1、垂直绿化对室内热环境影响研究垂直绿化对室内热环境影响研究数值化测量方案数值化测量方案Page 2n 1 测试对象与目的n 2 技术路线n 3 拟解决的科学问题n 4 测试内容n 5 主要仪器、仪表及传感器选型n 6 测点布置n 7 热电偶制作、数据采集系统使用n 8 测试系统设计综述n 9 测试数据处理方法简述n 10 测试方案可行性分析Page 31.测试对象与目的n 1.1测试对象 重庆地区某一办公建筑（或其他）。n 1.2 测试目的 在室外客观条件差异不大的情形下，通过测试分析被测建筑在外墙（取西墙）有绿化与无绿化时，其对外墙周围环境、墙体热工性能、室内环境参数影响的差异，找出在自然通风
2、工况下室内外各项参数随时间的变化规律及特点，分析影响其变化的主要因素，并对室内环境进行评价。Page 42.技术路线确定测试内容及目标文献资料查阅仪器设备的选择制定测试方案测点布置的设计测试系统组装与调试黑球温度传感器风速传感器太阳辐射记录仪湿度传感器温度传感器数据采集仪测试数据分析处理完成测试系统不合理合理传感器资料；数值化测量；相关研究课题热电偶制作；数据采集系统应用Page 53.1 通过测试，分析有无垂直绿化墙体热工性能的差异。3.2 从实验数据量化的角度，研究分析垂直绿化对建筑室内热环境的影响过程。3.拟解决的科学问题Page 64.测试内容室外参数测点数 室内参数测点数墙体参数测点
3、数温度 2温度2外表面温度10相对湿度 2相对湿度2内表面温度10风速 2风速2 太阳辐射 1室内黑球温度2 Page 75.主要仪器、仪表及传感器选型序号测试仪器检测参数型号个数单价/元主要技术参数采样方式间隔/min 1 温湿度自动记录仪 室内外空气温湿度 ZDR-20 4 1260 测量范围：温度-40100 湿度0100%测量精度：温度0.2 湿度2%RH 自动 152铜-康铜热电偶外墙内外表面温度20自制 检测范围：-5100 检测精度：0.1自动15 3 太阳辐射记录仪 室外太阳辐射强度 HJ07-FM-TF 1 6800主要辐射参数 测试范围：04000W/m 灵敏度：7147V
4、/Wm 精度：5%响应时间：30s 自动 154 热线风速仪室内外风速 FB-1 1 2000 测量范围：0 10m/s 测量精度：5%（满量程）传感器响应时间：3秒 人工 30 5 黑球温度自计仪 室内黑球温度 HQZY 1 2 1880 测量范围：-20 80 仪表不确定度：0.3 工作环境温度：0 50 黑球直径：150mm 自动 156数据采集仪Agilent34972A215000Page 85.主要仪器、仪表及传感器选型 温湿度自动记录仪型号：ZDR-20太阳辐射记录仪型号：HJ07-FM-TF黑球温度自计仪型号：HQZY-1数据采集仪型号：Agilent34972APage 96
5、.测点布置参照民用建筑室内热湿环境评价标准GBT 50785-2012进行设计。（1 1）温湿度自动记录仪）温湿度自动记录仪 检测室内空气温湿度的记录仪分别布置在有垂直绿化和无垂直绿化房间的中心，仪器距离地面垂直距离为1.1m，编 号为1。检测室外空气温湿度的记录仪布置在测试房间的西墙外侧，距离地面1.1m，距离西墙水平距离为1.5m，编号为2。（2）热线风速仪）热线风速仪 室内外风速的采集用热线风速仪进行测量，两个房间室内外的风速测量采用人工检测方式。室内外检测点分别在距地面垂直距离 1.1 m、距外窗水平距离 0.5 m 处进行测试，标号为6。（3）黑球温度自计仪）黑球温度自计仪 采用黑球
6、温度自计仪检测室内的平均辐射温度，两个房间的黑球温度计分别布置在房间中心，距地面垂直距离 1.1 m 处，标号为7。测试房间1绿化外墙1-1测试房间22-11-62-61-72-7无绿化外墙1-22-2Page 106.测点布置（4 4）热电偶）热电偶 利用热电偶测量西墙内外表面温度，在两个房间各自的西墙内外表面分别布置5 个测点，编号为3（室内）和4（室外），分别取各墙面5测点的平均数值为墙体内外表面温度。（5）太阳辐射记录仪）太阳辐射记录仪 太阳辐射测试仪竖直放置在有垂直绿化外墙房间的屋顶，编号为5，记录太阳的辐射强度。1-411-421-431-441-4552-412-422-432-
7、442-45(6)(6)测量方法测量方法 A.测试季节：夏季（7月或8月）B.测试时间段：0:0024:00（备注：风速测量时间为8:0023:00）C.测试天数：3天 D.测量条件：晴朗或少云天气Page 117.热电偶制作、数据采集系统使用要求焊点要牢固，表面光滑，无污染变质及裂纹，焊点尽量小，通常为热电极丝直径的两倍。交流弧焊法：将隔离变压器输出电压调至2030V之间，以碳棒为一极，胶合头为一极，用绝缘良好的夹子夹住，使两极相碰，电弧产生的瞬间高温使胶合头熔焊在一起，形成光滑的焊珠。Page 127.热电偶制作、数据采集系统使用数据采集仪型号：Agilent34972APage 138.
8、测试系统设计综述阶段工作内容 准备阶段准备阶段1.甲方提出任务委托书。2.乙方研究任务委托书。3.双方对委托书进行确认性修改。4.乙方初步进行系统总体方案设计。5.乙方进行方案可行性论证。6.签订合同书。2.乙方研究任务委托书。3.双方对委托书进行确认性修改。4.乙方初步进行系统总体方案设计。5.乙方进行方案可行性论证。6.签订合同书。设计阶段设计阶段1.组成设计队伍。2.硬件总体设计。3.软件总体设计。4.系统总体方案。5.方案论证与评审。6.硬件、软件的细化设计及调试。7.系统总装。2.硬件总体设计。3.软件总体设计。4.系统总体方案。5.方案论证与评审。6.硬件、软件的细化设计及调试。7
9、.系统总装。仿真调试阶段仿真调试阶段1.实验室硬件联调。2.实验室软件联调。3.实验室系统仿真。4.考机。2.实验室软件联调。3.实验室系统仿真。4.考机。现场联调投运阶段现场联调投运阶段1.检测元件、变送器、显示仪表、调节阀等必须通过校验。检测元件、变送器、显示仪表、调节阀等必须通过校验。2.保证各种接线、极性、对号位置正确。保证各种接线、极性、对号位置正确。8.1 测试系统研制流程Page 148.测试系统设计综述8.2 硬件设计的基本原则（1 1）经济合理：）经济合理：系统硬件设计中，一定要注意在满足性能指标的前提下，尽可能地降低价格，以便得到高的性能价格比，这是硬件设计中优先考虑的一个
10、主要因素。（2 2）安全可靠：）安全可靠：选购设备要考虑环境的温度、湿度、压力、振动、粉尘等要求，以保证在规定的工作环境下，系统性能稳定、工作可靠。要有超量程和过载保护，保证输入、输出通道正常工作。（3 3）抗干扰能力强：）抗干扰能力强：有完善的抗干扰措施，是保证系统精度、工作正常和不产生错误的必要条件。例如强电与弱电之间的隔离措施，对电磁干扰的屏蔽，正确接地、高输人阻抗下的防止漏电等。Page 158.测试系统设计综述8.3 软件设计的基本原则（1）具有一定的保护措施和容错功能。系统应设计一定的检测程序，例如状态检测和诊断程序，以便系统发生故障时，便于查找故障部位。对于重要的参数要定时存储，
11、以防止因掉电而丢失数据。（2）操作性能好，使用方便，具备良好的人机界面。（3）结构合理，程序应该采用结构模块化设计。这不仅有利于程序的进一步扩充或完善，而且也有利于程序的后期修改和维护。（4）提高程序的执行速度，尽量减小占用系统的内存。（5）给出必要的程序说明，便于后期程序维护。Page 16 温湿度自动记录仪黑球温度 自计议太阳辐射 记录仪 热线风速仪墙体内外表面温度 室内温湿度 室外温湿度室内平均辐射温度 室外太阳辐射 室内外空气流速 温湿度自动记录仪计算机数据采集仪Agilent34972A（铜-康铜热电偶）显示打印报警8.测试系统设计综述8.4 测试系统组成方框图Page 179.测试
12、数据处理方法简述列表法是将实验所获得的数据用表格的形式进行排列的数据处理方法。列表法的作用有两种：一是记录实验数据，二是能显示出物理量间的对应关系。其优点是，能对大量的杂乱无章的数据进行归纳整理，使之既有条不紊，又简明醒目；既有助于表现物理量之间的关系，又便于及时地检查和发现实验数据是否合理，减少或避免测量错误；同时，也为作图法等处理数据奠定了基础。图示法就是用图像来表示物理规律的一种实验数据处理方法。图示法处理实验数据的优点是能够直观、形象地显示各个物理量之间的数量关系，便于比较分析。一条图线上可以有无数组数据，可以方便地进行内插和外推，特别是对那些尚未找到解析函数表达式的实验结果，可以依据
13、图示法所画出的图线寻找到相应的经验公式。列表法图示法Page 189.测试数据处理方法简述图解法最小二乘法图解法是在图示法的基础上，利用已经作好的图线，定量地求出待测量或某些参数或经验公式的方法。逐差法是将测量得到的数据按自变量的大小顺序排列后平分为前后两组，先求出两组中对应项的差值(即求逐差)，然后取其平均值。逐差法是物理实验中常用的一种数据处理方法，特别是当自变量与因变量成线性关系，而且自变量为等间距变化时，更有其独特的特点。最小二乘拟合法是以严格的统计理论为基础，是一种科学而可靠的曲线拟合方法。此外，还是方差分析、变量筛选、数字滤波、回归分析的数学基础。逐差法Page 1910.测试方案
14、可行性分析10.1 经济性分析序号名称数量/个单价/元总价/元备注1温湿度自动记录仪412605040 2铜-康铜热电偶20自制3太阳辐射记录仪168006800 4热线风速仪120002000 5黑球温度自计仪218803760 6数据采集仪21500030000 总计47600Page 2010.测试方案可行性分析10.2 技术性分析本测试方案的目的在于，通过对比实验分析墙体有无垂直绿化其室内外热环境的差异，并根据室内外环境参数随时间变化的特点，对影响其变化的主要因素进行量化分析。本方案技术可行性在于：（1）检测参数的选择：参照民用建筑室内热湿环境评价标准GBT 50785-2012，选取
15、室内外温湿度、室内平均辐射温度、室内外风速等作为检测对象，进而分析建筑热环境，保证了检测参数的规范性；（2）测试仪器的选择：所选仪器设备，具有操作简单，数据准确度高，且采用了数据采集系统，提高了数据采集效率，为后期数据分析处理提供了方便。（3）测试方法的设计：所采用的测试方法是在参考民用建筑室内热湿环境评价标准GBT 50785-2012所提供的测试方案基础上，结合目前已有的相关研究文献资料进行设计。Page 21n 参考文献n1 民用建筑室内热湿环境评价标准GBT 50785-2012n2 赵学义,黄海.建筑外墙绿化对于室内热环境影响测试分析J.建筑节能.2013,(6):40-44.n3
16、耿阳月,于航,赵美.夏热冬冷地区室内垂直绿化的实验研究J.建筑热能通风空调.2016,(2):5-8.n4 李娟.建筑物绿化绝热与节能J.暖通空调.2002,(3):22-26.n5 陆示登,朱惠英.绿化遮阳对夏热冬暖地区建筑热环境影响分析J.建筑节能.2016,(2):40-47.n6 黄海.夏热冬暖地区立体绿化对室内热舒适性的影响研究D.65-75.n7 郑洁,等.建筑环境测试技术M.重庆：重庆大学出版社,2007.n8 申忠如,等.现代测试技术与系统设计M.西安：西安交通大学出版社,2009.n9 沙占友,等.数字化测量技术M.北京：机械工业出版社,2009.n10 陈毅静.测控技术与仪器专业导论M.北京：北京大学出版社,2010.21THANKS
