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机械谈话:舒适

写道

人体有自己的采暖、通风和空调装置。表皮,或皮肤,是它的控制系统。水在人体中大量存在,是一种储存或排斥热量的自然方式。还记得高中的科学课吗?谁记得身体中水分的比例是多少?这不是高得离谱的比例吗?当我们听到老师告诉我们的时候,我们都下意识地意识到这是不可能的。然而,当人体需要温暖时,皮肤上的毛孔会收缩,从而保持水分,保持温暖。当身体需要降温时,毛孔就会打开,让水分以排汗的形式流走。当汗液蒸发时,热量就从体内散去了,我们就会感到凉爽。 Evaporation requires one of two elements: either the surrounding air must be dry (we call it low humidity) or it must be moving. If either exists, evaporation can occur. In the old days, all cooling was by ventilation and it occurred by means of evaporation. That’s why a convertible in the heat of summer can still be comfortable, even though the temperature is 95 degrees. We do not feel hot because, at 75 miles per hour, there are plenty of breezes to cause the evaporation we need to feel cool... unless, of course, we are parked on the expressway during rush hour.

更进一步说,在夏天,我们会脱掉衣服。毛衣、羊毛外套、秋裤、围巾、帽子、灯芯绒长裤等都要进仓库。为什么?因为我们需要排出体内的水分,这些额外的衣服可以防止由于低湿度和空气流动而造成的蒸发。相反,在冬天,我们穿得很暖和。

让事情更复杂的是,还记得那首歌吗?“嘿,98.6,很高兴你又回来了?”98。6是正常人的体温。对吧?___错了吗?这是全国正常人体的平均体温。我的正常是96。4。你的可能是98。9甚至100。今天的护士认为任何温度在96到100之间都是正常的。

我的妻子说她可以检测到1度温差。在冬天,她在67岁时很舒服,但如果我试图将恒温器沿着65升至65升,以节省能源,她问最后一次是我听到炉子跑步。如果人体从96-100的常温可能具有常温,那么您可以设计完美暖通空调让人保持98。6摄氏度的正常体温。但在同一空间的其他地方,过热或过冷的温度可能高达2.6度。

另一个问题是我们HVAC系统的响应时间。我们的控制系统内部存在滞​​后时间。它可能是5到10分钟的任何地方,或者它可以以度度(3至5度,给予和服用)定义。没有商业可用的系统可以在设定点处右转上金钱的温度。甚至不是直接数字控制系统可以做到这一点。几年前,当我为克拉克工作,围绕,哈里斯和李,我与一名工程师合作,他们告诉我他所做的贝尔克百货公司的工作。BELK是蒙西的南方版本。该建筑完成并占用。在开放日,每个人都对工作很满意。但是,占用后不久,某些员工开始抱怨空间中的温度。 My friend sent the contractor back in to verify that the system was balanced. He discovered that it was all out of whack, so he re-balanced the system at his expense. Furthermore, he installed locking covers over the thermostats to prevent tampering. He left and all were happy. Soon, the same complaints started again, and the contractor was called for service again. He checked and found the system out of balance again. It seems that in the morning, when the ladies would start their shift, they would be chilly so they would adjust the thermostat on the pole nearest them upward. In an adjacent department would be a man who was warm so he turned the thermostat down. It didn’t take long to throw the system out. This time the contractor re-balanced the system, but relocated the real thermostats to the ceiling, about 20 feet in the air. He installed dummy thermostats on EVERY pole in the space. And that ended the complaints. Everyone would adjust their thermostats and swear that the temperature improved immediately.

让我们谈谈学校的舒适。我们如何在学校的各种类型空间中实现舒适?首先,什么是舒适?舒适有时被定义为身体与周围环境均衡。它不是太热,它不会太冷。这就恰恰是正确的。对于您的信息,恰好右边由两个组件,温度和湿度组成。在我们的HVAC业务中,我们总是在愚弄这两个元素。在过度简化的条件下,我们将室内温度降低到室外温度低于室外温度,从空气中消除湿度,以使空间的居住者在夏天的舒适感。我们将室内温度提高到室外温度高于冬季舒适感。

这就是基本的概念。现在,进入现实。

事实上,在任何空间的暖通空调系统的设计中都有超过400个变量。比如房间朝向;外墙上有多少玻璃?玻璃是否有着色、反光、热窗格或1/4英寸厚;玻璃的发射率是多少;有多少人会占据这个空间;他们的活动水平;有哪些污染物需要稀释或排除;通风需要多少百分比的室外空气;这些系统有多少可用资金; where the systems can be located; what finishes will be in a space; whether the finishes should be included in the calculations or ignored; what insulation is in the walls, ceiling, and roof; what kind of walls the space has; what kind of system should be used; what the area of the walls and windows are; whether or not we have a plenum return or all the walls go to the deck; how many coffee pots will be in the space; how many computers will be in the space; what other pieces of equipment which give off either heat or moisture will be in the space; how much space is available between the ceiling and the roof or underside of the next floor; and on... and on.... and on.

如果人们因任何原因留下空间,他们会消失多久(以戏剧或小学休息)呢?在体育综合体中,设施将用于除了体育赛事外的目的吗?实际上,为舒适空间设计系统的单一最重要的元素是玻璃。玻璃面的方向是什么;玻璃面积是多少;它面临什么方向;它的发射率,颜色,空气空间和反思是什么?玻璃的两个最重要的元素是它面临的方向及其区域。

实际上,设计一个空间是不可能的,这样每个人都将永远舒适。什么是舒适的选择?通常,在一组办事处,我们基于空间所谓的重要性选择系统控制的位置。学校的主管在他的办公室里获得了控制的恒温器。所以,他很舒服,但如果他在一个充满女性的办公室,他们可能不是。因为他是主管,你的建筑师给他一个有两个曝光和每个窗口的角落办公室!然后,让窗户面向南部和西方更糟糕的事情。机械部门负责人在我曾经工作的公司中的办公室是一个很好的例子。他有南部和西部的玻璃。全年他使用了便携式风扇来保持他的空间。 Some architect gave this building an abundance of glass. Do we have the pleasure of looking outside through the abundance of glass? Nope, it’s too hot, so we keep the blinds closed all the time on sunny days when you would enjoy looking out or getting natural light. The other factor for us is glare on the computer screens. Again, less glass would be better. In the case of the superintendent, we oversize the air conditioning to meet his need and it is too large for the rest of the space, so it overcools the women in the other offices with just south glass or no glass at all. In addition, his office is under a sloping roof, so we can’t locate the unit serving his space close to his office, and everyone knows the space closest to the unit gets satisfied first, the one furthest away last, and so on and so forth. He cranks the system up so that he, the furthest office from the equipment, is comfortable, and the other offices again freeze. Oh, you say, just give everyone their own unit and then they can have whatever they want. Unfortunately, no client wants room air conditioners hanging out of every window, and neither do you architects, but that would be what it would take to do what you ask. What we do is make a series of compromises for the best overall system, knowing full well that you cannot please all of the people all of the time.

随着这一切的考虑,我们做得很好地跟上你的建筑师并为您的客户提供舒适的空间,但这里有一些事情要记住,因为您正在为您铺设拟议的空间客户。

1.最大限度地减少南部和西部的玻璃。

2.尽量减少南面和西面的玻璃。

3.尽量减少南面和西面的玻璃。

4.最大限度地减少南部和西方玻璃。

5.尽量减少南部和西方玻璃。

如果你必须有大量的玻璃,让它在首选的北方方向。试着把大cahoona的办公室设在北侧,或者有足够的悬垂来遮蔽他的窗户。如果这仍然是不可能的,那么无论你做什么,你的建筑都会浪费能源,不会获得LEED认证,而且会非常不舒服。

加热问题类似;如果您在外墙上使用大型玻璃,则除了常规系统之外,我们必须具有空间和资金来提供周边加热系统。在这里,我们希望尽量减少北方玻璃,因为在建筑物北侧的冬天,冬天没有从太阳中获得的热量。

最后,让我们谈谈每个学校员工在新学校期望从HVAC的角度来看。由于无法控制的蒸汽加热系统而过热的房间现在可能太冷,因为北壁上的玻璃太多,没有周边加热系统。在室内空调中冷却的房间过于嘈杂,也可能不均匀地分布舒适的温度,可能再次受到西墙上的太多玻璃的不利影响。员工预计他们对旧学校的所有刺激都会被纠正,因为这是一个新的建筑,他们花了很多钱。我们知道修复所有夹具是不可能的。我们将为他们提供最好的舒适系统,以便他们花钱。我们将尽最大努力看看它,我们为他们提供最好的组成部分,最好的设计,最好的建筑,最好的一切都在我们的控制中。我们将努力为他们提供一个单独解决他们需求的设计。但是,如果我们未能解决新的空间的舒适性,无论我们在做多少努力,无论多么兴奋,我们当工作终于出现时,我们都失败了。我们必须努力满足所有客户的需求。 This means not only providing a space which is aesthetically pleasing, but functional, LEED certified, economical, and comfortable as well.

因此,在最后,尽可能减少玻璃或提供额外的美元用于机械系统建设和操作成本。

罗伯特·克拉

罗伯特于1972年毕业于辛辛那提大学,获得了城市工程机械工程学士学位。他还完成了Bell和Gossett的The Little Red Schoolhouse培训课程,以及Trane和Carrier的HVAC设计课程。他积极从事工程设计工作超过35年,从事设施能源分析、水质研究、空气质量分析和性能研究。此外,他判断故障原因的直觉能力也多次得到证明。他是俄亥俄州26个预备役军事基地的大规模研究项目经理,以确定交叉连接的每一个瞬间,并建议补救措施。他的设计包括暖通空调、管道、灌溉、喷泉设计和消防,他的经验包括商业、教育、政府、医疗保健和工业设施。

Robert Klar报道

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