冬夏季两种空调系统下空间尺寸对热舒适的影响

影响室内人员热舒适的环境因素很多，其中建筑空间是研究热舒适时很容易被忽略的一个因素．为探究建筑空间尺寸对室内人员热舒适的影响规律，在8个建筑空间中进行了为期3年的实验，8个建筑空间由2种地面尺寸(12 m×12 m和6 m×6 m)和4种空间高度(3 m、5 m、7 m和9 m)构成．在冬夏季由风机盘管或辐射地板空调末端控制的热环境中，以热环境参数测量和主观感受问卷收集相结合的方法开展了实验．实验结果表明：随着建筑空间高度由3 m升高到9 m，冬季室内人员的热中性温度升高了0.59℃，而夏季人员的热中性温度随空间高度升高而降低了0.65℃．冬季和夏季，地面尺寸为12 m×12 m的建筑空间中人员热中性温度均高于地面尺寸为6 m×6 m建筑空间．冬夏季室内人员的热敏感性随建筑空间变化的规律如下：随着建筑空间高度的升高，室内人员的热敏感性大体呈上升趋势．地面尺寸为6 m×6 m的空间中人员的热敏感性略高于地面尺寸为12 m×12 m的建筑空间．建筑空间越趋于扁平，即空间高度越低、地面尺寸越大时，室内人员的热敏感性越低．对比各实验工况下预测平均热感觉投票(PMV)与实际平均热感觉投票(MTS...     

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.     

毛细管+置换通风空调的实验研究和CFD模拟

文章对顶板辐射和地板辐射供冷2种空调系统进行对比后发现,地板辐射空调系统室内空气温度可能高于顶板辐射空调系统,但是地板辐射对人体的辐射量远大于顶板辐射,并且新风在地板辐射系统中能够更快地送入人员活动区,其除热效率更高,因此地板辐射供冷系统对人体的作用效果并不逊色于顶板辐射供冷。基于计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)进行模拟验证,结果表明,顶板辐射与地板辐射2种方式供冷的误差不超过16%,考虑到室内模型布置较为复杂,误差在可接受范围内。     

某办公建筑热舒适及能耗的正交法优化

以重庆某采用地板送风加辐射供冷空调系统办公房间为研究对象,考虑送风速度、送风温度、辐射顶板温度、辐射顶板安装高度等影响因素,以房间热舒适度和能量利用系数的综合评分为优化目标,运用正交法建立4因素3水平正交方案,通过数值计算和极差、方差分析得到各因素对综合评分影响次序,从而得到最优方案,并为此类型空调系统设计提供了参考.     

非均匀环境下不同空调形式对人体热舒适的影响

通过对20名受试者在不同空调形式（对流空调、辐射地板空调、辐射吊顶空调等）及个人舒适系统(Personal Comfort System)多工况下生理参数和主观反应的实验研究,得到冬季辐射和对流换热形成的非均匀环境对人体热舒适的影响,同时建立了不同工况下考虑局部影响权重的人体热感觉评价模型。结果表明：①不同空调形式下局部热感觉对整体热感觉影响权重不同;②三种空调形式下不使用PCS时远窗侧人员最冷部位（足部）热感觉投票值均高于近窗侧,全体人员足部热感觉投票值在辐射地板空调中最高。使用PCS可提升局部热感觉和热舒适,局部热感觉提升最显著部位分别是肩胛部（对流）、腹部（辐射地板）和大腿（辐射吊顶）;③此外,PCS可以降低人员期望温度（Preferred Temperature,PT）,在辐射地板组合PCS时期望温度变化最大。     

地板直喷式多联机热泵系统夏季供冷实验及模拟分析

文中提出一种地板直喷式多联机热泵系统,以水平管程相差约35 m的山西省太原市内某建筑二层内两个房间为研究对象,对该系统在夏季供冷时的房间内地板表面平均温度、竖直温度分布、室内温湿度进行测量实验.利用Airpak 3.0软件,模拟房间的温度场、速度场,以及PMV(predicted mean vote),PPD(predicted percent dissatisfied)的分布.结果表明:模拟结果与实验结果基本一致,即采用地板直喷式多联机热泵系统夏季供冷,可以有效保证管程较长房间的地板表面平均温度,且与管程较短的房间地板表面平均温度相差在1 ℃左右;各房间同等高度温差也小于2 ℃;地板表面无结露现象;人员工作区域内-1.5≤PMV≤1.2,PPD≤20%,舒适性良好.     

地板辐射供冷系统的可行性分析

本文通过对地板辐射供冷系统供冷能力、地板结露问题、室内卫生环境、人体舒适性等方面的分析和对气候环境的建筑类型的讨论,验证地板辐射供冷系统运行的可行性和适用范围.同时,结合五棵松体育馆的工程案例,进一步验证了地板辐射供冷系统的可行性.     

顶板辐射供冷下不同姿态人体的热舒适性

为了探究辐射供冷环境下人体姿态对热舒适的影响,本文采用主观调查问卷与生理指标测试的方法对夏季顶板辐射供冷下坐姿人体和卧姿人体的热舒适性进行了实验研究。结果表明：人体卧姿状态与坐姿状态皮肤温度的分布有一定差异,两种姿态下热感觉在-0.5—0.5范围内时,卧姿人体所需要的操作温度比坐姿人体高0.5℃左右;最佳热舒适点的操作温度,卧姿状态比坐姿状态高0.7℃。     

建筑室内热环境的模糊评判模型

以地板送风空调房间为对象，通过大量调查与人体热舒适实验，引入模糊数学的方法，确定了4个室内环境主要影响因素（环境温度，风速，相对湿度，平均辐射温度）相对于热感7级别的隶属函数，并建立了相应的热舒适模糊综合评判模型，为较好地反映室内人员的热感觉及定量给出室内环境的预测平均反应值奠定了基础。     

动态辐射热环境对人体生理与热反应的影响

为了探索辐射空调形式下温度突变对人体热舒适的影响,给控制调节辐射空调系统提供一定的参考,通过人工气候室营造偏凉-中性温度突变环境,开展了对流、辐射地板与辐射吊顶三种不同空调形式下,20名受试者的整体-局部主观热感觉、热舒适投票以及皮肤温度等生理参数随时间的变化研究 . 根据生理参数测量结果显示,突变到中性温度的辐射热环境中皮肤温度存在滞后现象且动态辐射热环境下人体交感神经表现得更为活跃;由主观问卷分析得出,动态辐射热环境下受试者舒适感及热愉悦感更佳,主观热感觉出现心理超前现象,其中动态辐射地板的优势更为突出;背部、小腿、足部对于瞬态热刺激最敏感,可用于热感觉预测. 最后,根据人体平均皮肤温度随时间变化规律,建立了基于修正的Knothe时间函数相关预测模型,量化了三种工况下人体生理调节的响应特性;根据人体平均皮肤温度及其变化率与平均热感觉的变化规律,建立了三种工况下的热感觉预测模型,简化了动态环境下人体热感觉预测的求解过程.     

置换通风加毛细管地板辐射空调的模拟研究

节能环保以及室内环境的舒适性是现代暖通空调技术发展的一个基本趋势.毛细管辐射空调由于其舒适性高、导热能力快、不占用建筑使用空间、节能效果明显等优点越来越受人们的关注.在此背景下,提出通过建立置换通风+毛细管地板辐射的热传导模型,数值模拟该复合空调供给的热湿环境参数,并与实验测得的温度、湿度、速度、PMV、PPD值进行对比,得出不同供水温度与换热量的关系,分析该复合空调的供冷能力.该研究为促进供暖/供冷一体化技术在长春地区的发展应用提供一定的参考价值.     

夏季不同突变热环境下人员热舒适性实验研究

本研究旨在探索不同突变热环境,配合使用桌面风扇供冷方式下的人体热感知和工作表现。用两种不同的瞬态温度条件（34-26 ℃,34-30 ℃）进行实验,另设置在30 ℃热环境中使用风扇供冷对照。实验以研究热环境对人类生产力的影响,并考虑室内热感知和热环境复杂性的个体差异。招募了18名健康受试者在一段时间内进行热舒适问卷和神经行为测试,结果表明,可以从主观感觉评价、神经行为测试两个方面来综合评价人员的工作效率,不同热突变环境下人员的工作效率变化趋势存在差异,且高温环境下使用桌面风扇有效的提高了人体舒适度和工作效率,因此,可以通过动态调节室内温度,来主动的调节办公人员的神经行为能力,调动工作效率。     

大空间建筑分层空调冷负荷计算模型研究

基于区域热质平衡理论,建立适合于大空间建筑的分层空调负荷计算模型,进行某大空间建筑夏季工况下的试验测试研究,验证室内垂直温度分布的计算结果,比较同步求解模型计算的分层空调冷负荷和实际大空间建筑空调供冷量,在此基础上,预测分层空调冷负荷在变工况下的变化趋势,计算结果表明实际空调最大供冷量与模型计算结果相差14%,变工况的负荷变化趋势符合实际变化规律.     

不同送风参数对地板送风系统性能的影响

为了得到地板送风系统理想的送风参数,首先通过正交实验研究不同送风参数对地板送风系统房间温度分布、热舒适性和空气品质的影响,然后采用控制变量法进一步研究送风温度和速度对系统性能的影响,最终通过Energy Plus能耗模拟软件计算得到供冷工况下热分层良好、舒适性较好且能耗较低的理想送风参数.实验结果表明:当旋流风口到人体的距离为0.7 m,送风温度为18~20℃,送风速度在1.2~1.5 m/s时,室内热分层较好,能够满足人员热舒适性和空气品质的需求.对不同送风参数下运行特性与能耗影响的模拟计算表明:在理想送风参数范围内,当送风温度为18℃、送风速度为1.2 m/s时,地板送风系统不仅可以保持较好的热舒适性和良好的热分层,同时还具有较低的能耗.     

太阳辐射影响下地板供暖室内环境与控制策略优化

目的 研究太阳在辐射供暖地板室内的照射特点以及利用太阳辐射优化供暖策略。方法 利用CFD建立数值模型模拟太阳在室内的投影位置和室内温度场,实验测量太阳辐射强度和室内热环境参数,评估冬季辐射地板的供暖效果和室内环境温度。结果 太阳辐射在地板表面形成投影区,区域内外温度不均匀,两区域温差大于15℃,但工作面温度分布较均匀;室内各环境参数随太阳辐射强度改变而规律性变化,峰值延迟出现,太阳辐射使室内空气温度和平均辐射温度提升9～10℃。结论 辐射地板供暖房间可有效利用太阳辐射能量以降低供暖系统总供暖量,辐射地板设定供暖温度可降低6℃,供暖系统总供暖量降低47 kW;可根据太阳辐射变化规律调整设定地板温度,以避免房间过热,在满足室内热环境需求的同时减少供暖量降低能耗。     

分体空调新风引入对室内舒适度影响的实验研究

现代家用分体空调由于无新风引入而使得建筑室内空气品质降低,因此,为了改善室内空气品质,家用分体空调引入新风就很有必要。本文采用机械独立新风引入方式对建筑引入新风,并针对不同新风引入量对室内舒适度的影响进行实验测试,结果表明:家用分体空调引入新风量的大小是影响室内温度场分布的最大因素。低位小新风量空调低风速的工况下室内的热舒适度最高,而低位大新风量空调高风速工况下的室内热舒适度最差。     

分体空调新风引入对室内舒适度影响的实验研究

现代家用分体空调由于无新风引入而使得建筑室内空气品质降低,因此,为了改善室内空气品质,家用分体空调引入新风就很有必要。本文采用机械独立新风引入方式对建筑引入新风,并针对不同新风引入量对室内舒适度的影响进行实验测试,结果表明:家用分体空调引入新风量的大小是影响室内温度场分布的最大因素。低位小新风量空调低风速的工况下室内的热舒适度最高,而低位大新风量空调高风速工况下的室内热舒适度最差。     

办公建筑空调随机使用行为模拟方法及案例应用

根据循证设计的理论,对案例建筑中不同行为主体的空调使用行为进行实测调研并分析,总结出不同运行阶段的典型空调运行模式,利用蒙特卡洛方法对全年空调运行序列进行模拟,并以年平均空调开启时长作为校核参数,对比不同类型房间在供冷和供热工况下的实测结果与模拟结果,模拟结果误差水平不高于5.5％,验证了全年空调运行序列生成方法的合理性和实用性.将模拟所得空调全年运行序列用于建筑能耗模拟的过程中,有助于建立基于实际建筑运行特征的建筑节能和室内热环境优化方法.     

辐射供冷空调系统下的人体热舒适性研究

为了深入研究辐射供冷空调系统下的人体热舒适性,对辐射供冷空调系统的传热机理进行了分析,合理简化了人体热平衡方程,获得了人体显热散热量、辐射对流散热量比与热舒适性的关系。实验及数值模拟结果表明:在辐射供冷空调系统下,人体热舒适性指标(PMV)与人体显热散热量之间具有较好的线性关系,利用该线性关系,可从人体热平衡的角度直接对人体热舒适性进行评价;人体辐射对流散热量比与热舒适性指标之间没有明显的相关关系,即人体辐射对流散热量比对热舒适性没有影响。因此,在保证人体热舒适性的基础上,可以通过提高人体辐射对流散热量比,即使辐射供冷空调系统具有较大的辐射末端面积、较低的辐射末端温度或较高的送风温度,从而达到建筑节能的效果。此项研究可为辐射供冷空调系统的热舒适性评价及系统设计提供参考。     

铁路客运站候车厅冬季供暖系统优化分析

建立铁路客运站候车厅的数学物理模型,并采用实测数据对物理模型进行验证;运用数值模拟的方法,对比分析候车厅冬季最不利工况下,采用分层空调、地板辐射结合喷口送风和地板辐射结合通风柱送风共3种供暖方案下候车厅的室内热舒适性和空气品质。研究结果表明:单独使用分层空调系统时,候车厅室内出现了严重的"热气上浮"现象,非空调区域囤积有大量热量,难以满足室内舒适性要求,并造成能源的大量浪费;采用辐射地板与送风相结合的供暖系统,能得到较均匀的温度场分布,人员活动区垂直方向温差较小,有利于改善冬季空调"头暖脚凉"的不舒适感,并且大大减少了因对流换热造成的热损失,其供暖能耗可降低20%左右。