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兰州市住宅建筑冬季室内物理环境测试研究

2014-12-04王建华

建筑设计管理 2014年7期
关键词:加湿器套房室内空气

王建华

(兰州交通大学 建筑与城市规划学院,兰州 730070)

0 引言

兰州市地理位置北纬 36°03′,东经 103°40′,是中国陆域版图的几何中心,属中温带半干旱大陆性气候,昼夜温差大、降水量少。兰州年平均降水量360 mm,年平均气温9.1℃,最冷月为1月份,最冷月平均气温7.3℃左右,最低日平均温度-15.8℃,冬季室外平均风速0.6 m/s,全年日照时数平均2 446 h,冬季日照率63%,年平均温度9.1℃。在我国建筑热工设计分区中,属于寒冷地区,冬季设有采暖,采暖室外计算干球温度-11℃。

人的居住、工作、生活有70%的时间在建筑物内,舒适的室内环境对人的健康有利,而且会提高人们的工作效率。我国寒冷及严寒地区,冬季室内设有各种取暖设施。建筑物室内的采暖一方面提高了室内温度,但同时会导致室内相对湿度偏低,人们会感到上呼吸系统干燥和不适。于是,寒冷及严寒地区的城市和城镇建筑中,冬季人们采用加湿器等设施增加室内空气湿度。为详细调查研究兰州市季住宅室内温度及干湿情况,2013年底作者选取典型6套住宅进行了测试研究。

1 测试建筑

1.1 测试地点

测试建筑选择在兰州市安宁区兰州交通大学校内及周边,兰州交通大学校内3套住宅、5个房间,校外2套住宅、4个房间。校内3套编号为№1-№3,校外2套编号为№4-№5。

1.2 测试建筑及围护结构

套房№1在6层,所在建筑共6层,3室1厅,南北通透,1990年建造,370 mm厚黏土实心砖墙。套房№2在4层,所在建筑共6层,3室1厅,南北通透,1990年建造,370 mm厚黏土实心砖墙。套房№3在5层,所在建筑共18层,1居室,西向,2002年建造,300 mm厚加气混凝土砌块,外保温。套房№4在15层,所在建筑共15层,3室2厅,南北通透,2003年建造,300 mm厚加气混凝土砌块,外保温。套房№5在9层,所在建筑共12层,3室2厅,南北通透,2003年建造,300 mm厚加气混凝土砌块,外保温。

2 测试内容、条件

2.1 测试内容及时间

测试内容为室内空气温度和空气相对湿度。测试时间为2014年1月18日-19日。测试时间各建筑内处于正常日常生活状态,室外气候状况为典型的兰州市冬季日,晴天,气温较低,空气干燥,测试前后2周无降雪,地面也没有积雪。

2.2 测试仪器

室内空气温湿度的测试采用自记式温湿度计(TP-TRHDP-1温湿度传感器),温度精度为0.4℃,相对湿度精度为3%,10 min记录1次数据,测点设在房间中部、距地面1.2 m。

2.3 测试房间状况

套房№1内选取2间南向卧室测试,编号№1-1,12 m2大小,有适量花卉盆景;编号№1-2,14 m2大小,无花卉盆景,设有家用小型加湿器,室内有人活动时开启。

套房№2内选取南北朝向卧室各1间测试,编号№2-1南向,12 m2大小,无花卉盆景,无加湿器;编号№2-2北向,14 m2大小,无花卉盆景,无加湿器。

套房№3西向,编号№3-1,30 m2大小,有较多花卉盆景,设有家用小型加湿器,室内有人活动时开启。

套房№4内选取北向客厅和卧室各1间测试,编号№4-1北向,10 m2大小,有适量水生类花卉盆景;编号№4-2北向,40 m2大小,有适量水生类花卉盆景,无加湿器。

套房№5内选取北向客厅和卧室各1间测试,编号№5-1北向,40 m2大小,有适量花卉盆景,无加湿器;编号№5-2南向,10 m2大小,有适量花卉盆景,无加湿器。

3 测试结果及分析

3.1 室内空气温度

图1为1月18日-19日套房№1和套房№2室内温度测试结果;图3为1月18日-19日套房№3、№4和套房№5室内温度测试结果。分析结果,测试房间绝大部分时间冬季室内温度处于18~22℃之间,满足《采暖通风与空气调节设计规范》(GB 50019-2003)中规定的民用建筑冬季空调温度为18~22℃的范围。

房间№5-2可能由于热水盘管地板辐射采暖系统施工时原因,住户入住以来房间内日温差较大,每日 15∶00 时左右温度达到最大值,2∶00~7∶00时室内温度处于低谷,最大温差达到6℃。看出冬季太阳辐射对于南向房间室内温度影响很大。

3.2 室内空气相对湿度

图2为1月18日-19日套房№1和套房№2室内相对湿度测试结果;图4为1月18日-19日套房№3、№4和套房№5室内相对湿度测试结果。分析结果,房间№4-2相对湿度最高,平均值达到46.4%,最大值为48%,最小值为43.3%。房间№2-2相对湿度平均值为31.6%,房间№1-2相对湿度平均值为33.0%,房间№3-1相对湿度平均值为40.2%。房间№5-2相对湿度变化较大,是由于室内温度日变化较大所致。房间№1-2和№3-1相对湿度有波峰间隔出现,是由于室内电加湿器开启所致,但是加湿器对室内湿度的影响不够大,增值为10%左右。

图1 1月18日-19日套房№1和№2室内温度测试结果

图2 1月18日-19日套房№1、№2室内相对湿度测试结果

有水生植物的房间在室内采暖温度相比高的情况下,比没有任何加湿措施和植物的房间№2-2相对湿度均值大14.8%,比设有普通植物和电加湿随机开启的房间№3-1高6.2%。所测试房间总体上室内空气相对湿度处于《采暖通风与空气调节设计规范》(GB 50019-2003)标准规定的30%~50%的下限值。

图3 1月18日-19日套房№3、№4、№5室内温度测试结果

图4 1月18日-19日套房№3、№4、№5室外相对湿度测试结果

4 结语

1)兰州市住宅室内冬季采暖温度满足《采暖通风与空气调节设计规范》(GB 50019-2003)中规定的民用建筑冬季空调温度为18~22℃的范围,近年建造有保温措施建筑物处于上限值,老建筑物处于下限值。

2)冬季太阳辐射对于南向房间室内温度影响很大,达到5℃以上。

3)兰州市住宅室内空气相对湿度处于《采暖通风与空气调节设计规范》(GB 50019-2003)标准规定的30%~50%的下限值。

4)室内种植适量水生植物对于改善空气相对湿度效果明显,最大均值达到14.8%,最小均值达到6.2%。

5)间歇随机开启的电加湿器对于室内相对湿度的改善不是很理想。

[1]GB 50019-2003,采暖通风与空气调节设计规范[S].

[2]GB T50785-2012,民用建筑室内热湿环境评价标准[S].

[3]王登甲,刘艳峰,王怡,刘加平.拉萨市住宅建筑冬季室内热环境测试评价[J].建筑科学,2011,27(2):20-24.

[4]霍小平,葛翠玉.建筑室内热环境测试与分析[J].建筑科学与工程学报,2005(2):75-78.

[5]JGJ 26-2010,严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准[S].

[6]赵西平,王成林.商业建筑冬季室内热舒适度研究分析[J].西安建筑科技大学学报,2013,45(2):264-268.

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