华中科技大学建筑物理建筑热工学实验室内热环境参数对比试验.docx

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华中科技大学建筑物理建筑热工学实验室内热环境参数对比试验

建筑与城市规划学院实验报告

实验项目：

室内热环境参数对比试验

一．实验目的

建筑物室外的各种气候因素通过建筑物的围护结构、外门窗及各类开口，直接影响室内的气候条件。

为获得良好的室内热环境，必须了解当地各主要气候因素的概况及变化规律，并以此作为建筑设计的依据。

一个地区的气候状况是许多因素综合作用的结果。

对室内热环境参数，需要测试的项目有空气温度，湿度，风速及风力等。

我们知道影响室内热环境的主要因素是室外气候状况，但对于同一幢楼房中不同的楼层，不同的朝向，同一套间内不同朝向的房间，在相同的室内气候条件下，尤其是在室外恶劣气候条件下，其室内热环境参数由于所处的位置不同而有较大的差异。

对此我们是有感性认识的。

这次实验将这种差异量化，从这些差异值寻找经济实用的解决方法，掌握测量方法和注意事项。

二．测试时间与地点

2011年6月19日（十一周周六十二周周日），华中科技大学紫菘公寓12栋601室，寝室窗户朝南而开。

测试正中距地面1.5米高的位置（气温为城市近郊气象台离地面1.5米高处空气的温度）。

其他测点若干个，就沿房间纵，横轴每2m一个设置若干个测点。

（为了便于说明问题，附设一个加测点，即外墙内表面距离窗台下300mm处布置一测点，测量外墙内表面温度。

）

测试选择时间在6月19日（本应该选择夏天中最炎热的一天或冬天最寒冷的一天，但根据实际情况选择了这个时间测量），测量时间为正午12点到第二天正午12点，一共24个小时，每隔半小时测量一次并记录数据。

三．测量仪器

温湿度自记仪，温度自记仪，黑球温度计，电子微风仪

四．测点布置

测点布置在房间正中距地面1.5米高的位置（图示B点）。

其他测点若干个，沿房间纵，横轴每2m一个设置若干个测点（图示C点）。

应画出被测房间的平面图，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。

为了便于说明问题，可设附加测点一个，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（图示A点）。

五．测量要求：

1.测量距地面1.5m高空气的温度，适度，整点开始测量，时间间隔为1小时；

2.同时测量该测点距地面1.5m高的风速。

测量时风速探头应低于人的头部；

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。

六.实验数据和整理

将记录的数据整理并绘制成温度/时间,湿度/时间曲线图并附上该点的平均风速。

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）（2-1.1）

式中：

ta---空气温度，ºC;

计tg---黑球温度，ºC;

tmrt---平均辐射温度，ºC

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从图2-1.1中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。

第一组测量值：

地点：

紫菘公寓4楼北侧

测量起始时间：

5月20日16：

00

测量时间

温度（℃）

风速（m/s）

黑球温度（℃）

16:

00

24.1

0

24.7

17:

00

26.3

0

25.6

18:

00

25.6

0

25.7

19:

00

25.8

0

25.9

20:

00

26.1

0

25.0

21:

00

25.7

0

24.9

22:

00

25.5

0

24.9

23:

00

26.2

0

24.3

00:

00

23.9

0.01

24.6

1:

00

23.8

0.02

24.3

2:

00

23.7

0

23.3

3:

00

23.6

0

23.6

4:

00

23.6

0

23.3

5:

00

23.5

0

23.1

6:

00

23.4

0

23.1

7:

00

23.5

0

23.0

8:

00

23.7

0

23.1

9:

00

23.7

0

23.1

10:

00

23.8

0

23.1

11:

00

24

0

23.1

12:

00

24.3

0

23.1

13:

00

24.2

0.1

23.1

14:

00

24

0

23.3

15:

00

24

0

23.6

16:

00

24.4

0

23.5

平均值

24.416

0.01

23.975

A处：

温度自计仪（外墙内表面温度）

此数据是学校紫菘公寓11栋418（北）的室内热环境参数测值，由此可知，室内温度大多分布在24度左右，黑球温度在23.5度左右，风速基本为0，寝室四周都有高大建筑物的围绕，其风速很小。

室内空间较小，内部家具繁多，风流动较小，以至于24小时内的温度变化和热辐射温度变化不大，因此应尽量加强室内的空气流动的处理，促进室内通风换热，为大家学习和生活提供更适宜的环境。

第二组测量值：

地点：

紫菘公寓4楼南侧

测量起始时间：

5月20日16：

00

测量时间

温度（℃）

风速（m/s）

黑球温度（℃）

16:

00

24.5

0

25.0

17:

00

24.5

0

25.9

18:

00

24.9

0

25.8

19:

00

25.9

0

26.0

20:

00

25.1

0

25.9

21:

00

25.7

0

25.4

22:

00

25.5

0

25.5

23:

00

26.5

0

24.9

00:

00

24.0

0.01

24.9

1:

00

23.8

0.02

24.3

2:

00

23.7

0

24.9

3:

00

23.6

0

24.9

4:

00

23.8

0

24.8

5:

00

23.6

0

24.1

6:

00

23.5

0

24.0

7:

00

23.5

0

24.3

8:

00

23.7

0

24.2

9:

00

23.7

0

24.0

10:

00

23.8

0

24.0

11:

00

24.1

0

24.1

12:

00

24.3

0.18

24.0

13:

00

24.2

0.1

24.0

14:

00

24.0

0

24.2

15:

00

24.1

0

24.1

16:

00

24.5

0

24.1

平均值

24.532

0.0124

24.168

黑球温度

23.0

24.555

24.5

25

25.5

26

26.5

27

16:

00

18:

00

20:

00

22:

00

0:

00

2:

00

4:

00

6:

00

8:

00

10:

00

12:

00

14:

00

16:

00

黑球温度

0

5

10

15

20

25

30

16:

00

18:

00

20:

00

22:

00

24:

00:

0

2:

00

4:

00

6:

00

8:

00

10:

00

12:

00

14:

00

16:

00

温度

风速

此数据是学校紫菘公寓12栋418（南）的室内热环境参数测值，由表可知，室内温度大多分布在24.5度左右，黑球温度在24度左右，风速为0.3，南面寝室有一方向建筑物矮小，遮挡较小，因此其光照强度和风速都比较好。

24小时内的温度变化和热辐射温度变化不大，自17：

00—23：

00时间段温度，热辐射和风速都较大，室内通风换热条件良好。

两组数据对比

由以上数据不难看出南面的温度高于北面，湿度北部高于南面。

数据分析：

418室的平均辐射温度t=24.4℃，气流速度v=0.01秒；黑球温度计的直径为40mm，tg=23.9℃

算房间的平均辐射温度。

由图2-1.1查得fg=0.48

由式2-1.1tg=ta+fg（tmrt-t0）

23.9=24.4+0.48（tmrt-24.4）

所以tmrt=25.67℃

两间寝室由于朝向，外环境条件等不同的因素，使得其温度，热辐射，风速都有所不同。

北面方向避光，热条件不充足，使得室内温度没有南面高。

同时南面寝室一面建筑低矮，视线空旷，空气流通较与北面要好，因此南面的风速大，热流量大，24小时的变化也比北面的要丰富。

应此北面要注意空气的流通，经常开窗通风。

南面则应该注意保温，蓄热，尤其在冬天更要注意室内的保暖措施，加强保温处理。

七．实验总结

（1）了解了基本的物理实验流程；

（2）学会了一些实验仪器的使用；

（2）每一个数据的产生和记录都需要耐心和细心，培养了严谨的科学精神；

（3）增强了团队合作意识；

（4）加强了自己动手的能力、社会实践能力和运算能力；

（5）丰富了自己的专业知识，对专业的应用有了不同角度的新认识；

在测量中，我们轮流值班，看管仪器，认真记录数据，默契的配合，严格的遵守实验要求进行实验，落实到每一个步骤，每一个细节。

同时对仪器也好好维护，记录数据后，我们非常仔细的再一次对数据进行整理和分析，整个过程中，大家严谨且一丝不苟的精神深深的打动着彼此。

实验时有快乐也有劳累，整理数据的过程需要耐心，虽然繁琐却要仔细核对，以避免出错，任何一个数据对我们的实验来说都是至关重要的。

总之，在整个过程中，团队的精神体现的尤为突出。

最后的实验报告更是一种体现我们综合实力与合作的一面。

在以后的学习中，有了这次经验相信会更有信心处理其他的难题，坚持实事求是的科学实践精神。