华中科技大学建筑物理室内热环境参数对比实验报告.doc

^` 建筑物理 室内热环境参数对比实验 实验名称：室内热环境参数对比试验 实验地点： 紫菘9栋430室 实验时间： 2012年5月7日 小组成员： 指导老师： 建筑热工实验实验报告 ——室内热环境参数测量 一、实验目的 室内热环境参数，主要需要测试的指标有空气温度、湿度、风速及长波辐射等。我们知道，影响室内热环境的主要因素是室外气候状况。在相同的室外气候条件下，同一幢楼房中不同的楼层，同一楼间内不同朝向的房间，其室内的热环境参数由于朝向的不同都会产生细微的差异，而在室外恶劣气候条件下时，这种差异尤为明显。本次实验在于将这种差异量化，进行比较分析，并从中找到好的解决方法。 二、测量时间与地点 测量时间：从2012年5月7日晚上9点钟开始，测量时间为24小时，即从7号晚上9点开始一直到8号晚上9点每隔0.5小时读取、记录一次数据。 地点：紫菘学生公寓9#430（北向寝室），13#316（北向寝室） 13#316 9#430 紫崧宿舍楼地理位置 13栋 9栋 平面位置 三、实验原理 空气湿度，温度，外墙内表面温度，黑球温度以及风速均由仪器测得。黑球温度计的温度（tg），气温（ta），平均辐射温度（tmrt）与气流速度（v）之间的关系为： tg = ta + fg ( tmrt – ta ) 式中：ta——空气温度， tg——黑球温度， tmrt——平均辐射温度， fg——黑球温度修正系数。 Fg取决于气流速度与黑球温度计的直径，知道气流速度和黑球直径可由图查取黑球温度修正系数，根据上式可求出平均辐射温度，然后绘制成温度/时间曲线图。 四、测点选择 测点一：布置在寝室房间正中距地面1.5米高的位置。其他测点一个。画出被测寝室的平面图、剖面图。标明基本尺寸及测点位置，并说明墙体材料厚度，门窗材料及尺寸。 测点二：为了便于说明问题，设附加测点一个，即外墙内表面距窗台下300mm处布置一测点，测量外墙内表面温度。 五、测量仪器 （1）温湿度自记仪 （2）温度自记仪 （3）黑球温度记 （4）电子微风仪 六、注意事项 1、测量距地面1.5米高空气的温度、湿度，整点开始测量，时间间隔为半个小时； 2、应同时测量该测点距地面1.5米高的风速，测量时风速探头应低于人的头部，并保证风向与电子微风仪的探头相通。 3、室外气象数据以建筑与城市规划学院大楼顶部的无线气象站收集的气象数据为准。 七、测量地点分析 测量房间平面图（430） 注明：墙体材料：240厚的砖墙 窗户材料：玻璃 门的材料：木头 测量房间剖面图1（430） 测量房间剖面图2（430） 寝室模型与风流向图 八、测量过程 1、安装软件，仪器电源开启。 2、仪器归零校正。 温湿度自记仪：计算机进行归零 电子微风仪：开启电源，指针摆向最大后回复至零点，若不归零则调节使其归零。 3、测量间隔时间设定 以半小时为测量作业时间间隔，温湿度自记仪在软件中进行设置。 4、设置仪器，定时观察记录。 5、读取数据。 九、数据记录和分析 1、数据整理 温湿度自记仪：软件运行直接读取并储存。 项目 时间 温度 湿度 风速 430O 316O 430C 316C 430O 316O 430C 316C 430O 316O 430C 316C 21:00 26.8 24.9 26.6 23.4 79.3 74.7 82.8 80.2 0.02 0.04 0.05 0.05 21:30 27.1 24.9 26.7 23.2 79.2 74.4 82.9 81.9 0 0.05 0.03 0.05 22:00 27.3 24.8 26.5 23 79.4 74.2 85.2 82.3 0.05 0.05 0.06 0.14 22:30 27.7 24.9 27 23.2 77.4 74.4 82.9 81.8 0.05 0.06 0.07 0.08 23:00 27.7 25 26.8 23.1 77.7 75.6 83.7 84.1 0.04 0.06 0.06 0.08 23:30 27.3 24.9 26.7 23.1 79.5 75.3 84.9 83.4 0 0.05 0.01 0.1 0:00 28.5 24.9 26.7 23.1 66.5 75 84.2 81.6 0 0.05 0.02 0.08 0:30 27.2 25 28.2 22.9 66.6 74.1 69.8 83.2 0 0.05 0.02 0.1 1:00 27 24.8 26.6 22.6 68.4 73.8 71.8 83 0.03 0.05 0.06 0.09 1:30 27.2 24.8 26.5 22.6 68.1 73.3 72.2 82.7 0 0.05 0.03 0.11 2:00 27.2 24.5 26.5 22.4 67.8 72.9 71.9 82.8 0 0.06 0.02 0.1 2:30 27.1 24.5 26.4 22.2 68.4 72.6 72.3 82.5 0 0.05 0.03 0.07 3:00 27 24.5 26.3 22.1 68.4 72.5 72.1 82.5 0 0.05 0.02 0.11 3:30 27 24.3 26.3 22.1 68.3 72.5 72.3 82 0 0.05 0.03 0.07 4:00 26.8 24.3 26.3 22 68.9 72.4 72.4 82 0.05 0.06 0.06 0.05 4:30 26.6 24.2 26.2 22.2 69 73.5 72.6 82 0 0.05 0.05 0.07 5:00 26.6 24.3 26.2 22.2 68.9 72.8 72.8 81.2 0.08 0.07 0.1 0.08 5:30 26.7 24.2 26.2 22.2 68.8 72.5 72.3 82.3 0.06 0.05 0.08 0.07 6:00 26.6 24.2 26.2 22.2 68.5 73.3 72.3 82.6 0 0.05 0.02 0.07 6:30 26.7 24.2 26.4 22.2 68.7 73.6 71.7 83.4 0.05 0.06 0.07 0.08 7:00 26.8 24.1 26.5 22.2 68.6 75.3 71.8 84.5 0 0.07 0.03 0.12 7:30 26.8 24.3 26.8 22.7 68.1 75.7 70.3 84.5 0.05 0.04 0.08 0.1 8:00 26.6 24.2 26.9 22.9 68.3 75.5 68.9 83.3 0 0.05 0.03 0.09 8:30 26.7 24.2 27 22.9 69 75.6 69.4 82.7 0 0.05 0.05 0.08 9:00 26.7 24.4 26.9 23.2 69.2 76.1 69.4 82.4 0 0.05 0.09 0.12 9:30 26.7 24.6 27.1 23.3 68.6 75.2 68.4 81.8 0.01 0.06 0.1 0.08 10:00 26.7 25 27.6 23.5 68 73.5 65.7 78 0.02 0.05 0.12 0.09 10:30 26.8 25.1 28 23.7 68.6 69.4 64.6 76.1 0.01 0.04 0.05 0.09 11:00 26.8 25.2 28 24 68.2 70.6 64.7 76 0.01 0.08 0.03 0.14 11:30 26.6 25.3 28.5 24.3 68.4 69.1 63.3 73.6 0.02 0.28 0.04 0.45 12:00 26.6 25.3 28.5 24.4 69.1 70.2 63.1 75.7 0.01 0.04 0.03 0.06 12:30 26.7 25.6 28.5 24.4 69 65.4 64.2 70.1 0 0.05 0.01 0.16 13:00 26.8 25.6 28.6 24.6 69.5 66.3 65.2 71 0.01 0.08 0.02 0.23 13:30 27 25.1 28.8 25 69.8 61.4 65.6 65.5 0.02 0.07 0.04 0.2 14:00 27.1 25.9 29 24.7 70 66.1 65.4 69.2 0.01 0.03 0.02 0.28 14:30 27.2 25.8 29.2 24.9 70.4 64 65.5 67.1 0.01 0.08 0.03 0.1 15:00 27.1 25.9 28.6 25 71.4 63.6 68.7 67.8 0.01 0.09 0.06 0.34 15:30 27.1 25.8 28.6 25 72.4 65.6 69.5 67 0.02 0.1 0.05 0.17 16:00 27.2 25.8 28.4 25.4 72.7 61.3 70.4 64.4 0.01 0.1 0.04 0.4 16:30 27.2 25.7 28.3 25.1 73.2 61.6 71 64.6 0.02 0.05 0.03 0.06 17:00 27.1 25.9 28 25.4 73.8 60.6 72.7 62.2 0.01 0.2 0.04 0.34 17:30 27.3 26 27.8 25.1 74.5 61.2 74.1 64.8 0.02 0.03 0.03 0.15 18:00 27.3 25.7 27.6 25 73.9 61.7 75 64.6 0.03 0.03 0.05 0.13 18:30 27.3 25.7 27.5 24.8 73.9 65.3 76.4 67.4 0.02 0.07 0.06 0.13 19:00 27 25.9 26.9 24.7 78 66.5 80.5 70.4 0.01 0.06 0.05 0.09 19:30 26.8 25.9 26.5 24.8 80.8 68.8 84.3 72.7 0.01 0.07 0.09 0.23 20:00 26.8 25.9 26.4 24.7 80.2 69.3 84.3 74.5 0.02 0.04 0.1 0.11 20:30 26.8 26 26.5 24.6 79.8 69.7 83.6 75.3 0.01 0.06 0.06 0.15 21:00 26.8 26 26.4 24.6 80 70.3 83.5 75.6 0 0.06 0.04 0.11 黑球温度记，电子微风仪：定时记录观察指针，并记录数据。 黑球温度 时间 316黑球温度 430黑球温度 21:00 25.5 27.4 21:30 26.1 27.8 22:00 24.5 27.6 22:30 24.5 28.3 23:00 24.4 28.1 23:30 24.4 27.7 0:00 24.2 27.6 0:30 24.3 28.1 1:00 24.3 27.6 1:30 24.1 27.6 2:00 24.1 27.7 2:30 24.2 27.4 3:00 23.9 27.3 3:30 24.1 27.5 4:00 24.1 27.2 4:30 24.0 27.1 5:00 24.0 27.3 5:30 23.9 27.1 6:00 23.9 27.1 6:30 23.9 27.3 7:00 24.0 27.3 7:30 24.3 27.1 8:00 24.2 27.4 8:30 24.3 27.3 9:00 24.4 27.3 9:30 24.7 27.3 10:00 25.0 27.3 10:30 25.1 27.5 11:00 25.2 27.4 11:30 25.5 27.1 12:00 25.6 27.2 12:30 25.6 27.2 13:00 25.7 27.4 13:30 25.9 27.8 14:00 25.8 27.6 14:30 25.9 27.6 15:00 26.0 27.6 15:30 25.9 27.5 16:00 25.6 27.7 16:30 25.8 27.7 17:00 26.2 27.6 17:30 25.8 27.9 18:00 25.9 27.3 18:30 25.8 27.8 19:00 25.7 27.4 19:30 25.7 27.3 20:00 25.5 27.3 20:30 25.6 27.2 2、数据分析对比 A、430内部对比 430室内温湿度曲线图 430外墙内表面温湿度折线图 430室内温湿度折线图 430室内温度与外墙内表面温度对比 430室内湿度与外墙内表面湿度对比 430室内风速与窗台风速对比 430 的黑球温度数据 B．316与430的对比 室内温度对比 窗台处的温度对比 室内湿度对比 窗台处湿度对比 C、黑球温度对比 D、用ecotect软件分析后得到的结果 正常情况下的采光分析 采光与照明分析（人工照明度） 风速 室外温度 风速与室外温度线 武汉市一年中宿舍的通风得热图 十、结论 1、关于风的分析 13栋 9栋 由上面的表中可以看出430的风速很小，一个原因是由于建筑的本身布局有关，由图中可以看出，在13栋的南面有漩涡区，所以13栋内的房间得到的风比9栋要大。 2、关于室内的温湿度 由于两个宿舍均处在北向，所以温度都很高，而当空气温度较高并接近人的体温时，则对流、辐射作用大为减弱，而出汗蒸发作用加强，这时如果大气风速较高，相对湿度又较小，有利于蒸发散热，则人并不感到过热和不适；如果空气温度超过人的体温，空气又静止不动（由上述的数据可以得知430的风速很小），则对流、辐射将停止，人体仅靠出汗蒸发散热，倘若空气相对湿度再很大（430的湿度相对比较大），蒸发散热也处于困难状态，这时，人体反而要吸收空气中的热量。这就是为什么430宿舍在夏天的时候室内的温度总是比楼道的温度高2至3摄氏度。而由于430的风速小于316的风速，所以430的温度与湿度均高于316。 3、关于外墙内表面的温度的分析 由数据可以看出在晚上的时候室内的温度要高于外墙内表面的温度，而到了白天的时候，室内的温度低于外墙内表面的温度，主要是因为外墙的隔热性能不是很好。而有数据中可以看出430的温度明显高于316，这是因为我们的楼层要高于316，还有就是建筑的布局影响了风速，从而影响到了温度。 十一、改进措施 1、 改造建筑的隔热层，使得其隔热效果达到最佳状态。 2、 使用有效的建筑材料，用来改善我们宿舍内的环境，用来 减少室内的辐射温度，从而降低室内温度。 3、 增加各个楼栋之间的绿化覆盖率，从而改善建筑周围的环境。 十二、小结与心得 1、 在此次试验中我明白了平时再设计中经常会忽视了建筑的真正所需要我们关注的东西，例如建筑的材料，结构，以及建筑的空间的划分与布局，不应该把过多的时间都花费在建筑的外型上，有时候为了追求独特的建筑外形，而破坏了建筑的结构等一些更重要的东西。 2、 学习利用软件来帮我们分析数据，从而更好地辅助我们的建筑设计。 3、 此次实验以小组为单位，小组成员既要有分工又要合作。这锻炼了我们团队合作的意识和能力。同时团队合作能够很好地提高工作效率，小组成员的讨论又能集思广益，往往能得出许多有价值的结论，这也凸显出团队合作的重大意义，告诉我们以后要善于合作。