赣南地区低温地板辐射采暖效果研究

摘要

赣南地区位于江西南部属于夏热冬冷地区，夏季炎热、冬季寒冷而且长期湿度大，但被国家列为非采暖区，冬季不采暖导致室内热舒适性较差。为了改善室内热环境现状，该地区居民开始使用空调、电暖气、烤火等方式取暖，然而这些取暖方式也引起了新的问题如室内热舒适度及建筑能耗问题。低温辐射采暖是当今比较成熟的一种采暖方式，它能利用各种低品位能源而且采暖效果明显，目前在赣南地区使用较少，因此如何证明低温辐射采暖在赣南地区具有使用价值以及结合该地区气候和地域特点利用低温辐射采暖技术改善室内热舒适度及建筑能耗问题值得我们深入研究。为此我们对该地区进行调查分析了解该地区是否具有采暖的必要，并在此基础之上结合该地区气候和地域特点进一步研究该地区低温辐射采暖的效果，得到如下结论：
　　(一)赣南地区冬季室内热环境调查分析。统计分析该地区人们对室内热环境的主观评价和采暖必要性的评价、热舒适行为以及采暖前后室内热环境的变化和对人体热舒适的影响等。结果表明：(1)综合考虑冬季室内热环境状况以及采暖前后对人体健康的影响，59％的被调查者认为该地区冬季有采暖的必要。(2)室内采暖以空调为主(占33%)，其次是地板辐射采暖，而采用烤火、电暖炉等方式取暖的较少。(3)被调查者针对不同的采暖方式给予舒适度评价不同，相对而言地板辐射采暖室内的舒适度评价更高。
　　(二)室内热环境数值模拟分析。结合赣南地区冬季气候及地域特点，利用数值模拟理论分别对低温辐射采暖和空调采暖系统室内热环境进行数值模拟计算，并通过现场实测验证数值模拟模型边界条件设定的合理性；最终结合人体主观评价调查来分析室内热舒适的影响因素如空气湿度、温度、流速等的分布。结果表明：采暖室内空气温度、湿度、流速等因素的分布均受到外界气候条件的影响，但采暖方式的不同其室内影响程度不同，与空调采暖相比低温地板辐射采暖系统室内：(1)空气温度的分布特性更能满足人体舒适温度要求(18~24℃)，而且在相同的室内设计温度时，其平均空气温度比空调采暖高2~3℃；(2)受到空气温度分布的影响空气湿度会降低，但是能满足舒适湿度要求(30~60%)；(3)在人员活动范围内CO2的浓度更小(104~108ppmv)；总体而言室内热环境分布更能满足人体舒适要求。
　　(三)采暖系统的评价分析。利用舒适性指标(PMV-PPD)、节能指标(η)及费用年/现值指标(AC/PC)对两种采暖系统进行评价。结果表明，与空调采暖相比：(1)采暖室内PMV-PPD的分布受到外界气候条件的影响，离外墙越近其效果越明显，但是在人员活动区域范围内低温地板辐射采暖系统室内的PMV-PPD的分布更能满足舒适要求；(2)相同的室内温度，低温地板辐射采暖系统可节约高达15%的能耗；(3)低温地板辐射采暖系统的初投资高，但运行费用低，而且使用寿命年限长，在长期的使用过程中费用年值和费用现值都低，具有较好的经济效益。

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第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 国内外研究现状

1.3 目前存在的问题

1.4 本文研究内容及思路

1.5 研究目的及意义

第二章 低温辐射采暖系统换热原理及特点

2.1 辐射采暖系统的换热原理

2.2 低温辐射采暖系统形式

2.3 地面垫层的结构形式

2.4 施工工艺流程

2.5 低温辐射采暖系统的优缺点

2.6 本章小结

第三章 赣南地区冬季室内热环境调查分析

3.1 我国气候分区与赣南气候特点

3.2 问卷调查目的及内容

3.3 问卷调查结果分析

3.4 本章小结

第四章 室内热环境数值模拟

4.1 数值模拟计算的理论基础

4.2 数值模拟的物理数学模型

4.3 室内热环境舒适性评价指标

4.4 现场实测与数值模拟分析

4.5 数值模拟结果及分析

4.6 本章小结

第五章 采暖系统的评价

5.1 热舒适性分析

5.2 节能性分析

5.3 经济性分析

5.4 本章小结

第六章 结论和展望

6.1 结论

6.2 创新点

6.3 展望

参考文献

附录A 冬季室内热环境调查表

致谢

攻读学位期间的研究成果