地板輻射采暖的熱舒適評(píng)價(jià)

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1、地板輻射采暖的熱舒適評(píng)價(jià)　　在人的一生中，有80%以上的時(shí)間是在室內(nèi)度過的，室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)如聲環(huán)境、光環(huán)境、熱環(huán)境及室內(nèi)空氣品質(zhì)對(duì)人的身心健康、舒適感及工作效率都會(huì)產(chǎn)生直接的影響。在上述諸多影響因素中，熱環(huán)境和室內(nèi)空氣品質(zhì)對(duì)人的影響尤為顯著[1].改革開放以后，隨著我國(guó)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，我國(guó)的人居環(huán)境和辦公環(huán)境都獲得了較大的改善，人們對(duì)室內(nèi)熱環(huán)境和室內(nèi)空氣品質(zhì)的要求也更加嚴(yán)格，人在室內(nèi)的熱舒適度也受到了廣泛關(guān)注?！　〉匕遢椛洳膳且环N利用建筑物內(nèi)部地面進(jìn)行采暖的新形式，它以整個(gè)或者部分地面作為散熱面輻射板，在通過對(duì)流換熱加熱周圍空氣的同時(shí)，

2、還與四周的圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行輻射換熱，從而使圍護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面溫度升高，其輻射換熱量占總換熱量的50%以上。人們通過研究發(fā)現(xiàn)，地板輻射采暖具有以下優(yōu)點(diǎn)：首先，地板輻射采暖與傳統(tǒng)的采暖方式相比具有更好的節(jié)能效果；其次，地板輻射采暖更能夠滿足人們的熱舒適性要求，使人們獲得更高的舒適度；再次，地板輻射采暖可以在不占有空間面積的同時(shí)增加房間美感。國(guó)外早在上個(gè)世紀(jì)30年代就對(duì)地板輻射采暖進(jìn)行了推廣，特別是近二三十年來，低溫地板輻射采暖以其衛(wèi)生條件高、舒適性好、室內(nèi)溫度分布均勻、可利用熱源廣等優(yōu)點(diǎn)得到了越來越多的應(yīng)用?！　槭裁春蛡鹘y(tǒng)的散熱器采暖相比，地板輻射采暖更容易滿足人

3、們的熱舒適度的要求呢？為什么地板輻射采暖在達(dá)到相同的熱舒適度的情況下能夠更節(jié)能呢？本文將以PMV、PPD指標(biāo)為理論依據(jù)，根據(jù)人們的生活習(xí)慣和衣著情況，通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬計(jì)算，并與傳統(tǒng)的采暖方式下人們獲得相同的熱舒適度的情況相比較，說明采用地板輻射采暖方式與傳統(tǒng)的采暖方式的不同之處及其優(yōu)勢(shì)所在，并且給出如要獲得較高的熱舒適度對(duì)地板輻射采暖溫度的要求?！　?、熱舒適評(píng)價(jià)指標(biāo)　　人體的熱舒適性指標(biāo)是一個(gè)很復(fù)雜的問題。這是由于人對(duì)環(huán)境狀態(tài)的感覺不同而造成的，即包含了環(huán)境和人的客觀原因，也有人的主觀原因。早期人們?cè)?jīng)用過貝氏標(biāo)度和ASHRAE標(biāo)度。由于早期的熱舒適性

4、指標(biāo)是以大量的觀察試驗(yàn)結(jié)果為依據(jù)，實(shí)驗(yàn)中的有關(guān)參數(shù)可改變的數(shù)量有限，再加上各個(gè)參數(shù)之間存在很多的耦合關(guān)系，故結(jié)論難以推廣。因而推出了綜合的舒適性指標(biāo)，丹麥學(xué)者P.O.Fanger于1982年提出了描述人體穩(wěn)態(tài)條件下能量平衡的舒適性方程[2].　　1970年，F(xiàn)anger以熱舒適性方程和ASHRAE的7點(diǎn)標(biāo)度為依據(jù)，提出了預(yù)測(cè)平均投票數(shù)PMV（predictedmeanvote）指標(biāo)。該指標(biāo)在歐洲得到了廣泛的應(yīng)用。Fanger的PMV指標(biāo)范圍是-3~+3的范圍，分別對(duì)應(yīng)了人體的熱感覺和冷感覺。　　此外，F(xiàn)anger還提出了預(yù)測(cè)不滿意百分?jǐn)?shù)PPD（predic

5、tedpercentageofdissatisfied）標(biāo)準(zhǔn)，用來衡量對(duì)于環(huán)境的不滿意的程度的人數(shù)。事實(shí)表明，即使在PMV=0的時(shí)候，也就是人體對(duì)環(huán)境感覺最好的時(shí)候，仍然有5%的人對(duì)環(huán)境表示不滿意。因此，PPD的提出，既肯定了多數(shù)人們對(duì)環(huán)境的感覺的同時(shí)，又保留了少數(shù)人們對(duì)環(huán)境的不滿意，在十分可觀的表達(dá)了共性的同時(shí)肯定了個(gè)性，是讓大多數(shù)人們接受的一個(gè)指標(biāo)[2].　　總之，PMV-PPD指標(biāo)是在熱舒適方程的基礎(chǔ)上，通過對(duì)1396名美國(guó)和丹麥?zhǔn)茉囌叩臒岣杏X進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析建立起來的一種環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)，由于有大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，因此其得到了世界的公認(rèn)。在ISOStandar

6、d7730和ASHRAEStandard55-2002中，都以PMV和PPD指標(biāo)對(duì)熱環(huán)境進(jìn)行描述和評(píng)價(jià)[1].本文也是基于Fanger熱舒適方程的PPD-PMV評(píng)價(jià)指標(biāo)來研究熱舒適評(píng)價(jià)指標(biāo)及室內(nèi)計(jì)算溫度范圍?！　?、理論公式及數(shù)學(xué)模型　　本文所有計(jì)算均基于某一房間，該房間尺寸為6×4×3m，三面內(nèi)墻、一面外墻，外墻不計(jì)窗戶，內(nèi)墻不計(jì)門。通過地板向房間供應(yīng)的熱量由兩部分組成，一部分是輻射熱，一部分是對(duì)流熱。各個(gè)墻壁面，也是通過對(duì)流熱和輻射熱來保持自己本身能量的守恒。墻體的總熱量為對(duì)流換熱量和輻射換熱量之和?！　?.1輻射換熱量　　第i表面對(duì)外輻射的熱量，可以

7、根據(jù)輻射熱量交換得到：　?。ㄊ?）　　式中——斯蒂芬-玻爾玆曼常數(shù)，亦稱黑體輻射常數(shù)，2.K4）；　　——分別為第i面對(duì)第k面和第k面對(duì)第i面的輻射角系數(shù)；　　——分別為第i面和第k面的絕對(duì)溫度，K；　　——分別為第i面和第k面的發(fā)射率[3].　　為了簡(jiǎn)化計(jì)算，現(xiàn)在將上述函數(shù)化為對(duì)流換熱形式的線性函數(shù)表達(dá)方式，即：　?。ㄊ?）　　這樣，公式中的必然有：　?。ㄊ?）　　（式4）　　式中——系統(tǒng)黑度，[4].　　在計(jì)算時(shí)，由于我們不知道壁面溫度，所以可以預(yù)先設(shè)定、，然后把計(jì)算出來的壁面溫度代回原式進(jìn)行校核。這樣，通過多次迭代，能夠求出比較準(zhǔn)確的溫度值?！　?.

8、2對(duì)流換熱量　　各個(gè)面的對(duì)流換熱量可以根據(jù)牛頓冷卻方程求出：　?。?/p>