温室效应造成的影响范例(3篇)
温室效应造成的影响范文
我国能源环境与世界能源问题相比更为严峻,一方面我国人均能源可采储量远远低于世界平均水平,而且能源消耗巨大。以建筑能耗为例,建筑能耗大体占到全国总能耗的30%—40%,是发达国家的2—3倍以上。我国人均耕地只占世界的1/3,而实心粘土砖每年毁田达12万亩;我国水资源仅为世界人均占有量的1/4,而卫生洁具耗水量高出发达国家30%以上,污水回水率仅为发达国家的25%;钢材、水泥等物耗水平也要比发达国家高出10%—30%。
国务院发展研究中心所作的一份研究报告认为,现阶段随着国民经济的持续发展和城乡建设的加快,我国住宅建设日益扩大。据推测,到2015年,城镇50%以上的建筑将是21世纪内建造的。因此,有效的降低建筑业的能源资源消耗,减少建筑行业造成的环境污染,将对整个社会可持续发展起着至关重要的作用。
2环境污染状况
2.1温室效应
目前已发现有30多种气体能够引起温室效应,其中较为主要的有CO2,CH4,O3,CO,N2O、水蒸气、二氯乙烷、四氯化碳及氟氯烷等。温室效应引发全球变暖所带来的影响和危害主要有几个方面:海平面上升;全球降雨不均衡,有的地区发生洪涝、有些地区发生干旱;影响大气环流,出现异常天气情况,造成农作物歉收;快速的气候变化造成大量物种的灭绝,对生物产生多样化影响;全球变暖造成生态系统和环境的变化,引起传染病的流行,危害人类健康。
2.2臭氧层破环
臭氧层能有效地阻止大部分有害紫外光通过,而让可见光通过并达到地球表面,为各种生物的生存提供必要的太阳能。而当前人类的活动正在使臭氧层遭到几乎毁灭性的破坏,人工合成的含有氯、氟的一些物质,尤其以氟利昂和哈龙,对臭氧层的破坏最大。臭氧层遭到破坏会带来严重的后果,主要在以下几个方面:使人体免疫机能下降,增加患皮肤癌、白内障的概率;过量的阳光造成农作物减产,森林的退化;海洋生态系统遭到破环;加剧温室效应和全球变暖。
2.3酸雨
酸雨是指pH<5.6的降水,是大气环境质量综合因素的客观反映。对酸雨形成起主要作用的Sox和Nox均来自于天然源和人工源,尤其以煤炭和石油燃烧过程中释放的二氧化碳,矿物燃料中含氮物质燃烧时产生氮氧化物,以及汽车、飞机的尾气,都产生Nox。
酸雨对农业的影响主要造成土壤酸化,肥力降低;酸雨会造成水体酸化,破坏水生生态系统;酸雨还会造成植物黄叶并脱落,森林成片衰亡;同时,酸雨会危害人体健康,诱发癌症、老年痴呆等疾病,使人患动脉硬化、心梗、肺水肿的概率大大提高。
3建筑产业对环境的影响和破坏
建筑环境是人类活动对资源影响的一个非常明显的例子。世界1/6净水供应给建筑,建筑消耗掉1/4的木材,消耗掉2/5的材料与能量。全球的建筑相关产业消耗了地球能源的50%,水资源的50%,原材料的40%,同时产生了42%的温室气体,50%的水污染,48%固体废弃物,50%的氟氯化合物,同时建筑结构也影响水域、空气质量以及社会群体的结构等较大的范围。
4建筑维护结构的节能
4.1墙体的设计
外墙传热在建筑物总体传热中所占的比例最大,当前我国大多采用保温节能墙体,分为三类:外墙外保温、外墙内保温、中空加芯复合墙体。
其中外保温具有适用范围广、保护主体结构延长建筑寿命、减少热桥、扩大使用面积等特点,外保温技术的运用推广得到了很大发展,较为成熟的外保温技术有:EPS薄抹灰外墙外保温系统、胶粉EPS颗粒保温浆料外墙外保温系统、EPS板现浇混凝土外墙外保温系统、EPS钢丝网架板现浇混凝土外墙外保温系统、机械固定EPS钢丝网架板外墙外保温系统。
4.2门窗的设计
节能门窗要有良好的隔热保温性能,夏季能阻止热量进入室内,冬季能阻断室内热量传出室外。目前具有较好效果的节能门窗主要有:塑料门窗、铝木复合门窗、玻璃钢门窗,以及采用发展注胶段热冷桥技术。
5建筑供热系统的节能(以居住建筑为例)
建筑节能包括了两个系统工程,即建筑本身工程节能,和建筑供能系统的节能。而现在许多的“节能建筑”只是围护结构热工性能满足规范节能设计要求,而并不能称其为节能建筑。
建筑不仅应具有良好的围护结构热工性能,还要有优化的供能系统,两者结合组成一个有机系统工程,这个系统能有效运行的关键在于供能可调性。例如在集中供热住宅中,实行供热热量计量,用户根据自己需要调控室温;在有,可在建筑中设置太阳能利用装置,冬季当室内太阳得热能补充室温时,室内可调供热系统就能减少对常规热源的使用。
6能源的综合利用和新能源的开发
6.1太阳能的利用
太阳能作为一种可持续利用的清洁能源,被认为是21世纪以后人类可期待的、最有希望的能源,并得到了国际社会的普遍重视。太阳能热利用的两个主要方面在于太阳能热水器与太阳能建筑。
6.2地热的综合利用
(1)空气源热泵是在供热工况下将室外空气作为低温热源,从室外空气中吸收热量,经热泵提高温度送入室内供暖。空气源热泵系统简单,初投资较低。空气源热泵的主要缺点是在夏季高温和冬季寒冷天气时热泵的效率大大降低,其不适用于寒冷地区,在冬季气候较温和的地区,已得到相当广泛的应用。
(2)地源热泵系统是利用较深地层中未受干扰常年保持的恒温,其远高于冬季的室外温度,又低于夏季的室外温度,可以克服空气源热泵的技术障碍,且效率大大提高。在地源热泵系统中,冬季通过热泵把大地中的热量升高温度后对建筑供热,同时使大地中的温度降低,储存了冷量,可供夏季使用;夏季通过热泵把建筑中的热量传输给大地,对建筑物降温,同时在大地中蓄存热量以供冬季使用。
(3)地表水热泵系统是在靠近江河湖海等大量自然水体的地方,利用这些自然水体作为热泵的低温热源而设计的一种空调热泵的形型式。但是,这种地表水热泵系统也受到自然条件的限制,同时这种热泵的换热对水体中生态环境也会造成一定程度的影响。
(4)地下耦合热泵系统是利用地下岩土中热量的闭路循环的地源热泵系统。它通过循环液(水或以水为主要成分的防冻液)在封闭的地下埋管中的流动,实现系统与大地之间的传热。在冬季供热过程中,流体从地下收集热量,再通过系统把热量带到室内;夏季制冷时逆向运行,即从室内带走热量,再通过系统将热量送到地下岩土中。地下耦合热泵系统保持了地下水热泵利用大地作为冷热源的优点,同时又不需要抽取地下水作为传热的介质,是一种可持续发展的建筑节能新技术。
温室效应造成的影响范文
关键词:垂直绿化;病害;影响因素;防治对策
中图分类号TV985.125文献标识码B文章编号1007-7731(2013)19-71-02
近年来,城市绿化水平已成为衡量城市文明及现代化的重要标志。垂直绿化作为一种重要的绿化形式,具有占地少、见效快、绿化效率高的特点,极大地解决了城市绿化面积不断缩减和人们对环境要求不断提高的难题,在未来的城市绿化中显得尤为重要[1]。同时,垂直绿化植物病害的威胁也越来越严重。笔直对垂直绿化植物病害发生的原因进行分析,并总结了垂直绿化植物病害防治的对策。
1植物病害发生因素的分析
植物病害(plantdisease)是指植物在生长发育过程中,由于受到生物因子或(和)非生物因子的影响,使植物正常的生理功能受到干扰或破坏,在生理上和形态上表现出异常,这种偏离了正常状态的植物就发生了病害。引起植物病害的因素有很多方面,按其性质不同可分为:病原生物因素、不良环境条件等。植物病害的发生需要病原物、寄主和环境条件(温度、光照、水分和湿度等)的协同作用,这一利害关系被称作病害三角。由此可见,环境条件本身不仅可以引起非传染性病害,同时又是传染性病害的重要诱因[1]。因此,改善环境条件是控制植物病害发生的关键环节,掌握和控制植物生长的环境极为重要。同时,植物对水、肥、光等条件的需求也不相同,在规模化生产和统一管理的情况下,植物病害不易控制。植物由病原物侵染的病害主要有:炭疽病、叶斑病、褐斑病、轮斑病、软腐病、茎腐病、白绢病[2]、叶枯病等。此外,影响植物病害的因素还有农药喷洒、营养状况和空气质量。笔者从环境条件的影响入手,对深圳证券交易所垂直绿化模块植物生产环境和深圳证券交易所室内环境进行综合分析,探讨植物病害发生的环境影响因素。
1.1温度与光照温度对植物生理活动有很大的影响。每种植物的生长发育都有它自己的最适温度,超出其适应范围,就会造成不同程度的伤害。大多数室内植物适合在25~30℃范围内生长。垂直绿化模块的生产主要在温室内进行。由于温室内置有水帘、风扇等通风和降温设施,温室内的温度变化随季节的变化不大,棚内的温度在6~8月份时通常维持在30℃左右,晚上的最低温度为26℃左右,这一温度条件适合绿化模块的生产。而深圳证券交易所室内的温度为33.7℃,室外的温度为36.1℃。该温度过高,不利于植物正常生长和后期养护,容易造成植物多种病害发生。
光照也是影响花卉生长的重要因素,光照的影响主要体现在光照强度、光照时数等方面。在诸多设施气象要素中,光照条件对设施花卉生产的影响是处于首要位置的[3]。垂直绿化植物模块生产的温室内的光照主要以透过薄膜的自然光为主。晴天的光照日变化为2240~7090lx,阴雨天的最低光照在4~109lx,最高光照强度在4500lx。深圳证券交易所室内的光照为300~600lx,室外的光照条件为22000~45000lx。室内光照的持续时间随场所不同变化很大,在采光良好的室内也只能维持3~4h的散射光源。由于光照不足,植物往往会出现徒长、黄化、组织脆弱等现象,进而导致病原物的侵染。因此在深圳证券交易所室内,光照不足是植物病害发生的关键问题。要维持植物的健康生长,需要在人工光照条件下维持12~16h。为解决这一难题,在项目开始前,研发人员通过对深交所代表性植物豆瓣绿、紫锦草、彩叶草、吊竹梅、鸢尾、铁兰、银边草、金地黄、红掌和蚌兰等进行补光模拟实验,找到了补光所需的最佳光照强度、光照时数和补光灯的角度等技术指标,并在实际应用中取得了良好的效果。
1.2水分和湿度在水分长期供应不足的情况下,植物除了形成过多的机械组织外,同时其生长也受到限制。在干旱严重的情况下,植物常常发生叶片变色、萎蔫,叶缘焦枯等症状,同时植物更容易受到病原物的侵害。而水分供应过多会导致基质含水量过大,根的呼吸受阻,造成根部变色或腐烂,地上部出现叶片变黄、落叶等症状。由于垂直绿化模块所用的基质具有合理的保水和透气性,再加上大棚内适宜的光照和温度条件,使得模块植物很少发生水分供应不足或过量造成的病害。深交所所有的模块都有专门配备的滴管系统,并通过实验精确掌握了室内、室外和不同植物的最佳供水时间和供水量,这就大大降低了水分对病虫害的影响。
温室内的空气湿度对温室植物的蒸腾、光合、病害发生及生理失调具有显著影响。空气湿度影响植物的蒸腾作用、光合作用,更有利于病菌的繁殖,大多数真菌孢子的萌发、菌丝的发育都需要较高湿度。垂直绿化温室内的空气湿度一般由基质水分的蒸发、喷雾补充水分和植物体内水分的蒸腾形成的。在夜间,垂直绿化温室几乎处于密闭状态,设施内的空间小,气流比较稳定,温室内水蒸汽经常接近或者达到饱和状态(据测定温室内6~9月份晚上的平均湿度大约在90%以上),外界气温低,会引起室内空气骤冷而形成雾。到了白天,在棚外气温和太阳辐射的共同作用下,棚内温度迅速升高,结雾消散,空气湿度下降,大约在70%左右。垂直绿化温室内的湿度整体来说不利植物的生长。此外,塑料薄膜上露水滴落到叶面上以及由于根压使植物体内的水分从叶片水孔排出溢液(吐水现象)也会造成作物沾湿,这是室内植物易发生病害的重要原因。
1.3引起植物病害的其他因素分析
1.3.1空气质量空气质量对植物病害的产生也具有一定的影响。对植物病害有影响的空气质量因素主要包括环境污染状况和空气流通两方面。空气流通差造成空气中O2浓度过高或CO2浓度过低,不利于植物进行光合作用。另一方面环境中的有害物质如O3、SO2、HF、NO、NO2、CH2CH2等含量过高均可引起植物的非正常生长。由于垂直绿化模块中植物生长的密度远高于平面绿化,再加上其生长方式的改变,因此垂直绿化对空气质量的要求更高,在实际操作中,如果空气质量达不到标准,极易对模块中的植物产生影响。
1.3.2营养状况植物营养状况与侵染性病害的关系也非常密切。对模块植物施肥过多,同样会造成植物产生病害。如土壤中过量的钠盐,特别是氯化钠、硫酸钠和碳酸钠,往往会导致植物碱伤害,表现出褪绿、矮化、叶焦枯和萎蔫等症状[3];施钾肥过多,导致缺镁症状,叶脉之间失绿,在这种情况下,即使增加镁往往也不能缓解症状[4]。
1.3.3农药喷洒对植物过量使用杀菌剂、杀虫剂、除草剂等同样会造成植物病害的产生,如叶基部出现坏死斑点、条纹、失绿、黄化、畸形、落叶等。
2垂直绿化植物病害防治的对策和措施
2.1改善垂直绿化植物生长的环境条件首先,利用环境因素(温度、光照等)对某些病的影响以控制病害的发生。即通过改进温室内和深交所室内温度控制装置、安装补光灯等措施,创造有利于垂直绿化植物生存的环境,直接、间接地消除或抑制病害的发生及危害。其次,植物病害的发生和危害与植物的生长势有很大关系。通过合理施肥和灌水,使用有机肥料要充分腐熟,以减少侵染源;使用无机肥料,要注意各元素间的平衡,促使植株生长健壮,增强抗病性。对长势差的植株应及时修剪,除去染病部分,这样可以减少病害的来源。
2.2加强养护和管理由于垂直绿化植物生长方式的特殊性,后期的养护和管理就显得非常重要。过密的种植会造成通风透光性差,使植物易患病害,因此要及时进行修剪,促进空气流通和光合作用;发现黄叶时,要根据其产生原因(由于过干还是过湿引起的),做出相应的对策(剪除黄叶还是补上新苗)。除此之外,还要对垂直绿化中的滴管和模块做相应的检查,及时解决出现的问题。
2.3化学防治化学防治只在必需应急时进行[3]。在药物的选择方面,尽可能地选用具有选择性、低毒、对环境污染小的药剂,少用或不用广谱性的化学农药,在使用技术方面要加强改进,尤其是化学农药,要提高其利用率,保证生存环境的空气质量。在用药时间的选择方面,由于病害在发病初期或病菌孢子萌发侵入植物阶段是它生活史中最薄弱的环节,对药剂比较敏感,抗药能力最弱,所以这个时期用药效果最好[5]。
总之,温度、光照、水分、湿度、空气质量、营养状况和农药喷洒等与病原物的侵染性病害之间有着密切关系。非侵染性病害使植物整体抗病能力下降,而利于侵染性病害的发生。同样,植物受到病原物的侵染后,对于其他非侵染性的病害抵抗能力也会下降。两者是相互关联的。所以对于植物生长的各个方面,只有调整到植物生长的最适环境,才能有效降低甚至消除垂直绿化植物病害的发生。
参考文献
[1]宋亚辉.城市园林垂直绿化的重要性与养护技术[J].科技传播,2010(9):69.
[2]黎八保.温室花卉病害综合防治措施[J].现代农业科技,2008(23):166-167.
[3]王丽,王玲玲,刘晓娇,等.几种杀菌剂对吊兰白绢病的防治效果[J].安徽农业科学,2013,41(1):137-138.
[4]刘先竹.花卉温室气象要素动态效应分析[J].河南农业,2006(5):46.
[5]宋姗姗,隆小华,刘玲,等.钠钾比对盐胁迫下盛花期长春花离子分布和光合作用的影响[J].土壤学报,2011,48(4):883-887.
[6]刘大会,杨特武,朱端卫,等.不同钾肥用量对福田河白菊产量和质量的影响[J].中草药,2007,38(1):120-124.
温室效应造成的影响范文篇3
1引言
学校建筑是学生学习生活的场所,调查研究表明:学生在教室和宿舍的时间占总在校时间的80%[1],随着我国经济的高速发展,人们生活质量不断提高,学生对室内热环境的要求也越来越高,而高校建筑室内热环境对学生身心健康和学习效率也有较大的影响。
我国学者对高校建筑室内热环境的研究主要采用调查问卷、现场实地测试及数值软件模拟等方面进行研究,其中软件模拟主要是采用DEST(建筑环境及HVAC系统模拟的软件)、PKPM模拟软件(PK:排架框架设计、PMCAD:平面辅助设计,合称PKPM)和CFD(计算流体力学软件)对室内的热环境及能耗进行数值模拟,分析室内温度、风速、相对湿度、平均辐射温度等因素的影响。
本文总结了我国高校教学楼及学生宿舍在夏季的室内热环境,并从节能技术和典型项目等方面对近几年学者相关的研究成果进行分析、归纳,了解他们的研究动态,提出了此类研究发展的趋势。
2建筑热舒适性
2.1热舒适性定义及意义
“热舒适”是指人体对热环境的主观热反应。2013年,美国供暖、制冷与空调工程师协会标准(ASHRAEStandard55-2013)[2]中对热舒适的定义是指对热环境表示满意的意识状态,即人体对自身的热平衡条件和感觉到的环境状况综合获得是否舒适的感觉。Gagge[3]将热舒适定义为,一种对环境既不感到热也不感到冷的舒适状态,即人们在这种状态下会有“中性”的热感觉。Bedford[4]1936年提出热舒适的7级评价指标,这一指标也反映出热舒适和热中性是同义的。1966年ASHRAE开始使用7级热感觉指标(表1)。
以往人们在一定的实验环境下,来研究人们对环境的热感觉,这样受试者可以很好的回答对环境冷热感觉的真实感受,也会很方便填写调查问卷。但这种研究方法,不能反应热环境的动态变化对人体热舒适的影响。Cabanac[5]认为,将“热舒适”定义为“主观上对热环境满
2.2室内热舒适性的影响因素
关于室内热环境参数对热舒适的影响,许多学者作了大量的调查研究和理论分析。1962年,Macpherson[7]定义了影响热舒适感觉的6个因素:空气温度、空气流速、相对湿度、平均辐射温度、新陈代谢率和衣服热阻。在这6个因素的基础上,通过可控制环境参数的人工实验室和稳态条件下能量平衡的热舒适模型研究,Fanger[8]建立了热舒适方程,在搜集了1396名美国与丹麦受测对象的热感觉表决票的基础上,他提出了一个较为客观的度量热感觉的尺度指标―预期平均评价指标PMV(PredictedMeanVote),以反映对同一环境绝大多数人的冷热感觉。
建筑物室内热环境参数,如空气温度、空气流速、相对湿度、平均辐射温度等对热舒适均有影响,我们不仅要考虑单一参数对热舒适的影响,同时要针对不同参数的相互组合来讨论人体热舒适。实验测试可以发现各个影响因素是相互关联的,其中人体的新陈代谢、穿衣热阻因个体的差异而显得不同,实验测试起来差别较大,相对研究的比较少,其余四个因素的研究相对比较多。例如,当室内风速小于0.05m/s时,室内风速对热舒适几乎没有影响,空气相当于静止,人们会感到稍微不舒服;当风速达到0.2m/s时,人们可接受的热舒适区相当于降低1.1℃,此时人们也不会产生吹风感,反而觉得很舒适。由以上数据可以看出室内空气流动速度较小,应控制在0.2m/s左右[9]。
2.3热舒适性的评价指标
在长期的研究中,由于不同学者采用不同的研究方法,因而迄今为止提出的热舒适指标非常多,总的来说,大概有:预测平均投票值PMV、等效温度Teq(EquivalentTemperature)、新有效温度ET(NewEffectiveTemperature)、标准有效温度SET(StandardEffectiveTemperature)、主观温度Tsub(SubjectiveTemperature)、作用温度OT(OperativeTemperature)等。这些指标由于建立时,出发点的不同以及不同的有关变量,造成它们各自相应的作用和适用范围,不过在环境偏离舒适条件不远的范围内,它们的评价结果或者说指标值是比较接近的,但如果超出此范围,特别是在高温高湿区,不同指标的结果有较大的差别,有些指标甚至不能用。在这些指标中,只有PMV指标和SET指标综合考虑了影响人体热舒适的6个因素,因而得到了广泛的应用。
3高校建筑室内热环境的研究
3.1高校教学楼
近些年,重庆大学、西安建筑科技大学、湖南大学等学者对学校教学楼室内热环境进行了研究,取得了一定的研究成果。大学教室的主要使用者是18~28岁左右的青年,这个年龄段学生身体对环境变化的适应能力比较强,这是学者通过调查问卷及实地测试结果存在差异的主要原因,表明学生对温度、湿度、风速的可接受热舒适区范围比较广,比理论计算的数值范围要大一些。
2005年,重庆大学的罗明智[10]等学者以重庆地区高校的教学楼为研究对象,利用问卷调查和现场测试的方法,从主观和客观两方面描述了夏季教室内热环境的状况,实测得到学生中性温度(中性温度是一个人感觉最舒适的环境温度,在这个环境温度中,人们皮肤的蒸发、散热量最低,整个新陈代谢率也处于最低状态)为27.7℃,比预测中性温度高0.3℃,教室内的舒适区为ET(新有效温度)25.5~29.8℃,并分析了风速对人体热感觉的影响,认为高温的教室环境中,学生对风速的忍受极限相应增加,增加室内风速成为他们改善室内热环境的有效手段之一。
2010年,闫丙宏[11]等学者对天津某高校主教学楼室内热环境状况进行研究。首先,收集了180份问卷用以调查参与者在教室内的热感觉。然后以现场测试数据为基础,利用DEST软件对全年教室内的温度变化进行模拟。研究结果表明:在夏季,教学楼一楼阴面教室室内温度较阳面教室室内温度低1.5~2℃,室内热环境较好,现场测试结果与模拟结果基本一致。
2012年,清华大学的曹彬[12]通过对北京某高校教学楼和办公楼进行测试,分别测试其室内空气温度、平均辐射温度、相对湿度、风速等环境参数,并加以问卷调查的形式了解受试者个人主观热感觉,建立了人体热感觉与室内操作温度的对应关系。作者将受试者所在地以长江为界分为北方和南方,对其实测热感觉投票值TSV与室内操作温度(综合考虑了空气温度和平均辐射温度对人体热感觉的影响而得出的合成温度)分别进行线性回归所得方程如下所示:
由此得出,北方人实测中性温度(受试者的实际热感觉投票值TSV=0的温度)为26.87℃略高于南方人实测中性温度;由于TSV值随操作温度变化直线的斜率表示受试者对温度的敏感程度,可得出北方人对温度的敏感程度高于南方人。
为了更明确体现操作温度或新有效温度ET对人体热感觉的影响,本文现将国内部分高校建筑现场研究的操作温度与实际热感觉投票值TSV进行线性回归,所得方程如表2所示。其中TSV值随操作温度或新有效温度ET的变化直线的斜率表示受试者对温度的敏感程度。通过对比分析得出,我国由北向南地区受试者对温度的敏感程度依次降低,而实测中性温度则依次增加。
3.2高校学生公寓
学生公寓因其室内人员密度较大,人员年龄结构比较单一,与一般的居住建筑有一定的差别。据统计,学生宿舍占高校建筑总建筑面积的比例大约为15%~21%,学生在校期间,宿舍生活的时间占总时间的40%\[17\]。
我国地域辽阔,可以分为5个大的建筑气候区:严寒地区、寒冷地区、温和地区、夏热冬冷地区及夏热冬暖地区。对于严寒地区、寒冷地区和夏热冬冷地区的高校建筑室内热舒适性研究的比较多,而对于夏热冬暖、温和地区的高校建筑室内热舒适性研究的还相对较少。
哈尔滨属于严寒地区,西安属于寒冷地区,重庆、成都、上海属于夏热冬冷地区,对比可以发现:在严寒地区,夏季室外气温昼夜变化较大,建筑围护结构传热系数小,屋内较凉爽,出现高温情况较少,昼夜温差比较大,人们着装较其它地区厚,学生对宿舍的热环境相对比较满意\[18\];在寒冷地区,夏季的室外气温比较高,而且太阳辐射比较强,90%以上学生对宿舍的热环境感到不满意,宿舍内需要进行安装吊扇、外窗户需加外遮阳挡板来改善室内热环境\[19\];在夏热冬冷地区,夏季这些地区不但室外温度高而且各区域的空气相对湿度也比较大,因此其高校公寓建筑的室内热环境比较恶劣,需安装空调系统进行调节室内热环境\[20\]。
2006年,同济大学夏博、刘加平院士\[19,21\]等学者,以西安某高校学生宿舍为研究对象,针对宿舍内的夏季热环境状况,利用问卷调查和现场测试的方法从主观和客观两个方面描述了公寓室内热环境状况。结果表明,学生宿舍内热环境处于ASHRAE给定的舒适区之外,80%以上的学生对室内热环境表示不满,明显感到夏季的炎热,建筑不能很好发挥其隔热的功能;并提出了可通过改善室外微气候、采用被动式的建筑手段和改进管理方法等方面改善室内热环境。
2009年,重庆大学王琳\[22\]通过对重庆地区高校学生宿舍调查和测试,对学生宿舍室内热环境进行了主观评价与客观分析;然后结合调查结果,利用DESTh软件模拟了不同围护结构热工性能和通风换气次数下室内的热环境参数,结合有效实感温度AT值(AmbientTemperature)的舒适度模型所确定热舒适评价标准,其模型是根据人体热平衡原理和我国人体特点所建立的,模型中AT值包含了四个影响人体热舒适的参数,分别是空气温度、相对湿度、风速和平均辐射温度。
通过理论计算的数据,可回归求得偏热、偏冷环境下的AT值简化公式:
ATr,h=-1.481+0.916Ta+0.949Pa(Ta>21℃)
8.152+0.665Ta-0.645Pa(Ta≤21℃)
其中,Ta为室内空气温度(℃),Pa为空气中的水蒸气分压力(kPa)。AT值不受地区的限制,适用于全国各地。利用AT公式计算上海、武汉、北京的AT值并与我国目前应用的地方人体舒适度统计模型计算结果相比较,可以确定出AT值的舒适度区间:AT28时为高温不适,15≤AT≤28时为舒适区。
作者同时对围护结构传热系数、外窗遮阳系数及通风换气次数等因素对室内热环境的影响分别进行了定量分析,得到了不同建筑形式、不同使用特征和不同位置学生宿舍室内冷、热不舒适时数和全年任意时刻室内的最佳通风换气次数。其中调查结果表明:夏季60%以上的学生可接受的温度范围为24~32℃,可接受的湿度范围为50%~90%,学生对湿度的敏感程度低于温度;模拟评价结果显示:单元型宿舍(如图1)不同朝向室内的热不舒适时数大小为:南向热不舒适时数最少,北向比南向高37~120h,西向比南向高79~152h,东向比西向高5~36h。
2013年,东华大学张宁波\[20\]等学者,以上海高校居住建筑为例,对我国的夏热冬冷地区室内热舒适性进行了研究,通过对自然通风条件下学生宿舍室内热环境进行了连续7d实测,分析了不同朝向宿舍室内热环境特征。结果表明:夏季在自然通风条件下,尽管夜间室内热环境略好于昼间,但温度均高于26℃;由于室内通风状况良好,房间内热湿环境仍处于多数学生可以接受的
图1单元式学生宿舍标准层平面
范围内,室内空气品质较好;另外,太阳辐射对房间内温度分布有重要影响,南向房间平均温度高于北向房间约0.8℃,昼间两者最大温差达2.6℃。
2015年,东北林业大学的程卫红\[18\]等对哈尔滨地区夏季自然通风下高校学生宿舍人体热舒适进行了研究,问卷调查分析统计:90%左右的学生对所处环境下的热湿感觉表示满意,99%学生对调查时所处环境下的吹风感表示可以接受。测试结果分析表明:在哈尔滨市夏季自然通风学生宿舍内,学生的热中性温度为23.2℃,热期望温度约25.2℃。
3.3改善高校建筑室内热环境的措施
通过对学校建筑室内热环境的研究,并结合学者对建筑节能改造技术的研究,总结出学校建筑室内热环境改善的主要措施如下\[23,24\]。
(1)对建筑围护结构进行改造:外墙和屋面的保温;确定合理的窗墙比,控制建筑物开窗面积;对外窗增设遮阳措施;尽量使用平开式外窗,其优点是开启面积大、通风、保温、抗渗性能良好。
(2)对建筑布局进行改造:合理的建筑布局使建筑形成穿堂风和利用楼梯间的烟囱效应,促进建筑内自然通风。
(3)对建筑外部环境进行改造:根据当地的气候条件和地理环境,合理规划布置建筑物;尽量增加建筑物外的绿化面积,改善建筑物的微环境。
(4)在建筑物的屋顶种上绿色植物,建成绿色屋顶,植物对于太阳辐射有很好的吸收效果,可以防止顶层房屋室内的温度过高。
4国内外高校典型节能建筑项目
高校作为教学、生活及科研的大型综合体,也是主要的能源单位之一。调查发现,目前全国校园能耗占社会总能耗的8%\[25\],高校建筑能耗占学校总能耗的24%左右,并且通过调查夏热冬冷地区的13所高校的平均能耗发现,其平均能耗为全国人均能耗的2倍左右,其中最高的达到4倍之多,可见高校建筑能耗存在较大的节能潜力\[26,27\]。
我国高校建筑节能主要有4个方面,分别是建筑围护结构保温、建筑室内用电设备节能、可再生能源应用技术和建筑管理措施节能。部分高校在校园建筑和改造项目中采用了多种节能相关技术,其中,清华大学、同济大学文远楼和山东建筑工程学院分别根据其建筑节能方面的研究成果,建设了校园节能示范性建筑,表3列出了其代表性建筑采用的建筑节能技术[28~32]。从表3中可见,这3个高校的示范性节能建筑都综合采用了多项节能技术,包含了建筑形式及围护结构、室内环境控制、能源系统、测量和控制系统等多方面的优化技术。
5结语
(1)我国高校建筑夏季热环境普遍集中在对温度、湿度、平均辐射温度、空气流速的影响,而缺少了对服装热阻及人体的新陈代谢率影响的研究,而国外学者对这个两个方面的影响已经开始研究。
(2)对于严寒地区、寒冷地区和夏热冬冷地区的高校建筑夏季室内热舒适性研究的比较多,而对于夏热冬暖、温和地区的高校建筑夏季室内热舒适性研究的还相对较少,可进一步对这两个气候区的高校建筑进行研究,进而总结出适用于高校建筑的热舒适性标准。
-
干细胞培养技术范例(3篇)
干细胞培养技术范文关键词:细胞培养室;建设与管理;配套设备;管理制度ConstructionandadministrationofnationalengineeringlaboratoryforcellcultureMengXiangyu,GuTiejun,ZhaoXi..
-
干细胞范例(3篇)
干细胞范文篇1现在医学上正流行着一种全新的疗法,叫做细胞疗法,不过在这种疗法之中,所用的细胞并非一般的细胞,而是干细胞。干细胞是生命之源;用干细胞治疗的,就叫干细胞移..
-
微型课的要求范例(3篇)
微型课的要求范文办好开放大学,是落实《纲要》的重要举措,也是促进教育公平、推动终身学习型社会建设的有力保障。开放大学是将信息技术、网络技术、数字技术应用于教育的先..
-
干细胞在临床医学中的应用范例(3篇
干细胞在临床医学中的应用范文篇1[关键词]细胞因子免疫佐剂效应机制兽医临床应用[中图分类号]S854[文献标识码]A[文章编号]1003-1650(2016)11-0272-01细胞因子是由免疫细胞某..
-
资本运作现状范例(3篇)
资本运作现状范文篇1【关键词】现金流量;动因;现金流量管理新《企业会计准则》对现行财务报告披露要求进行了全面梳理和改进,创建了较为完整的财务报告体系,正式定义现金流..
-
数字文创产业现状范例(3篇)
数字文创产业现状范文关键词:广播电视;信息化;创新;数字电视在“科技创新,应用服务”的大背景下,广播电视的发展取得了长足的发展。随着信息化技术的逐步应用,广播电视技术已经由..
-
简述铁路运输的特点范例(3篇)
简述铁路运输的特点范文篇1关键词:铁路货运经济发展策略研究新形势下中图分类号:F532文献标识码:A文章编号:1003-9082(2015)09-0288-02为了更好的发展我国的铁路货运行业,巩固铁路..
-
计算机基本知识培训范例(3篇)
计算机基本知识培训范文【关键词】计算机校本培训教师专业化发展建设高素质的教师队伍,是扎实推进教师专业化发展的关键。全面提高教师的综合素质。培养一支高素质的教师队..