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类型沈阳市商场冬季热舒适现场调查与分析.doc

  • 上传人:hwpkd79526
  • 文档编号:7827054
  • 上传时间:2019-05-27
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    沈阳市商场冬季热舒适现场调查与分析.doc
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    1、1沈阳市商场冬季热舒适现场调查与分析陈其针 牛润萍 黄晓燕摘要: 采用调查问卷的方式,对沈阳市商场内热环境的人体热感觉,吹风感觉及热舒适感觉进行了 研究 , 分析 了沈阳市商场 冬季室内的设计参数, 计算 了室内的中和温度和舒适范围;并就此分析了性别、年龄等人员行为因素对热舒适的 影响 。 关键词: 热舒适 中和温度 热舒适范围 相对湿度 我国地域辽阔、气候类型复杂多样,人员行为特点的差异,造成人们对于建筑环境热舒适性的不同要求。针对不同地区不同结构特点和功能要求的建筑物的室内热环境分别进行调查研究,研究人员行为特点对于热舒适感的综合影响,根据建筑物内人员行为的变化,实现对于不同类型和功能建筑

    2、物室内热环境参数的动态优化和调节,在改善室内热环境的同时,对实现建筑节能也具有一定的促进作用。然而, 目前 关于人员热舒适性的实地调查研究,基本主要集中在热带、亚热带地区夏季制冷工况。对于寒冷地区,冬季供暖热环境下人员行为特点与建筑物热舒适性的研究,目前还非常不足。针对这种情况,我们对沈阳市冬季采用空调供热的商场进行了实测调查。1 研究 方法 关于人员热舒适感的研究方法,通常有两种:人工环境小室试2验研究与实测调查。环境小室的可控实验室研究能够对环境参数实施完善的测量与控制,可以更加突出的研究某一个或某几个变量的作用,但只是一种简化的热舒适试验,不能即时地反映热环境和人员行为的随机性和非稳态变

    3、化。通过实地观测和问卷调查,借助统计学的研究方法,可以从一定程度上弥补实验研究的不足,更好的揭示人员行为的随机动态变化对建筑物室内热环境参数的影响,以及不同行为状态人员对热环境的接受程度。因此本文采取了实测调查的方法。2 实测调查 2.1 调查对象 选取沈阳市 3 座全年中央空调的商业大厦进行了实测调查。调查时间为 2002 年 1 月 8 日到 1月 16 日。采用问卷调查的方式,调查人员进入被调查的建筑中,对被调查人员进行面谈,详细讲解,协助他们正确理解调查表,以作出公正的客观评价。同时在选择被调查者时,要考虑到有一定比例的男性和女性,有一定比例的年龄混合群。被调查者多为营业员和进入商场的

    4、顾客。2.2 调查数据 利用温湿度仪和风速仪测试室内的热环境参数:干球温度,湿球温度,相对湿度,风速。收集了 284 名被调查者的数据。被调查者需要填写个人背景资料如:性别、年龄、身高、体重等。除此之外,被调查人员还须填写对热环境的感觉。采用的是世界上普遍公认的 Fanger 的热感觉标尺,即热(+3)、暖(+2)、稍暖(+1 )、中性( 0)、稍凉( -1)、凉(-2)、冷( -3)。3 调查结果分析 3.1 中和温度和舒适范 围 由测的数据得知,室内最高3温度为 27,最低温度为 15,平均温度为 22.4,标准差为 2.6。由表 1 可以看出,在 284 名被调查者中,有 6 名即2.1

    5、%选择稍凉(-1 ),而有 115 人即 40.5%选择了中性(0),有162 人即 57.1%选择了中性以上的选票。这些数据表明,选择暖的选票要远远大于凉的一侧,也说明人们对室内环境普遍感到偏热。表 1 热感觉投票分布表 热感觉投票值 -1 0 +1 +2 +3 频率 6 115 116 33 14 百分比 2.1 40.5 40.8 11.6 4.9 对于中和温度和舒适范围的计算,可利用统计学中的线性回归方法得出。即温度对热感觉的线性回归。根据线性回归方程:热感觉选票值 yabt 0 ,式中 a 为截距,b 为斜率。t 0 为室内温度。令热感觉选票值为 0 时,对应的温度为中和温度。线性拟

    6、合如图 1。图 1 干球温度与热感觉回归图 线性回归方程为:y-4.234+0.224t 0 ,r 2 =0.434. r 2 是判定系数,是判定线性回归直线的拟合优度, r 2 越大,拟合程度越好。 r 2 =0,表示自变量与因变量无线性关系,r 2 =1,表示所有的观测点全部落在回归直线上。由该回归方程可计算得出中和温度为 18.9,舒适范围为 16.621.3。与 ASHRAE 55-1992 1 舒适标准中冬季的舒适区 t 0 =19.523.0,ISO 7730 标准中的冬季舒适区 t 0 =20. 024. 0相比偏低。主要原因是上述标准是以新陈代谢率为 1.2met(70wm 2

    7、 ),衣服阻值为 1.0clo4为前提条件的。本次调查由于是在商场进行,调查对象又是顾客和营业员,其新陈代谢率在 1.6met(93wm 2 )到 2.0 met(116wm 2 )之间,平均值为 1.7 met,衣服阻值为典型的冬季装,最小阻值为 0.738clo,最大阻值为 1.353clo,平均阻值为 1.32clo。3.2 相对湿度与热舒适 在调查问卷中,湿感觉评价分为七个等级:1 非常潮湿 2 潮湿 3 有点潮湿 4 适中 5 有点干燥 6 干燥 7 非常干燥;热舒适标准中推荐 :相对湿度 =25% 70% 。由实际测得数据中,最大湿度为 43,最小湿度为 29,平均湿度为 36。实

    8、际测试结果表明 :当=25% 30%时,88.9%的人感到空气干燥,11.1%的人认为尚可;当 =30% 45%时,50.7%的人感到空气干燥,45.2%的人认为尚可,5.1%的人感到空气闷热非常干燥。在所测的问卷中,没有任何人选择有点潮湿的。由此可见 : 当相对湿度为 20%30%时,80%以上的人感到空气干燥 ,而当相对湿度为 30%45%时 ,只有 45.2%的人感到空气尚可。显然热舒适标准的下限偏低。3.3 性别与热舒适 设男性为 1,女性为 0。在 284 名被调查者中,男性为 105 人,占总数的37,女性为 179 人,占总数的 63。表 2 男女性别分别对应的热感觉投票分布 性

    9、 别 热感觉投票 -1 0 +1 +2 +3 女(0) 频率 2 74 73 23 7 百分比() 1.1 41.3 40.8 12.8 3.9 男(1) 频 率 0 42 46 10 7 百分比() 0 40 43.8 9.5 6.7 从表 2 中可看出:男的有 42 人即 40的男性选中性,女的有574 或 41.3选中性。ASHRAE 标准和 ISO 7730 标准中规定 :80%的居民能接受的环境即为热舒适环境 ,即 20%的温度为人们可接受的温度。选-1+1 之间的选票,可认为是人的热舒适范围。由此得女性中有 149 名即 83.2%的人感到舒适,男性中 88 人即 83.8%的人感

    10、到舒适。这些数据表明对于同样的环境范围,男性比女性更容易适应环境。平均舒适选票男性为+0.828,女性为+0.77 ,这 表明男性的舒适温度比女性的要低。图 2 女性 干球温度与热感觉的回归图图 3 男性 干球温度与热感觉回归图 由图 2 和图 3 分别 计算 男女的中和温度和舒适范围。女性回归方程为:y=0.320+0.198t 女性的中和温度为 18.5,舒适范围为 16.121.1;男性回归方程为:y=1.298+0.158t 男性中和温度为 17.1,舒适范围为1420.1。由此数据得女性中和温度比男性高 1.4。回顾一些 研究 ,Fanger 2 对丹麦和美国人的实验中表明在男女之间

    11、所喜欢的热环境没有明显的区别。然而,丹麦人男性要比女性更喜欢温暖的环境。Ellis 3 发现对于不同的男女群组中,男女中和温度有 1左右的区别,但整体来看没有太大的区别。Busch 4 1988 年也进行了研究,发现女性的中和温度比男性高 0.8,女性中和温度为 25.4,男性为24.6。Olgyay 5 表明总的来讲女性比男性的舒适指标高61。从本次研究结果表明:女性中和温度是 18.5,男性中和温度为 17.1,女性比男性的中和温度高 1.4。3.4 年龄与热舒适 我们把年龄段分开两大段,分 40 岁以上和 40 岁以下。尽管没有充分的证据,但 理论 上年龄对舒适温度的决定有着一定的作用。

    12、由于随着年龄的增长新陈代谢率减少,所以年老的人喜欢较温暖的环境。20 岁的人与 65 岁的人基本新陈代谢率相差 4.7wm 2 。Ashare 表明所有 40 岁以上的男女均比 40 岁以下的人的舒适温度高 0.6。Olgyay 5 表明年龄对热舒适要求起一定的作用:40 以上的人普遍比 40以下的人舒适温度高 1。然而,Fanger 2 发现年老的与年轻人的中和温度却是统一的。年老年轻的人有相同的中和温度是由于年老的人有着较低的蒸发损失,正好作为对低新陈代谢率的补偿。悉尼的 Wong 调查表明夏天年老的人比年轻人穿的要厚些。这正证明了年老的人喜欢较高的温度。本项调查数据中有 216 人,占总

    13、数的 76.1%是 40 岁以下的,68 人占总数的 23.9为 40 岁以上。其中 40 岁以上的人的中和温度为 17.9,40 岁以下的人的中和温度为 18.5,可见 40 以上的人比 40 以下的人的中和温度低 0.6。4 结论 (1)沈阳市商场冬季供热室内人员的中和温度为 18.9,舒适范围为 16.621.3。比 ASHRAE 55-1992 舒适标准中冬季的舒适区 t 0 =19.523.0,ISO 7730 标准中的冬季舒适区 t 0 =20.024.0要低。 (2)热舒适标准中推荐 :相对湿度7=25% 70% 。当相对湿度为 20%30%时 , 80%以上的人感到空气干燥 ,

    14、而当相对湿度为 30%45% 时 ,只有 45.2%的人感到空气尚可。与热舒适标准推荐值:相对湿度=25% 70%相比较 ,显然热舒适标准的下限偏低。 (3)男女性别的不同,其中和温度有所区别。女性中和温度是 18.5,男性中和温度为 17.1,女性比男性的中和温度高 1.4。 (4)年龄的不同,对热舒适的要求也不同。其中 40 岁以上的人的中和温度为 17.9,40 岁以下的人的中和温度为 18.5,可见 40 岁以上的人比 40 岁以下的人的中和温度低 0.6。参考 文献 1ASHRAE ANSI/ASHRAE Standard 55-1992. The rmal environment

    15、conditions for human occupancy.Atlanta:American Society of Heating,Refrigerating and Air conditioning Egineers.Inc,1992.2Fanger PO.Thermal Comfort Analysis and Applications in Environmental Engineering.Copenhagen:Danish Technical Press,1970.3Ellis FP.Thermal Comfort in Warm Humid Atmosphere Observations on Groups and Individuals in Sigapore.Journal of Hygiene 1953;51:386-404.4Busch JF.Thermal Responses to the Thai Office Environment.ASHRAE Transactions1972;78(1):131.5Olgyay V.Design With Climate Bioclimatic Approach to Architectural Regionalism.New Jersey,USA:Princenton University Press,1963.

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