在我國(guó)存在一種錯(cuò)誤的偏見(jiàn),即建筑絕熱的作用知識(shí)增加圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱阻,使得其傳熱系數(shù)減小、房間的能耗降低;還有人認(rèn)為。外墻外保溫只適用于我國(guó)寒冷的北方。其實(shí)這是錯(cuò)誤的觀點(diǎn)。
許多人都有如下的一些體會(huì):當(dāng)您站在房間冰冷的外墻內(nèi)側(cè)時(shí),即使這面墻沒(méi)有設(shè)置窗戶(hù),您仍會(huì)感覺(jué)到有一股冷風(fēng)從您的衣領(lǐng)頸子處沿著脊椎下沉(俗稱(chēng)“穿堂風(fēng)”);有很多人在安裝了采暖系統(tǒng)后感覺(jué)房間不暖和,總認(rèn)為是設(shè)計(jì)的問(wèn)題、是設(shè)備的問(wèn)題或者是安裝的問(wèn)題,而測(cè)量所得的房間中心溫度為20℃,埋怨到:‘房間溫度應(yīng)該達(dá)到25℃,我才不感到冷’,因此業(yè)主在安裝了后說(shuō)仍然感到腳冷。
1、穿堂風(fēng)的形成
一個(gè)建筑構(gòu)件的表面溫度,例如墻面或窗玻璃的表面溫度,尤其依賴(lài)于內(nèi)側(cè)室內(nèi)空氣溫度、室外溫度和建筑構(gòu)建的傳熱系數(shù)。熱的室內(nèi)空氣在冷的外墻和窗戶(hù)內(nèi)側(cè)處變涼,因此變重和下沉。墻體絕熱越差時(shí),墻體附近的空氣冷卻就越厲害,其下降速度則越大。室內(nèi)的空氣是在運(yùn)動(dòng)的。在一定的溫度時(shí),當(dāng)空氣速度超過(guò)某一定量,人體感覺(jué)就不舒適了。在夏季,對(duì)電風(fēng)扇的高速空氣流和在自行車(chē)上感受到的迎面風(fēng),人體感覺(jué)是很舒服的。在空氣溫度低的時(shí)候,有一點(diǎn)空氣流動(dòng)的干擾就覺(jué)得不舒服了。
保健專(zhuān)家確定,在20℃——22℃的空氣溫度時(shí),人還能忍受的空氣速度是0.15至0.2m/s。氣流的感覺(jué)嚴(yán)重地干擾了舒適性。從熱工學(xué)角度看,窗戶(hù)是所有房屋構(gòu)建環(huán)節(jié)中最薄弱的。
2、“冷湖”與腳冷
變涼的空氣下沉后,分布在地面附近,這個(gè)冷的空氣層不但形成了導(dǎo)致腳冷的“冷湖”,而且也形成了對(duì)散熱器的空氣流動(dòng)(即使空氣溫度問(wèn)26℃,”冷湖“使人感覺(jué)也不舒適)。之所以將這個(gè)冷的空氣層稱(chēng)為”冷湖“,是因?yàn)槔淇諝獬猎谀抢锍蔀橐粋€(gè)層面,并能像水一樣在地面流動(dòng)。
如果增加空氣源熱泵地暖加熱管的密度(即增加其長(zhǎng)度),一方面增加管材的消耗量,另一方面增加了水的容積;如果提高水溫,一方面使人體感覺(jué)不舒適,另一方面也會(huì)使PE加熱管的壽命縮短。
3、人體的熱平衡和房間空氣的溫度與圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面的溫差
我們?nèi)梭w在進(jìn)行理想的新陳代謝的作用時(shí),在變化的外部影響下試圖保持其體溫的恒定。所以,我們必須在體內(nèi)產(chǎn)生熱量、在過(guò)剩時(shí)也排出熱量。這個(gè)事實(shí)對(duì)于創(chuàng)造一個(gè)舒適的環(huán)境有著重要的意義。因?yàn)槿藗兏杏X(jué)供熱舒適的地方,當(dāng)然是既不加速也不妨礙體溫調(diào)節(jié)的地方。
如果我們假設(shè)現(xiàn)在您在閱讀本文,您周?chē)目諝鉁囟仁?1℃??諝鈳缀鯖](méi)有流動(dòng),您是普通的穿著。那么在這種情況下,您發(fā)出的熱量大約相當(dāng)于兩個(gè)60W普通白熾燈泡所放出的熱量。
這個(gè)熱量的一部分,約三分之一,通過(guò)人體熱的皮膚放出、直接熱輻射到圍護(hù)結(jié)構(gòu)的面上和家具上。
您第二個(gè)三分之一的熱量通過(guò)對(duì)流損失掉,即通過(guò)熱傳輸散發(fā)到室內(nèi)空氣,以及通過(guò)身體與其他物體表面的接觸發(fā)生的熱傳導(dǎo)散發(fā)熱量。
通過(guò)水的汽化,即通過(guò)呼吸和出汗,將您剩下的三分之一熱量散發(fā)到周?chē)h(huán)境中。
經(jīng)科學(xué)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)房間采暖的空氣溫度與圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面的溫差≤3℃時(shí),人體向外輻射的熱量與接受?chē)o(hù)結(jié)構(gòu)與家居輻射的熱量基本達(dá)到平衡。而檔期溫度>3℃時(shí),這個(gè)熱平衡就被破壞掉,或者人體輻射的熱量大于或小于圍護(hù)結(jié)構(gòu)與家具輻射的熱量,前者環(huán)境下感覺(jué)冷,后者環(huán)境感覺(jué)熱,人體感覺(jué)就不舒適。
如果通過(guò)提高采暖系統(tǒng)熱水的溫度來(lái)提高空氣的溫度,去抵消因冷的圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面引起的舒適性的干擾,會(huì)增加較大的能耗。這是我國(guó)目前絕大多數(shù)家庭和公共建筑所采用的不得要領(lǐng)的措施。
因此,這個(gè)人體熱平衡過(guò)程對(duì)于熱舒適性的設(shè)計(jì)有著重要的意義:
人們感覺(jué)供熱舒適的地方,必然是既沒(méi)有加速、也沒(méi)有妨礙身體溫度的自然調(diào)節(jié)。
人們感覺(jué)不舒適的地方,一定是由于外部的意外狀況大大的加速或降低了身體熱量正常的散發(fā),干擾了熱平衡。
