熱濕環境調節課程概述1課程目標掌握熱濕環境調節原理2主要內容理論基礎與實用技術學習成果熱濕環境的定義什么是熱濕環境影響人體舒適度的溫度和濕度環境熱濕環境的組成因素溫度、濕度、氣流和輻射熱熱濕環境的重要性人體舒適度直接影響居住體驗和工作效率建筑性能關系到建筑結構壽命和耐久性能源效率合理調節可顯著降低能耗熱力學基礎傳導固體間直接接觸傳熱對流流體運動攜帶熱量輻射電磁波形式傳遞熱量濕度學基礎蒸發液態水轉變為水蒸氣1遷移水蒸氣在空氣中擴散2冷凝水蒸氣遇冷表面凝結3吸附材料表面吸收水分子4熱濕耦合現象熱驅動濕遷移溫度梯度引起濕度遷移濕影響熱傳遞水分蒸發吸收熱量綜合效應共同影響材料性能和室內環境人體熱平衡產熱新陳代謝與肌肉活動傳導散熱接觸冷表面散熱對流散熱皮膚與空氣交換熱量輻射散熱皮膚向環境輻射熱量蒸發散熱汗液蒸發帶走熱量熱舒適性指標PMV預測平均投票數-3(冷)至+3(熱)的七點量表PPD預測不滿意百分比對環境不滿意的人群比例自適應模型考慮人體適應能力的舒適評價熱舒適區1冬季舒適區20-23℃，相對濕度30-60%2夏季舒適區23-26℃，相對濕度40-65%3過渡季節18-28℃，相對濕度30-70%濕度對舒適度的影響1低濕環境皮膚干燥，靜電增加2適宜濕度40-60%，人體感覺舒適3高濕環境汗液蒸發受阻，悶熱感增強空氣質量與熱濕環境濕度過高促進微生物繁殖，影響空氣質量建筑材料與熱濕環境吸濕性材料木材、紙面石膏板、織物蓄熱材料混凝土、磚石、水、相變材料室內熱濕環境測量溫度測量干球溫度計、熱電偶、熱敏電阻濕度測量濕球溫度計、電容式濕度計氣流測量熱球式風速計、葉輪式風速計熱成像技術建筑外立面檢測發現保溫缺陷和熱橋設備性能診斷檢查管道和設備運行狀況電氣系統檢查識別異常發熱點CFD模擬1網格劃分將空間分割為有限數量計算單元2邊界條件設置定義溫度、濕度和風速等參數3求解過程基于物理方程進行迭代計算4結果可視化溫度場、濕度場、氣流場圖形展示熱濕環境評價標準標準類型代表標準關注點國內標準GB/T50785民用建筑室內環境國際標準ISO7730熱舒適度評價美國標準ASHRAE55熱環境人體可接受度歐洲標準EN15251室內環境輸入參數熱濕環境評價方法客觀評價儀器測量物理參數主觀評價問卷調查滿意度綜合評價結合客觀數據與主觀感受自然通風策略單側通風單面開窗，依靠風壓和熱壓穿堂通風對面開窗，形成橫向氣流煙囪效應利用溫差產生垂直氣流風塔設計引導氣流進入建筑內部機械通風系統全空氣系統通過風管輸送處理后空氣排風系統排出污濁空氣，形成負壓送風系統送入新鮮空氣，形成正壓平衡系統送排風量平衡，減少滲透空調系統概述1個人終端風機盤管、新風機2中央空調全空氣、水-空氣系統3基礎系統冷熱源、輸配系統制冷循環原理壓縮壓縮機提高制冷劑壓力和溫度1冷凝高溫制冷劑放熱變為液體2膨脹節流閥降低制冷劑壓力3蒸發低溫制冷劑吸熱氣化4空調系統組成冷熱源冷水機組、鍋爐、熱泵輸配系統水泵、風機、管道、風道末端設備風機盤管、新風機、散熱器控制系統傳感器、控制器、執行器空氣處理過程焓濕圖表示空氣狀態和處理過程冷卻除濕降低空氣溫度和含濕量加熱加濕提高空氣溫度和含濕量除濕技術冷凝除濕空氣接觸冷表面形成凝結水吸附除濕固體或液體吸濕劑吸收水分加濕技術不同加濕方式各有優缺點，選擇需考慮能耗與衛生熱回收技術70%熱回收率高效熱回收設備效率30%能耗降低采用熱回收系統的節能效果2年投資回收期典型熱回收系統變風量系統負荷檢測傳感器監測室內環境控制調節調整風機轉速或風閥開度風量變化根據需求調整送風量節能降耗避免過度送風造成浪費輻射制冷/供暖系統1毛細管網埋設于墻面或天花板2地板輻射管路埋設于地面3輻射板吊掛于天花板4優勢舒適度高，能效好，無風感地源熱泵系統地熱能電能蓄冷蓄熱技術冰蓄冷利用夜間低谷電制冰水蓄冷大型水箱儲存冷量相變蓄能利用材料相變潛熱建筑蓄熱利用建筑構件熱容量智能控制系統傳感網絡收集溫濕度、CO2等數據1控制算法模糊控制、PID控制2執行設備調節閥門、風閥和風機3用戶界面提供監控和調節功能4建筑節能設計被動式設計方位、朝向、保溫、遮陽主動式系統高效設備、智能控制、可再生能源綠色建筑與熱濕環境節約能源高效的熱濕環境調節系統節約用水冷凝水收集再利用健康舒適優質的室內熱濕環境材料循環可再生和可回收材料室內空氣質量控制新風量計算基于人數和面積確定需求過濾系統設計選擇適當過濾等級氣流組織優化提高通風效率監測與反饋實時調整保證空氣質量熱橋處理結構熱橋墻體交界處、混凝土構件幾何熱橋建筑轉角、窗框周邊防治措施斷熱材料、外保溫連續性結露控制1表面結露溫度低于露點的固體表面2內部結露墻體內部存在溫度低于露點區域3防治措施保溫、通風、防潮層設置建筑外圍護結構設計1保溫層降低熱傳遞2防水層阻擋雨水滲透3防潮層控制水蒸氣遷移4氣密層減少空氣滲透玻璃幕墻熱濕環境調節遮陽系統、通風設計和特種玻璃共同調控熱濕環境大空間建筑熱濕環境控制1分層空調針對活動區域提供舒適環境2置換通風下部送風上部回風形成垂直氣流3輻射供冷供暖減少對流引起的能量損失4熱浮力利用協助氣流組織和自然通風地下空間熱濕環境調節溫度穩定性受外界氣候影響小高濕風險易受地下水和土壤濕度影響通風困難自然通風條件受限控制策略機械通風除濕和防潮設計數據中心熱濕環境控制熱負荷高IT設備發熱量大溫度精確控制18-27℃的穩定范圍氣流優化冷熱通道分離能效提升自然冷卻和液冷技術博物館恒溫恒濕控制溫度(°C)相對濕度(%)醫院潔凈環境控制1高級無菌區手術室、ICU2一般潔凈區檢查室、病房3公共區域走廊、候診游泳館熱濕環境調節高濕挑戰水面蒸發導致濕度高達70-80%溫度需求水溫高于空氣溫度1-2℃解決方案除濕新風系統，表面溫度控制工業廠房熱濕環境控制1生產工藝需求特定溫濕度范圍確保產品質量2熱濕負荷特點設備發熱和工藝濕負荷3節能技術余熱回收和自然通風結合4區域劃分根據工藝要求分區控制農業溫室環境調節溫度控制植物生長最適溫度范圍濕度管理影響植物蒸騰和授粉CO2濃度提高光合作用效率光照調節補充自然光不足熱濕環境與人體健康過高溫度中暑風險，心血管負擔1過低溫度感冒風險，免疫力下降2過高濕度微生物繁殖，呼吸不適3過低濕度皮膚干燥，呼吸道刺激4熱島效應與城市微氣候2-5°C溫度差異城市比郊區高10-15%相對濕度城市比郊區低30%能耗增加夏季空調負荷上升氣候變化與建筑適應性氣候預測分析未來氣候變化趨勢脆弱性評估識別建筑對氣候變化敏感點適應性策略提高對極端天氣的應對能力實施與評價執行適應性措施并評估效果能源審計與優化數據收集能耗記錄、設備信息分析評估能耗分布，效率計算改進方案節能措施識別實施與監測執行方案并驗證效果熱濕環境監測系統1傳感器網絡分布式溫濕度和空氣質量監測2數據采集有線或無線傳輸至中央系統3數據分析趨勢識別和異常檢測4控制聯動基于監測數據自動調節設備BIM技術在熱濕環境設計中的應用系統建模直觀展示空調系統布局能耗模擬預測建筑能源性能碰撞檢測減少設計和施工錯誤熱濕環境調節新技術相變材料、智能玻璃和響應式外墻等創新技術改變傳統熱濕調節方式可再生能源與熱濕環境調節熱濕環境調節的經濟性分析1234初始投資設備購置與安裝成本運行成本能耗、維護和人工費用更新改造設備更新與系統升級廢棄處置設備拆除與材料回收熱濕環境調節的規范與標準標準類別代表標準適用范圍設計規范GB50019采暖通風與空調設計規范評價標準GB/T50785民用建筑室內環境控制標準能效標準GB50189公共建筑節能設計標準檢測規程JGJ/T391建筑環境測量方法標準案例分析：綠色建筑熱濕環境調節背景