摘要 　本文對(duì)采暖期前后，地板供暖。住宅室內(nèi)熱濕環(huán)境進(jìn)行了比較分析，并從地板供暖的舒適性、節(jié)能性、衛(wèi)生性等方面對(duì)其實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行了考察，探討了冷風(fēng)滲透、樓板雙向傳熱及分室控制給室內(nèi)溫度分布帶來的影響地板供暖。是居住者認(rèn)可的舒適的采暖形式。


一 引言
　　
　　隨著我國(guó)房地產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，各種新技術(shù)、新建材在住宅建筑中得到充分的開發(fā)和利用，使沿用了幾二年的燃煤鍋爐供暖以及近兩年開發(fā)應(yīng)用的燃?xì)馊加凸┡凑加檬覂?nèi)有效空間又妨礙美觀的鑄鐵散熱器的采暖方式，都有了較大的改變，地板供暖是近年來逐步獲得住戶和開發(fā)商認(rèn)可的一種采用以水為媒介在地板墊層中輔設(shè)排管后種輻射采暖方式地板供暖。方式之所以在眾多的采暖方式中備受歡迎，主要有節(jié)能、舒適、衛(wèi)生等方面的優(yōu)點(diǎn)。目前，大連市的諸多精品住宅小區(qū)皆有用低溫輻射地板供暖裝置，為了了解其實(shí)際運(yùn)行狀況，2001年冬季，對(duì)大連市地板供暖前后的室內(nèi)熱濕環(huán)境進(jìn)行了實(shí)測(cè)調(diào)查及問卷調(diào)查。
　　
二　實(shí)測(cè)調(diào)查的目的和方法
　　
　　1 目的
　　本次實(shí)測(cè)調(diào)查的目的主要是為了比較采暖前后室內(nèi)熱濕環(huán)境的變化及進(jìn)入采暖期后，冷風(fēng)滲透、樓板雙向傳熱、分室控制熱量等多種復(fù)雜因素對(duì)室內(nèi)水平、垂直溫度分布的影響。同時(shí)還調(diào)查了居住者對(duì)室內(nèi)環(huán)境的滿意程度。
　　
　　2 調(diào)查方法
　　調(diào)查分兩種方式進(jìn)行，一種是對(duì)環(huán)境物理參數(shù)的測(cè)定，包括室內(nèi)的溫度、相對(duì)濕度、風(fēng)速，室外空氣的溫度及相對(duì)濕度。所使用的儀器為日本產(chǎn)數(shù)字式溫濕度記錄儀及清華同方熱球形式風(fēng)速表。其中溫濕度每隔10分鐘自動(dòng)記錄一次數(shù)據(jù)。空氣流動(dòng)速度的測(cè)定為某一時(shí)間段內(nèi)的不連續(xù)記錄。由于調(diào)查住宅11月15日正式開始采暖，測(cè)試時(shí)間分為兩段，11月9日～11月14日為采暖前的6天，11月20日～11月25日為采暖后的6天。另一種是對(duì)居住者主觀感受的問卷調(diào)查，在采暖前后分別進(jìn)行了一次。
　　
三 實(shí)測(cè)調(diào)查
　　
　　1 概要
　　本次調(diào)查對(duì)象為位于大連市中心的一座新建高層住宅。建筑平面圖及測(cè)點(diǎn)位置見圖1。另在該住宅的露天陽臺(tái)上布置有溫濕度記錄儀，用于記錄室外溫濕度變化。對(duì)象住宅于2000年竣工，為框架結(jié)構(gòu)，建筑面積122m2的，家庭成員由一對(duì)中年夫婦和女兒組成。
　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　 　

圖1 建筑平面圖

2 實(shí)測(cè)結(jié)果和分析
　　（1）室外溫度的變化對(duì)室內(nèi)溫度的影響
　　圖2表示在測(cè)試期間內(nèi)，不同房間的溫度變化曲線。采暖前后，室外溫度變化不大。但在11月24日，出現(xiàn)了明顯的降溫天氣，室外溫度下降了10℃左右。測(cè)試期間內(nèi)，由不同房間室內(nèi)平均溫度（表1）可知，主臥室溫度在采暖前后，與其他房間的溫度相比均是最低的，這是由于主臥室有兩面外墻。采暖前不同房間之間溫差不大，其中客廳溫度略高。主要因?yàn)榭蛷d朝西，且西外墻為落地窗受西曬的影響較大。采暖后，不同房間之間的溫差較采暖前有所增加。據(jù)調(diào)查，居住者經(jīng)常根據(jù)自身的體感溫度對(duì)不同房間的供熱量進(jìn)行量調(diào)節(jié)，否則感覺室內(nèi)溫度偏高。由圖2可知，當(dāng)室外天氣出現(xiàn)急劇降溫時(shí)，室內(nèi)溫度場(chǎng)仍然很穩(wěn)定。充分體現(xiàn)了該住宅的三大節(jié)能特性：保溫性能好的墻體結(jié)構(gòu)（墻厚450mm），新型的隔熱密封性中空玻璃窗，地板供暖的蓄熱能力。

不同房間室內(nèi)平均溫度 表1   

　 客廳 主臥室 次臥室 廚房 采暖前 18.1℃ 17.0℃ 17.4℃ 17.2℃ 采暖后 25.0℃ 23.1℃ 24.8℃ 27.1℃

　　在測(cè)試期間內(nèi)，不同房間逐時(shí)的平均溫度變化見圖3。采暖前后，室內(nèi)溫度的最低值均出現(xiàn)在上午8：00～9：00，主要是由于居住者每是在此時(shí)間段內(nèi)有開窗換氣的習(xí)慣。一日內(nèi)，主臥室和客廳的溫度變化大于次臥室和廚房的溫度變化。采暖前，主臥室和客廳的溫度變化在5.5℃左右，次臥室和廚房的溫度變化在2.7℃左右。采暖后，主臥室溫度變化最大，為4℃，其次是客廳的溫度變化為2.6℃，次臥室和廚房的溫度變化最小，為1.3℃。由此可見，采暖后，一日內(nèi)室內(nèi)溫度變化較之采暖前減小了。
　　　　　　　　　　

圖2　　采暖前后各房間溫度變化曲線

　　　　　　　　　　　　　圖3　一日內(nèi)，不同房間溫度的變化
　　
　　早晚團(tuán)聚時(shí)，主臥室和客廳的平均溫度和標(biāo)準(zhǔn)偏差見圖4。采暖前后，客廳溫度均高于主臥室溫度。采暖前的早晚溫差為2.4℃～3.8℃，采暖后室內(nèi)的早晚溫差1℃左右，且采暖后的標(biāo)準(zhǔn)明顯小于采暖前，表明采暖后的室溫變化小于采暖前的室溫變化。
　　　　　　

　     圖4　早晚團(tuán)聚時(shí)，主臥室和客廳的溫度

（2）垂直溫度分布狀況
　　為了考察室內(nèi)垂直溫度分布，本次實(shí)測(cè)調(diào)查在垂直方向主臥室選取了三個(gè)測(cè)點(diǎn)（0.1m、1.2 m、2.3 m），客廳選取了兩個(gè)測(cè)點(diǎn)(0.1 m、1.2 m)。主臥室的垂直溫度分布見圖5。采暖前后，主臥室溫度均是由下向上逐步遞增的趨勢(shì)，且上下溫差地明顯變化。考慮原因有兩點(diǎn)：1）測(cè)點(diǎn)位置離窗戶較近，近窗面的冷風(fēng)滲透使是在窗戶附近形成低溫區(qū)，冷空氣下沉，地板表面處的空氣溫度反而低于地面上1.2m的空氣溫度[1]。2）樓板雙向傳熱的影響，使得靠近頂部的空氣溫度升高。
　　　　　　　　　

圖5　主臥室垂直溫度分布圖

    圖6表示的客廳室內(nèi)外溫差與上下溫差的關(guān)系。采暖前后，上下溫差同室內(nèi)外溫差的比值分別為0.11、0.06，該值越小，說明室內(nèi)溫度受室外溫度影響的程度越小，室內(nèi)越容易形成舒適的熱環(huán)境[2]。采暖前，客廳的上下溫差在0.1℃～3.7℃范圍內(nèi)，采暖后，客廳的上下溫差多集中于-1.3℃～1.0℃范圍內(nèi)。
　　　　　　　　　　　　　　 　　　　

圖6　客廳室內(nèi)外溫度與上下溫差的關(guān)系

    圖7為采暖后某一日主臥室上下溫度隨時(shí)間推移的變化圖。其中，白天12時(shí)的溫度最高，上下溫差最小，地板上0.1m和2.3m的溫度差為1.3℃。深夜的室內(nèi)溫度高于早晨的室內(nèi)溫度，主要是因?yàn)榛炷涟逍顭嶙饔迷斐傻摹?
　　　　　　　　　　　　　　 　

圖7 主臥室上下溫度隨時(shí)間推移的分布

（3）室內(nèi)外相對(duì)濕度的變化
　　客廳的相對(duì)濕度逐時(shí)變化曲線見圖8。室外的相對(duì)濕度在采暖后比采暖前高21.8%，室內(nèi)平均相對(duì)濕度采暖前為45.9%，采暖后為43.6%。室內(nèi)相對(duì)濕度的變化范圍，采暖后為41.5%～45.8%，采暖前為35.1%～50.5%。圖9為室內(nèi)外相對(duì)濕度的變化關(guān)系。采暖前的室內(nèi)相對(duì)濕度多高于采暖的比值分別為0.19、0.13，說明室外相對(duì)濕度對(duì)室內(nèi)的影響在采暖后較之采暖前小。低溫輻射地板供暖的供暖方式為遠(yuǎn)紅外線輻射，輻射面表面溫度較低，水分的蒸發(fā)速度較慢，并且紅外線輻射空過透明的空氣，不改變空氣的濕度，較好地克服了傳統(tǒng)供暖方式造成的室內(nèi)燥熱、口干舌燥等不適，明顯改善皮膚的微循環(huán)，使室內(nèi)濕度適中。
　　　　　　　　　　　　 　　

圖8　一日內(nèi)，室內(nèi)外相對(duì)溫度的變化

　　　　　　　　圖9 室內(nèi)相對(duì)濕度的關(guān)系

（4）居住者對(duì)室內(nèi)環(huán)境的主觀評(píng)價(jià)
　　根據(jù)問卷調(diào)查結(jié)果，居住者對(duì)室內(nèi)環(huán)境的主觀評(píng)價(jià)在采暖前后無顯著差別，均感到舒適。對(duì)室內(nèi)濕度的評(píng)價(jià)，即使采暖后也不感到干燥。由于采暖形式為輻射傳熱，不會(huì)導(dǎo)致室內(nèi)空氣因?qū)α鞫a(chǎn)生的塵埃飛揚(yáng)，因此居住者對(duì)室內(nèi)空氣品質(zhì)的評(píng)價(jià)良好。熱感覺的投票值采用ASHRAE的7級(jí)指標(biāo)表示（-3冷，-2涼，-1稍涼，+1稍暖冷，+2暖，+3稍暖），采暖前后的實(shí)際熱感覺值（TSV）與Fanger的PMV計(jì)算值比較結(jié)果如表2所示，PMV值明顯低于實(shí)測(cè)的熱感覺值（TSV）。考慮其原因，在計(jì)算PMV值時(shí)，近似認(rèn)為室內(nèi)平均輻射溫度等于空氣溫度，實(shí)際上該住宅采光效果好，而且采用輻射采暖形式，室內(nèi)平均輻射溫度實(shí)際上高于空氣溫度。采暖后，依據(jù)居住者的個(gè)人需求分室控制供熱量，使得不同房間存在溫差，但在暖和的室溫中，人體并未到溫差的存在。

PMV和TSV的比較　　 表2 

TSV - 0 +2 測(cè)定項(xiàng)目 單位 采暖前 采暖后 空氣流速 m/s 0.13 0.10 相對(duì)濕度 % 45.9 43.6 空氣溫度 % 18.1 25.0 衣服熱阻 clo 0.54 0.54 PMV -- -2.01 0.05 PPD % 77.34 5.04

四 結(jié)論
　　
　　2001年冬季，對(duì)大連市一戶地板供暖住宅在采暖前后的室內(nèi)外溫濕度善及人體舒適性進(jìn)行了實(shí)測(cè)調(diào)查，其主調(diào)查結(jié)果如
下：
　　1．地板供暖住宅具有蓄熱能力。表現(xiàn)在三個(gè)方面：一日內(nèi)室內(nèi)溫度波動(dòng)范圍采暖后小于采暖前：室外溫度降低了10℃，室內(nèi)仍保持穩(wěn)定的溫度；采暖后，凌晨（0：00）的溫度高于早晨（6：00）的溫度。
　　2．采暖后，由一居住者可根據(jù)個(gè)人需要分室調(diào)節(jié)控制供熱量，不同房間的溫差較采暖前有所增加同時(shí)室溫也升高了，人體在暖和的室溫中，并未感到不同房間之間的溫差。
　　3．在測(cè)試期間，主臥室溫度低于客廳溫度，其原因?yàn)橹髋P室有西南兩面外墻，客廳僅有朝西的外墻。
　　4．受冷風(fēng)滲透及樓板雙向傳熱的影響，主臥室內(nèi)靠近窗戶的垂直方向出現(xiàn)了上部溫度高，地面溫度低的溫度分布狀況。但就住宅其他位置的垂直溫度分布看，客廳的上下溫差（0.1m、1.2m）多集中在-1.3℃～1℃，地板供暖的舒適性仍很高。
　　5 采暖后的室外相對(duì)濕度較采暖前提高了20%，而室內(nèi)相對(duì)濕度變化不大，并處于舒適的范圍（40%～60%）之內(nèi)。可見輻射采暖方式可使室內(nèi)相對(duì)濕度適中，居住者無干燥感。
　　6 對(duì)于人體舒適性的評(píng)價(jià)指標(biāo)值PMV低于實(shí)測(cè)的熱感覺值TSV，主要是在PMV的計(jì)算中，近似認(rèn)為平均輻射溫度等于空氣溫度造成的。