氣的溫度與圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面的溫度差不超過3℃時;
地板與天花板之間的溫度差同樣也不要超過3℃時。
所以,例如在室內(nèi)空氣溫度為19℃時,外墻的內(nèi)表面最低溫度不能低于16℃。要實現(xiàn)這個條件,與該建筑構(gòu)件的絕熱特性有關(guān)。在很好的絕熱時,圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面溫度可以接近室內(nèi)空氣溫度。如果相反,絕熱差,那么他們在較長的時間加熱后,仍然遠(yuǎn)低于室內(nèi)空氣溫度。這對于舒適性有嚴(yán)重的后果。如果由于外墻的表面溫度下降一度,那么人的感覺就好比室內(nèi)空氣溫度減少了一度!為了平衡這點就必須再加熱(除非再加絕熱)。
如果您通過改善絕熱來提高表面的溫度,那么在空氣溫度保持不變時物體由于熱輻射缺失的熱量又降低。減少了在冷表面的室內(nèi)空氣溫度的冷卻。在地面的冷空氣層的形成受到壓制。就不再有穿堂風(fēng)。不再需要額外的熱能,舒適性增加了。
所以提高舒適性的最合適和最有效的措施是改善建筑構(gòu)件的絕熱。但是,這不是唯一的防止“腳冷”的策略。也還有正確選擇和安置散熱器,以及相應(yīng)地確定采暖熱水溫度,來避免舒適性的干擾。

 

冷的空氣層導(dǎo)致不舒服,您也許知道,腳冷,會導(dǎo)致頸椎顫抖、甚至導(dǎo)致全身感覺顫抖。
如果有人家里冷的外墻內(nèi)表面溫度較低,例如只有12℃,需要強烈生火。人們不得不嘗試通過較高的空氣溫度來應(yīng)對輻射熱量的缺失以及由此產(chǎn)生的寒冷感覺。室內(nèi)的溫度在24℃或以上并不稀罕。盡管在室內(nèi)溫度26℃與墻體表面溫度14℃之間的平均值為20℃時,舒適性仍然沒有調(diào)節(jié)恰當(dāng)。因為在墻體表面和空氣之間的溫差簡直太大了。特別是當(dāng)軟墊家具放在這樣的冷墻旁邊,可以預(yù)料得到頸子部位會冷得發(fā)抖。雖然窗戶和門是關(guān)閉的,但是人還是感到有穿堂風(fēng)。
一個建筑構(gòu)件的表面溫度,例如墻體剖面或窗玻璃的表面溫度,尤其依賴于內(nèi)側(cè)室內(nèi)空氣溫度、室外溫度和建筑構(gòu)件的傳熱系數(shù)(U值)。另一個影響因素是兩側(cè)表面到相鄰介質(zhì)的傳熱阻力。熱阻是對熱流從一種介質(zhì)向另一種介質(zhì)傳輸時產(chǎn)生的阻力。熱阻的大小與空氣的速度有關(guān)。建筑構(gòu)件內(nèi)側(cè)表面的溫度大小有著重要的意義 ??一方面影響著舒適感,另一方面可能造成冷凝水析出,是霉斑生成的起因。對于霉斑的生長,是由于直接在較冷的表面降低空氣溫度而決定性地提高了室內(nèi)空氣相對濕度。每一個建筑工程設(shè)計的目標(biāo)都必須盡可能使圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面的溫度接近室內(nèi)空氣的溫度,達(dá)到一定的高度。這個目標(biāo)通過與室外建筑構(gòu)件之間良好的絕熱和不形成熱橋來實現(xiàn)。
這也是很實際的問題。熱的室內(nèi)空氣在冷的外墻和窗戶內(nèi)測處變涼,因此變重和下沉。墻體附近的空氣冷卻越厲害,其下降速度越大。室內(nèi)的空氣是在運動的,換句話說,在這個溫度范圍內(nèi)比人更強烈些。
在某一個溫度時,當(dāng)空氣速度超過一定的量,人體感覺就不舒適了。在夏季,人體對電風(fēng)扇的高速空氣和在自行車上的迎面風(fēng)感覺是很舒服的。在空氣低溫時,有一點空氣運動干擾就覺得不舒服了。
空氣運動妨礙或改善舒適,這與人體皮膚將熱量直接散發(fā)到周圍的空氣(對流)進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)有關(guān)。如果空氣運動很強,就將更多的熱量散發(fā)出去,或者則相反。空氣運動的大小,即那個氣流,感覺舒適還是妨礙舒適,強烈地與年齡、敏感度、工作種類、服裝、人體本身……,有關(guān)系,尤其是與空氣的溫度有關(guān)系。衛(wèi)生學(xué)家給出在空氣溫度為20℃至22℃時,人體可以耐受的空氣速度最大為0.15至0.2m/s。
氣流的感受嚴(yán)重地影響了舒適性,并在吹了穿堂風(fēng)后能易使人生病。另一方面,一定的空氣運動對于散熱器的傳熱(通過對流進(jìn)行熱分配)是需要的,同樣對于物質(zhì)的傳輸(水蒸氣和有害物質(zhì)的排放)也是需要的。所以創(chuàng)造不用空氣運動、通過幾個建議的、所謂“純”的輻射式采暖來達(dá)到的環(huán)境,這不是目的。在實際上,根本不是要調(diào)節(jié)這種空氣不運動的環(huán)境。
當(dāng)空氣和圍護(hù)結(jié)構(gòu)面(例如窗戶)之間的溫度差在2℃時,少量的空氣運動是不可避免的和明確所希望的。

    對于設(shè)計要注意的是:
◇調(diào)節(jié)空氣運動,要均勻通風(fēng)至房間的深處;
◇空氣速度不要超過0.1m/s,以便于室內(nèi)空氣在較低溫度時不會產(chǎn)生不舒服。

當(dāng)在下列條件時,可以達(dá)到無穿堂風(fēng)、但是又有空氣運動的環(huán)境:
◇要避免圍護(hù)結(jié)構(gòu)的冷表面??通過建筑構(gòu)件良好的絕熱,來提高窗戶和外墻內(nèi)表面的溫度;
◇如果要負(fù)責(zé)房間的全部熱負(fù)荷,應(yīng)避免逐點散熱器使用(小的緊湊型散熱器),散熱器安置在每個窗戶下面;
◇采暖系統(tǒng)的供水溫度降到50℃至55℃(雖然就此散熱器強制性的有了一個較大的立面,但是也減少了對流功率和相對增加了輻射功率);
◇使用長型、不太高的散熱器,這類散熱器會產(chǎn)生低速的、盡可能寬的空氣圓柱體;
◇將熱負(fù)荷分布在幾個散熱器上,特別是在房間的地面是不規(guī)則形狀的;
◇在每扇窗戶下布置散熱器。

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