摘要本文對目前的一些主要的熱舒適性指標進行了論述和評價，包括卡塔冷卻能力、當量溫度、有效溫度、新有效溫度、標準有效溫度、平均預測反應、舒適方程和主觀溫度等。文中首先給出了上述各種溫標的定義、特點和應用場合，隨后又結(jié)合中國南方區(qū)域與北方區(qū)域的氣候特征、人民的生活習慣、身體素質(zhì)和一些實驗數(shù)據(jù)，對各種區(qū)域應該采用哪些指標進行了分析。最后作者就今后熱舒適性研究的發(fā)展方向和應做的一些工作，給出了自己的看法，以供同行參考。

關鍵詞熱舒適性指標評價

1引言

熱舒適性是居住者對室內(nèi)熱環(huán)境滿意程度的一項重要指標。早在20世紀實，人們就開始了舒適感研究，空氣調(diào)節(jié)工程師、室內(nèi)空氣品質(zhì)研究人員等所希望的是能對人體舒適感進行定量預測。這些年來，業(yè)已提出了很多熱舒適指標，不同國家的官方和專業(yè)機構(gòu)推薦使用不同的指標。因此，從整體上去把握各種指標及其發(fā)展史是非常有益的。就我國而言，由于疆域遼闊，氣候多變，不同地區(qū)所采用的標準也有所不同，尤其是緯度有一定差異的地方。有鑒于此，本文作者對一些主要指標作了簡要分析，并根據(jù)我國國家的國情，結(jié)合國內(nèi)外相關的研究成果給出自己的看法，以供同行參考。

2各種指標的定義與特點

2．1卡他冷卻能力[1]

提要

對北京88戶自然通風居民住宅現(xiàn)場測試了夏季室內(nèi)干球溫度、相對濕度、風速等熱環(huán)境參數(shù)，以問卷方式和ASHRAE的7級熱舒適指標調(diào)查記錄了居民的熱感覺，考察了居室熱環(huán)境改善措施。調(diào)查結(jié)果表明，自然通風條件下北京普通住宅的熱環(huán)境基本處于ASHRAE舒適區(qū)之外，80％居民可接受的熱環(huán)境對應的有效溫度上限為30℃，對溫度的敏感程度與其它地區(qū)相近。

關鍵詞：住宅熱舒適熱環(huán)境熱感覺

Abstract

Presentsafieldinvestigationinto88non-airconditionedresidentialunitsinBeijing,duringwhichtheindoorthermalenvironmentconditionsweremeasured,thethermalsensevalueoftheoccupantsquestionedandrecorded,andthemethodstoimprovetheindoorthermalconditionsexamined.TheresultsrevealthattheyarecoincidentwithlittleoftheASHRAEcomfortzone,thattheupperlimitoftheeffectivetemperaturecorrespondingtotheacceptedthermalenvironmentbyupto80%oftheoccupantsis30℃,andthattheresponseofthesubjectsinBeijingaresimilartothoseinsomeotherpartsofworld.

Keywords：residence，thermalcomfort，thermalenvironment，thermalsensation

摘要由于建筑形式、氣候、種族、等等因素的差異會造成世界各地的人在相同的環(huán)境中熱感覺不同，對熱舒適性的要求也不同，因此本文通過在實驗室里創(chuàng)造不同的熱環(huán)境對200名左右在校學生采用問卷調(diào)查的形式進行測試來確定空氣的溫濕度以受試者熱舒適性的影響程度。并將室內(nèi)空調(diào)設計參數(shù)與本實驗得出的舒適區(qū)比較，認為我國現(xiàn)有的空調(diào)房間的空氣設計參數(shù)基本合理。

關鍵詞熱環(huán)境人體熱舒適性熱感覺

1引言

隨著社會的機械化和工業(yè)化程度日益增加，人們在室內(nèi)的時間也越來越多（大約占生活總時間的80%以上），這就使人們對室內(nèi)環(huán)境對人體熱舒適性影響的研究越來越感興趣。室內(nèi)環(huán)境是指房間內(nèi)的所有參數(shù)，這些參數(shù)會影響人體與周圍環(huán)境的換熱，從而影響人體的熱創(chuàng)造性。但是目前，在熱舒適性方面所做的研究工作大多數(shù)是由美國以及歐洲等一些西方國家所開展的。如今在世界各地所沿用的熱舒適性標準也都是根據(jù)本文國家所做的研究工作而建立起來的；而各地對這些標準例如ANSI/ASHRAEStandard55-1992的使用并沒有考慮不同地區(qū)建筑形式的不同、種族的不同等等因素?，F(xiàn)在已有一些研究人員對熱舒適性標準的普遍適用性提出了質(zhì)疑。他們認為建筑形式、氣候、種族等等因素的差異可能造成世界各地人們在相同的熱環(huán)境中熱感覺不同，對熱舒適性的要求也不同。如果在使用熱舒適性標準的時候不對其進行一些修正就有可能造成一些不良的后果。因此有必要在各地展開人體熱舒適性的研究。然而由于中國在人體熱舒適性的研究領域的起步較晚，到目前為止所做的工作也不多，因此有必要通過測試來確定空氣的溫濕度對中國熱舒適性的影響程度，從而得出ASHRAE的體體熱舒適性標準是否適合中國使用，由此可知我們現(xiàn)有的空調(diào)房間的設計參數(shù)是否合理。

2實驗內(nèi)容及方法

本次實驗采用問卷調(diào)查的方式。實驗內(nèi)容為空氣溫度和濕度的變化對受試者熱感覺和熱舒適性的影響程度，本實驗總共做了18個工況。各工況分布如圖1所示。參加該實驗受試者數(shù)量在200人左右，男女共比例為1：1。實驗中受試者的服裝為KSU實驗室中的標準服裝，根據(jù)標準此時的衣服熱阻值約為0.6clo，在實驗時受試者保持靜坐狀態(tài)，此狀態(tài)下人體的活動量為1.0met。實驗懼的數(shù)據(jù)包括受試者問卷、實驗環(huán)境中的空氣參數(shù)（包括空氣溫度、空氣濕度和氣流速度）、外界空氣參數(shù)（包括空氣溫度和空氣濕度）。實驗過程中每隔半個小時用TSI在6個均勻分布的測點處對實驗小室中的空氣流速進行測量并記錄，每隔15分鐘對溫濕度自動巡檢儀顯示的溫濕度進行記錄。另外在實驗開始、中間和結(jié)束時對室外空氣參數(shù)和玻璃房外的空氣參數(shù)進行測量并記錄。

摘要研究了自然風與機械風頻譜的區(qū)別及對熱舒適的影響。研究發(fā)現(xiàn)自然風的頻譜在低頻區(qū)較機械風豐富。提出了一種模擬自然風頻譜的方法，并利用此方法研究了頻譜形狀及吹風頻率上下限對人體熱舒適性的影響。主觀問卷實驗表明：接近于自然風頻譜的吹風模式比其它吹風模式有更好的可接受性。同時發(fā)現(xiàn)人體對吹風頻率感受的上限在1Hz附近，而頻率下限在0.244～0.488mHz范圍內(nèi)時吹風有較好的可接受性。

關鍵詞頻譜；自然風；熱舒適

AbstractComparisonofthepowerspectraofnaturalwindandartificialairmovementshowedthatthenaturalwindspectrahasmanymorelowfrequencyvariationsthanartificialairflow.Thoreforeanewmethodwasdevelopedforgeneratingairmovementswiththesamevelocityspectraasnaturalwind.Airflowsgeneratedwiththenewmethodwereusedtoassesstheimpactofthespectrashapeandtheupperandlowerfrequencylimitsonhumanthermalcomfort.Thesubjectiveexperimentsindicatethattheupperfrequencylimitforthermalcomfortisabout1Hzandthelowerfrequencylimitisabout0.244～0.488mHzandthatairmovementwithspectrasimilartothatofnaturalwindismoresuitableforthermalcomfortthanotherairmovementmodes.

Keywordsspectrum;naturalwind;thermalcomfort

空氣流動能增強人體表面與外界的熱濕交換，大多數(shù)情況下吹風能改善較熱環(huán)境下人體的熱舒適狀況。吹風影響熱舒適研究可分兩部分：一是研究當室溫低于26℃時的風感；另一個是研究在較熱環(huán)境中怎樣通過吹風的補償作用達到熱舒適。本文主要討論第二種情況。

一些研究[1～5]對吹風提出的主要參數(shù)是平均風速，以此作為判別熱環(huán)境中吹風可接受性的依據(jù)不能充分描述吹風方式的多樣性。調(diào)查發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實生活中人們對隨機及不確定的自然風的感受與對單調(diào)的機械風的感受有較大不同。描述這兩種吹風模式差別的一個主要參數(shù)就是風速的頻譜。

摘要：通過上海、長沙自然通風建筑內(nèi)進行的人體熱舒適調(diào)查研究，并結(jié)合有關文獻中北京和天津熱舒適研究的成果，對我國目前不同城市自然通風建筑內(nèi)熱舒適狀況進行探討。結(jié)果認為，我國自然通風建筑內(nèi)熱中性溫度均略高于ASHRAE推薦范圍。關鍵詞：熱感覺熱舒適自然通風

關鍵詞：熱感覺熱舒適自然通風

0前言

目前我國的熱舒適標準以國際上通用的ASHRAE55-1992標準[1]和ISO7730標準[2]為基礎，詳見表1。ASHRAE標準與ISO標準比較類似,ISO標準中沒有規(guī)定濕度的范圍。ASHRAE舒適標準的適用條件是，人員是坐姿，從事輕體力活動（新陳代謝率M≤1.2met），所穿著服裝的熱阻夏季為0.5clo，冬季為0.9clo。ISO7730舒適標準的適用條件是，人員是坐姿，從事輕體力活動（新陳代謝率M≤1.2met），所穿著服裝的熱阻夏季為0.5clo，冬季為1.0clo。盡管ASHRAE55-1992標準和ISO7730標準在全世界廣泛使用，但是由于這兩個熱舒適標準并沒有考慮地域、氣候變化等因素，所以其適用性受到各國學者不同程度的質(zhì)疑。

表1目前通用的熱舒適標準ASHRAE55-1992ISO7730

SummerWinterSummerWinter

摘要：采用調(diào)查問卷的方式，對沈陽市商場內(nèi)熱環(huán)境的人體熱感覺，吹風感覺及熱舒適感覺進行了研究，分析了沈陽市商場冬季室內(nèi)的設計參數(shù)，計算了室內(nèi)的中和溫度和舒適范圍；并就此分析了性別、年齡等人員行為因素對熱舒適的影響。

關鍵詞：熱舒適中和溫度熱舒適范圍相對濕度

我國地域遼闊、氣候類型復雜多樣，人員行為特點的差異，造成人們對于建筑環(huán)境熱舒適性的不同要求。針對不同地區(qū)不同結(jié)構(gòu)特點和功能要求的建筑物的室內(nèi)熱環(huán)境分別進行調(diào)查研究，研究人員行為特點對于熱舒適感的綜合影響，根據(jù)建筑物內(nèi)人員行為的變化，實現(xiàn)對于不同類型和功能建筑物室內(nèi)熱環(huán)境參數(shù)的動態(tài)優(yōu)化和調(diào)節(jié)，在改善室內(nèi)熱環(huán)境的同時，對實現(xiàn)建筑節(jié)能也具有一定的促進作用。然而，目前關于人員熱舒適性的實地調(diào)查研究，基本主要集中在熱帶、亞熱帶地區(qū)夏季制冷工況。對于寒冷地區(qū)，冬季供暖熱環(huán)境下人員行為特點與建筑物熱舒適性的研究，目前還非常不足。針對這種情況，我們對沈陽市冬季采用空調(diào)供熱的商場進行了實測調(diào)查。

1研究方法

關于人員熱舒適感的研究方法，通常有兩種：人工環(huán)境小室試驗研究與實測調(diào)查。環(huán)境小室的可控實驗室研究能夠?qū)Νh(huán)境參數(shù)實施完善的測量與控制，可以更加突出的研究某一個或某幾個變量的作用，但只是一種簡化的熱舒適試驗，不能即時地反映熱環(huán)境和人員行為的隨機性和非穩(wěn)態(tài)變化。通過實地觀測和問卷調(diào)查，借助統(tǒng)計學的研究方法，可以從一定程度上彌補實驗研究的不足，更好的揭示人員行為的隨機動態(tài)變化對建筑物室內(nèi)熱環(huán)境參數(shù)的影響，以及不同行為狀態(tài)人員對熱環(huán)境的接受程度。因此本文采取了實測調(diào)查的方法。

2實測調(diào)查

摘要：通過計算機實施的環(huán)境控制策略是將人類熱舒適研究的新知識與機械空調(diào)機組相結(jié)合的最有效途徑之一。近年來，隨著空調(diào)軟件系統(tǒng)設計的迅速發(fā)展，室內(nèi)最優(yōu)最舒適的氣溫不僅僅取決于室內(nèi)的環(huán)境，而且來自室外空氣氣溫的變化，傳統(tǒng)的溫度測定方法不能直接作為設定最佳溫度的方式。因為室內(nèi)住戶對于空氣的動態(tài)溫度的適應程度來自穿衣以及戶外活動，所以室外氣溫等也越來越成為舒適溫度的一個標準。此文提出了一個模擬自適應函數(shù)的算法來具體量化室內(nèi)最佳最舒適氣溫的嵌入式原型的系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以實現(xiàn)空調(diào)軟件系統(tǒng)的實時控制。從理論角度出發(fā)，提出了一種結(jié)合灰色預測模型的自適應舒適模型，探索了基于舒適溫度的空調(diào)空間控制的實際應用，證實了通過嵌入式系統(tǒng)對傳統(tǒng)空調(diào)機組實現(xiàn)室內(nèi)舒適溫度適應性的可行性。

關鍵詞：自適應控制；空調(diào)機組；嵌入式系統(tǒng)；室內(nèi)舒適氣溫

人類室內(nèi)住戶的健康和身體素質(zhì)受空調(diào)舒適程度的影響極大。近年來，提高空調(diào)控制的效率的關鍵組成元素是空調(diào)機的控制方法以及嵌入式系統(tǒng)的運算速度。此外，室內(nèi)環(huán)境的熱量可接受程度越來越收到科研人士的矚目［1］，創(chuàng)新低功耗的空調(diào)系統(tǒng)的控制算法成為研究人員亟待解決的問題。這種現(xiàn)狀不斷地要求一系列可以替換空調(diào)軟件系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，以保證大多數(shù)人員在整個操作過程中的舒適性，從而有效地利用能源。在空調(diào)質(zhì)量和空氣質(zhì)量都能夠達到較高水平的前提下，給空調(diào)機進行補氣操作可以極大地提高資源的利用率。通常情況下，通風可以提高室內(nèi)帶有空調(diào)的空氣環(huán)境的品質(zhì)，如圖1所示，從室外環(huán)境引入適量的新鮮空氣。實驗結(jié)果表明，采用最佳的送新風和回風［2］可以保證空氣的質(zhì)量。有了這一基礎，處理空調(diào)系統(tǒng)的復雜問題可以簡化為控制送風的物理條件，如送風的溫度、濕度等，以達到熱舒適。目前，市場上的常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)已得到廣泛應用，并有實際的溫度推薦依據(jù)。該方案應用于一個典型的空調(diào)系統(tǒng)，即在環(huán)境動態(tài)變化和居住者適應性強的情況下，室內(nèi)空氣溫度被調(diào)節(jié)在一個固定的參考溫度，這在實際上是相當理想的。

1相關工作

根據(jù)ASHRAE標準55－1981［3］，熱舒適被定義為表達對熱環(huán)境滿意的心理狀態(tài)。熱環(huán)境感知受六個熱變量的影響：（1）空氣溫度，（2）輻射溫度，（3）相對濕度，（4）空氣流速，（5）居住者在各種活動中的代謝率，（6）衣物［4］。通過實驗研究，得到的預測平均投票（PMV）方程可以從這6個熱變量中估計人類對熱環(huán)境的平均響應。PMV的熱響應指數(shù)包含以下類別：冷（－3），冷（－2），微冷（－1），中性（0），微暖（1），暖（2）和熱（3）。理論上，在熱中性（PMV＝0）時存在最小不滿意率，并且隨著熱響應指數(shù)遠離中性，不滿意率呈指數(shù)增長。需要指出的是，上面的最后兩個熱變量，即代謝率和衣服，可以由居住者自己根據(jù)人的感覺、當?shù)貧夂蚧蚣竟?jié)和地理等環(huán)境約束自由調(diào)整為中性。在應用工作中，根據(jù)利雅得［5］氣候條件下的熱舒適圖推薦了月調(diào)溫方案。據(jù)了解，強調(diào)人工調(diào)節(jié)參考溫度，鼓勵居住者了解到在可接受熱舒適的建筑物中有哪些節(jié)能措施。然而，手動設定的參考值在實施自適應舒適溫度的實時控制中可能并不方便有效。近年來，許多研究試圖根據(jù)熱環(huán)境的變化，開發(fā)一種可調(diào)節(jié)的空調(diào)系統(tǒng)參考溫度，使大多數(shù)居住者始終能夠滿足熱舒適條件［6］?；诂F(xiàn)場研究提出的自適應熱舒適模型，使居住者在使用服裝、活動甚至改變熱環(huán)境的可用氣候控制方面的實際適應性行為具有可行性。本研究采用理論分析和實驗研究相結(jié)合的方法，檢測嵌入式系統(tǒng)對典型的動態(tài)環(huán)境下的空調(diào)控制系統(tǒng)進行實時測定和計算機化控制的效果。

2嵌入式控制的仿真和實現(xiàn)

摘要通過熱舒適實驗研究了空氣流動在熱濕下對受試者熱舒適的影響，當風速適度提高后，室內(nèi)空氣溫度、相對濕度都可相應提高，進而分析比較了提高溫濕度設定值后空調(diào)運行時間及蒸發(fā)冷卻空調(diào)方式可使用率的變化。

關鍵詞熱舒適風速

1概述

隨著空調(diào)行業(yè)對節(jié)能和環(huán)保問題的重視，人們希望能盡量減少機械制冷或熱力空調(diào)系統(tǒng)的使用時間，采用較為節(jié)能的制冷方式，如蒸發(fā)冷卻。目前大多數(shù)空調(diào)設計室內(nèi)參數(shù)的設定都參照ASHRAE標準55-1981推薦的夏季的舒適區(qū)。根據(jù)ASHRAE標準，舒適區(qū)域內(nèi)干球溫度的最大值為26℃，濕球溫度的最大值為19℃，若以天津地區(qū)的室外氣象資料為統(tǒng)計對象，我們可以發(fā)現(xiàn)在夏季6月至9月（共2472小時），其中需要使用空調(diào)（室外溫度、濕度高于舒適區(qū)值）的時間為2024小時，約為總時間的81.9%。由于只有室外空氣的濕球溫度不高于舒適區(qū)域內(nèi)最大濕球溫度值19℃時，才可能采用蒸發(fā)制冷，統(tǒng)計結(jié)果表明僅有286小時符合要求，約為14.1%，而且在最熱的七、八兩月，可以使用蒸發(fā)制冷的時間幾乎為零，見表1及圖1。

天津夏季時間分區(qū)表1

時間6月7月8月9月

摘要：用室內(nèi)氣候分析儀對哈爾濱市某大型超市夏季室內(nèi)熱環(huán)境參數(shù)進行了現(xiàn)場測試。分析了室內(nèi)熱濕環(huán)境，并模擬計算了各樓層不同區(qū)域的PMV-PPD值。采用熱舒適指標PMV-PPD對超市室內(nèi)熱環(huán)境進行了熱舒適性評價，結(jié)果表明：各樓層不同區(qū)域的溫度分布不均，超市大部分區(qū)域的室內(nèi)熱環(huán)境參數(shù)滿足熱舒適標準要求，個別區(qū)域的PMV-PPD值不在熱舒適范圍內(nèi)。建議天窗下部應加大送風量、提高送風速度并降低送風溫度，而在冷柜區(qū)在滿足物品冷藏溫度要求的前提下盡量提高送風溫度、減小送風量、降低送風速度。

關鍵詞：超市熱環(huán)境熱舒適現(xiàn)場測試

隨著人們生活水平的提高，人們越來越關注建筑內(nèi)熱環(huán)境的舒適性問題。目前已有人對住宅建筑[1~5]、辦公建筑[6，7]、體育館建筑[8，9]的室內(nèi)熱環(huán)境進行了現(xiàn)場研究。隨著許多大型超市連鎖店應運而生，其室內(nèi)熱環(huán)境究竟如何呢？筆者尚未見有關報道。哈爾濱市某大型超市于2003年正式投入使用，為了了解其室內(nèi)熱環(huán)境狀況，筆者于2003年7月對該超市室內(nèi)熱環(huán)境進行了現(xiàn)場測試。

1建筑及空調(diào)系統(tǒng)概況

該超市地上兩層為賣場、地下一層為車庫。本次測試對象為地上一層和地上二層，這兩層采用全空氣集中空調(diào)系統(tǒng)，空調(diào)機組分區(qū)設置，末端采用百葉風口側(cè)送風。制冷機房設于地下室，共有2臺離心式冷水機組，每臺額定制冷量為1758KW。測試期間只開一臺冷水機組，且在80%負荷狀態(tài)下運行。平時冷水機組的運行調(diào)節(jié)是根據(jù)室外天氣情況由人工設定機組的開啟時間、運行臺數(shù)，而冷水機組則根據(jù)室外氣象資料自動設定其運行負荷。

2現(xiàn)場實測方法

摘要本文通過北京市一幢新建高層住宅采暖系統(tǒng)的實測與研究，對低溫地板輻射供熱系統(tǒng)的熱工性能、熱舒適性及供熱的基本規(guī)律進行了分析與總結(jié)。

關鍵詞低溫地板輻射采暖測試溫度熱舒適

一引言

低溫地板輻射采暖在國內(nèi)主要用于大型公建的大堂，室內(nèi)游泳池的地面等場所，用于住宅較少。最近幾年，隨著單戶獨立燃氣爐的采用和分戶熱計量的需要，低溫地板輻射采暖系統(tǒng)得到了很多開發(fā)商的青睞，在住宅在開始大面積的推廣使用。

為了進一步了解低溫地板輻射采暖/系統(tǒng)熱工性能及其供熱的基本規(guī)律，我們結(jié)合北京市一座新建高層住宅樓工程，對該系統(tǒng)進行了一些研究、分析和實測，使工作更加深入一些，以期在國內(nèi)其它工程研究的基礎上所有提高。

二工程介紹