供暖通风与空气调节_室内空气环境污染源与负荷计算

第二章室内空气环境污染源与负荷计算2室内空气环境污染热、湿污染固态有害物气态有害物空气品质温湿度、热环境室内空气环境污染32.1热湿负荷及其他空气污染物一、热、湿负荷的基本概念㈠得、失热（湿）量得热（湿）量——某一时刻进入房间的总热（湿）量；2.失热（湿）量——某一时刻从房间散发的总热（湿）量。㈡热、湿负荷2.1基本要求1.掌握得失热（湿）量与热、湿负荷的基本概念；2.弄清热湿负荷与热湿量的区别和相互关系；3.了解空气污染物种类和主要来源。1.冷负荷——为保持房间一定的温、湿度，在单位时间内从室内除去的热量（或需向房间供应的冷量）。2.热负荷——为保持房间一定的温度，在单位时间内需向房间补充的热量。负荷——机器设备或系统所应当具备的能力。42.1热湿负荷及其他空气污染物3.湿负荷——为保持房间的相对湿度，在单位时间内需向房间增加或除去的湿量。热湿负荷对暖通空调系统的影响：为暖通空调系统设计的基本参数，影响到：暖通空调系统的规模大小；设备的规格、数量；控制处理方式的选择。2.1基本要求1.掌握得失热（湿）量与热。湿负荷的基本概念；2.弄清热湿负荷与热湿量的区别和相互关系；3.了解空气污染物种类和主要来源。52.1基本要求2.1热湿负荷及其他空气污染物1.掌握得失热（湿）量与热。湿负荷的基本概念；2.弄清热湿负荷与热湿量的区别和相互关系；3.了解空气污染物种类和主要来源。二、热湿负荷与热湿量的关系㈠冷热负荷与得失热量的关系概念不同，数量上可能相等，也可能不等。⒈显热得热：⑴以对流方式传递的热量会直接形成热负荷；⑵以辐射方式传递的热量受周围物体表面的吸收和蓄热影响，不会立即全部转变成热负荷。⒉潜热得热：一般会直接进入室内空气，形成瞬时负荷；考虑材料吸湿、蓄湿性能，潜热得热与热负荷也有差异。对流改变空气温度负荷吸收辐射物体表面表面温度改变蓄热表面空气对流室温改变负荷62.1热湿负荷及其他空气污染物㈡湿负荷与得失湿量的关系同理，湿负荷与得失湿量是不同的概念，在数值上有可能相等也有可能不等。如果考虑到围护结构、室内装修、家具的吸湿与蓄湿作用，湿负荷与得失湿量也会有时间上延迟和程度上的衰减。2.1基本要求1.掌握得失热（湿）量与热。湿负荷的基本概念；2.弄清热湿负荷与热湿量的区别和相互关系；3.了解空气污染物种类和主要来源。82.1热湿负荷及其他空气污染物三、其他空气污染物㈠空气污染物的种类主要是指固体颗粒、微生物和有害气体，而不包括热、湿污染。空气污染物悬浮颗粒有害气体固液体颗粒微生物2.1基本要求1.掌握得失热（湿）量与热。湿负荷的基本概念；2.弄清热湿负荷与热湿量的区别和相互关系；3.了解空气污染物种类和主要来源。92.1热湿负荷及其他空气污染物㈡空气污染物来源⒈建筑围护结构及表层材料；⒉室外环境；⒊室内人员及其活动；⒋室内设备与陈设；⒌暖通空调设备与系统。㈢空气污染物发生量（散发量）表征空气污染物影响程度的物理量通常是污染物浓度。表示方法：体积比：ppm(10-6百万分之一）、%；体积浓度：L/m3(单位体积空气中污染物体积）质量浓度：g/m3(单位体积空气中污染物质量）计数浓度：粒/m3。2.1基本要求1.掌握得失热（湿）量与热。湿负荷的基本概念；2.弄清热湿负荷与热湿量的区别和相互关系；3.了解空气污染物种类和主要来源。102.2室内外空气计算参数一、室外空气计算参数㈠室外空气温、湿度变化规律⒈温度变化：⑴日变化2.2基本要求1.了解室外空气温湿度变化规律；2.能够分析室内外空气计算参数取值对暖通设计的影响；3.了解影响人体冷热舒适感的主要热环境因素。日较差——室外空气温度在一昼夜内的波动。112.2室内外空气计算参数基本规律：24小时周期波动。凌晨四、五点最低，下午两、三点最高。122.2室内外空气计算参数⑵季节性变化基本规律：周期变化。七、八月最热，一月最冷。132.2室内外空气计算参数⒉湿度变化：相对湿度φ来表示。tg↑→φ↓，tg↓→φ↑基本规律：中午相对湿度低，早晚高；夏季相对湿度低，冬季高。142.2室内外空气计算参数㈡室外空气计算参数及取值原则⒈参数取值对暖通设计的影响⑴按最不利情况取值：设备庞大、浪费投资，运行效率有可能降低；⑵按常年平均取值或室外计算温度冬季取值偏高，夏季取值偏低：设备、系统偏小，室内空气状态达不到设计要求。取值原则：⑴全年大多数时间里满足室内参数要求；⑵考虑建筑物围护结构的热隋性。2.2基本要求1.了解室外空气温湿度变化规律；2.能够分析室内外空气计算参数取值对暖通设计的影响；3.了解影响人体冷热舒适感的主要热环境因素。152.2室内外空气计算参数⒉室外空气计算参数的内容及取值⑴冬季室外空气计算参数①采暖室外计算温度历年平均不保证5天的日平均温度。②冬季通风室外计算温度采用累年最冷月平均温度。③冬季空调室外计算温度历年平均不保证1天的日平均温度。④冬季空调室外计算相对湿度采用累年最冷月平均相对湿度。（历年：逐年值。连续年份的每一年；累年：多年值。连续年份的累计值。）2.2基本要求1.了解室外空气温湿度变化规律；2.能够分析室内外空气计算参数取值对暖通设计的影响；3.了解影响人体冷热舒适感的主要热环境因素。162.2室内外空气计算参数⑵夏季室外空气计算参数①夏季通风室外计算温度、相对湿度采用历年最热月14时的月平均温度的平均值、月平均相对湿度的平均值。②夏季空调室外计算干、湿球温度t、ts历年平均不保证50小时的干球温度、湿球温度。③夏季空调室外计算日平均温度twp历年平均不保证5天的日平均温度。2.2基本要求1.了解室外空气温湿度变化规律；2.能够分析室内外空气计算参数取值对暖通设计的影响；3.了解影响人体冷热舒适感的主要热环境因素。172.2室内外空气计算参数④夏季空调室外计算逐时温度tτ周期性变化，τ时刻的室外气温为：2.2基本要求1.了解室外空气温湿度变化规律；2.能够分析室内外空气计算参数取值对暖通设计的影响；3.了解影响人体冷热舒适感的主要热环境因素。01cos()mwnnnntAAA0――计算周期内室外空气平均温度，tWP℃；An――室外气温变化波幅；ωn――室外气温变化频率，360n／Tdeg/h；T可按24小时计，n为计算阶数；φn――室外气温变化的初相角，deg。与An相对应，φn=15τn，τn为An所对应的时刻。式（2.1）182.2室内外空气计算参数近似计算按一阶简谐波，且认为最高气温出现在下午3点，根据式则有：室外气温变化波辐为：An=tw·max-twp=twg-twp；15:00的初相位角为：φn=15×15=225于是前式可简化为式(2.2)：twτ=twp+(twg-twp)cos(15τ-225)℃2.2基本要求1.了解室外空气温湿度变化规律；2.能够分析室内外空气计算参数取值对暖通设计的影响；3.了解影响人体冷热舒适感的主要热环境因素。01cos()mwnnnntAA192.2室内外空气计算参数另一种计算方法：twτ=twp+βΔtr式（2.3）比较式（2.2）和式（2.3），其中：β=0.52cos(15τ-225)⑤室外空气综合温度tz综合温度：考虑室外空气温度和太阳辐射对围护结构外表面共同作用，而为计算方便设定的一个假想温度。2.2基本要求1.了解室外空气温湿度变化规律；2.能够分析室内外空气计算参数取值对暖通设计的影响；3.了解影响人体冷热舒适感的主要热环境因素。4.室外空气综合温度的定义。202.2室内外空气计算参数计算式：1.了解室外空气温湿度变化规律；2.能够分析室内外空气计算参数取值对暖通设计的影响；3.了解影响人体冷热舒适感的主要热环境因素。4.室外空气综合温度的定义。2.2基本要求wzwwItRttwτ——夏季空调室外计算逐时温度（按式2.3计算）；I——辐射强度，W/m2；与地区、朝向、时刻有关，查暖通设计规范可得；ρ——吸收系数，附录2-5；αw——围护结构外表面换热系数，W/m2℃；一般夏季可取为18.6，冬季取23；wR——长波辐射因素。垂直面为0，水平面取3~4℃。式（2.5）212.2室内外空气计算参数㈢标准年（平均年）气象参数室外空气计算参数意义和作用：考虑当地可能出现的较不利情况所确定的设计用计算参数；用以计算设计负荷以确定系统的规模大小、设备规格、数量等。标准年气象参数意义和作用：反映的是全年逐时（8760小时）的气象参数；用于全年或某个期间负荷变化情况和能耗分析计算。2.2基本要求1.了解室外空气温湿度变化规律；2.能够分析室内外空气计算参数取值对暖通设计的影响；3.了解影响人体冷热舒适感的主要热环境因素。4.室外空气综合温度的定义。222.2室内外空气计算参数二、室内空气计算参数㈠影响人体冷热感的热环境因素室内空气温度：影响人体与周围环境的对流和辐射换热；室内空气相对湿度：影响人体表面汗分蒸发，空气潮湿增强导热和辐射；室内风速：人体周围空气的流动速度，直接影响人体对流散热和汗分蒸发；围护结构内表面及室内物体表面温度：决定人体辐射散热强度；其它影响：人体活动量、衣着、年龄、生活习性及个体差异等。1.了解室外空气温湿度变化规律；2.能够分析室内外空气计算参数取值对暖通设计的影响；3.了解影响人体冷热舒适感的主要热环境因素。4.室外空气综合温度的定义。2.2基本要求23㈡室内空气计算参数⒈内容：温度、相对湿度：空气流速；洁净度、噪声；压力及振动等。对于舒适性空调主要是：温度、相对湿度和风速。2.2室内外空气计算参数1.了解室外空气温湿度变化规律；2.能够分析室内外空气计算参数取值对暖通设计的影响；3.了解影响人体冷热舒适感的主要热环境因素。4.室外空气综合温度的定义。2.2基本要求基数允许波动范围如：24℃±0.5℃⒉范围：人的活动区域。通常是指离地面2米以内、距墙0.5米以外的区域。242.2室内外空气计算参数⒊对象：人体舒适、工艺要求。根据工艺要求，可分为：一般降温、采暖——夏季不出汗，冬季不僵手，工人操作方便；部分产品要求。恒温恒湿——对温湿度波动范围有较严格的要求，不仅要确定满足工艺要求的温湿度基数，还需给出允许波动范围。洁净空调——需要给出空气中悬浮颗粒允许浓度值，通常也有相应程度的恒温恒湿要求。2.2基本要求1.了解室外空气温湿度变化规律；2.能够分析室内外空气计算参数取值对暖通设计的影响；3.了解影响人体冷热舒适感的主要热环境因素。4.室外空气综合温度的定义。252.2室内外空气计算参数⒋标准：空调、采暖、通风要求不同。民用建筑：⑴夏季空调tn=22~28℃；φn=40%~65%；vn≯0.3m/s⑵冬季空调tn=18~24℃；φn=40%~60%；vn≯0.2m/s⑶冬季采暖供暖的标准低于空调，仅对空气温度和室内风速提出要求，不考虑湿度要求。通常：tn=16~24℃；vn≯0.3m/s2.2基本要求1.了解室外空气温湿度变化规律；2.能够分析室内外空气计算参数取值对暖通设计的影响；3.了解影响人体冷热舒适感的主要热环境因素。4.室外空气综合温度的定义。老规范为：24~28℃老规范为：18~22℃老规范为：16~20℃262.2室内外空气计算参数工业厂房：由工艺需要和卫生条件要求确定。值班采暖：——非生产时间，为防止设备、管道内的流体冻结，所设置的采暖。值班采暖时室内温度为5℃。1.了解室外空气温湿度变化规律；2.能够分析室内外空气计算参数取值对暖通设计的影响；3.了解影响人体冷热舒适感的主要热环境因素。4.室外空气综合温度的定义。2.2基本要求272.3冬季设计热负荷计算一、冬季主要得失热失热量：1.围护结构耗热量2.门窗缝隙渗风耗热量3.门、洞冷风涌入耗热量4.水分蒸发耗热量5.冷物件耗热量6.通风耗热量7.其它耗热量2.3基本要求⒈了解冬季设计热负荷计算的基本概念；⒉掌握冬季设计热负荷的计算原理；⒊熟练掌握冬季围护结构传热各项耗热量的计算方法和公式。282.3冬季设计热负荷计算得热量：1.设备散热量2.热管道散热量