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利于节能减排的新式房屋

2013-6-10 20:47:33      点击:
中国专利申请号:201120175710X
庄绍林——研究员
 
    现在的房子不管是楼房还是平房,均由门、墙壁、窗、房顶组成。人由门直接进入房间,无升、降温缓冲设备。这种房屋结构,不利于节能减排。现公开一种新式房屋,即房中屋的新式房屋。
人的舒适度与哪些因素有关?
    在中国山东胶南市的冬季,当室外的温度值是零下5℃,而室内温度值是16℃,人在室内感到冷,不舒适。而在同一地点,初春时,当室外的温度值是13℃,此时室内温度值也是13℃,虽然室内温度值13℃比冬季16℃低,但人感到比较舒适。同样也是在同一地点,中春时,室外温度值是18℃,室内温度值是17℃,人反而感到有点热。按经验说,人的舒适度与所处环境温度、湿度值有关,一般是温度16℃~25℃;湿度45%~75%,可上述现象与经验值有矛盾。这是什么原因呢?
冬季,虽然室内温度值是16℃,但室外温度值是零下5℃,相对室内外温差是16℃-(-5℃)=21度,此时室内外温差△T=21度;初春时,虽然室内温度值是13℃,室外温度值也是13℃,室内外相对温差值是13℃-13℃=0度,这时室内外温差△T=0度;中春时,室内温度值是17℃,室外温度值是18℃,相对室内外温差是17℃-18℃=-1度。这样,冬季室内外温差是21度;初春室内外温差是0度;中春室内外温差是-1度,显然是室内外温差值较小的环境人较舒适。哪为什么相对温差小的环境人较舒适呢?这是因为人的舒适度与人对环境的降温或升温的速率有关,其速率较小为好。人为何稍不注意就会感冒呢?这是因为人体与周围环境温差较大的情况下,人体急速向外界传递热量,人体向外释放热量的速率很大,导致人体表面温度急剧降低,使表皮皮囊突然收缩,结果是人体热量而后难以排出,体温不能科学调节,出现不适。实践已证明:人的舒适度与人体体热量的释放或吸收的速率有较大关系;而该速率与人体与环境温差值有直接关系。V=δΔT。此式中δ是比例系数,ΔT是温差值,V是热量变化速率。由此可见,要提高人体舒适度,就要降低人体与环境的温差值,降低人体对环境的热量释放或吸收热量的速率,提高人的舒适度,增大健康系数。
 
 
节能房屋―――房中屋
    一种新式房屋结构就是根据上述原理设计的。这种房中屋的结构是在较大房屋内,用中空玻璃或其他透明保温材料制成房中屋。这种房中屋比传统的屋子有明显的节能效果。
 
房中屋即在原建的房屋内,采用中空玻璃建一个房屋。如下图:
 
 
                        
    图中A为房中屋,其面积是SA,房中C1-C4为窗,M1-M2为门,屋与房C间的面积是SB,房C的面积是SC,设C外的温度值是TC,房中屋B与房C间的温度值是TB,房中屋A的温度值是TA,人在A内的身体降温速率主要是TA与TB有关,主要决定于TA与TB之温差值即△TAB,因为TB>TC,TCTB,.TA-TC=TAC,TA-TB=TAB,因为:TA>TB,TB>TC,,因而,TA-TB
在这里,再叙述一下,物体间热交换速率还与那些因素有关?
1、是两物体的质量比有关。设甲物体的质量是m,乙物体的质量是m乙,其热量传递速率(两物体温度平衡之前),与两物体的质量成反比,相对比越小,受热速率越高。                                           
2、甲乙两物体传热速率与两物体接触面的光洁度有关(两物体还未达到全反射介面时),v∝∑,∑为两物体介面的光洁度。
另外,还与物体形状两物体间的介质特性等因素有关……
 
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