建筑熱工測(cè)試建筑城規(guī)學(xué)院管振忠主要內(nèi)容圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能測(cè)試保溫材料及建筑構(gòu)件傳熱性能測(cè)試室內(nèi)熱環(huán)境測(cè)試室外熱環(huán)境測(cè)試太陽(yáng)能測(cè)試太陽(yáng)房的測(cè)試太陽(yáng)能熱水裝置測(cè)試太陽(yáng)能空氣集熱裝置測(cè)試

專題3室內(nèi)熱環(huán)境測(cè)試一、主要內(nèi)容測(cè)試目的——測(cè)量建筑室內(nèi)熱環(huán)境，對(duì)熱環(huán)境和舒適度進(jìn)行評(píng)估。主要測(cè)量參數(shù)——影響人體熱舒適的三大因素空氣溫度空氣濕度黑球溫度室內(nèi)風(fēng)速二、測(cè)試方法快速測(cè)量長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)三、主要參數(shù)的測(cè)量方法1、空氣溫度多使用接觸式溫度計(jì)液體溫度計(jì)熱電偶溫度計(jì)（數(shù)字式）熱電阻溫度計(jì)2、空氣濕度

絕對(duì)濕度是一定體積的空氣中含有的水蒸氣的質(zhì)量，一般其單位是克/立方米。絕對(duì)濕度的最大限度是飽和狀態(tài)下的最高濕度。絕對(duì)濕度只有與溫度一起才有意義，因?yàn)榭諝庵心軌蚝械臐穸鹊牧侩S溫度而變化，在不同的高度中絕對(duì)濕度也不同，因?yàn)殡S著高度的變化空氣的體積變化。但絕對(duì)濕度越靠近最高濕度，它隨高度的變化就越小。

相對(duì)濕度(RH)

一臺(tái)濕度計(jì)正在紀(jì)錄相對(duì)濕度相對(duì)濕度(RH)是絕對(duì)濕度與最高濕度之間的比，它的值顯示水蒸氣的飽和度有多高。相對(duì)濕度為100%的空氣是飽和的空氣。相對(duì)濕度是50%的空氣含有達(dá)到同溫度的空氣的飽和點(diǎn)的一半的水蒸氣。相對(duì)濕度超過(guò)100%的空氣中的水蒸氣一般凝結(jié)出來(lái)。隨著溫度的增高空氣中可以含的水就越多，也就是說(shuō)，在同樣多的水蒸氣的情況下溫度升高相對(duì)濕度就會(huì)降低。因此在提供相對(duì)濕度的同時(shí)也必須提供溫度的數(shù)據(jù)。通過(guò)相對(duì)濕度和溫度也可以計(jì)算出露點(diǎn)。

濕度意義——在建筑物理中露點(diǎn)是一個(gè)非常重要的量。假如一座建筑內(nèi)的溫度不一樣的話，那么從高溫部分流入低溫部分的潮濕的空氣中的水就可能凝結(jié)。在這些地方可能會(huì)發(fā)霉，在建筑設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮到這樣的現(xiàn)象。此外相對(duì)濕度是衡量建筑室內(nèi)熱環(huán)境的一個(gè)重要指標(biāo)，建筑物理把在人體的主觀熱感覺(jué)處于中性時(shí)，風(fēng)速適中，相對(duì)濕度為50%定為最舒適的熱環(huán)境，這也是室內(nèi)熱環(huán)境設(shè)計(jì)的一個(gè)基準(zhǔn)。

濕度測(cè)量方法——較難測(cè)準(zhǔn)濕度測(cè)量方法簡(jiǎn)介雙壓法、雙溫法是基于熱力學(xué)P、V、T平衡原理（pV=nRT

），平衡時(shí)間較長(zhǎng)。分流法是基于絕對(duì)濕氣和絕對(duì)干空氣的精確混合。由于采用了現(xiàn)代測(cè)控手段，這些設(shè)備可以做得相當(dāng)精密，卻因設(shè)備復(fù)雜，昂貴，運(yùn)作費(fèi)時(shí)費(fèi)工，主要作為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量之用，其測(cè)量精度可達(dá)±2%RH以上。靜態(tài)法中的飽和鹽法，是濕度測(cè)量中最常見(jiàn)的方法，簡(jiǎn)單易行。但飽和鹽法對(duì)液、氣兩相的平衡要求很嚴(yán)，對(duì)環(huán)境溫度的穩(wěn)定要求較高。用起來(lái)要求等很長(zhǎng)時(shí)間去平衡，低濕點(diǎn)要求更長(zhǎng)。特別在室內(nèi)濕度和瓶?jī)?nèi)濕度差值較大時(shí)，每次開(kāi)啟都需要平衡6~8小時(shí)。干濕球法，這是18世紀(jì)就發(fā)明的測(cè)濕方法。歷史悠久，使用最普遍。干濕球法是一種間接方法，它用干濕球方程換算出濕度值，而此方程是有條件的：即在濕球附近的風(fēng)速必需達(dá)到2.5m/s以上。普通用的干濕球溫度計(jì)將此條件簡(jiǎn)化了，所以其準(zhǔn)確度只有5~7%RH,干濕球也不屬于靜態(tài)法，不要簡(jiǎn)單地認(rèn)為只要提高兩支溫度計(jì)的測(cè)量精度就等于提高了濕度計(jì)的測(cè)量精度。電子式濕度傳感器產(chǎn)品及濕度測(cè)量屬于90年代興起的行業(yè),近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外在濕度傳感器研發(fā)領(lǐng)域取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。濕敏傳感器正從簡(jiǎn)單的濕敏元件向集成化、智能化、多參數(shù)檢測(cè)的方向迅速發(fā)展，為開(kāi)發(fā)新一代濕度測(cè)控系統(tǒng)創(chuàng)造了有利條件，也將濕度測(cè)量技術(shù)提高到新的水平。干濕球濕度計(jì)的特點(diǎn)：早在18世紀(jì)人類就發(fā)明了干濕球濕度計(jì)，干濕球濕度計(jì)的準(zhǔn)確度還取決于干球、濕球兩支溫度計(jì)本身的精度；濕度計(jì)必須處于通風(fēng)狀態(tài)：只有紗布水套、水質(zhì)、風(fēng)速都滿足一定要求時(shí)，才能達(dá)到規(guī)定的準(zhǔn)確度。干濕球濕度計(jì)的準(zhǔn)確度只有5％一7％RH。干濕球測(cè)濕法采用間接測(cè)量方法，通過(guò)測(cè)量干球、濕球的溫度經(jīng)過(guò)計(jì)算得到濕度值，因此對(duì)使用溫度沒(méi)有嚴(yán)格限制，在高溫環(huán)境下測(cè)濕不會(huì)對(duì)傳感器造成損壞。干濕球測(cè)濕法的維護(hù)相當(dāng)簡(jiǎn)單，在實(shí)際使用中，只需定期給濕球加水及更換濕球紗布即可。與電子式濕度傳感器相比，干濕球測(cè)濕法不會(huì)產(chǎn)生老化，精度下降等問(wèn)題。所以干濕球測(cè)濕方法更適合于在高溫及惡劣環(huán)境的場(chǎng)合使用。電子式濕度傳感器的特點(diǎn)電子式濕度傳感器是近幾十年，特別是近20年才迅速發(fā)展起來(lái)的。濕度傳感器生產(chǎn)廠在產(chǎn)品出廠前都要采用標(biāo)準(zhǔn)濕度發(fā)生器來(lái)逐支標(biāo)定，電子式濕度傳感器的準(zhǔn)確度可以達(dá)到2％一3％RH。在實(shí)際使用中，由于塵土、油污及有害氣體的影響，使用時(shí)間一長(zhǎng)，會(huì)產(chǎn)生老化，精度下降，濕度傳感器年漂移量一般都在±2%左右，甚至更高。一般情況下，生產(chǎn)廠商會(huì)標(biāo)明1次標(biāo)定的有效使用時(shí)間為1年或2年，到期需重新標(biāo)定。電子式濕度傳感器的精度水平要結(jié)合其長(zhǎng)期穩(wěn)定性去判斷，一般說(shuō)來(lái)，電子式濕度傳感器的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和使用壽命不如干濕球濕度傳感器。濕度傳感器是采用半導(dǎo)體技術(shù)，因此對(duì)使用的環(huán)境溫度有要求，超過(guò)其規(guī)定的使用溫度將對(duì)傳感器造成損壞。所以電子式濕度傳感器測(cè)濕方法更適合于在潔凈及常溫的場(chǎng)合使用。濕度傳感器選擇的注意事項(xiàng)選擇測(cè)量范圍——和測(cè)量重量、溫度一樣，選擇濕度傳感器首先要確定測(cè)量范圍。除了氣象、科研部門外，搞溫、濕度測(cè)控的一般不需要全濕程(0-100％RH)測(cè)量。選擇測(cè)量精度測(cè)量精度是濕度傳感器最重要的指標(biāo)，每提高—個(gè)百分點(diǎn)，對(duì)濕度傳感器來(lái)說(shuō)就是上一個(gè)臺(tái)階，甚至是上一個(gè)檔次。因?yàn)橐_(dá)到不同的精度，其制造成本相差很大，售價(jià)也相差甚遠(yuǎn)。所以使用者一定要量體裁衣，不宜盲目追求“高、精、尖”。如在不同溫度下使用濕度傳感器，其示值還要考慮溫度漂移的影響。眾所周知，相對(duì)濕度是溫度的函數(shù)，溫度嚴(yán)重地影響著指定空間內(nèi)的相對(duì)濕度。溫度每變化0.1℃。將產(chǎn)生0.5％RH的濕度變化(誤差)。使用場(chǎng)合如果難以做到恒溫，則提出過(guò)高的測(cè)濕精度是不合適的。多數(shù)情況下，如果沒(méi)有精確的控溫手段，或者被測(cè)空間是非密封的，±5％RH的精度就足夠了。對(duì)于要求精確控制恒溫、恒濕的局部空間，或者需要隨時(shí)跟蹤記錄濕度變化的場(chǎng)合，再選用±3％RH以上精度的濕度傳感器。而精度高于±2％RH的要求恐怕連校準(zhǔn)傳感器的標(biāo)準(zhǔn)濕度發(fā)生器也難以做到，更何況傳感器自身了。相對(duì)濕度測(cè)量?jī)x表，即使在20—25℃下，要達(dá)到2％RH的準(zhǔn)確度仍是很困難的。通常產(chǎn)品資料中給出的特性是在常溫（20℃±10℃）和潔凈的氣體中測(cè)量的?？紤]時(shí)漂和溫漂在實(shí)際使用中，由于塵土、油污及有害氣體的影響，使用時(shí)間一長(zhǎng)，電子式濕度傳器會(huì)產(chǎn)生老化，精度下降，電子式濕度傳器年漂移量一般都在±2%左右，甚至更高。一般情況下，生產(chǎn)廠商會(huì)標(biāo)明1次標(biāo)定的有效使用時(shí)間為1年或2年，到期需重新標(biāo)定。其它注意事項(xiàng)濕度傳感器是非密封性的，為保護(hù)測(cè)量的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性，應(yīng)盡量避免在酸性、堿性及含有機(jī)溶劑的氣氛中使用。也避免在粉塵較大的環(huán)境中使用。為正確反映欲測(cè)空間的濕度，還應(yīng)避免將傳感器安放在離墻壁太近或空氣不流通的死角處。如果被測(cè)的房間太大，就應(yīng)放置多個(gè)傳感器。有的濕度傳感器對(duì)供電電源要求比較高，否則將影響測(cè)量精度?；蛘邆鞲衅髦g相互干擾，甚至無(wú)法工作。使用時(shí)應(yīng)按照技術(shù)要求提供合適的、符合精度要求的供電電源。傳感器需要進(jìn)行遠(yuǎn)距離信號(hào)傳輸時(shí)，要注意信號(hào)的衰減問(wèn)題。當(dāng)傳輸距離超過(guò)200m以上時(shí)，建議選用頻率輸出信號(hào)的濕度傳感器。3、黑球溫度黑球溫度包括了周圍的氣溫、熱幅射等綜合因素，其溫度的高低，間接地表示了人體對(duì)周圍環(huán)境所感受幅射熱的狀況。它是一個(gè)體感溫度，在相同的體感之下可比空氣溫度高2~3℃。WBGT指數(shù)wetbulbglobetemperatureindexWBGT指濕球黑球溫度，是綜合評(píng)價(jià)人體接觸作業(yè)環(huán)境熱負(fù)荷的一個(gè)基本參量，單位為度。用以評(píng)價(jià)人體的平均熱負(fù)荷。它采用自然濕球溫度(tnw)和黑球溫度(tg)，露天情況下加測(cè)空氣干球溫度(ta)，WBGT指數(shù)按式(1)和式(2)計(jì)算；——室內(nèi)外無(wú)太陽(yáng)輻射：WBGT＝0.7tnw+0.3tg——室外有太陽(yáng)輻射：WBGT＝0.7tnw+0.2tg+0.1ta平均能量代謝率等級(jí)WBGT指數(shù)，℃好中差很差0≤33≤34≤35>351≤30≤31≤32>322≤28≤29≤30>303≤26≤27≤28>284≤25≤26≤27>27黑球溫度計(jì)原理——環(huán)境中的輻射熱被表面涂黑的銅球吸收，使銅球內(nèi)氣溫升高，用溫度計(jì)測(cè)量銅球內(nèi)的氣溫，同時(shí)測(cè)量空氣溫度、風(fēng)速。由于銅球內(nèi)氣溫與環(huán)境空氣溫度、風(fēng)速和環(huán)境中輻射熱的強(qiáng)度有關(guān)，可以根據(jù)銅球內(nèi)的氣溫、空氣溫度、風(fēng)速計(jì)算出環(huán)境的平均輻射溫度。4、空氣流速（1）機(jī)械方法測(cè)量流速原理——根據(jù)置于流體中的葉輪的旋轉(zhuǎn)角速度與流體的流速成正比的原理進(jìn)行測(cè)量。翼式風(fēng)速計(jì)——靈敏度較高，適宜測(cè)低速；杯式風(fēng)速計(jì)——機(jī)械強(qiáng)度高，測(cè)速上限大；早期測(cè)風(fēng)精度不高，且不能測(cè)脈沖風(fēng)速。新式產(chǎn)品可測(cè)到0.25～30m/s，可測(cè)脈沖風(fēng)的最大最小值以及平均值。注意：使用時(shí)一定要對(duì)準(zhǔn)風(fēng)向。（2）散熱率法原理——將發(fā)熱的測(cè)速傳感器置于被測(cè)流體中，利用發(fā)熱的測(cè)速傳感器的散熱率與流體流速成比例的特點(diǎn)，通過(guò)測(cè)定傳感器的散熱率來(lái)獲得流速。一般用于低速測(cè)量，可測(cè)至0.05m/s以下。