将排湿和排除污染物的任务与排热的要求分别处理，应该是未来综合解决热湿环境和空气质量的空调系统应考虑的方式。实行热湿独立处理并开发可再生能源也是解决空调系统节能的最有效途经之一。本项目在深入研究溶液除湿蒸发冷却和辐射供冷系统的基础上，将溶液除湿与辐射供冷有机结合起来，基于溶液除湿而同时实现独立除湿和空调冷源的制备，提出了辐射供冷/溶液除湿热湿独立处理的新型一体化复合制冷空调系统。该新型系统不但可以将空调房间的排除显热负荷的任务从通风除湿的任务中解耦出来，而且可以实现一套系统同时独立除湿和冷源供应问题，系统的能量补偿将采用太阳能及其它低品位可再生能源。本项目的重点是要研究该新型系统的循环构成与系统特性，建立湿负荷、显热负荷以及与冷源温度之间相互关系的非线性模型。通过理论和实验研究，初步掌握系统内在规律和运行特性的研究，最佳运行工况等，为研究热湿独立处理的节能环保新型一体化制冷空调奠定基础。 2100433B

建筑室内热湿环境控制的本质是将室内多余的热量和湿度排除到室外的热湿传递过程。由于室内的产热源和产湿源是不均匀的，使得目前将建筑室内作为统一处理对象，由统一冷源制取冷量送入室内的室内环境控制模式造成了不同品位热量的混合损失。如何描述这种混合损失，如何评价不同室内产热源、湿源的品位及天然冷源可利用情况，如何设计理想的空调末端，以充分利用天然冷源、并降低室内热湿环境处理过程的混合损失，这些问题是室内环境控制的核心问题。本课题在于建立一套针对建筑室内非均匀热湿环境的热学分析方法，能描述室内不同产热源、湿源的品位特征，以室内热源、湿源形成的温度场、湿度场为分析基础，对各种空调末端方式的混合损失进行定量评价，发展以最小混合损失为目标的室内热湿环境分析理论，指导天然冷源的利用及理想室内空调末端的优化设计，为空调末端方式的设计、评价提供理论基础，研发新型的空调末端装置，降低热湿环境控制系统的能耗。

本项目针对建筑室内热湿采集过程的基础科学问题开展研究，以包含热源和湿源的普通办公室、高大空间建筑和仅含热源的信息机房三类典型建筑环境为分析对象，研究建筑室内各种产热源、产湿源特性，构建了从产热、产湿源头到空调末端方式处理过程的热学分析方法，对各种空调末端方式的混合损失进行定量评价，发展以“最小混合损失”为目标的室内热湿环境分析理论，指导冷源的高效利用和室内空调末端的优化设计。 主要研究工作及解决的主要科学问题包括：1）室内热湿环境不均匀性理论分析：基于实际建筑中的产热、产湿源特性刻画了室内温度、湿度场的不均匀特性，分析了品位对系统性能的重要影响；分析了理想排热效率和理想排湿效率，以及建立在室内不均匀热湿环境基础之上的温湿度独立控制系统效率；分析实际系统效率与理想效率之间的巨大差异，指出减少热湿采集、处理过程中消耗温差ΔT的重要性。2）热湿采集处理过程的热学分析方法：在分析比较各种评价热、湿品位的热学参数——熵产或火用分析、火积理论的适用性和适用范围基础上，选择采用“火积”参数对建筑热湿环境营造过程中热量传递和混合损失过程进行量化描述；给出了典型传热过程的火积分析方法，利用火积耗散定义的热阻，为优化传热过程提供了重要指标。3）办公建筑室内热湿环境构建方法：刻画了常规空调系统同时调节室内温度、湿度导致的损失，基于减少热湿环境营造过程损失的理论分析，给出了温湿度独立控制空调系统解决方案，采取不同手段分别满足室内温度、湿度调节需求；实际办公建筑的应用效果表明该新型空调系统可大幅提高能源利用效率。4）典型高大空间及信息机房应用研究：基于高大空间热湿环境及温湿度场特性分析，采用热学分析方法构建了适用于高大空间建筑的气流组织和空调系统新形式，阐明了应用辐射供冷方式的关键问题；基于热学理论分析了数据机房室内空间混合损失情况，明确了避免室内掺混损失是提高排热效率及利用自然冷源的关键，提出了可大幅减少室内掺混损失的排热优化方案。 基于上述研究成果，本项目建立了分析建筑室内非均匀热湿环境的理论研究方法，并以减少热湿采集的混合损失为原则研发新型排热、排湿方式与装置，取得了比目前空调系统节能30%以上的良好效果。相关研究内容共申请国家发明专利3项（已授权1项），发表论文16篇（其中SCI检索8篇），入选教育部新世纪优秀人才支持计划（2011）和国家万人计划-青年拔尖人才支持计划（2013）。 2100433B

项目针对医疗建筑热湿环境对人体健康舒适影响的基础问题，综合建筑环境学、微生物学、流行病学和卫生学的相关科学理论及国内外最新研究成果，采用理论方法研究医疗建筑主要空气微生物的生态特性、感染毒性及生长热湿响应特性，建立微生物单因子特性与热湿参数的数学描述；通过对医疗建筑主要功能区域的舒适性问卷调查、现场环境参数测试和空调系统滤尘采集，获取主客观基础数据及微生物群落样本;采用云模型结合热舒适理论和灰色系统理论分析热湿环境主客观数据，挖掘影响病人热舒适的关键参数，建立病人热舒适反映描述和预测方法；采用实验方法研究滤尘样本微生物群落生态结构、污染水平、菌种丰度及生长热湿响应特性，结合神经网络理论分析微生物群落存活阶段感染毒性，形成医疗建筑热湿环境健康舒适评价理论及预测方法。研究成果将对空调系统营造舒适安全医疗服务环境设计及运行调控提供理论支撑，也为将来修订《综合医院建筑设计规范》提供科学依据。