基于Airpak的夏季空调室内热环境数值模拟研究

基于Airpak软件,选用室内零方程湍流模型对一夏季空调办公室内热环境进行了三维数值模拟,得到室内气流组织下的流场、温度场分布.采用PMV-PPD与空气龄指标对室内人员热舒适性及空气品质进行了评价,并通过测试室内温度、风速参数,验证了数值模拟结果的准确性.研究表明:对于分体式空调器房间,气流组织分布与空调器的安装位置、室内设备的摆设以及室内人员的分布有关,不同的气流组织将形成不同速度场和温度场.室内温度场分布在水平方向比较均匀,在垂直方向产生明显的温度分层;室内零方程湍流模型能准确快速模拟空调通风房间气流组织分布,PMV-PPD与空气龄指标能对人体热舒适及空气品质进行数值预测与评价,为房间空调器送风温度、速度参数的合理设定提供参考依据;热环境数值模拟对空调系统的气流组织设计、运行调节具有重要的指导意义.     

夏热冬冷地区住宅外墙内外保温性能分析

以上海地区某卧室作为研究对象,采用数值计算方法,比较了两种间歇运行模式下夏热冬冷地区住宅外墙外保温和外墙内保温两种保温方式的性能.从空调开启时刻室内温度分布来看,外保温的性能优于内保温;从室内热响应特性的角度出发,采用内保温的房间夏季降温(冬季升温)速率较快;从全年能耗的角度出发,采用外保温房间的空调能耗低于采用内保温房间的空调能耗;从室内热舒适的角度出发,采用外保温的房间在空调关闭后热舒适性更好.     

夏热冬冷地区非采暖空调建筑室内热环境行为适应性

为了研究夏热冬冷地区非采暖空调建筑室内人们的行为适应性,于2008-10-2010-08对夏热冬冷地区重庆、武汉、南京3个城市的非采暖空调住宅建筑进行热环境现场测试和热感觉问卷调查。通过分析人们对室内热环境的评价,得到3个城市80％居民可接受的夏季室内温度的上限值分别为28.9,29.0和29.6℃;冬季室内温度下限值分别为13.9,14.1和14.3℃。通过统计分析居民的行为调节方式,认为该地区人们通过有规律地增减服装的手段来适应温度的变化,而开窗和使用电风扇是该地区居民用来改善夏季高温环境的有效适应性行为方式。     

大进深房间冬季室内热环境分析

通过搭建大进深房间模型,测试冬季非空调工况下室内热环境,分析了室外气温和室内得热量对房间进深方向温度分布的影响.实验结果表明:围护结构热惯性使围护结构温度变化和室内温度变化相对于室外气温变化有明显衰减,围护结构传热量与人体模型散热量基本相等,房间得热与失热基本平衡;在人体模型散热形成的热羽流作用下,室内高度方向有明显的温度分层,但在外围护结构冷表面和人体模型热表面的共同作用下,室内同一高度不同进深处的温度分布并未呈现外低内高的简单规律;在不同室外温度和人体模型散热量时,沿房间进深方向不同位置离地面0.2~1.4m高度的平均温度有相似的分布规律,离外墙3.0m处温度最低,4.2m处温度最高,内外区分界线离外墙3.0~3.6m.     

基于不同功能房间的宁夏乡村民居冬季室内热舒适研究

为提高乡村建筑室内热舒适和降低能源消耗,以我国宁夏中卫乡村民居为例,应用测试和问卷的研究方法,评估了当地民居冬季室内外热环境、室内采暖用能情况,分析了居民对不同功能房间的热舒适需求特性,探究了差异化的冬季室内舒适温度。结果表明,当地乡村民居室内热环境差、采暖能耗高,居民对室内热舒适的满意度低,但该地区具有发展太阳能建筑的地域优势。居民在主要功能房间的服装热阻和新陈代谢率分别为1.6 clo和85 W/m~2,而在次要功能房间分别为1.8 clo和95 W/m~2。与次要功能房间相比,居民对于主要功能房间室内温度的热接受率较低,但敏感度、热中性温度和热期望较高。当不同功能房间的室内温度相等时,居民对于主要功能房间的热感觉投票值略低于次要功能房间。最后,建议当地乡村民居主要功能房间的冬季室内舒适温度为13℃～16℃,次要功能房间为11℃～13℃。     

重庆地区传统村寨建筑冬季室内热环境及空气品质特性

传统村寨建筑与城镇现代建筑间存在明显差异，为准确评估传统村寨建筑冬季热环境及空气品质质量，对重庆地区村寨建筑的热湿特性开展了实地测试和监测，对居住者在冬季的热湿环境感受进行了详细访谈。通过对测试和访谈结果的分析，冬季村寨建筑的室内热湿环境温度普遍偏低、空气湿度普遍较高；不同地区所呈现的温湿度分布区间明显不同，居住者所反映出的可接受区间也差异明显；对于村寨建筑室内空气质量，居民生活习惯则是造成其质量污染的主要因素。本文研究针对村寨建筑冬季室内热湿环境和空气品质的特性进行了定量讨论，提出了对于村寨建筑室内环境标准量化研究的要点。     

辐射耦合空调系统的局部热舒适实验研究及仿真分析

为研究辐射冷板与独立新风耦合系统下人体局部热舒适,以长沙某住宅小区某用户房间为研究对象,进行了实验研究;并对该热环境相关参数进行仿真分析。通过实测数据与仿真数据对比,从辐射温度不对称、室内气流分布、人体垂直温差和地面温度四个方面定量分析了辐射耦合空调系统的热舒适环境。同时,通过多表面模型与离散坐标模型模拟结果的对比,分析了两种辐射模型的适用性。结果表明:在采用辐射冷板+独立新风空调系统而且空间包含人体热源的情形下,DO辐射模型的仿真结果更接近实验测试结果;室内测试及仿真结果符合ASHRAE对局部热舒适的标准要求;利用CFD仿真方法可以对局部热舒适进行较准确的分析。     

西北农宅太阳能联合燃煤锅炉供暖的室内热环境

为探究中国西北地区新农村住宅冬季室内热环境状况,以甘肃省民勤县一户新农村住宅为研究对象,对农宅冬季太阳能联合燃煤锅炉供地暖房间室内热环境和室内空气质量进行了现场测试.研究得出:两日环境平均气温为-14.8℃,最低温度为-24.9℃的情况下,两日共烧煤28.8kg,折合标煤16.5kg,太阳能集热器向室内供热量399.71 MJ,折合标煤13.6kg,地板采暖房间平均温度均维持在11.0℃以上.地暖房间室内温度变化比较平稳,最大波幅仅4.5℃,采暖房间具有良好的室内风环境和室内湿环境.地板采暖没有明显的温度分层现象,竖直方向上头和脚踝之间最大温差仅为0.6℃,温度分布比较均匀,舒适性较高.联合供暖室内污染物PM2.5、PM10、SO2质量浓度均符合室内空气质量要求.     

湘西地区冬季住宅热环境与老年人热舒适研究

为研究湘西农村地区冬季住宅热环境与老年人热舒适,2018年1月对当地50户住宅与65岁以上老年人进行测试与问卷调查.结果表明,冬季该地区住宅室内温度低,客厅、卧室与厕所的平均温度分别为8.3℃、8.5℃与7.1℃;不同建筑类型中,吊脚楼、木结构瓦房、砖墙建筑室内平均温度依次升高;室内早晚平均温度分别为7.5℃和8.5℃;分别有约70%与40%的老人有冷感觉,在厕所时产生冷感觉的老人比例最高.当地居民冬季热适应行为主要为增加衣物和使用火桶取暖,老年人冬季服装平均热阻为1.60 clo,作为局部加热装置,火桶对室内整体热环境的改善效果不明显,但对老年人热舒适改善效果明显.利用适应性平均热感觉指标(APMV)模型计算得到该地区老年人冬季对热环境的自适应系数λ=-0.26,舒适区温度范围为16.7～27.1℃.     

土楼民居的室内热环境测试

选择具有代表性的福建南靖客家土楼的南向房间作为实验对象,以室外环境和当地砖混民居为对比对象,进行冬、夏两季的热环境实地测试.采用比较的方法,分析3个实验对象的室内热环境优劣,并评价其具体的生态效益.结果表明,在相同地域环境气候影响下,土楼民居室内物理环境优于其室外环境和普通砖混房的室内物理环境.     

自然通风建筑室内热环境对外墙和外窗保温性能的敏感性分析

外墙和外窗共同构成了建筑外围护结构,不同窗墙面积比情况下,自然通风建筑室内热环境对二者保温性能的敏感性不同。采用理论分析和数值计算相结合的方法,分析了外墙和外窗传热系数对夏季和冬季室内热环境的影响规律。结果表明,就全年而言,尽管加强外墙和外窗保温均可有效改善室内热环境,但是存在临界窗墙面积比,即当窗墙面积比小于0.6时,加强外墙保温可更有效地提高室内热舒适性,若窗墙面积比大于0.6,则加强外窗保温更为有效。     

Indexes of Indoor Thermal Environment with Asymmetrical Radiant Field

The main features of top-floor rooms with natural ventilation are identified by investigating indoor thermal environment in summer season. One is high indoor air temperature, for this reason the indoor climate is far beyond the thermal comfort standard; the other is the inhomogeneous temperature distribution of the inner wall surfaces, and high temperature of the inner surface of the roof causes much scorching to the head of occupant. This is the characteristic of such rooms.Both features mentioned above should be considered comprehensively for the evaluation of indoor thermal environment of the top-floor rooms with asymmetric radiantfield. In order to characterize the indoor thermalenvironment of the rooms, the heat stress index, HSI and radiant heat flux reaching human head, QR should beintroduced simultaneously as thermal indexes for the indoor climate evaluation. The application of the indexes to a top-floor room is vresented and analyzed.     

寒冷地区被动房冬季室内热舒适评价模型

关于热舒适的研究主要针对空调房间,而被动房主要通过被动技术来保证室内环境舒适,为研究寒冷地区被动房冬季的热环境状况,了解被动技术对热舒适的影响,选取天津地区某被动房为实验对象,分为供暖和无供暖工况,通过室内环境测试及问卷调查,得到每种工况下的实际热感觉投票值TSV,数据拟合后对比TSV模型与PMV模型,对偏差较大的无供暖工况下原始热舒适预测模型进行修正,最终得到适用于寒冷地区被动房供暖与无供暖工况下的热舒适评价模型。结果表明,无供暖工况下,有44%的人希望温度升高,单纯通过被动技术无法完全满足寒冷地区被动房冬季热舒适,但无供暖工况下,比预测可接受温度下限降低1.93 ℃,用户对热环境的适应性强,可以适当延长过渡季时间。     

上海快速城市化不同阶段城市热场景观格局演变研究

本文以上海市为例对城市热环境的空间分布特点及不同城市化阶段的演变特征进行分析.研究表明:随着上海城市化的深入,热环境空间结构趋于复杂,不同的城市化发展阶段热环境格局呈现出截然不同的演变特征.结合景观格局指数与转移矩阵对热环境的演变规律进行分析得出:城市化高速发展阶段,主城区及近郊区内的低温斑块等级上升明显,热环境格局的聚合度显著下降,景观多样性指数明显上升.优化发展阶段,主城区内强热场面积下降,近郊或远郊地区强热场明显增加,总体热环境格局的聚合度及多样性指数变化趋势减弱.本次研究结果展现了城市化不同阶段中城市热环境格局的分布与演变特征,为科学制定应对城市热岛问题的措施提供科学的参考.     

厦门住宅夏季室内自然通风热环境实测与评价

以厦门市4户住宅的夏季室内风速和热环境实测为例,探讨从参数变化中获得房间自然通风时段;在此基础上,提出用累积分布预测平均热反应指标(PMVN)来评价房间自然通风条件下热环境的方法,统计分析所测房间自然通风下PMV值的大小及其出现概率.结果表明,房间的白天室内风速较大而夜间室内风速较小,但就PMV值而言,房间PMV值白天...     

上海市夏季温湿效应与人体舒适度

本文应用温湿指数（ＴＨＩ）指标对上海市夏季７、８月份高温期的热环境及其人体舒适度的影响进行了初步的研究评价。温湿指数综合考虑了温度和湿度两个因子对人体热感的影响,比单纯的温度指标更为合理。     

上海市城市热场与植被指数的相关性

植被对城市热场具有调节作用,城市热场的分布和强度与归一化植被指数（NDVI）有密切的联系.通过对城市热场与植被指数（NDVI）相关性的研究,可以揭示它们的空间分布特征,反映城市空间结构和城市生态环境的发展变化.基于ARCGIS和ARCVIEW软件,使用GIS空间分析方法,从2003年上海市TM影像中计算提取上海市外环线以内区域的城市热场与植被指数（NDVI）的相关信息,建立城市热场与植被指数(NDVI)的回归拟合方程,对二者的关系进行分析.结果表明,城市热场与植被指数（NDVI）呈负相关关系.     

不同气候区住宅建筑冬季室内热环境及人体热适应性对比

根据我国的建筑热工分区,北京和上海分别位于寒冷地区和夏热冬冷地区,该文针对这两个城市的住宅建筑冬季室内热环境及人体热适应性进行了对比研究。研究发现,在相同的室内温度下,上海住户的热感觉投票较高,对室内温度的期望值较低,体现出其对于室内偏冷环境具有较强的适应能力。此外,还专门针对北京壁挂炉采暖住户进行了考察。与集中供暖相比,壁挂炉采暖形式为住户提供了室内温度的控制途径,促使人们合理地设定室内温度,并且更愿意通过行为调节来提高热舒适性,使人体的环境适应能力得到较为充分的体现。     

皖南民居夏季热环境实测分析

通过对几座代表性皖南民居夏季室内热环境的现场详细测试以及室内外气温的连续监测 ,澄清了一些错误看法 ,如认为民居高大空间内温度分层明显 ,以及“冷巷”空气可被用于室内降温等 ;此外 ,结合天井、屋檐、屋顶等建筑细部处理的特点以及测试结果 ,指出遮阳是皖南民居设计中优先考虑的问题 ,自然通风设计则作为辅助手段加以考虑。     

基于热红外遥感的热环境区划研究

青藏高原的热环境的变化,不仅对我国,对亚洲乃至北半球的大气环流均具有极为重要的作用,直接影响着东亚季风气候的形成和演变。用亚东-格尔木-锡铁山走廊域的地学剖面实测温度数据和青藏高原MODIS遥感影像数据,研究分析了该走廊域的热环境特征。研究表明,在研究区域内热环境分布具有明显的南北条带性:西北部的温度偏低,东南部次之,中东部温度最高。