PDF《过渡季壁面辐射温度对人体热舒适的影响分析》

春季服装热阻主要集中在0.7 ~0.8 clo范围内,均值为0.8 clo.因此春秋季服装热 阻代表值分别定为0.8 clo和0.9 clo. 图1 服装热阻统计图 Fig.1 Statistics of the thermal resistance from human clothing 利用Excel对数据进行筛选. 筛选后数据依据温 度频率法[14] 分别选取壁面温度和室内操作温度为 基准,利用Excel以0.5 ℃为间隔进行分组平均,然 后提取每组均值利用SPSS数理统计软件进行相关 性分析.在分析前,将现场测得的室内空气温度、 相对湿度、代谢率、服装热阻以及利用温湿度算得

0 10

20 30

40 50 0.5-0.6 0.6-0.7 0.7-0.8 0.8-0.9 0.9-1.0 1.0-1.1 1.1-1.2 1.2-1.3 1.3-1.4 百分率 /% 服装热阻值范围 秋季 春季

440 西安建筑科技大学学报(自然科学版) 第48 卷 的饱和蒸汽压等参数代入基于Matlab所编写的程 序, 得到相应的预测平均热感觉投票值PMV和预测 不满意百分比PPD. 对测试期间各壁面测点的温度值及各壁面面 积求得加权平均值,将与各主观问卷填写时刻对应 的壁面温度加权平均值定位此刻壁面平均温度[15] .

3 数据分析 3.1 室内外环境参数 测试期间室内外温度变化范围为:11.7~ 22.3 ℃与6.3~25.6 ℃(秋季);

17.1~27.1 ℃与9.1~ 32.0 ℃(春季).室内相对湿度变化范围是:22%~ 52.4 %(秋季);

20%~38%(春季).室内风速均值为 0.05 m/s, 风速主观感觉为无风. 测试期间为过渡季 节,各房间均为不采暖房间. 3.2 热中性温度与人体热舒适分析 操作温度(top)是一种综合考虑了室内空气温度 和平均辐射温度的合成温度,它包括了对人体热感 觉影响最为主要的环境参数指标,因而用来评价和 描述人体热感觉更为准确.而中性温度则是在实测 过程中大多数人群热感觉为中性时的室内操作温 度,在此本文采用操作温度作为室内热环境状况的 评价指标,并对春秋季节的人体中性温度分别进行 了求解.如图2所示,采用温度频率法分别对春秋 季节的实测平均热感觉投票值和预测平均热感觉 投票值(PMV)进行了回归分析.通过回归分析分别 得到春秋季节实测平均热感觉投票值与室内操作 温度(top)的线性回归方程: 春季 op MTS 0.15 3.141 t ? ? (1) 秋季 op MTS 0.075 1.604 t ? ? (2) 图2 过渡季人体中性温度 Fig.2 The neutral temperature of human body in transition seasons 将式(1)、(2)中的MTS等于0可以得到在人体热 中性感觉下的室内操作温度分别为20.8 ℃(春季)、 21.3 ℃(秋季),采用同样的方法可以得到预测中性 温度分别为22.2 ℃(春季)、24.6 ℃(秋季).通过结 果可以看出在春秋季节居民的实测中性温度均比 预测值偏低,这反映了人体对地域气候的适应 性.其中春季的中性温度低于秋季,这是由于春秋 季节分别是由冬至夏以及由夏至冬的过渡过程,受 到冬夏季环境的影响因而秋季人们更倾向于温暖 的环境而在春季则更倾向于偏凉的室内环境. 如上文所述,操作温度是一种将空气温度和辐 射温度综合考虑的合成指标,而空气温度与辐射温 度对人体热平衡的影响方式以及影响程度均不相 同.因而本文将在后面的章节中深入探讨和分析过 渡季节不同的室内环境参数以及衣着对人体热感 觉的影响程度. 3.3 服装热阻与壁面温度 图3 壁面温度与服装热阻分析图 Fig.3 The correlation analysis between temperature of wall surface and thermal resistance of human clothing 从图3可以看出,壁面平均温度对衣着量有较大 影响,两者有着较好的相关性.随着壁面平均温度 的降低衣着量也逐渐增加,这是由于测试期间壁面 平均温度整体偏低导致对人体冷辐射量较大,间接 影响着人体衣着量的大小.通过春秋季数据对比分 析发现,壁面平均温度越低人体对冷辐射的敏感性 越大,衣着量与壁面平均温度的相关性也就越好. 3.4 人体热感觉与壁面温度 图4 壁面温度与人体热感觉分析图 Fig.4 The correlation analysis between wall temperature and thermal sensation y = 0.151x - 3.141 R? = 0.712 y = 0.276x - 6.138 R? = 0.939 y = 0.075x - 1.604 R? = 0.669 y = 0.101x - 2.485 R? = 0.729 -1.5 -1.0 -0.5 0.0 0.5