現代住宅和輕型商業建筑中常用的采暖方式有強制空氣采暖,比如空調;還有水力采暖系統,比如輻射地板采暖。
如何保持舒適性
保持人體的舒適性,其實不是如何向身體供熱的問題,而是控制身體如何散熱熱量的問題。
當人體熱量散失的速度與熱量產生速度相同時,人才會感到舒適。如果熱量散失的速度快于或慢于其產生的速度,則會感到某種程度的不適。
那么我們應該來研究人體的散熱機制。下圖顯示了靜息者的身體散熱的各種途徑。
圖片來源《Modern_Hydronic_Heating》
身體的大部分熱量是通過熱輻射散失的。其余的熱量損失是通過對流,蒸發,呼吸和少量傳導而發生的。
建筑環境中的大部分冷面會使人體感覺不舒適,如大窗戶、冷感地板等。
輻射地板或輻射天花板的散熱方式會提高房間的平均表面溫度。設計合理的水力系統可同時控制房間的空氣溫度和表面溫度,以保持最佳舒適度。
在水力采暖的建筑物中,舒適的濕度水平也更容易保持。
溫度曲線
使用空氣采暖有一個明顯的物理現象是存在空氣溫度分層。熱空氣往上升,冷空氣往下沉,這也是空氣采暖往往得不到一個好效果的原因。
如下圖所示,人體理想的溫度曲線是紅色這條,頭冷腳熱。
圖片來源《Modern_Hydronic_Heating》
左圖是強制空氣采暖,得到的效果是靠近天花板左右的上層區域最熱,靠近地面部分最冷。
在不舒適的同時,也造成了熱能的浪費,熱量集中在了不需要的區域。
右圖是輻射地板采暖,溫度曲線與理想的溫度變化曲線基本吻合。
它很好的加熱了建筑物內身體主要的輻射面,當空間進行輻射供熱時,只要維持較低的空氣溫度就能保持很好的舒適度。能夠很好的做到頭冷腳熱,熱量能夠被很好的利用。
潔凈和安靜
除了輻射地板采暖帶來良好的熱舒適度以外,還有利于維持室內環境的潔凈和安靜。
在強制空氣采暖的環境中,往往不可避免的造成建筑物內灰塵及其他顆粒的傳播。風管內部多年運行也會有許多積灰。
圖片來源《Modern_Hydronic_Heating》
此外,空氣吹風造成的室內噪音也不容小覷。
因此,這些特性使水力采暖成為家庭影院,閱覽室或錄音室等聲音敏感區域的理想選擇。
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