不同气候区居民热适应行为及热舒适区研究

【摘要】：本文从国内外热舒适影响因素的研究与识别过程,静态和动态热舒适的理论、动态环境下热舒适性研究现状以及热舒适巨分析数据库等方面对国内外热舒适研究的发展现状进行了归纳总结。从热应激与热感觉等基本概念、人体对环境的生理心理行为应激的过程、人体热平衡模型、人体热反应模型和人体热舒适适应理论等方面对动态环境下热舒适适应理论进行了全面的分析和介绍。根据动态热舒适适应理论,介绍了本文开展现场环境监测的内容、仪器设备和检测方法,调查问卷的设计、现场调查的实施与质量控制、调查后数据处理与检验等内容进行详细的介绍。 采用现场调查的方法,在重庆、武汉、成都、福州、广州、昆明、沈阳、哈尔滨和西安等九个典型城市开展居民热舒适现场调查工作,共计获得我国五个建筑气候区热舒适现场调查个案18513份,单项问题的有效个案都达到97.8%以上,各城市每月个案基本都在128份以上,调查获得的各城市室内、室外环境有效覆盖了了各城市建筑室内外环境范围。各城市热湿感觉在可接受范围的占75.7%,说明总体上我国这九个城市当前住宅热湿环境的可接受度较高,热湿环境状况较好。 采用巨分析的方法,对我国居民的开窗习惯和通风效果进行分析,研究了吹风感和期望风速的分布特征,发现了我国各地住宅室内的通风适应模式。我国居民开窗频率与季节性温度变化有关,在各季节都有很强的通风愿望且经常开窗是一种常态。上午的开窗率通常都是最高的,晚上的开窗率受季节影响,且夏热冬冷地区各时间段的开窗率温和地区的夏热冬暖地区的北方寒冷地区的。从室内通风的效果来看,无论是从全年整体还是单月来看,各城市室内风速都主要是以0.1m/s或0.2m/s为主;风速受到季节的影响明显,0.8m/s的风速基本出现在室外气温高的月份。昆明室内月平均风速小于0.1m/s,哈尔滨和西安基本上都小于0.2m/s,夏热冬冷地区小于0.4m/s,福州小于0.7m/s和广州小于1.2m/s;夏热冬暖和夏热冬冷地区室内月平均风速整体上都呈倒“V”型分布,但前者的要比后者的大。 对全国居民的衣着热阻模式和衣着热阻对热感觉的影响进行研究,发现了我国各地居民衣着热阻适应调节的模式。北方地区城市和武汉居民衣着热阻主要受室外温度的影响,其余南方地区城市主要受到室内温度的影响。重庆、成都和福州等地居民衣着热阻对温度的敏感性达0.06 clo/oC,广州和昆明对温度的敏感性较低(0.02~0.03 clo/oC)且个体差异也小,寒冷地区居民衣着热阻对温度的敏感性低但个体差异大,因而衣着热阻对广州和昆明地区居民热舒适调节能力有限,但是是其余城市居民热舒适适应调节的主要手段。重庆、武汉、成都、福州和昆明五个城市整体趋势上都符合衣着热阻越大热感觉越大的规律,表明衣着热阻是这几个城市居民热感觉的主要影响因素,但相邻热感觉对应的平均衣着热阻之间差异不明显。居民期望衣着热阻对室内温度的敏感性呈现,重庆和成都福州武汉昆明广州。此外,重庆、武汉、成都、福州和广州等地在大于约30.0oC时,期望衣着热阻基本稳定在0.27clo,这表明居民正式仪态下衣着热阻的可调节性接近为零。 最后由于我国居民日常室内热舒适适应行为以室内通风和衣着热阻调节为主要手段,而衣着热阻调节不是欧美日常热舒适适应调节手段,通过对获得的舒适方程和可接受区带宽的比较,发现De Dear等人和Humphreys等人非空调采暖热舒适区构建方法不适用于我国。因而本文根据我国自由运行建筑中居民日常热舒适适应调节特点,提出了我国住宅非采暖空调建筑热舒适区的构建方法。