王晨陽 林成楷 程遠(yuǎn)達(dá)

摘 要：本文基于室內(nèi)熱濕環(huán)境評價中的熱感指標(biāo)PMV與預(yù)測不滿意率PPD這一指標(biāo)的基礎(chǔ)上，通過網(wǎng)上問卷問卷、實(shí)地考察以及數(shù)值計(jì)算等方式得出PMV-PPD數(shù)值。從三個方面對室內(nèi)熱濕環(huán)境進(jìn)行了較為系統(tǒng)的評價。依據(jù)民用建筑室內(nèi)熱濕環(huán)境評價標(biāo)準(zhǔn)GB50785-2012對太原理工大學(xué)學(xué)生宿舍進(jìn)行熱濕環(huán)境評價。

關(guān)鍵詞：室內(nèi)熱濕環(huán)境評價;熱感指標(biāo);預(yù)測不滿意

Abstract： Based on the index of PMV and PPD in indoor thermal and humid environment assessment， the PMV-PPD value is obtained through online questionnaire， field investigation and numerical calculation. The indoor thermal and humid environment was evaluated systematically from three aspects. According to the evaluation standard of indoor thermal and humid environment of civil buildings （GB 50785-2012）， the thermal and humid environment of the dormitory of Taiyuan University of technology was evaluated.

Key words： indoor thermal and humid environment assessment; thermal sensitivity index; unsatisfactory prediction

0.引言

隨著當(dāng)今我國科學(xué)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，如何去提供與維持舒適的室內(nèi)熱環(huán)境已經(jīng)成為當(dāng)今學(xué)者的一個重大研究課題。Fanger教授在1970時候根據(jù)人體熱平衡方程提出了PMV概念，目前已經(jīng)在室內(nèi)熱濕環(huán)境評價標(biāo)準(zhǔn)中得到廣泛使用[1]。

太原屬北溫帶大陸性氣候，夏季炎熱多雨，冬季寒冷干燥。年平均氣溫9.5℃，無霜期平均202天，年均降水量456毫米。年平均溫度為9.5℃，一月平均溫度為-6.4℃，七月平均溫度為23℃。本文中所調(diào)研的學(xué)生宿舍位于太原理工大學(xué)迎西校區(qū)位于汾河西畔，濕度受汾河影響較大，在研究中應(yīng)充分考慮其帶來的影響。因此本文主要通過問卷調(diào)查、實(shí)地考察與數(shù)值計(jì)算等方式得到宿舍室內(nèi)PMV-PPD指標(biāo)的數(shù)值。通過對獲取的指標(biāo)數(shù)值進(jìn)行合理分析，從而對室內(nèi)熱濕環(huán)境做出合理、客觀的評價。

1.熱舒適調(diào)查問卷結(jié)果分析

1.1 PMV指標(biāo)與PPD指標(biāo)

人體熱舒適是對周圍熱濕環(huán)境的直接主觀感受，丹麥工業(yè)大學(xué)Fanger教授在研究室內(nèi)熱舒適性時，根據(jù)熱平衡的原理制定了ISO-7730標(biāo)準(zhǔn)，提出了一個對熱舒適較為可觀的一個評價標(biāo)準(zhǔn)即PMV（Predicted Mean Vote），PMV取不同值的時候?qū)?yīng)的ASHRAE中冷熱感尺度如下表1。

不同人由于受到生理以及心理的影響，及時在相同情況下對熱舒適的感受也不盡相同，因此又提出的另外一個評價標(biāo)準(zhǔn)即PPD（Predicted Percentage of Dissatisfied），如圖1所示，給出了PMV與PPD的關(guān)系，該曲線反應(yīng)出了即使人體在舒適條件PMV=0情況下，也有5%的人群會感到不滿意[2]。

1.2調(diào)查對象分析

這里針對網(wǎng)上搜集的調(diào)查問卷結(jié)果以及實(shí)地考察，從而對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。這次調(diào)查共有33人填寫了問卷調(diào)查，其中男性有17人，女性有16人，所有調(diào)查對象均為太原理工大學(xué)學(xué)生，具有豐富的宿舍生活經(jīng)驗(yàn)。調(diào)查問卷數(shù)量為33份。根據(jù)GB50785-2012規(guī)定，有效問卷數(shù)≥30即可認(rèn)為此次調(diào)查有效。

1.3調(diào)查結(jié)果分析

本次調(diào)查周期為48h，對于各個時間段的室外溫差以及室內(nèi)溫濕度變化受太陽輻射照度、天氣變化以及室內(nèi)人員分布等多重因素的影響。故只能進(jìn)行在PMV-PPD的計(jì)算中，選取一組典型的特征值作為室內(nèi)溫濕度參數(shù)進(jìn)行探究。

根據(jù)圖2整體熱感覺餅狀圖分析，60.6%的被調(diào)查者的室內(nèi)熱感覺為適中，12.1%的被調(diào)查者認(rèn)為室內(nèi)冷，15.2%的被調(diào)查者認(rèn)為室內(nèi)較冷;3.0%的被調(diào)查者認(rèn)為室內(nèi)溫度較暖，6.1%的被調(diào)查者認(rèn)為室內(nèi)暖，3.0%認(rèn)為室內(nèi)熱感覺為熱。

據(jù)圖3熱濕環(huán)境評價餅狀圖，熱濕環(huán)境總體評價等級依次為0到10級，10級為熱濕環(huán)境感覺最好，0級為熱濕環(huán)境感覺最差，其余等級依次遞減，9.1%的被調(diào)查者的室內(nèi)熱濕環(huán)境等級最好，同樣也有9.1%的被調(diào)查者的室內(nèi)熱濕環(huán)境等級最差。

從上述分析可以看出，在冬季這種氣候下，大部分人對于宿舍熱感覺適中，僅有少部分人存在較熱或較冷的情況?？赡苁怯捎谏眢w出現(xiàn)發(fā)熱頭暈或是沒有攜帶足夠的服裝熱阻，不能對調(diào)查問卷中的問題做出準(zhǔn)確的判斷導(dǎo)致的。

2.實(shí)地測量分析

2.1測量原理

PMV在穩(wěn)態(tài)的環(huán)境下的計(jì)算公式如下：

由于上式中變量過多，測量起來比較困難，故需要對其進(jìn)行一些假設(shè)（依據(jù)GB50785-2012）[3]：

（1）斜倚時M=46.52W/m2;坐姿放松時，M=58.15W/m2;坐姿活動時（辦公室、居住環(huán)境、學(xué)校、實(shí)驗(yàn)室）M=69.78W/m2;立姿放松時M=81.41W/m2;立姿輕度活動時（購物、實(shí)驗(yàn)室工作、輕體力勞動）M=93.04W/m2;立姿中度勞動時（商場售貨、家務(wù)勞動、機(jī)械工作等）M=116.30W/m2;