建筑热环境参数测量实验方法

‘壹’ 室内外热环境参数的测定实验评价怎么写

1
【
实验名称
】室内外热环境测试

【
实验性质
】综合性实验

【
实验任务
】测试不同类型建筑、不同建筑空间的热环境，对室外气象因素对室内热环境的
影响进行分析，并根据分析结果针对建筑热工设计提出结论性意见。

【
实验目的
】

通过实验，使学生了解室内外热环境参数测定的基本内容，初步掌握仪器仪表的性能和
使用方法，进一步感受和了解室外气象因素对建筑热环境的影响。

【
实验内容
】

建筑室内外热环境参数的测定主要分为室内热环境测定和室外热环境测定两部分。
其中：

室内热环境参数的测量主要包括
2
个方面的内容：

■

温度的测定

■

空气相对湿度的测定

室外热环境参数的测试同样主要包括
2
个方面的内容：

■

温度的测定

■

空气相对湿度的测定

■

风环境的测定

【
实验仪器设备
】

1
、室内热环境的测定主要使用
TESTO174H
温湿度记录仪。

2
、室外热环境参数的测定主要使用温湿度记录仪及
8910
便携气象站。

【
实验方法和步骤
】

1
、室内热环境参数的测定

（
1
）将记录仪与计算机连接，设置记录仪时间及存储间隔等信息；

（
2
）选择测点，注意避免测点受到日照等因素的影响；

（
3
）选择完整时间段对选定测点和室外温湿度进行测试；

（
4
）上传数据，进行数据整理和处理；

（
5
）结合测点房间的特点（建筑形式、外环境、布局、朝向、围护结构等等）对实测数据的
差异进行分析，提出建筑热工设计的改进型意见及设计原则；

测点
A
位于建艺馆地下一层综合实验室西侧，有西向外墙外窗，有采暖；

测点
B
位于建艺馆地下一层综合实验室西侧，无外墙外窗，有采暖，暖气配置较少；

测点
C
位于建艺馆地下一层综合实验室构造展室，无外墙外窗，无采暖；

2
【
数据整理
】

根据提供的数据图表选择所研究的时间段（周期
10
个小时）
，将对应的时刻、数据参数
填入表格。

【
分析
】

根据数据结果分析同样外扰作用下不同室内环境的原因。

【
结论及建议
】

根据分析结果，
归纳建筑热环境影响因素及其影响机理，
提出通过建筑设计和设备等
多种措施改善室内热环境的建议。

‘贰’ 建筑环境学研究的主要内容与方法是什么

建筑环境学是一门反映人－建筑－自然环境三者之间关系的科学，是了解人和生产过程需要何种室内外环境，掌握室内外环境形成的特征和影响因素，通晓改变或控制特别是室内环境的基本原理与方法，为创造人工环境提供理论基础。
建筑环境学主要研究建筑内外的空间环境，其主要内容有：
1、建筑外环境
2、室内空气环境
3、建筑热湿环境
4、建筑声环境
5、建筑光环境
6、建筑环境的综合控制与评价
人类在日常生活中无时无刻不在接受着建筑环境的影响。
建筑环境学从现有建筑的环境出发，掌握现有建筑环境的特点、基本理论与变化规律，以寻求现有建筑环境的不足，为通过工程设计达到改善建筑环境，提供必要的理论基础。
对现有建筑环境的研究方法根据参数不同可归纳为两大类，一类是针对环境宏观参数进行研究，另一类是针对环境的场参数进行研究。
随着计算机技术、测试仪器和测定技术的发展，实验方法研究建筑环境的范围不断的得到扩大，建筑环境研究方法的内涵不断地得到加深，必将趋于多样和复合化。

‘叁’ JTRG-B型建筑热工温度与热流自动测试系统是用于对建筑围护结构的哪几方面测量呢

TRG-B型建筑热工温度与热流自动测试系统是在充分吸收国内外各种温度和热流检测系统的优点基础上，利用世界最前沿的技术，专门为节能建筑维护结构试验室热工性能测试系统。通过对建筑围护结构内外表面温度、空气温度、热流密度的测量，直接计算出该建筑围护结构传热系数K值等参数。主要用于建筑节能现场及实验室K值检测。数据可以保存在电脑里随时调用、打印。

‘肆’ 环境温度的环境温度测量方法

环境温度是用来表示环境冷热程度的物理量。鉴于反映环境温度的性质不同，其测量方法主要有以下几种。
（1）干球温度法：将水银温度计的水银球不加任何处理，直接放置在环境中进行测量，得到的温度为大气温度，又称气温。
（2）湿球温度法：将水银温度计的水银球用湿纱布包裹起来，然后放置在环境中进行测量，由此法所测得的温度是湿度饱和情况下的大气温度。干球温度和湿球温度的差值，反映了测量环境的湿度状况。
湿球温度与气温、空气中水蒸气分压间存在一定的关系式：
he（Pw−Pa）=hc（Ta−Tw） （1）式中：
he——热蒸发系数；
Pw——湿球温度下的饱和水蒸气分压（湿球表面的水蒸气压强），Pa；
Pa——环境中的水蒸气分压，Pa；
hc——热对流系数；
Ta——干球温度，℃；
Tw——湿球温度，℃。
（3）黑球温度法：将水银温度计的水银球放入一直径为15cm外涂黑的空心铜球中心进行测定。此法的测量结果可以反映出环境热辐射的状况，关系式为：
Tg=（hcTa+hrTr）/（hc+hr） （2）式中：
Tg——黑球温度；
hc——热对流系数；
Ta——干球温度，℃；
Tr——平均辐射温度，℃；
hr——热辐射系数。
以上3种方法测定的温度各代表一定的物理意义，各值之间存在较大差异，在表示温度时必须注明测定时采用的测量方法。

‘伍’ 怎么通过简单实验测出热物性参数

.：氦焓值。。具体的添加方法你在NIST的网站可以找到详细说明, s，如 Enthalpy首先。就是 "., Temperatur。 然后, K.1 MPa (1bar).) 上式计算结果就是 0。建立环境变量。;=", MPa 。，计算根据 压力(P) + 温度(T), 0, m，加入Excel，你的要把PropRef 作为Add-in。、添加加载项AddIn。 加入步骤。;函数名字"。， 50 K 条件下的氦气焓值;SI"：在一个单元格输入 =Enthalpy(";，你就可以直接在Excel中进行批量计算流体性质了。，单位为 SI 国际单位(kg。, Density 等等、建立REFPROP加载项; 具体的函数名字可以在 (fx) 那个按钮里的“用户自定义函数”中找到,"。;PT"。;, 50) 解释, kmol,"。; + "Helium"。 举例——计算氦的焓值.1。。

‘陆’ 地热测量方法

在大面积地热调查中，可以用红外扫描方法来圈定地热异常的范围。在区域的或局部的地热调查中，通常有深孔温度测量（1000m左右）、浅孔温度测量（50～200m）、浅层 土壤温度测量（2～30m）和1m测温法。

（一）地热测量仪器

1.温度计

钻孔测温使用的仪器有最高水银温度计、电阻温度计和半导体热敏电阻温度计等。实际测量中可根据具体情况灵活使用。

2. 热导率的测量仪器

岩石的热导率值基本上是在实验室进行的。但土壤一类松散物质可以采用就地测量方 法。实验室测量方法有稳态法和瞬态法。稳态法比较精确，但比瞬态法需要更多的时间。在我国，常用的仪器是稳定平板热导仪，也可以用导热探棒在现场直接测量热导率。

就地测量方法的优点在于能够测量岩石在原始状态的特性；另一优点是速度快。为了 测量深海沉积物、土壤、砂、黏土、雪和冰等一类松散物质的热导率，有各种就地测量技 术，其结果都只能反映测量探头周围的瞬时热状态。近几年已采用一种两用探头在钻孔内 同时测量地温梯度和热导率值。

（二）地热测量的工作方法

地热测量在地热调查中具有十分重要的意义，由于地热异常区的热量可以通过传导而不断地向地表扩散，测量地下一定深度的温度和天然热流量，便可以圈定地热异常区，并 大致推断地下水的分布范围。

地热测量可在一定间隔的点、线组成的测网上进行。测线方向一般应垂直于地热异常 的长轴或储热、导热构造的方向。测网密度应根据地热异常形态、规模等确定，如控制地 下热水的构造不清，热异常形态复杂，则测网密度应加大；若覆盖层较厚，地热异常不明 显，测网密度可适当放稀，而扩大测量面积。

地热测量的深度应根据储热构造的埋深、温度及当地的水文地质、气候条件而定。在埋深较小的高温地热区，由于地表地热异常明显，可采用浅部测温。浅部测温包括地表温 度调查和浅孔地温调查两类。

地表温度调查是测量土壤的温度和温度梯度，由于1m深处的地温已不受气温瞬息 变化的影响，所以可采用1m深度的测量，即米测温法，也可在深2～30m的浅孔中用 温度计进行测量。由于近地表地热异常的延伸范围一般较小，故点距应小于50m，大 多在10～30m之间。

浅孔地温测量的孔深一般在50～200m之间，钻孔间距取决于地热异常的范围。其优 点在于不受地表气候变化的影响，但钻进费用较土壤温度测量高。

深孔地温测量的孔深较深，一般在1000m左右，主要了解深层热状态。

在覆盖层较厚的地热区，地表没有地热异常显示或显示微弱的情况下，多采用钻孔测 温方法。由于钻孔中的原始岩体温度已受到钻探、井液或空气循环等技术活动的破坏，因 此，为使测得的地温梯度尽量接近于原始地温梯度，一般要求在终孔后相当一段时间（一 般为数天至半月），待孔中气温和井壁岩层温度达到稳定平衡以后，再进行地温梯度测量。测量时，将半导体热敏电阻温度计通过电缆放入钻孔中，逐点测量地温的垂向变化。

（三）地热测量资料的整理和图示

地热测量取得的数据是极其重要的第一手资料。为了获得有关地热异常空间分布及其规模的正确结论，必须对所收集的与地热场有关的原始资料和原始测温数据进行全面分析，分类评价。

在综合资料之前，需要了解钻孔温度是否已经恢复平衡。长期静止的钻井、基井、生 产井、水位变化不大的水文观测孔以及终孔后稳定3～5天以上的钻孔测温数据可作为基础数据。钻进过程中的井底温度、关井测静压时的井温以及矿井平巷浅孔（通常要超过5m）的温度可作为同类数据的对比和参考数据。径流影响强烈的自流井和干井内的温度 曲线不能作为地温资料处理。如果目的在于确定热流密度，则应选择当地最深、又无地下水运动影响的钻孔温度资料。

根据全区内各钻孔的温度曲线，可以分别求得钻孔内各岩层的地温梯度及全区各岩层的平均地温梯度，然后按照式（6-3），利用岩心标本测得的岩石热导率κ，求得钻孔中 各岩层的热流密度，并进而求得全区各岩层的平均热流密度值。

对于浅孔测温数据特别是米测温数据，由于它受温度周期变化，不同地表状况的干扰，地下水活动，高程和山的阴坡、阳坡及人为干扰等影响，所以应作温度校正。

1.温度周期变化对米测温的影响与校正

太阳热辐射的周期性变化引起的近地表气温的周期性变化，由于热交换，势必影响到 地温场的分布。

年变的校正要根据工作区的大小、工作时间的长短、工区条件分别采取不同的方法，若工作时间不长，且地形较平坦、岩性较均一、地表状况不复杂，可采用测量相对地温方 法。这种方法是将所测各点的温度值分别减当天基点温度值，就可得到各测点的相对温度 值。当基点温度变化较大时（大于0.3℃），用内插方法进行改正，最后将测区各测点相对地温值换算为以工作期内某一时间为准的地温值，并以此温度值绘图进行解释。如果能在气温变化平缓的月份开展浅层测温工作，年变影响将大大减弱。

当工区较大、工作时间较长、地表状况也较复杂时，由于所选基点与野外实测孔的年 变往往不能同步，因而采用不同基点进行分别校正。当其工作量大且不易取得较好效果 时，可利用热扩散系数值计算某深度相对地表温度变化延迟量的方法进行年变校正。

2.不同地表状况的干扰与校正

地表状况不同是指土壤性质、岩性分布、覆盖条件、植被等地表状况的不同。即使地 球内部向外部传递的热量不发生变化，由于岩石的热力学性质不同，也会引起地下温度的 变化，影响温度分布的热力学参数主要是热导率、热扩散率及放热系数。地表状况校正可 采用剖面校正法、统计校正法、热扩散系数校正法及放热系数校正法。

剖面校正法是在背景场上选择同时穿过几种不同地况的剖面，利用增设感温元件或重复观测的方法，对地表状况不同的地段进行反复测量，按不同地表状况分界处的温度跨度确定校正值。

统计校正法是在野外施工之前，根据踏勘对测区进行分类，在分布较广的不同地表状 况的地方，分别选择分布均匀且易保存的若干测点。施工期间，根据不同月份定期观测，每次每个测孔重复观测3～4次，经过总基点校正，将每孔平均值作为该孔温度值，再求出某地表状况平均值作为该地温值。

热扩散系数校正法是按地表状况类型分别选取若干测点，按一定时间间隔（或每月）测定各点的土壤热扩散系数值，按年变校正方法，计算各种类型地表状况的校正系数。

放热系数校正法是以测区内地表状况不同、放热系数不同为依据，通过测量1m深处 的温度与温度梯度，然后求出放热系数值，根据不同地表状况下的平均放热系数差值进行校正。

3.地下水活动的影响

地下水是活跃的地质因素，在地表浅部尤其是在地表附近分布广泛，且易流动。地下 水具有较高的热导率和较大的热容量，以传导和对流两种方式传递热量。浅层地下水的活 动会影响区域地温场的分布，从而成为浅层测温的干扰因素。

在开启性泄流盆地，地下水起着冷却和降温作用，在封闭性滞流盆地，地下水相对停 滞，水温和围岩温度趋于一致，地下水对地温场影响不大。在半开启性滞流盆地，盆地中 心无泄水区存在，地下水相对停滞，而在盆地边部，由于大气降水渗入对地下水也会有相 当大的影响。

由于地下水的普遍存在，给米测温工作带来较大的困难。勘查地下热水所得到的地温异 常受地下水活动的影响，往往使异常幅度大大降低，地温异常形态发生变化，使地温异常的 最大值从热水导水断裂的正上方发生偏移。各个工区的地下水活动有其本身的特点，目前尚 无适当的方法对地下水的干扰进行有效地校正。实践表明，即使地下潜水位变化较大，地下 水垂向和横向活动剧烈的地区，米测温虽然很难指明高温异常的确切位置，但仍然可以反映 地热异常区的大致范围。由此，不能简单地从观测到的温度最大值推断热储的地下位置，应 尽力收集有关的水文地质、构造地质资料，以求对测温结果作出正确的解释。

4.高程和山的阴坡、阳坡及人为干扰的影响及校正

地形的起伏或测点位于山坡的阴坡、阳坡，使测点接受日照量存在明显差异。实际工 作中，地温场与相应的地形剖面线位置密切相关。地形斜度不大于5～7℃时，1m深处的温度不受地形起伏的影响。在地形起伏较大的测区内，应参考年平均温度和高程的关系。简单的校正办法是地形每上升或下降1m时，温度增或减0.01℃，在山前地带、山区及地形被强烈切割的地区，还应考虑地表倾角不同时的校正值。

距离阳坡越近的测点温度越高，反之，测点位于长期避阳处温度较低。在野外记录中考虑了这种影响因素，通过简单的对比实验即可求出校正值。

地表水及明显的地物会影响测温的质量。这些因素可使近距离内温度发生大幅度畸 变，但其影响范围有限，且沿平面衰减迅速，为此干扰可通过踏勘剔除。

为了便于成果解释，测点应尽量避开地形突变的边坡、冲沟、河漫滩、湖岸、沼泽 地、涌水处及树木、高大建筑物的长期背阴处，尽量选择地表状况大致相同的地段安放感温元件进行温度测量。

5.地温测量的几种主要成果图件

（1）钻孔地温剖面图

该图是根据钻孔内不同深度上的温度值绘制而成。通常将此曲线附在钻孔水文地质柱状图上，以便与钻孔的水位、流量及地层结构等进行对比分析。对于浅孔测量没有此图。

（2）等温线断面图

该图是研究地热变化的重要图件。图中除了应将各钻孔的地温数据标在图上并勾绘等温线外，还应将地层岩性、断裂、裂隙、热岩溶蚀以及钻孔的涌水、漏水、水位等资料表示在图上，以便进行分析对比。

（3）等温线平面图

这种图通常是以地形地质图为底图，根据各测点同一深度的地温数据绘制而成。该图对于了解地热异常区的平面形态，寻找和圈定高温中心具有重要意义（田钢等，2005）。

‘柒’ 说出至少三种具体的热分析方法，它们分别测量什么参数与温度的关系

热重TG，样品的失去重量的过程。
差热DTA，样品与参比物之间的温度差。
热机械TMA，样品的膨胀系数。
DTG，热重微分，失重速率
DSC，差示扫面量热法

‘捌’ 热舒适的现场测试

对于一般的情况，我们可以直接采用热舒适测试系统现场测试室内干球温度、相对湿度、风速等热环境参数，再结合以问卷方式和ASHRAE的7级热舒适指标，调查记录居民的热感觉，也可以再得出热环境分布情况。由于人的个体差异，一种100%满足所有人舒适要求的热环境是不可能存在的。因此任何室内气候必须尽可能地满足大部分人群的舒适要求。人的主观适应性可以被认为是产生实验室研究和实地测试的结果差异的一个主要原因，这种适应性包括生理的、行为的，最主要是心理上的适应性。有关文献就曾指出热感觉的评判在很大程度上取决于人员背景和对环境的一种期望。所以，舒适性研究应该既有实验室的实验，又不能忽略实地的测试分析。他们认为建筑形式、气候、种族等因素的差异可能造成世界各地人们在相同的热环境中热感觉不同，对热舒适性的要求也不同。
目前，ASHRAE 55-2004和ISO 7730是普遍采用的评价和预测室内热环境热舒适程度的标准。不同的是ISO标准中没有规定湿度的范围 尽管如此，由于这两个热舒适标准并没有考虑地域、气候变化等因素，所以其适用性受到各国学者不同程度的质疑。
对室内热舒适性的评价指标规定，我国可依照的相关标准包括《中等热环境PMV和PPD指数的测定及热舒适条件的规定》(GB/T 18049—2000)、采暖通风与空气调节设计规范(2001年版)等。

‘玖’ 测量高温的方法

测量高温的方法有很多。
我们平时常用的玻璃温度计多为水银温度计，里边装的是汞。汞的沸点为356.95℃，这对于测 量一般气温是足够用的。但是，工业上有时要测量上千度的温度，这样一来，水银温度计就 不能用了。人们于是找到了金属镓来帮忙。
测量高温可以利用镓，镓的沸点很高，为2070℃，但熔点很低，只有29.78℃。也就是说，把镓入在手上，人的体 温就能使之熔化。这一性质决定，用镓来测量29.78℃到2070℃内的温度最为适宜。人们把 镓充入耐高温的石英细管中，做成高温温度主，广泛用于工业领域。
测量高温可以用热电偶温度计，它用于超高温的测量，它的的工作原理是：
两种不同的导体接触构成回路时，回路中将产生电势，这种电势的大小直接与两个接点之间的温度差有关，这种现象称为热电效应。利用热电效应制成的感温元件就是热电偶，利用热电偶作为感温元件组成的温度计就是热电偶温度计。
在古典电子理论中，热电势由温差电势和接触电势两部分构成。
温差电势是由均质导体的两端温度差引起的。接触电势是当两种不同的导体A与B接触时，因两者的自由电子密度不同，在接触点产生电子扩散，而形成的电势。接触电势不但是温度t的函数，其对热电势的贡献也远比温差电势大。
测出热电偶因为温度变化产生的热电势，根据热电势和温度变化之间的函数关系就能知道引起热电势的温度值。
我所知的目前测量的温度可以精确到0.1度，再精确些在技术上也是可以做到的，但是过分精确的实际意义并不大。
测量高温可以用到热电偶，耐热温度要大于热电阻，但价格是热电阻的三四倍。一般的砖厂都用热电阻，最高耐热温度也能达到1300度。不管是哪一种，他们输出的都是电流信号，通过变送器将这些电流换算成4-20mA的电流，然后再输送到数显仪，变成你要的数据。

‘拾’ 高温的测量方法

测量高温的方法有很多。
我们平时常用的玻璃温度计多为水银温度计，里边装的是汞。汞的沸点为356.95℃，这对于测 量一般气温是足够用的。但是，工业上有时要测量上千度的温度，这样一来，水银温度计就 不能用了。人们于是找到了金属镓来帮忙。
测量高温可以利用镓，镓的沸点很高，为2070℃，但熔点很低，只有29.78℃。也就是说，把镓入在手上，人的体 温就能使之熔化。这一性质决定，用镓来测量29.78℃到2070℃内的温度最为适宜。人们把 镓充入耐高温的石英细管中，做成高温温度主，广泛用于工业领域。
测量高温可以用热电偶温度计，它用于超高温的测量，它的的工作原理是：
两种不同的导体接触构成回路时，回路中将产生电势，这种电势的大小直接与两个接点之间的温度差有关，这种现象称为热电效应。利用热电效应制成的感温元件就是热电偶，利用热电偶作为感温元件组成的温度计就是热电偶温度计。
在古典电子理论中，热电势由温差电势和接触电势两部分构成。
温差电势是由均质导体的两端温度差引起的。接触电势是当两种不同的导体A与B接触时，因两者的自由电子密度不同，在接触点产生电子扩散，而形成的电势。接触电势不但是温度t的函数，其对热电势的贡献也远比温差电势大。
测出热电偶因为温度变化产生的热电势，根据热电势和温度变化之间的函数关系就能知道引起热电势的温度值。
我所知的目前测量的温度可以精确到0.1度，再精确些在技术上也是可以做到的，但是过分精确的实际意义并不大。
测量高温可以用到热电偶，耐热温度要大于热电阻，但价格是热电阻的三四倍。一般的砖厂都用热电阻，最高耐热温度也能达到1300度。不管是哪一种，他们输出的都是电流信号，通过变送器将这些电流换算成4-20mA的电流，然后再输送到数显仪，变成你要的数据，这些并不难，只要你买了这些东西，销售方就会把这些都弄好。