《建筑環境學》課程課內創新實驗設計淺談

上海工程技術大學 機械與汽車工程學院 上海 201620

0 前言

在現今社會，就業競爭愈演愈烈，對大學生的綜合素質要求也越來越高，而大學生的創新能力培養就更加重要。許多高校實施了大學生創新實驗計劃項目，鼓勵發揮學生主體作用的創新性實驗改革，讓學生親自動手參與科研創新活動.《建筑環境學》課程課內創新實驗為建環或能源相關專業大學生提供了創新實踐的機會，提高學生的創新能力，培養學生對建環等相關專業領域科研的興趣。

1 《建筑環境學》課程課內創新實驗目的

《建筑環境學》課程課內創新實驗為室內熱環境參數測試實驗，該實驗系統為空氣源熱泵機組加風機盤管空調系統，通過室內溫度場分布的測定了解室內溫度分布狀況，確定室內溫度不均勻程度，同時了解空調系統工作原理和不同空調送風形式對室內溫度場的影響。另外通過實驗掌握室內不同熱環境參數測量方法和布點方法和不同儀器測量方法。

2 實驗內容及實驗要求

2.1 實驗內容

(1)熟悉空氣源熱泵空調系統工作原理、實驗步驟.

(2)布置室內溫度測點，測試室內溫度，熟悉室內溫度不均勻系數計算方法。

(3)使用不同溫度測量儀器進行測量室內溫度，同時掌握室內速度、墻體表面溫度、黑球溫度、CO2濃度等參數測量方法和儀器使用方法。

2.2 實驗要求 通過實驗可以讓學生掌握室內溫度、室內速度、墻體表面溫度、黑球溫度、CO2濃度等參數測量方法和儀器使用方法。同時使學生掌握實驗原理、實驗方法、實驗數據處理及實驗操作方法，加強實驗能力的培養。通過實驗使學生在實驗的安排、儀表的選擇、現象的觀察、數據的整理、結果的分析以及實驗報告書寫等諸多方面得到訓練。

3 實驗系統介紹

3.1 實驗系統工作原理 冷熱源為空氣源熱泵機組，空氣源熱泵機組提供熱水或冷水輸送到末端進行采暖或供冷，工作原理如圖1所示。供水溫度改變采用熱泵機組供水溫度設定。循環水泵采用變頻器，可以實現供水量調節。水流量測量采用渦輪流量計，供水和回水溫度的測量采用鉑電阻pt100。另外，該系統還可以采用空氣源熱泵為冷熱源，末端設備可以采用新風機組和風機盤管或普通地板輻射采暖系統。

3.2 空調供暖實驗步驟

(1)室內測點的布置。空調房間區域內溫度分布的測定：主要測定空調房間區域內(離地2m以下)不同標高平面上各點的溫度，繪出平面溫差圖，進而確定不同平面中區域溫差值。空調房間測點布置要求：距墻內表面0.5～1m，離地面0.3m以上，劃分若干橫向和豎向測量斷面，形成交叉網格，每一交點為測點；一般測點水平間距為1～3m，豎向間距為0.5～1.0m，根據精度要求決定疏密程度；測點數應不少于5個；在對溫濕度波動敏感的局部區域，可適當增加測點數。

(2)首先啟動空氣源熱泵機組、冷卻水泵、冷凍水泵、風機盤管等設備。

圖1 空氣源熱泵實驗系統

(3)實驗房間剛好有兩個，一個房間空調送風方式風機盤管上送上回，另外一個房間空調送風為側送側回。根據室內測點布置要求，布置模擬環境室多個截面的測溫點。本次實驗一個房間分別用玻璃溫度計和便攜式溫度計測量，另外一個房間溫度場采用熱電偶或熱電阻測溫，熱電偶或熱電阻與數據采集器和電腦進行連接，能對模擬環境室內多個截面溫度場同時測量。

(4)開啟模擬環境室的空調系統，使其達到某一穩定狀態。開始測量多個截面的各點溫度，記錄下該數據。按實驗要求移動測點布置。重復上述測量過程，記錄不同高度水平面測量的數據。

(5)采用風速儀和紅外溫度計和黑球溫度計以及空氣質量分析儀分別測量室內速度、墻體表面溫度、黑球溫度、CO2濃度等參數。

4 實驗報告撰寫要求

學生提交課內實驗報告內容可包括實驗目的、實驗原理、實驗方法及過程、實驗數據整理及分析、結論、實驗小結等。

5 結論

通過《建筑環境學》課程課內創新實驗，可以培養建環專業或能源專業大學生在室內環境參數測試能力，同時提高學生的創新能力。