现代住宅和轻型商业建筑中常用的采暖方式有强制空气采暖,比如空调;还有水力采暖系统,比如辐射地板采暖。
如何保持舒适性
保持人体的舒适性,其实不是如何向身体供热的问题,而是控制身体如何散热热量的问题。
当人体热量散失的速度与热量产生速度相同时,人才会感到舒适。如果热量散失的速度快于或慢于其产生的速度,则会感到某种程度的不适。
那么我们应该来研究人体的散热机制。下图显示了静息者的身体散热的各种途径。
图片来源《Modern_Hydronic_Heating》
身体的大部分热量是通过热辐射散失的。其余的热量损失是通过对流,蒸发,呼吸和少量传导而发生的。
建筑环境中的大部分冷面会使人体感觉不舒适,如大窗户、冷感地板等。
辐射地板或辐射天花板的散热方式会提高房间的平均表面温度。设计合理的水力系统可同时控制房间的空气温度和表面温度,以保持最佳舒适度。
在水力采暖的建筑物中,舒适的湿度水平也更容易保持。
温度曲线
使用空气采暖有一个明显的物理现象是存在空气温度分层。热空气往上升,冷空气往下沉,这也是空气采暖往往得不到一个好效果的原因。
如下图所示,人体理想的温度曲线是红色这条,头冷脚热。
图片来源《Modern_Hydronic_Heating》
左图是强制空气采暖,得到的效果是靠近天花板左右的上层区域最热,靠近地面部分最冷。
在不舒适的同时,也造成了热能的浪费,热量集中在了不需要的区域。
右图是辐射地板采暖,温度曲线与理想的温度变化曲线基本吻合。
它很好的加热了建筑物内身体主要的辐射面,当空间进行辐射供热时,只要维持较低的空气温度就能保持很好的舒适度。能够很好的做到头冷脚热,热量能够被很好的利用。
洁净和安静
除了辐射地板采暖带来良好的热舒适度以外,还有利于维持室内环境的洁净和安静。
在强制空气采暖的环境中,往往不可避免的造成建筑物内灰尘及其他颗粒的传播。风管内部多年运行也会有许多积灰。
图片来源《Modern_Hydronic_Heating》
此外,空气吹风造成的室内噪音也不容小觑。
因此,这些特性使水力采暖成为家庭影院,阅览室或录音室等声音敏感区域的理想选择。
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