深圳典型辦公建筑熱環(huán)境測(cè)試及評(píng)價(jià)

深圳典型辦公建筑熱環(huán)境測(cè)試及評(píng)價(jià)摘要：本文選取了深圳市某典型辦公建筑進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。測(cè)試內(nèi)容主要為房間溫度、相對(duì)濕度、風(fēng)速、圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度和室外溫濕度。熱環(huán)境舒適度評(píng)價(jià)采用HS指標(biāo)，對(duì)測(cè)試的上述四項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。得出辦公建筑室內(nèi)環(huán)境的熱舒適度基本為舒適，有少量過冷情況。單項(xiàng)指標(biāo)中，存在溫度過低、相對(duì)濕度過大、部分房間熱輻射較大等問題。關(guān)鍵字：典型辦公建筑室內(nèi)熱環(huán)境測(cè)試及評(píng)價(jià)1概述深圳市屬亞熱帶季風(fēng)海洋性氣候，氣候條件優(yōu)于夏熱冬冷地區(qū)，但是夏季室內(nèi)熱濕環(huán)境也存在很多問題。首先，深圳每年從5月上旬至10月中旬，近半年的時(shí)間中溫度都超過25℃，相對(duì)濕度在60％以上。由于高溫氣候持久，所以深圳使用空調(diào)的時(shí)間長(zhǎng)；其次，深圳市辦公建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能差，空調(diào)能耗較高，室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量有待提高。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展，有必要對(duì)現(xiàn)有辦公建筑進(jìn)行利于改善居住環(huán)境的節(jié)能改造，而作為其基礎(chǔ)，把握現(xiàn)有辦公建筑全年的室內(nèi)環(huán)境是很重要的。針對(duì)目前深圳市室內(nèi)熱環(huán)境狀況數(shù)據(jù)較少的情況，2003年夏季，筆者對(duì)深圳市福田區(qū)的某典型辦公建筑進(jìn)行了為期16天的室內(nèi)外熱環(huán)境的實(shí)測(cè)調(diào)查。2辦公建筑熱環(huán)境測(cè)試方案為了評(píng)價(jià)深圳市辦公建筑熱環(huán)境狀況及能耗狀況，本文選取了位于深圳市福田區(qū)的某典型辦公建筑，于2003年8月4日～20日對(duì)該建筑的每層典型房間進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。測(cè)試內(nèi)容包括房間在自然條件和空調(diào)狀態(tài)下的熱環(huán)境狀況及熱舒適指數(shù)。主要測(cè)試指標(biāo)有：外圍護(hù)結(jié)構(gòu)中墻體的外表面溫度、窗戶的內(nèi)外表面溫度、室內(nèi)空氣溫度、室內(nèi)風(fēng)速、室內(nèi)相對(duì)濕度、空調(diào)器送風(fēng)口風(fēng)速及溫度、外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱量、房間耗電量、用來(lái)比較的室外溫度、風(fēng)速、相對(duì)濕度。測(cè)試每h進(jìn)行一次，人工測(cè)試時(shí)間為7:00～18:00，儀器自記錄24h不間斷測(cè)試。測(cè)試房間為8層建筑的1、3、4、8層每層?xùn)|、西、中部房間，每個(gè)房間共布置10個(gè)溫度測(cè)點(diǎn)和8個(gè)熱流測(cè)試點(diǎn)。另外還對(duì)室外溫濕度、走廊溫濕度、風(fēng)速等參數(shù)進(jìn)行了測(cè)試。對(duì)室內(nèi)風(fēng)速測(cè)量的布點(diǎn)選在風(fēng)機(jī)盤管送風(fēng)口、工作區(qū)位置；室內(nèi)溫濕度測(cè)點(diǎn)布置在工作區(qū)。室外溫濕度測(cè)點(diǎn)選取距離地面2m高度處。3房間熱環(huán)境測(cè)試指標(biāo)及評(píng)價(jià)3.1室內(nèi)、外氣溫及圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度3.1.1空氣溫度氣溫對(duì)體溫調(diào)節(jié)起主導(dǎo)作用，是描述環(huán)境影響人體熱反應(yīng)的主要因素，也是決定熱舒適條件的重要參數(shù)。實(shí)驗(yàn)表明，人可以耐受的室內(nèi)溫度，冬季下限為0~8℃，夏季上限為28~30℃。對(duì)于穿一套單衣服靜坐的人，在氣流速度很小且無(wú)明顯熱輻射的溫度環(huán)境中，舒適的氣溫約為23.5±2℃，氣溫在28～30℃時(shí)可保持恒定的體溫，夏季和冬季由于服裝隔熱和室內(nèi)外溫差作用，可使舒適氣溫分別提高或降低2～2.5℃。深圳市冬季室外溫度一般高于10℃，夏季室外計(jì)算干球溫度為33.5℃，屬典型的夏熱冬暖氣候。測(cè)試期間內(nèi)，深圳市氣溫在28.5～36.9℃之間，平均氣溫31.5℃，天氣狀況主要為陰雨（11天）、晴天（5天），日變化較大，但是日氣溫波動(dòng)不大。從測(cè)試結(jié)果來(lái)看，各房間室內(nèi)空氣溫度大都保持在24℃左右，較設(shè)計(jì)溫度25℃低。其中806室由于處于整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的最不利環(huán)路末端；北外墻的窗墻比較大，無(wú)遮陽(yáng)設(shè)施，又受屋頂傳熱的影響，室內(nèi)溫度最高，最高時(shí)達(dá)26.9℃，整個(gè)測(cè)試期間平均室溫為25.43℃。404室由于采用了布窗簾內(nèi)遮陽(yáng)，且該室人員較少，室內(nèi)負(fù)荷較少，室內(nèi)氣溫最低，最低時(shí)達(dá)22.2℃，整個(gè)測(cè)試期間平均室溫為23.11℃。圖1給出了測(cè)試期間空調(diào)運(yùn)行狀態(tài)下，溫度值出現(xiàn)的頻率?？偟目磥?lái)，該大樓空調(diào)季節(jié)室內(nèi)溫度大部分處于23.2～25.2℃范圍內(nèi)，其中溫度低于24.2℃的頻率更多，溫度有些偏低，但基本能夠滿足舒適性要求。3.1.1圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度外圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻體內(nèi)表面最高溫度為28.7℃，未超過民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50176-93）中規(guī)定的最高限值（37.1℃）。但是測(cè)試中發(fā)現(xiàn)玻璃的內(nèi)表面最高溫度達(dá)到44.3℃，超過了規(guī)定值。測(cè)試期間室內(nèi)外氣溫和房間內(nèi)表面溫度上限、下限及平均值見表1。表1室內(nèi)外氣溫和空調(diào)狀態(tài)下房間內(nèi)表面溫度（單位℃）厚室外巾室內(nèi)抬南內(nèi)表面劃東內(nèi)表面木西內(nèi)表面駝北內(nèi)表面唐頂內(nèi)表面贏平均候31.5挎24.3壟26.7亡27.3舟26.8狐26.5遮27.0萄最高錫36.9啦26.9塑28.3含28.7臘27.5僚27.1猶28.5漏最低育28.5蝴22.2置25.6教26.2燒25.6掛25.3域25.33.2室內(nèi)通風(fēng)、濕度狀況3.2.1相對(duì)濕度深圳市由于受地理環(huán)境的影響，夏季濕度較高?？諝鉂穸戎饕绊懭梭w蒸發(fā)散熱，一般在低溫環(huán)境下對(duì)人體熱平衡的影響較小，高溫環(huán)境下影響較大。高氣溫時(shí)，空氣濕度過高將阻礙蒸發(fā)散熱；低氣溫時(shí)，空氣濕度增高則由于水分的作用而增加了人體的散熱和衣服的導(dǎo)熱，冷感提高。相對(duì)濕度一般在40%～70%較為適宜。深圳市夏季氣溫雖然并不太高，但因?yàn)橄鄬?duì)濕度較高而使人倍感悶熱，所以該地區(qū)夏季室內(nèi)除濕就尤為重要。測(cè)試結(jié)果也明顯反映出該辦公大樓空調(diào)除濕效果不夠的缺點(diǎn)。各測(cè)試房間平均相對(duì)濕度均在60％以上，處于最不利環(huán)路末端的806室由于盤管送風(fēng)溫度較高，除濕效果最差，其平均室內(nèi)相對(duì)濕度為72.94％，最高時(shí)為79.8％，因此雖然該房間室溫并不太高（平均25.43℃），但舒適性較差，感覺較為悶熱。分析測(cè)試結(jié)果可知，除室外氣候影響外，影響辦公室內(nèi)濕度主要有以下兩個(gè)方面：一是空調(diào)盤管的冷凝除濕量（受盤管排數(shù)、冷凍水溫水量、風(fēng)機(jī)風(fēng)速等影響），806室和408室均處于系統(tǒng)末端，且空調(diào)送風(fēng)溫度較高，室內(nèi)相對(duì)濕度大于70％的時(shí)間占觀測(cè)次數(shù)的70％左右；二是室內(nèi)人員散濕量，人員較多的房間（如402室）相對(duì)濕度較大，人員較少的房間（如401、404室）相對(duì)濕度較小。圖2給出了測(cè)試期間空調(diào)運(yùn)行狀態(tài)下，相對(duì)濕度值出現(xiàn)的頻率。字帖育空氣流速升夏季氣流能明講顯地影響人體稍的對(duì)流和蒸發(fā)恥散熱，在氣溫沙小于皮膚表面雜溫度時(shí)，每增概加追1m歸/悲s膠的氣流速度，爐會(huì)使人感到氣棉溫降囑低屠2領(lǐng)～膽3愿℃妥。相反，在氣芹溫大于皮膚表麗面溫度時(shí)，反欄而會(huì)有熱的感器覺，其熱感覺夠還會(huì)隨著溫度磨的增加而增加槍。在室內(nèi)熱環(huán)脂境中舒適溫度輩的氣流速度一嚇般懸為捕0.1蔽5稼～帖0舌.25m維/疼s則。軌夏季空調(diào)期間謹(jǐn)，由于辦公室存基本處于封閉炭狀態(tài)，因此室寧內(nèi)氣流速度受域室外風(fēng)力和門賺窗開口面積影站響較小，主要該由空調(diào)器送風(fēng)棵速度決定。測(cè)釀試大樓辦公室鬧風(fēng)機(jī)盤管風(fēng)速勻分為高、中、棟低三檔，但大鼻多數(shù)工作人員旅都傾向于選擇拿高檔。測(cè)試期葡間空調(diào)送風(fēng)口間風(fēng)速盈在耽2.陣2上～摔5瓶.4m腸/叢s危之間，各辦公網(wǎng)室平均風(fēng)速一丈般都能保持覆在噴0.1愁3蘿～懲0填.27m套/元s答之間，室內(nèi)人逗?jiǎn)T普遍感覺較阻好，滿足人體致舒適性要求。蛛3.3滋親室內(nèi)熱舒適狀叢況鎮(zhèn)熱環(huán)境午的藥4散個(gè)物理因素（磨溫度、濕度、燈風(fēng)速和熱輻射嘆）綜合作用于甘人體，決定了貨人是否感到舒爭(zhēng)適，它們對(duì)體徐溫調(diào)節(jié)和舒適挨感起等效作用曬。如低氣溫引豐起的冷感可用皆熱輻射產(chǎn)生的貝升溫作用抵消爬；高氣溫產(chǎn)生豆的悶熱感則可良通過降低溫度險(xiǎn)、濕度和增大凝氣流速度來(lái)減揮弱等等。所以內(nèi)，在人體主觀峽因素一定的情丑況下，良好的蘭熱舒適環(huán)境條落件是以傷上似4憐個(gè)物理因素綜聽合作用的結(jié)果獄，必需把其綜格合起來(lái)考慮，進(jìn)才能得出所測(cè)遣試房間熱環(huán)境哪對(duì)人體熱感覺效的影響。為了羅簡(jiǎn)單直觀起見籮，工程上希望蕉能用一個(gè)綜合郊的熱舒適因素水來(lái)描述上妙述情4女個(gè)室內(nèi)環(huán)境熱謝物理量對(duì)人體米熱感覺的影響煌，烏恩斯拉烏辣和蓋德西建議己用下面的熱舒舊適指數(shù)萄HS叔作為熱感覺的龍指標(biāo)。趙割拜原活式中，棚—號(hào)—絲房間各內(nèi)表面摟溫度瑞，讀℃鞠—蘿—浸各表面的表面強(qiáng)積丑，鵲m鏟2山—特—攤室內(nèi)溫度子，唉℃轎—龍—匆內(nèi)表面平均溫手度龍，躲℃脹—缸—蠢室內(nèi)水蒸汽分友壓力閑，掃Pa慎—梅—州室內(nèi)空氣流速笨，暑m/藥s幻。時(shí)熱舒適指數(shù)凡HS瘡對(duì)應(yīng)的熱感覺砌界限見代表掌2亭。閃表王2攝敞熱感覺分級(jí)沒表爛誕HS終1是2餓3京4帳5槍6唉7務(wù)熱感覺得酷熱朵熱負(fù)稍熱忍舒適始稍冷每冷基寒冷跑下面就根據(jù)測(cè)走試期間各房間瓜的測(cè)試數(shù)據(jù)，暴以頂HS視為指標(biāo)對(duì)其在岔正常工作時(shí)間煤內(nèi)的熱舒適性媽作評(píng)價(jià)。森圖屑3乖給出了測(cè)試期梨間每天室內(nèi)熱律舒適度的變化侵情況。囑圖姜4爽給出了各測(cè)試謀房間熱舒適值爹的大小。圖中物豎線表示最大橡值和最小值的響連線，短橫線壁表示平均值。味由捉圖憑3挖可知，空調(diào)運(yùn)刺行期間，該辦顆公樓室內(nèi)熱舒逢適度但HS右值合在弓3.伶1冷～掛6.釀5臣之間，平均值堪在懶4.談1些～環(huán)5.獎(jiǎng)1還之間，從平均療值來(lái)看，室內(nèi)液基本處于舒適懂狀態(tài)，但數(shù)值掙稍微偏大，也竟就是室內(nèi)環(huán)境使稍冷，有兩天婆出現(xiàn)了稍熱的和情況，主要是獻(xiàn)由于空調(diào)系統(tǒng)壞失調(diào)的原因。鍬圖中也可以看洽出室內(nèi)熱舒適熱度的波動(dòng)比較拉大，主要是由蹈于室外環(huán)境的充變化引起的。削這就對(duì)空調(diào)系副統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)她應(yīng)提出更高的希要求。另外辦懶公建筑圍護(hù)結(jié)鹿構(gòu)的傳熱系數(shù)拌過低，氣密性及不夠好也是原扣因之一。通過要對(duì)計(jì)算結(jié)果定碰量地分析（誰(shuí)圖寫4隨），房間的平年均熱舒適情況坐為：遙除吸40盛8駐室閥（狗4抬樓系統(tǒng)末端）要熱環(huán)境舒適稍或偏熱歲、驚80根6宋室正好處于舒絨適點(diǎn)外，其余欣各房間熱環(huán)境躁均為稍冷，特織別禾是降40很2惡室已經(jīng)接近冷沫，這些房間室脹內(nèi)平均溫度均凝低于設(shè)計(jì)溫度劉。這說明該空牲調(diào)系統(tǒng)制冷量慌存在富余，自末動(dòng)控制較差，渣這不僅影響室另內(nèi)熱舒適度，疤更浪費(fèi)了大量敵的電能。4結(jié)論洲通過以上對(duì)該勻典型辦公大樓臂室內(nèi)熱環(huán)境物雪理量測(cè)試結(jié)果何的分析可以得蔽出以下結(jié)論：交測(cè)試辦公建筑報(bào)的室內(nèi)熱環(huán)境貞用式HS汽指數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)屬例于舒適。室內(nèi)者溫度稍微偏低陜，個(gè)別房間由繞于空調(diào)系統(tǒng)本域身調(diào)節(jié)的原因醫(yī)存在過熱或過綢冷。室內(nèi)濕度尋過大，特別是席人員較多或處屬于系統(tǒng)末端的呆辦公室，引起攪了室內(nèi)工作人沸員的不舒適感薯；相對(duì)濕度過任大和夏熱冬暖祥地區(qū)氣候環(huán)境殿息息相關(guān)，有即必要在設(shè)計(jì)時(shí)頌給予更多的考姜慮。辦公室內(nèi)漢平均氣流速度奴較為合理。在娛表面熱輻射方媽面，有西向外疏墻外窗的房間飄圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表閱面平均輻射溫句度較高，室內(nèi)悅熱環(huán)境較差；盡另外，東向、坊南向外窗面積婦較大的房間，幅需要注意遮陽(yáng)歐隔熱，用深色傻布窗簾遮陽(yáng)既寇簡(jiǎn)單方便又能淹起到好的效果柄。各房間熱舒獲適度波動(dòng)較大仍，室內(nèi)溫度、難內(nèi)表面溫度各悉項(xiàng)指標(biāo)也存在復(fù)較大差異，在顆進(jìn)行空調(diào)系統(tǒng)旋的設(shè)計(jì)、運(yùn)行慈管理、調(diào)試必譜須考慮更多的廁人性化因素。斷從室內(nèi)熱舒適腎度的角度考慮散，降低建筑外汽圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳龜熱系數(shù)，提高淚門窗的氣密性茅，不僅改善室耍內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量驕而且對(duì)降低能欣耗很有意義。踏改善窗戶的遮尤陽(yáng)性能，降低精其日射得熱量遭，是節(jié)能和增礎(chǔ)加室內(nèi)熱舒適北度的較好途徑孩。深圳市經(jīng)濟(jì)棄發(fā)達(dá)，空調(diào)的定普及率和使用豈率都很高，增候加自然通風(fēng)的斧使用有利于節(jié)郵能。參考文獻(xiàn)慮（累1盤）田中俊六，肅武田仁等著，肚建筑環(huán)境工粱學(xué)密.領(lǐng)布日本：井上書骨院河，儲(chǔ)1997堪（偷2災(zāi)）陳濱，彭菲穩(wěn)菲甚.候登大連沈陽(yáng)夏季污室內(nèi)熱濕環(huán)境代狀況的實(shí)測(cè)調(diào)些查，暖通空調(diào)枯，餡200軟3千，第四期刻，番2秤3哲～針26射（妹3床）潘毅群，龍鄙惟樣定船.騰努上海棋市郵7勁棟辦公樓室內(nèi)餃空氣環(huán)境品質(zhì)兼評(píng)價(jià)，暖通空黃調(diào)拘，裝200進(jìn)3疑，第四期淘，喉1剖5意～緒18軍（觸4碰）摟ASHRAE積Stand匙ard6鞋2