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西安地区自然通风建筑夏季室内人体热舒适影响因素的统计分析

高洁  
【摘要】:自然通风作为一种被动式降温手段,它不仅可以改善室内空气品质,减少病态建筑综合症的发生率,而且较大程度上降低了建筑运行能耗。通常自然通风的使用有很大局限性,不适用于高热湿地区,但我国西安地区夏季室内外热环境具有一定的特殊性,由于受到西北地区干燥气候的影响,对利用自然通风有着很合适的条件,因此有必要在西安地区这样一个典型干燥气候带对自然通风建筑室内热环境及人体热舒适进行研究。 本文全面地介绍了国内外热舒适的研究现状,接着分析了夏季室内热环境人体热舒适的影响因素和评价指标。作者通过在2010年5月至9月针对西安地区钢筋混泥土结构、砖混类结构及砌体类结构三种类型自然通风建筑进行了室内热环境测试及1035人次人体热舒适现场调查,统计整理获得室内环境参数、人体参数及人体实测热感觉250组。统计结果如下:性别比例接近1:1,年龄18~54岁,空气温度24.26~34.49℃,平均辐射温度23.43~36.9℃,相对湿度34%~80%,空气流速0.05~0.87m/s,服装热阻0.2~0.45clo,新陈代谢率1.0~1.6met,人体实测热感觉(TSV)-1.01~3.00。 然后以自然通风建筑现场调查及测试结果为基础,将室内热环境参数与人体热感觉进行了定量的偏相关分析,结果表明空气温度、平均辐射温度(MRT)和空气相对湿度与人体热感觉的线性相关程度比较高,空气流速与人体热感觉的线性相关程度比较低。而回归分析结果表明空气温度对人体热感觉影响显著;当新陈代谢率小于1.2met且服装热阻小于0.3clo时,平均辐射温度对人体热感觉影响显著,而当新陈代谢率大于1.2met或服装热阻大于0.3clo时,平均辐射温度对人体热感觉影响不显著;当新陈代谢率小于1.2met时,空气相对湿度对人体热感觉影响显著,但当新陈代谢率大于1.2met时,空气相对湿度对人体热感觉影响不显著;当服装热阻小于0.3clo时,空气流速对人体热感觉影响不显著,而当服装热阻大于0.3clo时,空气流速对人体热感觉影响显著。 最后研究了建筑类型、楼层位置和朝向等间接影响因素对室内热环境及人体热舒适的影响,结果如下:1)人体热感觉随着操作温度的升高而增大,且操作温度对人体实际热感觉的敏感度明显小于人体预测热感觉;与北向房间相比,南向房间受到太阳辐射的较大影响,造成人体实际热感觉和预测热感觉的较大差异;2)建筑类型、房间朝向及楼层位置对空气相对湿度、新陈代谢率和服装热阻影响较小,但对空气温度、平均辐射温度及空气流速影响比较大,因此对人体实际热感觉影响比较大;3)钢筋混凝土类建筑室内热环境波动较大,而砌体类建筑与砖混类建筑室内热环境波动较小;4)砖混结构建筑与钢筋混凝土结构建筑室内热环境偏热,而砌体类结构建筑室内室内热环境相对舒适。


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