寒冷地区高校教室冬季室内热环境与热舒适性分析

以寒冷地区太原市某大学供暖季教室为研究对象,对教室室内外热环境进行现场实测,同时对室内人体热舒适情况进行主观问卷调查.研究结果表明:教室内实测热中性温度为25.21 ℃,80%满意度热舒适温度范围为19.64~30.78 ℃,而根据PMV(predicted mean vote)计算得到的室内热中性温度为21.07 ℃,80%满意度热舒适温度范围为16.61~25.53 ℃.说明PMV模型预测的热感觉与实测热感觉之间存在一定偏差,而验证Griffiths模型可以准确预测该地区教室内热舒适温度,预测值为24.69 ℃.利用最小二乘法优化PMV-PPD(predicted percent dissatisfied)模型,建立适应性PMV修正方程,最终提出适用于寒冷地区高校教室冬季热环境评价数学模型.     

基于神经网络的严寒地区建筑PMV预测研究

为研究严寒地区建筑热环境和人体热舒适,于2004年9月至2005年12月在哈尔滨进行了20次现场研究,测量了室内热舒适参数.利用人工神经网络方法,建立了严寒地区建筑PMV的BP神经网络评判模型,实现了对严寒地区建筑热环境内PMV的智能化预测.现场研究结果验证表明,该模型预测的严寒地区建筑热环境内PMV与实际主观调查吻合.     

热带地区典型人群的基础热反应

同属于夏热冬暖地区的海南与广州的室内人体热舒适现场研究结果显示其热中性温度差异大。为探寻其原因,分别征集海南两个地区的典型人群进行了人工气候室的高热湿反应实验。较于边缘热带(海南北部气候区)区人群,中热带气候区(海南南部气候区)人群对高湿热环境的生理、心理反应都略低;中热带气候区人群热中性温度(ET~*)为28.2℃,边缘热带区受试者的热中性温度(ET~*)为27.6℃。与同属于夏热冬暖地区的广州和严寒地区的人工气候室研究结果比较,人体达热中性温度时,海南人群的平均皮肤温度更高;在低温及接近热中性环境时,实际热感觉投票值(thermal sensation vote, TSV)与理论预测值(predicted mean vote, PMV)、实际不满意百分比(percent dissatisfied, PD)与预测不满意百分比(predicted percent dissatisfied PPD)相差较小;而在高温且高湿的环境,两者差距大。长时间生活于持续高湿热环境的人群,其心理和生理都更适应高湿热环境;基于PMV-PPD的国际标准得到的热舒适区域和热中性温度并不完全适用于热带地区,热带地区人群的可接受温度范围更宽。     

乘员舱驾驶员位置微环境及人体热舒适分析

采用实验与数值模拟相结合的方法对夏季乘员舱内驾驶员位置的微环境及人体热舒适性进行了研究。首先通过11个不同工况分析了空调送风温度、送风速度、太阳辐射强度、太阳高度角以及环境温度对驾驶员位置不同部位微环境的影响,接着基于Stolwijk人体热调节模型,采用Berkeley热舒适评价模型对乘员热舒适状态进行了模拟,得到了各影响因素对人体热感觉及热舒适的影响程度。     

基于幅流风机的地铁列车乘员人体热舒适分析

为研究幅流风机在地铁列车中对乘员人体热舒适影响.以应用新型幅流风机B型地铁车厢乘员为研究对象.采用数值模拟加载Stolwijk人体生理温度调节模型结合气流不舒适指标、Berkeley热舒适评价模型对车厢乘员人体热舒适进行研究.通过实验验证仿真模型准确性,分析了车厢空调送风温度为20℃时,加载幅流风机对乘员人体微环境和各指标的影响.并对比分析了不同频率扰动场函数工况乘员各指标差异.研究结果表明:幅流风机可提高车厢流场流速和均匀度,改善车厢内气流组织,优化人体微环境热流场.加载幅流风机后,乘员整体热感觉降低了7.3％、热舒适升高了0.76％.一定范围内,随着扰动频率的升高人体热舒适下降,最优扰动场函数频率为2.75次/min.     

寒冷气候区办公建筑冬季热舒适调查研究

为研究寒冷气候区冬季办公建筑热环境状况,提高办公建筑室内热舒适性,选取西安地区典型办公建筑,采用实地测试法对室内外温度、室内外湿度、黑球温度、太阳辐射量进行逐时测量,并且采用现场问卷等方式进行了冬季热环境调查与热舒适主观调研。利用Python程序预测与实测数据分析相结合的方式建立回归模型,对包括热中性温度、热接受温度范围、热期望温度在内的热感觉主观反映进行统计回归分析。结果显示寒冷地区办公建筑室内热期望温度为20.8℃,实际热中性温度为21.4℃,90%可接受温度范围为18.8～23℃,相比同地区住宅人员,办公建筑受试者适应室外气候的能力更强。针对同一办公空间内不同区域的温度差异较大、外窗散热量较大、室内空气湿度过低的问题提出了有针对性的提供采暖措施,为人体精确部位提供热量条件,减小窗框传热系数,引入不同种类调节技术3点热环境改进措施,以期为中国寒冷地区办公建筑室内热环境舒适度提供参考与依据。     

热湿环境工位辐射空调加桌面风扇热舒适实验研究

为了研究热湿环境中工位辐射空调加桌面风扇供冷方式下的人体热舒适情况,采用环境测量和主观问卷相结合的方式,在环境背景温度分别为26℃,28℃和30℃(相对湿度80%)的人工环境实验室内测试了24名受试者的整体热感觉、热舒适、热可接受度和热期望.结果表明,热湿环境中,工位辐射空调加桌面风扇供冷方式能显著改善处于热湿环境中的受试者的热舒适情况,但在26℃时,其效果并不明显.虽然背景环境参数超出了舒适范围,在工位辐射空调加桌面风扇供冷方式下,受试者的热感觉随着时间的增加逐渐趋于中性,且室内环境温度达到30℃(相对湿度80%)时,仍有超过80%受试者表示可接受其所处环境.因此,工位辐射空调加桌面风扇的供冷方式有效地扩展了夏季室内舒适温度范围.工位辐射空调加桌面风扇供冷方式的研究为非中性环境中维持人体热舒适和降低建筑能耗提供了新的途径.     

家用热泵空调送风方式对热舒适性的影响

为研究家用热泵空调送风方式对热舒适性的影响,在人工环境实验室内测试了中送风、下送风和分布式送风的环境参数,并对15名受试者的热感觉和热舒适进行了问卷调查.实验结果表明:初始背景温度为0℃时,分布式送风可快速、均匀地提升人体各部位的空气温度,受试者的整体热感觉以及整体热舒适上升最快,受试者的热舒适性可得到显著改善;室内热环境稳定后,分布式送风温度均匀度最小为1.9℃,在送风区域内的受试者各部位感觉较暖,局部热感觉差异最小,且其他位置的受试者都不觉得冷;稳态局部热感觉与整体热舒适的拟合结果表明,足部热感觉对整体热舒适影响显著,下送风与分布式送风垂直温差小于3℃,在送风区域内,可以明显提升人体足部的热感觉,约75％的受试者对热环境表示满意.综合环境参数测试及问卷调查的结果,分布式送风热舒适性的综合效果最好.     

冬季夜间乘员舱内热环境及人体热舒适性研究

采用试验与数值模拟相结合的方法对冬季夜间乘员舱内热环境不均匀性进行了研究,得到不同送风模式下乘员舱内温度、速度不均匀度.接着基于Stolwijk人体热调节模型,采用Berkeley热舒适评价模型对乘员热舒适状态进行模拟,对比分析了2种送风方式下的人体热舒适性.最后通过对实际送风工况、基于相同送风焓值的等温送风工况以及基于驾驶员前方等效来流的均匀热环境工况的研究,发现在不均匀热环境下人体更易处于不舒适的状态.     

寒冷地区被动房冬季室内热舒适评价模型

关于热舒适的研究主要针对空调房间,而被动房主要通过被动技术来保证室内环境舒适,为研究寒冷地区被动房冬季的热环境状况,了解被动技术对热舒适的影响,选取天津地区某被动房为实验对象,分为供暖和无供暖工况,通过室内环境测试及问卷调查,得到每种工况下的实际热感觉投票值TSV,数据拟合后对比TSV模型与PMV模型,对偏差较大的无供暖工况下原始热舒适预测模型进行修正,最终得到适用于寒冷地区被动房供暖与无供暖工况下的热舒适评价模型。结果表明,无供暖工况下,有44%的人希望温度升高,单纯通过被动技术无法完全满足寒冷地区被动房冬季热舒适,但无供暖工况下,比预测可接受温度下限降低1.93 ℃,用户对热环境的适应性强,可以适当延长过渡季时间。     

夏热冬暖地区居住建筑室内热舒适性研究

针对亚热带气候条件下广州气候特征导致的几个城市环境问题,根据室内热舒适性评价的计算公式,在相关简化条件下,计算出不同温度和湿度环境条件下的PMV-PPD指标;同时根据热环境评价理论进行了夏热冬暖地区热湿环境的主观评价调查问卷,根据问卷调查结果,分析了夏热冬暖典型城市———广州居民对居住环境的主观感受;最后通过实验测定广州地区室内外干湿球温度、围护结构表面温度、平均辐射温度等参数,根据实验所测参数对室内热舒适状况进行了定量对比分析。为改善和提高室内居住热舒适性提供实验依据。     

夏热冬冷地区某教学楼夏季热环境模拟分析

高校是人员密集的场所,占地广,对高校建筑进行有效节能可以改善校园小气候、保护生态环境、节约建设能源消耗并降低校园的维护成本．该教学楼地处夏热冬冷地区,教学楼建成以后,由于大面积使用排窗,和对室内舒适度考虑欠佳,造成夏季过热,本研究通过实地测量,并以此作为初始边界条件,利用CFD软件模拟了改教学楼的室内外风环境、热环境、室内的热舒适指标（PMV—PPD）,通过模拟发现,该教学楼室内环境存在一定的缺陷,通过总结分析,为教学楼的生态绿色改造提供参考,利用高校是科学研究的前沿阵地与其独特的资源优势和社会认同度,可以成为建筑节能的示范与榜样,起到引导和推动建筑节能向全社会推广．     

室内热舒适性的评价方法

室内热舒适性是空调设计成功与否的一项重要指标,针对几种不同的建筑微气候指标组合,讨论了有关人体热感觉的评价方法和可供工程应用的热舒适图。     

住宅建筑自然通风对室内热环境的影响

针对自然通风对住宅室内热环境的影响,选取室内热环境状况较为恶劣、风资源贫乏的重庆市住宅为例,通过i d图分析了自然通风在改善住宅建筑热环境,提高人体热舒适的可行性;并通过对典型居民住宅的现场实测数据,进行了室内平均预测投票预测不满意百分比热舒适评价。研究结果表明:即使在风资源贫乏的城市,住宅建筑良好的自然通风既能大量地节约建筑能耗,也能够极大地改善室内热环境,尤其是过渡季节及夏季阴雨天气。     

人工神经网络在热舒适实验研究中的应用

使用人工神经网络(ANN)方法处理影响人体热舒适的多种环境因素和人体的热反应之间的关系,以探讨用于各类环境热舒适性预测的可行性.针对稳定热环境和非稳定热环境下的热舒适实验,建立了BP神经网络模型,利用实验数据对网络进行训练和测试,检验其预测的准确性.评测结果表明,对稳态环境,该模型较传统的线性回归方法有更高的预测精度;对非稳态环境,避免采用回归方法遇到的非线性关系处理问题,能合理地预测非稳态条件下热反应的变化.因此,合理建立各类热环境的ANN模型,用已有的热反应数据训练该模型,实现对环境热舒适性的预测是可行的.     

建筑环境气流紊动特性研究综述

气流紊动特性是影响建筑热环境和人体舒适性的重要因素之一。该文从气流紊动特性对人体热舒适的影响和气流紊动特性的物理结构两个方面总结了建筑气流紊动特性的研究进展,其中重点介绍了清华大学在此方面的研究成果。综述表明,气流紊动特性对热舒适的研究目前主要还集中在湍流度和脉动频率两个参数上;自然风和机械风的气流紊动特性有着明显区别和联系,其机理有待于进一步研究。     

厦门地区典型农村住宅夏季室内热环境实测与分析

实地测试厦门地区具有代表性农村住宅的夏季室内热环境参数,运用统计分析方法对测试结果进行对比分析.结果表明:受测农宅的室内空气温度变化趋势与室外温度变化趋势基本相同,低于室外空气温度,室内空气温度与黑球温度差别小;海拔高度高、建筑密度低的农宅室内空气温度低、热稳定性差,静风状态下的热舒适性较高;混合结构的农宅室内温度比采用传统建材的高,但稳定性更好,建筑材料对农宅室内热环境的舒适性影响相对较大.     

室内热环境对人体热舒适的影响

从生理心理学角度分析室内热环境参数;再从热平衡的角度引入人体热舒适的概念,并提出改善室内热环境、提高人体热舒适的措施.通过分析室内热环境对人体热舒适的影响和理论研究中存在的问题和不足,指出一些建议.     

高大空间建筑室内热环境特性数值分析

通过简化高大空间建筑边界条件,采用标准k-ε湍流模型,利用CFD方法数值分析了其室内热环境特性,并对空调气流组织进行模拟。给出了两种方案对高大空间室内热环境的影响。结果表明:(1)初始方案中高大空间建筑气流组织较差,地板温度较高。(2)优化方案中回风口设在两侧墙壁上,在送风口下方,温度场分布合理,满足热舒适要求。     

夏热冬冷地区室外广场空间冬季热舒适研究

随着城市发展及居民室外活动时间不断增多,良好的室外空间环境及热舒适性对居民身心健康具有重要影响。针对关注较少的冬季室外环境热舒适问题,以夏热冬冷地区的重庆三峡广场为例,基于冬季热环境实测和热舒适问卷调查,利用Rayman软件计算PET（生理等效温度值）作为热舒适评价参数,建立TCV（热舒适投票值）、TSV（热感觉投票值）与PET的函数关系式,得到不同室外环境空间的冬季热舒适范围,提出适用于夏热冬冷地区的冬季综合舒适度评价模型。研究成果可为完善夏热冬冷地区的室外热舒适研究提供基础数据参考。