关于热感觉和热舒适与热适应性的讨论

适应性热舒适和可持续的建筑热标准

适应性热舒适和可持续的建筑热标准 j·费格斯和迈克尔·考汉弗莱 牛津可持续发展中心,建筑学院,牛津布鲁克斯 牛津大学,吉普赛人巷,OX3 0BP,英国 jfnicol@https://www.360docs.net/doc/3a1931638.html, 文摘 热舒适度的起源和发展可以用自适应的方法来进行解释，一些在理论应用上的发展被认为是和适应性的热舒适性和“理性”指数之间的差异的根源进行了探索。适应性热舒适标准的应用是应该被考虑和建议用来实现最佳的舒适温度，舒适环境的范围和室内温度变化的最大比率。可持续的建筑热标准的应用是必须的。 关键词：舒适性标准，热舒适性，可持续性，自适应方法 1、引言 对一个建筑的室内满意的气候条件成功的定义不仅在于使其舒适，在决定它的能源消耗和保证其可持续性的过程中也很重要。在过去的设计师标准中还没有让他们考虑可持续发展这一本部分的任务。随着环境污染和气候变化，如果他们忽略这个问题，标准也会声名扫地，甚至被废弃。热的标准（理想状态）中为了达到目标而需要浪费大量的能量者会受到更大的冲击。 人们有适应环境变化的自然倾向。这种自然倾向表示在热舒适性的自适应方法。本文介绍了自适应的方法，并探讨了一些这方面最近的研究。然后，它提出的方法，在这项研究的自适应热舒适性的结果可以帮助框架的未来建筑室内气候的可持续标准。

2、适应性热舒适 2.1领域研究和理性指标 热舒适性的自适应方法是基于现场热舒适性调查的结果。实地调查集中在收集数据的热环境和在实际情况下的受试者的同时热反应，干预措施的研究人员被保持到最低限度。众所周知的早期工作是Bedford（1936）和夏尔马和阿里（1986）的最近的热带夏季指数就是这种方法的例子。研究人员使用的统计方法来分析自然变异的条件的数据。目的是预测温度或温度、湿度和空气流速的组合怎样是舒适的。一个领域性的研究问题，首先，它是很难准确的测量环境条件，其次，它是很难概括的统计分析：从一个调查的结果往往不适用于即使在相似的情况下，从另一个数据。另外一个问题，汉弗莱斯和尼科尔（2000a）一直在强调的输入数据错误导致的统计分析预测误差的关系。 自适应热舒适的“理性”方法，旨在解释人们在热环境中的物理反应和生理传热。一个热舒适指数的被用来表示人体的热状态和热环境状态水平。虽然这个指数是基于恒定的室内温度条件下的受试者反应，但它仍被希望能够反映在日常生活中的变量环境条件下人的反应。 然而，用理性指数来预测现场调查中受试者的热舒适性时出现了问题。首先，理性指标要求知道服装保温系数和代谢率的数据，这是很难估计的。其次，他们不比简单的指标预测舒适投票（汉弗莱斯和尼科尔2001）和受试者在实地调查中找到舒适的条件的范围比合理的指标更为广泛。对这一问题的原因一直有着大量的猜测和研究，其中大部分都集中在实地调查的背景下进行的。尼可和汉弗莱斯（1973）首先提出，这种效应可能的受试者的安慰和他们的行为之间的反馈结果，他们适应的气候条件，进行的实地研究。 2.2自适应原理 自适应方法的基本假设是自适应的原则表示：如果发生变化，如产生不适，人们反应的方式，这往往会恢复他们的舒适。在广泛的环境中进行，从而支持了舒适度调查如那些汉弗莱斯的荟萃分析，这一原则联系实地调查（1976，

室外热环境影响

室外热环境对于人居方式 地域文化以及传统建筑的影响 摘要：室外热环境是指作用在外围护结构上的一切热物理量的总称，是由太阳辐射、大气温度、空气湿度、风、降水等因素综合组成的一种热环境。 关键词：室外热环境、人居方式、地域文化、传统建筑、十个中国地域文化区 一、室外热环境 室外热环境是指作用在外围护结构上的一切热物理量的总称，是由太阳辐射、大气温度、空气湿度、风、降水等因素综合组成的一种热环境。建筑物所在地的室外热环境通过外围护结构将直接影响室内环境，为使所设计的建筑能创造良好的室内热环境，必须了解当地室外热环境的变化规律及特征，以此作为建筑热工设计的依据。与室外热环境密切有关的主要因素如下： (一)太阳辐射 1．太阳辐射能是地球上热量的基本来源，是决定室外热环境的主要因素。 2．太阳辐射的组成 到达地球表面的太阳辐射分为两个部分，一部分是太阳直接射达地面的部分，称为直射辐射；另一部分是经过大气层散射后到达地面的部分，称为散射辐射。 3．影响太阳辐射照度的因素 大气中射程的长短，太阳高度角，海拔高度，大气质量。 4．太阳光谱 太阳辐射能量主要分布在紫外线、可见光和红外线区域，其中97．8％是短波辐射，所以太阳辐射属于短波辐射。 (二)室外气温 1．室外气温：指距地面1．5m处百叶箱内的空气温度。 2．变化规律 室外气温由于受到太阳辐射的影响，它的年变化、日变化规律都是周期性的。 年变化规律：由地球围绕太阳公转引起，形成一年四季气温变化，北半球最高气温出现

在7月(大陆)或8月(沿海、岛屿)，最低气温出现在1月或2月。 日变化规律：由地球自转引起。日最低气温出现在6：00—7：00左右。日最高气温出现在14：00左右。 (三)空气湿度 1．湿度：空气中水蒸气的含量。可用绝对湿度或相对湿度表示，通常使用相对湿度表示空气的湿度。 2．变化规律 一般来说，某一地区在一定时间内，空气的绝对湿度变化不大，但由于空气温度的变化，使得空气中饱和水蒸气压随之变化，从而导致相对湿度变化强烈。 年变化规律：最热月相对湿度最小，最冷月相对湿度最大，季风区例外。 日变化规律：晴天时，日相对湿度最大值出现在4：00～5：00，日相对湿度最小值出现在13：00-15：00。 (四)风 1．风：指由大气压力差所引起的大气水平方向的运动。 2．风的类型 大气环流：由于太阳辐射热在地球上照射不均匀，使得赤道和两极之间出现温差，从而引起大气在赤道和两极之间产生活动，即为大气环流。 地方风：局部地区受热不均引起的小范围内的大气流动。如海陆风，山谷风，林，原风等。 3．风的特性 (1)风向：风吹来的地平方向为风向。可使用四方位东(E)、南(S)、西(W)、北(N)表示，细分则使用八方位，即在上述四方位中增加东南(SE)、东北(NE)、西南(SW)、西北(NW)，甚至使用十六方位表示。 风向频率图(风向玫瑰图)是一定时间内在各方位刮风次数的统计图，可由此了解当地的风向，尤其是不同季节的主导风向。 (2)风速：单位时间内风前进的距离，单位为m／s。气象学上根据风速将风分为十二级。 (五)降水 1．降水：从大地蒸发出来的水蒸气进人大气层，经过凝结后又降到地面上的液态或固态的水分。如雨、雪、雹都属降水现象。

室内热舒适性指标的评价

室内热舒适性指标的评价 摘要本文对目前的一些主要的热舒适性指标进行了论述和评价，包括卡塔冷却能力、当量温度、有效温度、新有效温度、标准有效温度、平均预测反应、舒适方程和主观温度等。文中首先给出了上述各种温标的定义、特点和应用场合，随后又结合中国南方区域与北方区域的气候特征、人民的生活习惯、身体素质和一些实验数据，对各种区域应该采用哪些指标进行了分析。最后作者就今后热舒适性研究的发展方向和应做的一些工作，给出了自己的看法，以供同行参考。 关键词热舒适性指标评价 1 引言 热舒适性是居住者对室内热环境满意程度的一项重要指标。早在20世纪实，人们就开始了舒适感研究，空气调节工程师、室内空气品质研究人员等所希望的是能对人体舒适感进行定量预测。这些年来，业已提出了很多热舒适指标，不同国家的官方和专业机构推荐使用不同的指标。因此，从整体上去把握各种指标及其发展史是非常有益的。就我国而言，由于疆域辽阔，气候多变，不同地区所采用的标准也有所不同，尤其是纬度有一定差异的地方。有鉴于此，本文作者对一些主要指标作了简要分析，并根据我国国家的国情，结合国内外相关的研究成果给出自己的看法，以供同行参考。 2 各种指标的定义与特点 2．1 卡他冷却能力[1] 最早的指标是1914年由Leonard hiss爵士提出的，以大温包温度计的热损失量为基础。卡他温度计由一根长为40mm，直径为20mm的圆柱形大温包的酒精玻璃温度计组成。温度计杆上有38℃和35℃两条标线，使用时将温度计加热到酒精柱高于38℃这一刻度。然后将其挂于流动空气中，测量酒精柱从38℃下降到35℃所需的时间。根据这一时间和每一温度计所配有的校正系数，即可计算环境的"冷却能力"。20世纪30年代进行的大量实验都采用卡他温度计，它综合了平均辐射温度、空气温度、空气流速的影响，但未考虑湿度的影响。2．2 拟人器和当量温度[1] Dufton 在1929年研制了一种综合恒温器。这种恒温器可在空气温度、热辐射和空气速度变化的条件下保持房间具有舒适的温度，这一装置被称为拟人器（eupatheostat）。在这之后，Dufton又定义了当量温度。所谓当量温度，即是一个均匀封闭体的温度。在该封闭体内，一个高为550mm、直径为190mm的黑色圆柱体的散热量与其在实际环境中的散热量相等。圆柱体表面所维持的温度是圆柱体所散失的热量的精确函数，并且这一温度在任何均匀空间内都比37.8℃要低一个数值，这个数值是37.8℃和封闭空间温度之差的2/3。 当量温度未给出能根据基本环境变量进行计算的分析表达式，所用的拟人器是一种又大又相当笨重的仪器，因此限制了它的应用。 2．3 有效温度

2009年热舒适性的研究进展

2009热舒适性的研究进展 摘要：简要介绍了2009年间国内外热舒适性的研究进展，提出了对于热舒适性的认识以及今后的可能发展趋势。 关键词：热舒适性；室内空间环境；材料热舒适性能 引言 热舒适是指大多数人对客观热环境从生理与心理方面都达到满意的状态。随着社会的不断发展，生活质量不断提高，人们对环境，尤其是室内环境热舒适性的要求不断提高，使得人们对室内环境对人体热舒适性影响的研究越来越感兴趣。人体对冷热应力的生理反应是区分环境的舒适程度的一个重要方面。另外，不同材料的热舒适性也不尽相同，如细羊毛絮料、纯毛织物和轻质陶瓷等，对这些材料热舒适性的研究也在不断深入中。 1热舒适性的研究进展 热舒适性的研究工作始于国外，最早是建筑领域的研究课题之一。近年来，我国许多学者对于各种环境下的热舒适性也进行了许多研究和调查，在这方面的理解和认识也在不断深化，其中包括室内热舒适性研究、不同材料热舒适性能研究以及人的生理系统对热舒适性的反应等等方面。 关于室内热舒适性，对国内的某些城市进行了调查测试。例如，兰州市81%的办公人员对室内19.5℃的平均温度表示接受；深圳市80%的人群可接受的热环境有效温度上限为29.5℃，远高于ASHRAE推荐的舒适温度上限值27℃。 在对火车站和汽车站候车厅调查测试中发现，不同规模的车站应该有不同的热舒适标准；大部分火车站候车厅的舒适度得到乘客的认可；非空调火车站乘客满意度较低。人员流动性较大的车站候车厅的热舒适性，不仅与室内热环境参数有关，还与车站等级、人员停留时间有关。

在室内通风方面，自然通风条件下室内空气流动及其对热舒适性的影响是住宅设计的重要因素。不同送风角度，室内温度分布差异很大，人员不满意度区别明显，对室内热舒适性影响很大。综合比较得出向上15O、向右15O的送风角度为最佳送风角度。 在研究材料的热舒适性能方面，选取了几种不同材料进行研究。例如，通过分析物体的传热及热性能，并通过SEM、热模拟等方法，对比轻质陶瓷晶立方砂岩及人然砂岩、瓷砖等几种不同材料的热性能，指出其不同的热性能导热系数、材料密度及比热是影响几种材料舒适性的主要原因。另外，通过对细羊毛以及细羊毛与鸭绒的混纤絮料热湿性能的测试比较，发现细羊毛絮料的保温性能与木棉絮料相当，在鸭绒絮料中混入一定比例的细羊毛不影响其保温性能，并且能有效阻止鸭绒絮料内对流热的加剧。细羊毛絮料的吸湿性比木棉絮料好，透湿性比木棉絮料差。将一定量的细羊毛纤维加入鸭绒絮料中能够改善其吸湿性但对透湿性有一定影响。在对纯毛织物的静态热舒适性和厚度进行的测定中，使用SPSS统计分析软件研究纯毛织物的热舒适性与厚度的关系，结果表明：该织物的热舒适性与厚度相关程度较大。 人体的热感觉和热舒适是受多种因素影响的，其中人体生理系统和新陈代谢也是比较重要的因素。例如，研究发现，常压和低压环境中，男性和女性的热中性温度不同。但压力越低，受试者热中性温度值越高。但是截至目前，对人体热舒适和热感觉的研究基本上停留在单个因素的影响，多种因素叠加的多元素的研究也是值得期待的。 此外，我国在这方面的研究工作缺乏系统性，到日前为止还没有针对性的、成熟的热舒适标准，而且我国在这方面的研究多数集中在办公楼和居住建筑的热环境。相比之下，国外的一些研究成果则相对比较成熟。美国采暖、制冷与空调工程师学会（ASHRAE）出版了《人居热环境舒适水平标准》(2004-55)，这个标准对影响舒适性热环境的各种因素进行详细说明。这些影响因素包括温度、湿度、风速、人的活动以及衣着。这个标准包含一个可预测结果的计算方法PMV，用这个方法用户可以计算出不同居住环境的舒适等级水平。这个标准还包括一个在空调空间里确定可接受工况的新的可选择的方法。 英国CASELLA公司经过几年的探索、研究，用环境界领先的技术研究完成的成熟的产品MICROTHERM室内环境监测仪，能够测量所有评估热压和热舒适度的物理参

人体热舒适性实验

人体热舒适性实验 1引言 随着社会的机械化和工业化水准日益增加，人们在室内的时间也越来 越多（大约占生活总时间的80%以上），这就使人们对室内环境对人体热舒适性影响的研究越来越感兴趣。室内环境是指房间内的所有参数，这些参数会影响人体与周围环境的换热，从而影响人体的热创造性。 但是当前，在热舒适性方面所做的研究工作绝大多数是由美国以及欧 洲等一些西方国家所展开的。如今在世界各地所沿用的热舒适性标准 也都是根据本文国家所做的研究工作而建立起来的；而各地对这些标 准例如ANSI/ASHRAEStandard55-1992的使用并没有考虑不同地区建筑 形式的不同、种族的不同等等因素。现在已有一些研究人员对热舒适 性标准的普遍适用性提出了质疑。他们认为建筑形式、气候、种族等 等因素的差异可能造成世界各地人们在相同的热环境中热感觉不同， 对热舒适性的要求也不同。如果在使用热舒适性标准的时候不对其实 行一些修正就有可能造成一些不良的后果。所以有必要在各地展开人 体热舒适性的研究。不过因为中国在人体热舒适性的研究领域的起步 较晚，到当前为止所做的工作也不多，所以有必要通过测试来确定空 气的温湿度对中国热舒适性的影响水准，从而得出ASHRAE的体体热舒 适性标准是否适合中国使用，由此可知我们现有的空调房间的设计参 数是否合理。 本次实验采用问卷调查的方式。实验内容为空气温度和湿度的变化对 受试者热感觉和热舒适性的影响水准，本实验总共做了18个工况。各 工况分布如图1所示。参加该实验受试者数量在200人左右，男女共 比例为1：1。实验中受试者的服装为KSU实验室中的标准服装，根据 标准此时的衣服热阻值约为0.6clo，在实验时受试者保持静坐状态， 此状态下人体的活动量为1.0met。实验惧的数据包括受试者问卷、实 验环境中的空气参数（包括空气温度、空气湿度和气流速度）、外界 空气参数（包括空气温度和空气湿度）。实验过程中每隔半个小时用 TSI在6个均匀分布的测点处对实验小室中的空气流速实行测量并记录，

夏季室外综合温度对建筑热环境的影响

夏季室外综合温度对建筑热环境的影响 建环0901 200926060101 昝卓禹［摘要］长沙夏季空气温度和湿度相对较高，太阳辐射强烈，学生居住生活的寝室通常有4～6人，常会让人感觉室内闷热难受，因此，我们对寝室阳台干湿球温度及寝室室内干湿球温度进行了测量，研究是室外温度对建筑内热环境影响，测试仪器为干湿球温度仪， ［关键词］长沙地区；大学寝室；室内外干湿球温度；人体舒适性。 一、前言 室内热湿环境由室内空气温度、湿度、风速和室内热辐射四要素综合形成，以人的热舒适程度作为评价标准，室内环境质量的高低对人们身体健康、生活水平、工作学习效率将产生重大影响。研究室内热环境旨在创造健康舒适的室内热式环境，以保证人的正常生活和工作，维护人体健康。室内气温是表征室内热环境的主要指标，它的高低影响人的冷热感。根据调查研究表明空气温度在25℃左右时，脑力劳动的工作效率最高，低于18℃或高于28℃工作效率急剧下降。影响室内热湿环境的因素包括室内热湿作用、建筑围护结构热工性能以及暖通空调设备措施等等。 寝室热环境不仅是衡量寝室空气品质的指标，也影响着学生热舒适性和身心健康。目前很多建筑已经把建筑热环境作为评价建筑优劣的评估项目，寝室作为住校学生而言是其学习生活的环境，更好的寝室热环境能够更能为学生学习生活提供良好条件也能够减少学生在长沙炎热的夏季中暑的可能。因此，寝室建筑热环境的研究是很有意义的。 二、研究方案 根据建筑气候分区，长沙属于夏热冬冷地区，春秋季短，夏冬季长，其夏季比同纬度地区更热，最热月平均温度为29.4℃。测试点选在了两间分别朝南和朝北的两间相对的寝室，由于没能拿到测量热辐射的仪器，测量仪器只有干湿球温

第三章 温度与园林植物

第三章温度与园林植物 ?温度影响着生物的生长和生物的发育，并决定着生物的地理分布。 ?任何一种生物都必须在一定的温度范围内才能正常生长发育。当环境温度高于或低于生物所 能忍受的温度范围时，生物的生长发育就会受阻，甚至造成死亡。此外，地球表面的温度在时间上有四季变化和昼夜变化，温度的这些变化都能给生物带来多方面的深刻影响。 ?温度的变化能引起环境中其他因子的变化 温度的生态作用 一、地球上温度的分布 太阳辐射是地球表面的热源。大气温度主要取决于太阳辐射和地球表面水陆分布。（一）地表大气温度的分布与变化 （二）温度变化规律 第一节城市温度环境 一、温度及其变化规律 R=(S+S`+Ea)—[(S+S`)a+Ee] 二、城市温度条件 伦敦市最低气温热岛图 城市热岛温度剖面图 城市热岛的形成原因 广州市热岛图 （二）影响城市热岛效应的因素 （三）城市热岛对生态环境的影响 城市热岛环流模式 2、夏季，热岛效应可加强城市气温酷热程度 易产生高温灾害，影响健康舒适。增加了能源的消耗和环境污染，影响环境质量。 3、影响取暖季节的能耗冬季，中高纬度地区城市，热岛效应使城市取暖季节比郊区缩短，节省取暖的能源消耗，可消减城市大气污染。 5、影响无霜期和物候期热岛效应会使春天来得早，秋季结束晚，城市无霜期延长，极端低温趋向缓和，有利于树木生长。 （四）防治热岛效应的对策 三、城市小环境温度变化 气温： 冬季，楼南侧气温最高，北侧最低，东侧与西侧居中， 夏季，楼西侧气温比南侧略高。 地温： 楼南侧冻土期比露天对照减少1倍左右，而北侧冻土期比露天对照略长 第二节温度对园林植物的生态作用 一、温度对植物生理活动的影响 最低温、最适温和最高温称酶活性的?°三基点?±温度。植物的生长与温度的关系也服从?°三基点?±温度。一般地，植物生长的温度范围为4-36℃。 最低温：在该温度以上酶才开始表现活性，并在一定范围内酶的活性与温度呈正相关。

室外热环境参数测定

室外热环境参数测定 一、实验目的和要求 了解室外热环境参数测定的基本内容，初步掌握常用仪器仪表的性能和使用方法，明确各项测定应达到的目的，进一步感受和了解室外气象因素对建筑热环境的影响。 二、实验内容 （1）温度的测定； （2）空气相对湿度的测定； （3）气流速度的测定； （4）太阳辐射的测定。 三、测试原理 温湿度测量原理：半导体式温度传感器是利用半导体电阻随着温度的改变而改变的原理进行温度测量的传感器。电容式湿度传感器是利用湿敏元件的电容值随湿度变化的原理进行湿度测量的传感器。 风速仪测量原理：热电偶的冷端连接在磷不同段的支柱上，直接暴露在气流中，当一定大小的电流通过电热圈后，玻璃球的温度升高，升高程度的大小通过热电偶在电表上指示出来，根据电表读数，得出风速（m/s）。 辐射测量原理：将接收到的太阳辐射信号以最小的损失转化为电信号。 四、测试设备 高精度微风速仪、RS-232/湿度/温度数据记录仪表、太阳辐射观测站 五、实验步骤 1、室外温度、湿度测定：将温度、湿度计测量仪放置在室外距地面1.5米处，通风2-3min温度稳定后，再读数，每15s记录一次数据，共记录20次数据（5min）。 2、室外风速测定：用热电风速仪测出风速，和记录温湿度一样，每15s记录一次数据，共记录20次。 3、太阳辐射测定：数据从太阳辐射观测站处得来。

4、整理收好实验数据，根据实验记录管理分析实验数据。 六、注意事项 1、测量温度时，温度计应该在地面1.5m高度，测量时避免太阳直接辐射。 2、测量计放好后，待通风2-3min温度稳定后，再读数，以避免实验误差。 七、实验数据及处理

关于建筑热环境参数测定与热舒适分析的探究性实验教学

关于建筑热环境参数测定与热舒适分析的探究性实验教学 摘要：作为面向建筑学专业学生开设的建筑物理课程，怎样通过有效的实验教学改革，使学生通过热环境参数测定和热舒适分析对相关建筑物理指标形成理论和感性的全面 认识，深入理解热环境参数和建筑热环境结果的因果关系，并且能够实际运用到建筑环境控制中，是我们实验教学改革的出发点。本文介绍了浙江大学“建筑热环境参数测定与热舒适分析”探究性实验教学改革的实践和思考，提出了从单项指标测试转变为综合性热环境的测试分析、从实验数据分析延伸到建筑热环境评价分析及改造这一实验教学内容的 改革，以及学生自主设计实验方案这一实验教学方法的改革，介绍了实验教学的具体过程和实验教学成果，以及项目执行过程中的经验体会。 关键词：热环境参数测定；热舒适分析；探究性实验教学 中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号： 1005-2909（2016）02-0154-03 一、项目背景 近年来，随着社会的发展和人民生活水平的提高，人们对于建筑人居环境的要求也越来越高。建筑人居环境应满足

人的行为活动、生理和心理需求，良好的建筑物理环境是人居环境营建的核心内容之一。同时，建筑能耗的逐年上升，对建筑物理环境控制也提出了更高的节能减排要求。 建筑物理课程作为建筑环境科学的重要组成部分，从20世纪50年代起，就成为中国高等院校建筑学专业的一门专业基础课。其中的建筑物理实验是研究建筑节能和建筑环境控制中深层次问题的重要技术手段和有力工具，也是建筑物理教学过程中的重要实践内容[1]。怎样进行有效的实验教学改革，使学生通过热环境参数测定和热舒适分析，对相关建筑物理指标形成理论和感性的全面认识，深入理解热环境参数和建筑热环境结果的因果关系，并且能够实际运用到建筑环境控制中，是我们实验教学改革的出发点。 二、实验教学实施方案 针对建筑物理I课程中的“建筑热环境参数测定与热舒适分析”部分，以往的教学方式除了讲述理论知识以外，实验内容也仅仅停留在测试室内热环境的单项参数层面，并且是由任课教师布置实验任务，学生按照老师安排好的实验步骤按部就班地去进行实验。鉴于此，我们着重在实验教学内容和实验教学方法方面进行了改革。 （一）实验教学内容的改革：从单项指标测试转变为综合性热环境的测试分析，从实验数据分析延伸到建筑热环境评价分析及改造

室内热舒适性的评价方法

文章编号:1000-2375(2001)02-0139-04 室内热舒适性的评价方法 袁旭东,　甘文霞,　黄素逸 (华中科技大学新能源研究中心,湖北武汉430074) 摘　要:室内热舒适性是空调设计成功与否的一项重要指标.针对几种不同的建筑微气候指标组合,讨论了有关人体热感觉的评价方法和可供工程应用的热舒适图. 关键词:热舒适性;微气候指标;人体热感觉;热舒适图中图分类号:T U111.3 文献标识码:A 收稿日期:2001-03-19 基金项目:国家重点基础研究发展规划项目(合同号G 2000026303) 作者简介:袁旭东(1945-　 ),男,副教授1　引　言 人的健康、自身感觉及工作能力在很大程度上取决于室内的舒适状况.人的热感觉和舒适感不能视为同一概念,舒适感具有更广泛的含义,除了与空气温度、湿度相关外,还与气流速度、室内空气品质密切相关,而热感觉在舒适感中无疑起着举足轻重的作用. 最初室内微气候主要是利用供暖系统来保持的,在一些情况下采用了通风手段.只有对少数条件要求高的房间才安装空调系统.供暖系统的选择按房间所需保证的空气温度来决定,通风系统和空气调节系统则考虑了保证人们活动地区所必须的气流速度. 对空气温度和气流速度的要求,是在对生理学进行深入研究后提出的.在大多数情况下,这些要求.密实型的围护结构和保温窗不大的建筑物,即使在室外空气温度急剧波动和太阳辐射强烈时,也能使房间保持稳定的热状态,因此在大多数房间中微气候的唯一控制参数是空气温度.这一时期的突出特点是:保证适当的微气候的任务是依靠设备工程师来完成,实际上不依赖结构工程师和建筑师. 然而,随着轻型结构在建筑上的应用,建筑物窗户面积增大以及新的建筑方案的应用,出现了人的热感觉与房间微气候的传统要求不相适应的情况.因此研究人员在密闭室内的舒适感包括热感觉就显得特别重要.人体热感觉是一个复杂的问题.应该由生理学家、心理学家、设备专家和建筑师共同协作解决,才能取得良好的效果. 2　影响热舒适性的微气候指标 对人体热感觉起重要作用的是建筑物的微气候指标,它包含周围环境的热工参数及其组合.其中受直接调节和间接调节的有下列最重要的5个参数:空气温度、气流速度、空气相对湿度、周围表面温度和热辐射.最后两个参数具有同样的物理本质,但在计算热感觉时,可以把它们分开考虑.例如在供暖系统中,顶棚的温度既可看做是周围表面的温度,又可看做是辐射的温度.因此,我们只研究4个参数对热感觉的影响. 把微气候参数以及对热感觉有显著影响的微气候参数的各种组合的综合指标,称之为微气候指标.其中重要的组合有:空气温度和周围表面温度;空气温度、周围表面温度和气流速度;空气温度、周围表面温度、气流速度和相对湿度;空气温度、气流速度和相对湿度;空气温度和相对湿度. 第23卷第2期2001年6月湖北大学学报(自然科学版) Journal of Hubei University (Natural Science Edition )　V ol.23　N o.2　Jun.,2001

自然通风环境下的人体热舒适性

自然通风环境下的人体热舒适性 夏季非空调环境对应的是自然通风环境，而这种自然环境中，室内的温湿度、飞速、长波辐射以及太阳辐射都会随着室外参数的不断变化而变化，尤其是室内风速的变化速度快而且幅度大，对人体的热舒适感有很大的影响，因而它是一种动态的热环境。 大力开展动态热环境的研究已经成为大势所趋，近年来，国际上已开始重视动态热环境的研究，动态化热环境的实现主要依赖空气温度和风速的动态化。国内外对于动态热环境的研究也主要集中在对空气温度和风速动态化上。 早期对于动态环境下热感觉的研究工作主要是关于突变热条件下的热感觉。有研究结果表明：由中性环境到热环境或冷环境时，皮肤温度的变化存在一个过渡过程，同时热感觉出现“滞后”；然而，当从冷环境或热环境进入中性环境时，出现热感觉“超越”现象，皮肤温度和热感觉有分离现象，研究者认为这种现象是由于皮肤温度急剧变化所致，即皮肤温度的变化率产生了一种附加热感觉，而这种热感觉掩盖了皮肤温度本身所引起的不舒适感。 对于渐变热环境，研究者们力图弄清楚室内参数在多大范围内变化，才能即满足人体的舒适范围，又能达到节能效果。 国内在这方面的研究起步较晚，清华大学和同济大学在这方面都做过研究，本文拟对清华大学在动态热环境下人体热感觉的研究进行简要介绍。 董静研究了动态温度和动态风综合作用下的人体热反应，分别在稳态温度、动态风以及动态温度、动态风两种组合的实验条件下，对33名受试者进行了实验，研究参数对人体热感觉的影响。受试者的服装热阻为0.6clo，实验中保持静坐状态。实验结果证明，在该实验的各种工况下，采用动态风均能够达到即改善热环境又不引起吹风不适感的目的，并且给出了满足人体舒适感的较佳工况：相对湿度50%，服装热阻为0.6clo的情况下，当动态温度波动范围为27-29℃，升降温时间比为20min：20min，动态风参数为=1.5m/s，n=6rpm时，值基本在（-0.5，+0.5）范围内波动，可较好地满足人体舒适性需要。 根据实验结果，作者对Fanger的PMV稳态模型进行了变化，建立了动态热环境下预测人体心理热反应的TPMV模型，该模型可以用于动态热环境下人体热反应的预测，但是作者没有对该模型进行系统的描述和讨论。 夏一哉对中性－热环境下气流脉动强度和频率对人体热感觉的影响进行了研究，从实验和模拟两个方面对气流脉动强度和频率的影响作用进行了探索和研究。研究气流脉动频率对于人体热感觉影响的实验在清华大学的气候室中进行，受试者年龄18-20岁，总的服装热阻为0.7clo，新陈代谢率为1.0met。气候室温度设定点分别为26.0，27.5，29.0，30.5℃，相对湿度分别为35%，65%，低相对湿度工况包含40个样本，高相对湿度工况包含22个样本。实验结果表明：环境操作温度和相对湿度对受试者选择频率和可接受的频率范围没有明显影响，可接受的频率范围集中在0.2-0.65Hz。随着频率的增加，人体感受到的气流速度随之减小。受试者能够通过自由调节风速和频率得到热满意状态，但在较高温度下，选择风速不能使他们保持热中性状态，并且有一定比例的受试者感到不愉快的吹风感。根据该实验结果，夏一哉扩展了吹风感的定义，并且证明在中性-热的环境下，频率在0.3Hz-0.5Hz范围内的气流对人体产生的冷作用最强，该结论与Fanger在中性-冷的环境下的实验结论一致。

绿化对室外热环境影响的模拟研究

喷泉对周围热环境影响的模拟研究 林波荣1，张志勤2，李晓锋1，朱颖心1 1 清华大学 建筑学院 建筑技术科学系 2奥雅纳工程顾问公司北京分公司 摘 要：喷泉对改善周围热环境、提高环境热舒适有重要作用。本文通过建立水珠与空气的热质交换方程，并采用拉格朗日方法和PSI-CELL 模型相结合的联合模拟方法，建立了喷泉对周围热环境影响的模拟平台。在此基础上，对影响喷泉周围热环境的各参数（包括喷水温度、水珠粒径、射流高度、排列方式等）进行了数值实验，提出了优化喷泉设计的指导意见。 关键字：喷泉，CFD ，室外热环境，PSI-CELL 模型 引言 在小区环境设计中，水景尤其是喷泉是规划师手中一个重要棋子，它不仅可以美化社区，还可以改善夏季周围热环境。由喷泉产生大量的小水珠与周围的空气进行热交换，可以起到很好的降温效果，使人产生凉爽的感觉，提高夏季室外环境的热舒适性。此外，大量水份蒸发到空气中，可以提高空气的湿度。 然而目前国内外对喷泉周围热微环境的详细研究还未见报道。Nobuya Nishimura 等人[1]对公园中喷泉的降温效果进行了实测。实验结果证明了水景的降温效果，同时通过风洞实验证实了可用通过人工方法来控制水景的降温效果。但是这一研究没有对喷泉建立理论分析模型，而只是通过测量定性分析了喷泉周围热环境的特点，无法进行推广和应用。 因此，本文通过建立水珠与空气的热质交换方程，并采用拉格朗日方法和PSI-CELL 模型相结合的联合模拟方法，建立了喷泉对周围热环境影响的模拟平台。在此基础上，对影响喷泉周围热环境的各参数（包括喷水温度、水珠粒径、射流高度、排列方式等）进行了数值实验，提出了优化喷泉设计的指导意见。 1喷泉周围热环境模拟模型 1.1水珠在空气中的运动 在喷泉水珠与空气的相互作用中，喷泉水珠为液态，空气为气态，所以这是两相湍流扩散流动。目前分析两相流问题的方法主要有两种：拉格朗日方法（或者轨道模型）和欧拉方法（或者双流体模型）。本文选择拉格朗日方法[2]作为模拟的方法，原因为：喷泉在与空气的作用中，水珠的数量不能满足连续性的要求，水珠在计算空间的分布很不均匀；粒径分布范围较广，水珠沿轨迹运动时，直径变化较大；如果采用欧拉方法，必须采用多粒径模型，不仅需要大量的硬件资源，同时也会导致比较严重的数值发散问题；由于水珠的物性参数可以满足各向同性的要求，在拉格朗日方法中可以采用Monte Carlo 方法。 根据拉格朗日方法，首先对水珠进行力学分析，建立运动方程，然后积分求解可以得到水珠在空气中的运动轨迹：p p dt d (1) 其中p x 为水珠位置矢量，p U 为水珠速度矢量，水珠的速度通过求解水珠的动量方程得到。

评估复杂热环境下的人体生理学和舒适度模型

评估复杂热环境下的人体生理学和舒适度模型 摘要 伯克利舒适模型基于人类热调节的Stolwijk模型取得了几个显着的改进。我们的新模型可以分解为无数个身体区段部分（在Stolwijk模型中为6个区段）。每个区段包括四层身体层（核心，肌肉，脂肪和皮肤组织）和一层衣服层。我们也考虑到如血管舒张，血管收缩，出汗和代谢热产生等生理机制。对流，传导（例如到汽车座椅或与身体的任何部分接触的其它表面）以及身体和环境之间的辐射也会被单独处理。该模型能够预测人类对瞬态、非均匀热环境的生理反应。论文介绍了生理算法以及模型的实现。 关键词：热舒适; 调温; 人类生理; 计算机模拟 1.介绍 Stolwijk的25节点温度调节模型[1]提出了许多当代多节点模型的基本概念、算法、物理常数和生理控制子系统[2]。伯克利舒适模型基于Stolwijk模型以及Tanabe在日本的工作[3]，取得了对Stolwijk模型的几个显着改进。Stolwijk模型包括六个身体部分：头，躯干，手臂，手，腿和脚。伯克利模型可以模拟任意数量的段。在大多数应用中，我们使用16个对应于伯克利分割热人体模型的身体部分[4]。这些段中的每一部分都由四层身体层（核心，肌肉，脂肪和皮肤组织）和一层衣服层组成。单独的一系列节点表示血液，并且提供了节段和组织节点之间的对流热传递。该模型使用具有可变时间步长的标准/简化算法来计算每个节点之间的热传递，以优化计算资源，同时保持数字稳定性。 我们使用一系列可变长度的离散“相位”来模拟环境，衣服和代谢条件之间的任意组合。可以通过模型预测在诸如双节点PMV模型的全身模型中完全丢失的瞬态和空间非对称条件的影响。样例模拟可以是一个人从一个有空调的建筑中走到炎热的夏季户外，然后进入一辆阳光曝晒下的汽车，打开空调、驾驶汽车，同时汽车开始冷却。应用评估了具有不对称或瞬态热环境（建筑物，汽车或户外）的空间的热舒适性。

室外热环境对人居方式、地域文化和传统建筑的影响

室外热环境对地域文化和传统建筑的影响 摘要：室外热环境是指作用在外围护结构上的一切热物理量的总称，是由太阳辐射、大气温度、空气湿度、风、降水等因素综合组成的一种热环境，而人体与此环境中保持平衡，对人的健康与舒适来说是首要条件之一，因此对室外热环境的研究是有必要的。 关键词：室外热环境；人居方式；影响；措施 室外热环境的定义及影响因素 室外热环境是指作用在外围护结构上的一切热物理量的总称，是由太阳辐射、大气温度、空气湿度、风、降水等因素综合组成的一种热环境。其中建筑外围护结构的功能之一在于抵抗或利用室外热湿作用，以便在室内产生易控制的舒适热环境。 建筑物所在地的室外热环境通过外围护结构将直接影响室内环境，为使所设计的建筑能创造良好的室内热环境，必须了解影响室外热环境各个因素的变化规律及特征，以此作为建筑热工设计的依据。 太阳辐射 太阳辐射能是地球上热量的基本来源，是决定室外热环境的主要因素。 太阳辐射通过大气，一部分到达地面，称为直接太阳辐射；另一部分为大气的分子、大气中的微尘、水汽等吸收、散射和反射。被散射的太阳辐射一部分返回宇宙空间，另一部分到达地面，到达地面的这部分称为散射太阳辐射。到达地面的散射太阳辐射和直接太阳辐射之和称为总辐射。然而，太阳辐射的分布并不均匀，它到达地表的全球年辐射总量的分布基本上成带状，只有在低纬度地区受到破坏。在赤道地区,由于多云，年辐射总量并不最高。在南北半球的副热带高压带，特别是在大陆荒漠地区，年辐射总量较大，最大值在非洲东北部。而且，由于太阳的公转和地球的自转，太阳辐射随之改变，这种有规律的变化带来的是春、夏、秋、冬四季。 空气温度 空气温度也就是气温，是表示空气冷热程度的物理量。空气中的热量主要来源于太阳辐射，太阳辐射到达地面后，一部分被反射，一部分被地面吸收，使地面增热；地面再通过辐射、传导和对流把热传给空气，这是空气中热量的主要来源。 空气湿度 空气湿度表示大气干燥程度的物理量可用绝对湿度或相对湿度表示，通常使用相对湿度表示空气的湿度。在一定的温度下在一定体积的空气里含有的水汽越少，则空气越干燥；水汽越多，则空气越潮湿。在地球上，空气湿度因为降水和地理位置的不同而不同，也是室外热环境复杂性的原因之一。

室外热环境对人居方式、地域文化和传统建筑的影响资料

室外热环境对人居方式、地域文化和传统建筑的影响

室外热环境对地域文化和传统建筑的影响 摘要：室外热环境是指作用在外围护结构上的一切热物理量的总称，是由太阳辐射、大气温度、空气湿度、风、降水等因素综合组成的一种热环境，而人体与此环境中保持平衡，对人的健康与舒适来说是首要条件之一，因此对室外热环境的研究是有必要的。 关键词：室外热环境；人居方式；影响；措施 室外热环境的定义及影响因素 室外热环境是指作用在外围护结构上的一切热物理量的总称，是由太阳辐射、大气温度、空气湿度、风、降水等因素综合组成的一种热环境。其中建筑外围护结构的功能之一在于抵抗或利用室外热湿作用，以便在室内产生易控制的舒适热环境。 建筑物所在地的室外热环境通过外围护结构将直接影响室内环境，为使所设计的建筑能创造良好的室内热环境，必须了解影响室外热环境各个因素的变化规律及特征，以此作为建筑热工设计的依据。 太阳辐射 太阳辐射能是地球上热量的基本来源，是决定室外热环境的主要因素。 太阳辐射通过大气，一部分到达地面，称为直接太阳辐射；另一部分为大气的分子、大气中的微尘、水汽等吸收、散射和反射。被散射的太阳辐射一部分返回宇宙空间，另一部分到达地面，到达地面的这部分称为散射太阳辐射。到达地面的散射太阳辐射和直接太阳辐射之和称为总辐射。然而，太阳辐射的分布并不均匀，它到达地表的全球年辐射总量的分布基本上成带状，只有在低纬度地区受到破坏。在赤道地区,由于多云，年辐射总量并不最高。在南北半球的副热带高压带，特别是在大陆荒漠地区，年辐射总量较大，最大值在非洲东北部。而且，由于太阳的公转和地球的自转，太阳辐射随之改变，这种有规律的变化带来的是春、夏、秋、冬四季。 空气温度 空气温度也就是气温，是表示空气冷热程度的物理量。空气中的热量主要来源于太阳辐射，太阳辐射到达地面后，一部分被反射，一部分被地面吸收，使地面增热；地面再通过辐射、传导和对流把热传给空气，这是空气中热量的主要来源。 空气湿度 空气湿度表示大气干燥程度的物理量可用绝对湿度或相对湿度表示，通常使用相对湿度表示空气的湿度。在一定的温度下在一定体积的空气里含有的水汽越少，则空气越干燥；水汽越多，则空气越潮湿。在地球上，空气湿度因为降水和地理位置的不同而不同，也是室外热环境复杂性的原因之一。 一般来说，某一地区在一定时间内，空气的绝对湿度变化不大，但由于空气温度的变化，使得空气中饱和水蒸气压随之变化，从而导致相对湿度变化强烈。 风（空气流动速度） 常指空气的水平运动分量，包括方向和大小，即风向和风速。主要受大气环流的影响，我国夏季是东南风，冬季则是西北风。 凝结与降水

北京夏季地铁站乘客热舒适性分析

北京夏季地铁站乘客热舒适性分析 发表时间：2020-04-14T09:01:18.783Z 来源：《城镇建设》2020年第3期作者：刘忠峰陈忠海杨鹏[导读] 本文通过对北京夏季地铁站乘客的热舒适度进行调查 摘要：本文通过对北京夏季地铁站乘客的热舒适度进行调查，同时测试站内空气温度数据，分析客流平稳期和客流高峰期时站内乘客的热舒适性，为地铁站空调温度的调节提供参考。 关键词：地铁站热舒适 1引言 目前，我国地铁在缓解大城市交通阻塞问题上展现了极大的优势，但随着人们生活水平的提高，对周围环境的舒适性的要求也越来越高，每年均有乘客反应地铁环境不舒适的情况发生[1]。在地铁环境热舒适性研究中，2007年，蒋淳潇,叶晓江,连之伟，对上海地铁站台热舒适状况调查发现，站台的中性温度为20. 02℃ ,期望温度为20. 7℃ , 80%的人可接受的温度范围上限为23. 2℃ ,均略低于ASHARE舒适区标准[2]。M. Abbaspour等人在2008年分析了德黑兰地铁的热环境，7月份站厅站台的平均温度为28℃，相对湿度在20%至50%之间，9月份时平均温度为26℃，相对湿度在30%至60%之间[3]。2016年，Han Jieu 等在人不同季节时对首尔地铁站的热舒适度进行了调查，受访者对冬季地铁站的热环境感到适宜；以20%的预计乘客不满意率计算得到使站厅舒适的有效温度范围为16.1-31.2℃，站台为15.9-31.5℃[4]。对于客流高峰期时地铁乘客热舒适的研究较少，但是在该期间乘客数量远远多于平稳期水平。因此，调查分析该时间段地铁乘客的热舒适状况，对地铁站空调温度设置满足乘客的热舒适需求具有重大意义。 2实验与分析 在夏季期间，选取北京地铁1号线作为测试地点，在大望路站和王府井站之间进行往返测试。夏季期间站外空气温度高于30℃时站内开启空调系统调节站内空气温度，满足乘客的舒适需求[5]。乘客从站外进入车厢内需要依次经过进站口、售票处、站厅和站台，出站过程则相反。测试过程中，受试者进行真实的乘车过程，每抵达测试地点时调查受试者的热舒适状态，包括乘客热感觉（冷-3、凉-2、微凉-1、中性 0、微暖 1、暖 2、热 3）和热舒适（舒适0，稍不舒适1，不舒适2，很不舒适3）情况，同时记录当前环境的空气温度。 图一大望路站至王府井站各区域空气温度图 根据采集的数据绘制地铁站内的空气温度图，如图一所示，图中横坐标标记1表示进站过程的相应区域，2表示出站过程的相应区域。对站内空间分析时不包含进出站口和站外。在客流平稳期，乘客进站过程经历的空气温度逐渐降低，在车厢内的温度达到最低值，出站过程经历的空气温度逐渐升高。在客流晚高峰期时，站台和车厢内的空气温度高于与平稳期。造成这种现象的原因是此期间的乘客数量远多于平稳期，且多集中在站台以及车厢内，在车厢内的乘客最为密集，由于乘客不断向环境中散热，空间中的热量排出不及时，导致空气温度升高。经过该时间段时，乘客数量大幅减少，乘客散出的热量能够及时排出，空气温度又降低到原来的水平。 图二两时期地铁站内乘客热感觉对比图图三两时期地铁站内乘客热舒适对比图 根据图二和图三可以看出，在车厢内两时期乘客的热感觉和热舒适状态有所不同，客流高峰期时车厢内乘客会感觉到稍热热一些，导致乘客产生了不舒适感。在客流平稳期时，站内乘客的热感觉在适中和稍热之间，而且乘客的热舒适的平均值介于0-1之间，说明在客流高峰期时车厢内的热环境会使乘客感觉到不舒适，其他时间段站内的热环境可以满足乘客热舒适需求。

室外热环境

一、室外热环境(室外气候) 室外热环境是指作用在外围护结构上的一切热物理量的总称，是由太阳辐射、大气温度、空气湿度、风、降水等因素综合组成的一种热环境。建筑物所在地的室外热环境通过外围护结构将直接影响室内环境，为使所设计的建筑能创造良好的室内热环境，必须了解当地室外热环境的变化规律及特征，以此作为建筑热工设计的依据。与室外热环境密切有关的主要因素如下： (一)太阳辐射 1．太阳辐射能是地球上热量的基本来源，是决定室外热环境的主要因素。 2．太阳辐射的组成 到达地球表面的太阳辐射分为两个部分，一部分是太阳直接射达地面的部分，称为直射辐射；另一部分是经过大气层散射后到达地面的部分，称为散射辐射。 3．太阳常数 在太阳与地球的平均距离处，垂直于人射光线的大气界面单位面积上的辐射热流密度。 天文太阳常数(理论计算值)：I0＝1395．6W／㎡ 气象太阳常数(实测分析值)：I0＝1256W／㎡ 4．影响太阳辐射照度的因素 大气中射程的长短，太阳高度角，海拔高度，大气质量。 5．太阳光谱 太阳辐射能量主要分布在紫外线、可见光和红外线区域，其中97．8％是短波辐射，所以太阳辐射属于短波辐射。 (二)室外气温 1．室外气温：指距地面1．5m处百叶箱内的空气温度。 2．变化规律 室外气温由于受到太阳辐射的影响，它的年变化、日变化规律都是周期性的。 (1)年变化规律：由地球围绕太阳公转引起，形成一年四季气温变化，北半球最高气温出现在7月(大陆)或8月(沿海、岛屿)，最低气温出现在1月或2月。 (2)日变化规律：由地球自转引起。日最低气温出现在6：00—7：00左右。日最高气温出现在14：00左右。 (三)空气湿度 1．湿度：空气中水蒸气的含量。可用绝对湿度或相对湿度表示，通常使用相对湿度表