鄭楠楨，李正謀，楊佳樂(lè)

（上海船舶設(shè)備研究所，上海 200031）

0 引言

郵輪以海上觀光旅游為主要訴求，其本身就是旅游目的地，體驗(yàn)奢華的居住環(huán)境和現(xiàn)代化的娛樂(lè)設(shè)施是乘客最主要的目的。正因如此，大型郵輪對(duì)各方面，尤其對(duì)舒適性有很高的要求。郵輪一直是造船界頂級(jí)的高附加值、高技術(shù)和高壁壘的“三高”產(chǎn)品，和大型液化天然氣船、航空母艦一同被譽(yù)為世界造船業(yè)皇冠上的3 大“明珠”[1]。目前，我國(guó)加快了大型郵輪研發(fā)制造發(fā)面的步伐，摘取造船技術(shù)的“最后一顆明珠”的計(jì)劃正在穩(wěn)步推進(jìn)。

郵輪艙室環(huán)境系統(tǒng)是以滿足人體舒適要求或工藝過(guò)程要求的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括供暖、通風(fēng)、空調(diào)、冷藏、廚房等子系統(tǒng)，是保障各艙室微環(huán)境和設(shè)備正常運(yùn)行的關(guān)鍵所在，其整體設(shè)計(jì)水平直接關(guān)系到郵輪艙室的舒適性。由于我國(guó)郵輪建設(shè)，尤其是大型郵輪的建設(shè)起步晚、經(jīng)驗(yàn)不足，且舒適性需求是艙室環(huán)境控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，直接決定了系統(tǒng)的分區(qū)、配置和布置方案，是整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的輸入，對(duì)其開(kāi)展必要的分析研究，能為郵輪的設(shè)計(jì)和建造提供必要的關(guān)鍵技術(shù)支撐。

目前，國(guó)際上關(guān)于郵輪空調(diào)系統(tǒng)的艙室舒適性指標(biāo)及設(shè)計(jì)參數(shù)是針對(duì)歐美游客的。由于人員體質(zhì)、生活習(xí)慣和具體環(huán)境條件的不同，基于國(guó)內(nèi)和亞洲游客的郵輪項(xiàng)目，其艙室內(nèi)部設(shè)計(jì)指標(biāo)應(yīng)與國(guó)外有所區(qū)別。同時(shí)，各船級(jí)社對(duì)舒適性也提出了要求，因此通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外各類空調(diào)設(shè)計(jì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的比對(duì)分析，基于國(guó)外郵輪空調(diào)設(shè)計(jì)參數(shù)、不同船東對(duì)郵輪空調(diào)具體要求等，重點(diǎn)對(duì)居住艙室環(huán)境舒適性開(kāi)展調(diào)研分析。

針對(duì)中國(guó)游客自身特點(diǎn)和喜好和郵輪實(shí)際服務(wù)航線的外界條件，重點(diǎn)研究滿足國(guó)人舒適性要求的艙室環(huán)境需求，給出滿足我國(guó)游客舒適要求且兼顧節(jié)能的郵輪艙室環(huán)境控制要求，作為郵輪艙室舒適性空調(diào)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)研究的依據(jù)。

1 郵輪艙室環(huán)境舒適性需求調(diào)研分析

1.1 舒適性指標(biāo)分類

目前，郵輪艙室重點(diǎn)關(guān)注的是熱環(huán)境、空氣品質(zhì)、光環(huán)境和聲環(huán)境。其中，艙室空調(diào)直接控制著艙室熱環(huán)境和空氣品質(zhì)，典型郵輪居住艙室環(huán)境布置見(jiàn)圖1[2]。

圖1 典型郵輪居住艙室環(huán)境布置

1.1.1 艙室熱環(huán)境

艙室熱環(huán)境是指人體感受的冷熱環(huán)境，它不僅收到環(huán)境的溫度和濕度影響還受到環(huán)境輻射溫度、氣流速度、人體所穿著的衣服、人的新陳代謝量以及氣候地理、民族習(xí)俗、性別年齡、體質(zhì)、體型等更廣泛因素影響[3]。目前，由Fanger教授提出的熱舒適理論及熱舒適方程式，是目前公認(rèn)的熱環(huán)境舒適性標(biāo)準(zhǔn)。

1.1.2 艙室空氣品質(zhì)

對(duì)于空間較封閉的船舶艙室，艙室空氣品質(zhì)極大地影響著乘客的舒適、健康以及船員的工作與生產(chǎn)。艙室內(nèi)的空氣污染物會(huì)長(zhǎng)期作用于乘客及船員，對(duì)人體的健康和舒適產(chǎn)生重要影響。根據(jù)世界衛(wèi)生組織（WHO）對(duì)健康的定義，“健康的室內(nèi)空氣”應(yīng)促使室內(nèi)人員無(wú)論精神和身體方面均處于最佳健康狀態(tài)，同時(shí)享有愉快的群體生活，而不單是沒(méi)生病或不感到虛弱[3]。

對(duì)于郵輪而言，大部分乘客住艙都有直接對(duì)外的門窗攝入足夠的新鮮空氣，空氣品質(zhì)影響有限，典型郵輪陽(yáng)臺(tái)房布置見(jiàn)圖2，船員住艙是集中的封閉艙室，空氣品質(zhì)主要通過(guò)新風(fēng)量即換氣次數(shù)來(lái)保證。

圖2 陽(yáng)臺(tái)房布置

1.2 暖通行業(yè)空調(diào)舒適性設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

人體的熱舒適狀態(tài)是由許多因素決定的，主要包括：室內(nèi)空氣溫度及其在空間的分布和隨時(shí)間的變化，室內(nèi)空氣的相對(duì)濕度，人體附近的氣流速度，圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面及其它物體表面的溫度，人體的溫度、散熱及體溫調(diào)節(jié)，衣服的保溫性能及透氣性等。

1.2.1 人體的熱平衡和舒適評(píng)價(jià)

有效溫度圖和舒適區(qū)：美國(guó)供暖、制冷、空調(diào)工程師學(xué)會(huì)（ASHRAE）在基礎(chǔ)篇章里給出的有效溫度圖和舒適區(qū)，如圖3所示[4]。

圖3 ASHRAE 夏、冬季舒適區(qū)

圖3中給出了靜坐著、服裝熱阻為0.5 clo和1 clo的舒適區(qū)（1 clo≈0.155 (m2℃)/W）。如：衣著為1 clo靜坐的室內(nèi)人員，如果室內(nèi)相對(duì)濕度50%，不發(fā)生變化，則室內(nèi)溫度在20～25 ℃變化時(shí)，人體體感相當(dāng)，都屬于比較舒適的范圍內(nèi)。

1.2.2 舒適性空調(diào)室內(nèi)溫、濕度標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50019—2003）中規(guī)定，舒適性空調(diào)室內(nèi)計(jì)算參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 舒適性空調(diào)室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)表

1.3 船舶空調(diào)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

1.3.1 普通船舶空調(diào)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

對(duì)于普通船舶艙室環(huán)境指標(biāo)，國(guó)際船舶一般參照ISO 7547，國(guó)內(nèi)一般參照《船舶起居處所空氣調(diào)節(jié)與通風(fēng)設(shè)計(jì)參數(shù)和計(jì)算方法》（GB/T 13409—92）、《船舶設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)（輪機(jī)分冊(cè)）》或者《船舶空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法》（GB/Z 330—83）。其中GB/T 13409—92即是ISO 7547國(guó)內(nèi)翻譯版，其中對(duì)于艙室熱舒適設(shè)計(jì)指標(biāo)主要包括室內(nèi)溫、濕度，新鮮空氣量，換氣次數(shù)，其中艙內(nèi)外設(shè)計(jì)計(jì)算空氣溫度和相對(duì)濕度見(jiàn)表2。

表2 艙室內(nèi)外空氣溫濕度設(shè)參數(shù)

可見(jiàn)，普通船舶對(duì)于艙內(nèi)熱舒適指標(biāo)要求較少，同時(shí)也反映出：船舶居住舒適性一直不是設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。但對(duì)于郵輪等遠(yuǎn)洋客船，居住艙室環(huán)境熱舒適性設(shè)計(jì)直接關(guān)系到船舶整體設(shè)計(jì)水平，影響運(yùn)營(yíng)時(shí)乘客的體驗(yàn)與直觀評(píng)價(jià)。因此，各大船級(jí)社都針對(duì)郵輪等高價(jià)值船舶提出了環(huán)境舒適性標(biāo)準(zhǔn)，作為附加船級(jí)符號(hào)，提高申請(qǐng)船舶艙室環(huán)境舒適性設(shè)計(jì)水準(zhǔn)。

1.3.2 DNV-COMF 符號(hào)設(shè)計(jì)規(guī)范分析

DNV船級(jí)社的舒適性符號(hào)，是所有船級(jí)社中涉及面較多，規(guī)范較詳細(xì)的?，F(xiàn)以DNV-COMF標(biāo)志為例，具體分析其對(duì)空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)提出的要求。

COMF-C符號(hào)是對(duì)艙室內(nèi)的氣候環(huán)境提出的具體規(guī)范，其中V包括噪音和振動(dòng)要求，噪音要求是空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)必須關(guān)注的，本研究不做深入分析。

將居住區(qū)分為4類艙室，見(jiàn)表3。各類房間溫度、濕度等要求見(jiàn)表4。對(duì)于艙外溫度在10～45 ℃條件下，各類艙室對(duì)應(yīng)各級(jí)別溫控跨度要求可參見(jiàn)圖4與圖5。

圖4 A、B 類艙室溫控跨度

圖5 C、D 類艙室溫控跨度

表3 艙室分類表

表4 各類艙室舒適性指標(biāo)要求表

對(duì)于任何溫度跨度，艙室計(jì)算負(fù)荷時(shí)按夏季最低溫度和冬季最高溫度計(jì)算，而平時(shí)艙室溫度控制以溫度跨度中間溫度為準(zhǔn)，并且艙室要能在2 h內(nèi)從最低溫度調(diào)節(jié)至最高溫度。對(duì)于(crn)1，每個(gè)艙室需配單獨(dú)和自動(dòng)的溫度控制器（恒溫調(diào)節(jié)器）；對(duì)于(crn)2和(crn)3，每個(gè)艙室需配單獨(dú)房間溫度控制。

除了對(duì)常規(guī)的溫度和濕度提出要求外，對(duì)最大室內(nèi)送風(fēng)速度、最小新風(fēng)量和垂直方向溫度差異度提出了要求，除了最小新風(fēng)量在系統(tǒng)負(fù)荷計(jì)算時(shí)考慮，最大室內(nèi)送風(fēng)速度和垂直方向溫度差異度重點(diǎn)還要考慮末端設(shè)備性能和艙室內(nèi)部風(fēng)口具備布置。

規(guī)范中還對(duì)空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)提出了要求：對(duì)于(crn)1和(crn)2，當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)失效后，要能在12 h內(nèi)恢復(fù)房間的溫度要求，不同的故障可以延長(zhǎng)12 h，備品備件清單需供DNV備查。醫(yī)務(wù)室和機(jī)艙集控室需要配置強(qiáng)制通風(fēng)，保證在空調(diào)失效時(shí)，房間內(nèi)溫度大于15 ℃、小于35 ℃。必須對(duì)空調(diào)系統(tǒng)定期進(jìn)行維護(hù)，以保證空調(diào)系統(tǒng)長(zhǎng)久的穩(wěn)定運(yùn)行。以上都需要在空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)統(tǒng)一考慮。

此外，規(guī)范還對(duì)空調(diào)通風(fēng)設(shè)備提出了一定的要求，如：風(fēng)管、空調(diào)箱、空氣過(guò)濾器、靜壓箱、換熱器、加熱器和布風(fēng)器要能便于維護(hù)、清理和更換。空調(diào)的過(guò)濾器必須滿足一定的歐標(biāo)或美標(biāo)，具體見(jiàn)表5。

表5 舒適過(guò)濾器等級(jí)要求

1.4 郵輪空調(diào)實(shí)際設(shè)計(jì)參數(shù)

1.4.1 各主要郵輪系列居住艙室舒適性設(shè)計(jì)指標(biāo)

世界上各大主要郵輪系類的船級(jí)符號(hào)和空調(diào)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)研統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表6。

表6 各系類郵輪舒適性要求

調(diào)研基本覆蓋了從中型到大型各個(gè)噸位級(jí)別的郵輪，包括皇家加勒比、嘉年華、MSC、維京等眾多郵輪公司的各個(gè)郵輪品牌，其中“海洋綠洲”號(hào)見(jiàn)圖6，“海洋量子”號(hào)見(jiàn)圖7，“諾唯真喜悅”號(hào)專門為中國(guó)市場(chǎng)打造，“世邦”郵輪為最頂級(jí)7星級(jí)郵輪，水晶郵輪、麗晶郵輪、銀海郵輪也都達(dá)到6星級(jí)郵輪，各有特色。然而，除了超大型郵輪，其余都未對(duì)艙室環(huán)境舒適性在船級(jí)規(guī)范上有特殊要求。

圖6 “海洋綠洲”號(hào)

圖7 “海洋量子”號(hào)

1.4.2 VISTA 設(shè)計(jì)要求

考慮郵輪船東會(huì)超出船級(jí)社舒適符號(hào)，而提出個(gè)性化的更高等舒適性要求。對(duì)嘉年華的展望系類（VISTA）系類空調(diào)設(shè)計(jì)指標(biāo)展開(kāi)分析研究，其空調(diào)設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)表7。

表7 空調(diào)設(shè)計(jì)參數(shù)

空調(diào)新風(fēng)量為25 立方米/人/小時(shí)，主要處所空調(diào)換氣次數(shù)見(jiàn)表8。

表8 空調(diào)換氣次數(shù)

展望系列郵輪艙室環(huán)境舒適性設(shè)計(jì)指標(biāo)主要包括溫濕度，新風(fēng)量和換氣次數(shù)。其中新風(fēng)量和換氣次數(shù)還是主要考慮空氣品質(zhì)環(huán)境，關(guān)于熱環(huán)境舒適性的主要還是溫濕度，分析其艙室溫控策略圖，其控制無(wú)論季節(jié)還是以23.5 ℃為中心溫度，保證在±0.5 ℃以內(nèi)，溫控策略見(jiàn)圖8。

圖8 溫控策略

1.4.3 船東具體要求

船東往往會(huì)根據(jù)船舶實(shí)際運(yùn)行線路，提出不同的舒適性指標(biāo)，國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)的國(guó)外船舶會(huì)根據(jù)船東要求制定個(gè)性化舒適性指標(biāo)，例如：新加坡船東將夏季艙內(nèi)設(shè)計(jì)干球溫度須達(dá)到22 ℃，中東船東會(huì)要求艙外設(shè)計(jì)干球溫度45 ℃、相對(duì)濕度80%。

同時(shí)，對(duì)于航行于東南亞一帶航區(qū)的船舶，基本都不要求冬季采暖工況。相對(duì)的，主要航行于北極航道，或者在北海工作的海工項(xiàng)目，對(duì)冬季采暖工況要求很高。對(duì)于郵輪而言，由于其服務(wù)航行相對(duì)固定，艙室熱環(huán)境舒適性指標(biāo)除了可以參考船級(jí)社舒適性符號(hào)規(guī)范設(shè)計(jì)，還應(yīng)需根據(jù)船東和實(shí)際航行的全年氣象條件，進(jìn)行針對(duì)性的調(diào)整。根據(jù)世界各大主要郵輪系類的船級(jí)舒適符號(hào)設(shè)置也不難看出，只有為滿足服務(wù)全球航行而設(shè)計(jì)的大型和超大型郵輪，才會(huì)采用高標(biāo)準(zhǔn)的舒適符號(hào)作為設(shè)計(jì)建造標(biāo)準(zhǔn)，而一般大型和中型郵輪還主要針對(duì)固定地區(qū)航行，尤其歐洲航行較多，處于高海拔地區(qū)，相對(duì)對(duì)夏季制冷要求不高，也便不采用舒適性符號(hào)，艙室環(huán)境舒適性指標(biāo)一般與展望系類相當(dāng)。

2 適應(yīng)中國(guó)游客的環(huán)境舒適性指標(biāo)

2.1 國(guó)內(nèi)外游客人員基本差別

之前，熱舒適研究多數(shù)針對(duì)美歐等西方國(guó)家所開(kāi)展的。如今各規(guī)范中沿用的熱舒適性標(biāo)準(zhǔn)也是根據(jù)歐美國(guó)家所做的研究總結(jié)的。對(duì)于這些標(biāo)準(zhǔn)，例如ASHRAE Standard55的使用并沒(méi)有考慮世界上不同大洲、不同種族和不同生活習(xí)慣等因素，而氣候環(huán)境、生活習(xí)慣、人種名族等的差異則會(huì)造成世界各地人們?cè)谙嗤瑹岘h(huán)境中的熱感覺(jué)不同，對(duì)熱舒適性的要求也不同[5]。

由Fanger教授統(tǒng)計(jì)分析的PMV-PPD關(guān)系以及ASHRAE Standard55的舒適區(qū)可知：舒適區(qū)的確定原則是使80%的人滿意。Fanger教授通過(guò)統(tǒng)計(jì)得出：當(dāng)PPD＝10%時(shí)，PMV＝±0.5；當(dāng)PPD＝20%時(shí)，PMV＝±0.85。相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表9。

表9 PMV 試驗(yàn)結(jié)果

丹麥的Fanger對(duì)128名丹麥學(xué)生進(jìn)行試驗(yàn)、美國(guó)的Nevins對(duì)720名美國(guó)學(xué)生進(jìn)行試驗(yàn)，兩者結(jié)果基本相當(dāng)，也證明了歐美人在環(huán)境熱舒適性指標(biāo)上的要求基本相同。

其中，中性溫度是指在理論上人體感覺(jué)最適中的環(huán)境溫度。中性溫度可分為實(shí)測(cè)中性溫度和預(yù)測(cè)中性溫度。Humphrey指出人們?cè)敢饨邮艿臒岘h(huán)境可能在中性溫度的這側(cè)或那一側(cè)：在寒冷地區(qū)的人們所期望的熱環(huán)境可能偏向于稍暖和的那一側(cè)，而生活在天氣較熱的人們的期望溫度則可能偏向于較涼爽的一側(cè)。因此，期望溫度往往并不恰好等于中性溫度。Fanger和Nevins等認(rèn)為，期望溫度稍低于中性溫度，但差別很小，兩者基本吻合。女性的中性溫度和期望溫度要稍高于男性的中性溫度和期望溫度，但差別很小，這說(shuō)明男女所認(rèn)為滿意的熱環(huán)境基本是相同的。女性之所以喜歡較高一點(diǎn)的溫度，可能是因?yàn)樵谝欢ǖ幕顒?dòng)量下，女性單位體表面積的能量代謝率要低于男性的能量代謝率[6]。

我國(guó)雖然熱環(huán)境舒適性研究起步較晚，但是近來(lái)，我國(guó)各地多個(gè)研究團(tuán)隊(duì)都參照Fanger教授的方法，對(duì)各自地區(qū)的人員進(jìn)行了舒適性體感實(shí)際試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)，結(jié)果見(jiàn)表10[5,7]。

表10 國(guó)內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果

由于中國(guó)地域遼闊，從南至北的氣候不同，人們的生活習(xí)慣也不盡相同。從上述統(tǒng)計(jì)中不難看出：南方人或者夏季氣候炎熱地區(qū)的人，對(duì)于高溫有較好的耐受性；而對(duì)于低溫的耐受性，中國(guó)人基本相當(dāng)，都較歐美標(biāo)準(zhǔn)高1 ℃，這與前文初步分析的結(jié)論相一致。23 ℃基本是人類90%不滿意率的溫度下限，22 ℃基本是人類80%不滿意率的溫度下限。對(duì)于溫度上限，中國(guó)各地區(qū)相差較大，建議按90%不滿意率溫度上限為27 ℃，80%不滿意率溫度上限為28 ℃，中心溫度為25 ℃，這樣適合中國(guó)人的舒適溫度區(qū)域較歐美人高1 ℃，舒適度的寬度范圍不變。

2.2 我國(guó)郵輪艙室舒適性具體要求分析

根據(jù)前文調(diào)研分析結(jié)果，基于國(guó)內(nèi)外暖通和船舶領(lǐng)域?qū)τ诃h(huán)境熱舒適性指標(biāo)的具體要求，結(jié)合國(guó)內(nèi)外乘客實(shí)際體感需求和實(shí)際航行區(qū)域氣候條件，對(duì)我國(guó)郵輪艙室空氣溫度、相對(duì)濕度、氣流速度和空氣品質(zhì)等提出具體要求[8]。

2.2.1 空氣溫度

空氣溫度指空氣的干球溫度，包括艙內(nèi)和艙外溫度，艙外溫度是影響空調(diào)負(fù)荷計(jì)算、設(shè)備容量配置和最后實(shí)際應(yīng)用效果的重要輸入?yún)?shù)，而艙內(nèi)溫度是是影響艙室環(huán)境熱舒適性的主要因素。

艙外溫度參照《船舶設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》，并結(jié)合南海實(shí)際氣候條件，夏季取35 ℃，冬季取0 ℃。

艙內(nèi)溫度參照郵輪舒適性符號(hào)規(guī)定和暖通舒適性空調(diào)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，并考慮中國(guó)乘客實(shí)際體感要求，取25 ℃為中性溫度，溫控精度取±0.5 ℃，溫控范圍為21～27 ℃（乘客住艙及高級(jí)船員間），22.5～27.0 ℃（公共區(qū)域及功能處所）。

2.2.2 相對(duì)濕度

空氣相對(duì)濕度直接影響人體皮膚表面的蒸發(fā)散熱量，進(jìn)而影響人體的舒適感。相對(duì)濕度過(guò)低時(shí)，人體皮膚將因缺少水分而變得粗糙，甚至開(kāi)裂，人體的免疫系統(tǒng)也會(huì)受到傷害，導(dǎo)致對(duì)疾病的抵抗力大大降低。相對(duì)濕度過(guò)高不僅影響人體的舒適感，還為室內(nèi)環(huán)境中的細(xì)菌霉菌及其他微生物創(chuàng)造了良好的生長(zhǎng)繁殖條件，加劇室內(nèi)微生物的污染，這些微生物容易導(dǎo)致患上呼吸道或消化道疾病。船舶艙室內(nèi)相對(duì)濕度不易過(guò)高，也不易太低。

艙外濕度參照《船舶設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》，并結(jié)合南海實(shí)際氣候條件，夏季取80%，冬季不作考慮。

艙內(nèi)濕度參照《船舶設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》和郵輪舒適性符號(hào)，夏、冬季設(shè)計(jì)點(diǎn)為50%，舒適控制范圍為30～60%。

2.2.3 氣流速度

室內(nèi)空氣流動(dòng)速度影響人體的對(duì)流換熱和蒸發(fā)換熱，同時(shí)也促進(jìn)室內(nèi)空氣的更新。當(dāng)室內(nèi)空氣流動(dòng)性較低時(shí)，室內(nèi)環(huán)境中的空氣得不到有效的通風(fēng)換氣，乘客在室內(nèi)生活中所排出的各種微生物相對(duì)聚集在空氣中或在某些角落大量增生致使室內(nèi)空氣質(zhì)量進(jìn)一步惡化，同時(shí)造成室內(nèi)溫度不平衡。但是空氣速度太大又會(huì)對(duì)人造成吹風(fēng)的不適感。

試驗(yàn)表明：風(fēng)速＜0.5 m/s時(shí)，人沒(méi)有太明顯的感覺(jué)。我國(guó)規(guī)范規(guī)定：舒適性空調(diào)冬季室內(nèi)風(fēng)速 ≯0 .2 m/s，夏季 ≯0 .3 m/s 。

氣流速度參照挪威船級(jí)社舒適性符號(hào)要求，最大氣流速度不超過(guò)0.25 m/s（乘客住艙及高級(jí)船員間），最大氣流速度不超過(guò)0.2 m/s（公共區(qū)域及功能處所）。

2.2.4 溫度梯度

由于在空調(diào)艙室內(nèi)，送入與艙室溫度不同的空氣，且艙室內(nèi)有熱源存在，在垂直方向通常有溫度差異，即溫度梯度，溫度梯度變化對(duì)于人員舒適性感受也非常重要，頭部和腳部的局部受涼會(huì)使人的舒適感大幅下降。

在舒適范圍內(nèi)，按照ISO 7730標(biāo)準(zhǔn)，地面上1.1～0.1 m的溫差不應(yīng)大于3 ℃（這實(shí)際考慮了坐著的狀態(tài)）。

美國(guó)ASHRAE55標(biāo)準(zhǔn)建議1.8～0.1 m的溫差不大于3 ℃（這實(shí)際考慮了站立狀態(tài)）。

郵輪建議參照挪威船級(jí)社舒適性符號(hào)要求，在垂直方向上溫差不大于2 ℃（不包括船上大空間區(qū)域），由于郵輪住艙高度有限，所以垂直方向高度即為艙室整體高度，不在對(duì)頂具體高度范圍。同時(shí)，對(duì)于船上中庭、劇場(chǎng)等擁有較高層高的大空間區(qū)域，不作溫度梯度要求。

2.2.5 空氣品質(zhì)

空氣品質(zhì)雖然不屬于熱舒適性要求范圍，但是空氣品質(zhì)是主要通過(guò)空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)來(lái)保證的。由于船舶是一個(gè)封閉的環(huán)境，艙內(nèi)空氣的品質(zhì)與舒適性有著本質(zhì)的、密切的關(guān)聯(lián)。室內(nèi)氣流分布狀況及流場(chǎng)的均勻性影響室內(nèi)空氣的整體品質(zhì)。合理的送回風(fēng)方式及空氣流動(dòng)形式有助于排出室內(nèi)油氣、污濁物、塵埃，降低室內(nèi)污濁氣體的濃度，除濕降熱，營(yíng)造舒適的室內(nèi)環(huán)境。除了室內(nèi)氣流組織的設(shè)計(jì)外，新風(fēng)量是保證空氣品質(zhì)的重要設(shè)計(jì)手段；按照《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，船舶船員艙室的新風(fēng)量一般選擇為30～50 m3/(h·p)。ISO 7547 標(biāo) 準(zhǔn) 要 求 新 風(fēng) 量 為28.80 m3/(h·p)。

參照挪威船級(jí)社舒適性符號(hào)要求，新風(fēng)量要求為36 m3/(h·p)，部分特殊場(chǎng)所，例如醫(yī)務(wù)室和病房可適當(dāng)提高新風(fēng)量要求至43.2 m3/(h·p)。

3 結(jié)論

1）本文在ISO 7730 所推薦的熱舒適性PMV-PPD指標(biāo)的基礎(chǔ)上，調(diào)研分析了國(guó)內(nèi)外暖通和船舶，尤其是郵輪領(lǐng)域的艙室環(huán)境熱舒適性主要指標(biāo)要求。結(jié)合國(guó)人和國(guó)外游客在人員體感上的不同，給出了我國(guó)郵輪艙室環(huán)境設(shè)計(jì)舒適性最佳參數(shù)包括溫濕度、氣流速度、溫度梯度和新風(fēng)量。

2）船舶空調(diào)系統(tǒng)的熱負(fù)荷和設(shè)備配置是隨著艙內(nèi)外的設(shè)計(jì)溫度和相對(duì)濕度的改變而變化的。例如艙內(nèi)溫度一定時(shí)，當(dāng)艙室相對(duì)濕度設(shè)計(jì)值增大時(shí)，系統(tǒng)負(fù)荷隨之減少，空調(diào)設(shè)備配置和容量也相應(yīng)減少。在實(shí)際設(shè)計(jì)和運(yùn)行時(shí)，可以結(jié)合船舶熱舒適性的要求、船東的個(gè)性化需求和郵輪航行線路，適當(dāng)選取合理范圍內(nèi)的溫度和濕度值，使艙室環(huán)境即滿足熱舒適性要求，有滿足環(huán)保節(jié)能要求。

3）本文著重考慮艙內(nèi)環(huán)境的熱舒適性和部分空氣品質(zhì)問(wèn)題，事實(shí)上，郵輪艙室環(huán)境還包括布置、燈光、美學(xué)和噪聲等因素的影響。本文著重研究為郵輪空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供輸入指標(biāo)，其他艙室環(huán)境舒適影響因素，也需著重展開(kāi)研究。