２０１１年９月 洁净ｓ空调技术ＣＣ＆ＡＣ 第３期 空调房问舒适温度及热舒适性参数的计算研究 嘉兴学院建筑工程学院季英 蔡玲玲杨学宾张玉夏新乾姬寓黄徐中 摘要分析讨论了影响人体热舒适性的舒适温度以及热舒适性指标的定义及公式表达。热舒适性参数涉及 预测平均热舒适度，自适应预测平均热舒适度，热感觉舒适度，热接受度等指标。空调房间舒适温度可采 用平均室外温度简化计算，也可考虑室内温度的影响。热舒适性参数通常为室内温度以及中性温度的函数。 当然，也可以考虑热感觉舒适度以及热接受度等与预测平均热舒适度之间的函数关系。分析结果表明，对 于不同的建筑类型及气候区域，函数关系式中的系数取值不同。建立针对特定区域的室内温度及热舒适性 标准具有极其重要的意义。 关键词舒适温度；热舒适性；计算；室内环境；空调房间
Ｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｈｅ Ｃｏｍｆｏｒｔ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｃｏｍｆｏｒｔ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｉｎ Ａｉｒ－ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｄ ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ
ＪｉＹｉｎｇ，ＣａｉＬｉｎｇｌｉｎｇ，ＹａｎｇＸｕｅｂｉｎ，ＺｈａｎｇＹｕ，ＸｉａＸｉｎｑｉａｎ，ＪｉＹｕａｎｄＨｕａｎｇＸｕｚｈｏｎｇ ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎａｎｄｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｃｏｍｆｏｒｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｔｈｅｒｍａｌｃｏｍｆｏｒｔｐａｒａｍｅｔｅｒｓｆｏｒｈｕｍａｎｔｈｅｒｍａｌａｃｃｅｐｔ－ ａｂｉｌｉｔｙ ａｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ．Ｔｈｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｃｏｍｆｏｒｔ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｉｎｃｌｕｄｅ ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ ｍｅａｎ ｖｏｔｅ．ａｄａｐｔｉｖｅ ｐｒｅｄｉｅｔｅｄ ｍｅａｎ ｖｏｔｅ，ｔｈｅｒｍａｌ ｓｅｎｓａｔｉｏｎｖｏｔｅ，ａｎｄｔｈｅｒｍａｌａｃｃｅｐｔａｂｉｌｉｔｙ．ＴｈｅｒｏｏｍｃｏｍｆｏｒｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＣａｎｂｅｓｉｍｐｌｙｃａｌｃｕｌａｔｅｄｂｙｔｈｅｍｅａｎ ｏｕｔｄｏｏｒ ａｉｒ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ／ｏｒ ｉｎｄｏｏｒ ａｉｒ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．Ｔｈｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｃｏｍｆｏｒｔ ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｉｓ ｕｓｕａｌｌｙ ａ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ ｉｎｄｏｏｒ ｏｐｅｒａｔｉｖｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｎｅｕｔｒａｌ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．Ａｌｓｏ，ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅｒｍａｌ ｃｏｍｆｏｒｔ ａｎｄ ｔｈｅｒｍａｌ ｓｅｎｓａｔｉｏｎ ｖｏｔｅ ｏｒ ｔｈｅｒｍａｌａｃｃｅｐｔａｂｉｌｉｔｙ Ｃａｎｂｅａｐｐｌｉｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｔｈａｔ，ｆｏｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｂｕｉｌｄｉｎｇｔｙｐｅｓｏｒ ｃｌｉｍａｔｉｃ ｒｅｇｉｏｎｓ，ｔｈｅｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔｓ ｉｎ ｔｈｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ａｒｅ ｑｕｉｔｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ．Ｉｔ ｉｓ ｍｅａｎｉｎｇｆｕｌ ｔｏ ｅｘｐｌｏｒｅ ａｎ ａｖａｉｌａｂｌｅ ｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎ ｔｏ ｅｘｐｒｅｓｓ ｔｈｅ ｉｎｄｏｏｒ ｔｈｅｒｍａｌ ｃｏｍｆｏｒｔ ｉｎ ａ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｒｅｇｉｏｎ ｏｒｚｏｎｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ｃｏｍｆｏｒｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ；ｔｈｅｒｍａｌ ｃｏｍｆｏｒｔ；ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ；ｉｎｄｏｏｒ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ；ａｉｒ—ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｄ ｒｏｏｍ
０引言 对于建筑物而言，具有人员可接受的室内气 候环境非常重要。它不仅使人员舒适，而且影响到 建筑能耗及确保建筑的可持续性【ｌＪ。以人体的能量 平衡测试为基础，假设稳态条件下，预测平均舒适 度（ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ ｍｅａｎ ｖｏｔｅ，ＰＭＶ）方程采用６个热 变量来评价人们对热环境平均反应。４个物理参数 分别是空气温度、平均辐射温度或球形温度计测量 的温度、气流流速、空气相对湿度或蒸汽压力。两 个与人员相关的参数是新陈代谢率与服装隔热值， 他们与居住者对当地气候的适应性有关。 通过现场调查类评价人员热舒适度的方法， 着重研究实际工作区内部气候条件的影响和用户的 ｝季英，女，１ ９ ８ ８年４月生，本科 ３ １４００１浙江省嘉兴市越秀南路５６号嘉兴学院２５８号信箱 ｌ ５０２４３３３４６７ 收稿日期：２０１ １．４—２ 主观热感觉的影响［２］。该方法需要制作一份有关用 户工作环境下物理感受的调查问卷。采用配有传感 器的移动设备测量空气温度、操作温度、露点温度、 辐射温度、送风速度等物理参数。通常情况下，室 内舒适温度与室外平均温度满足函数关系【 。也就 是说，舒适温度受室外温度即天气变化的影响。 通过总结已有文献关于房间温度，舒适温度 和预测平均舒适度指标的定义及公式表达，本文旨 在总结影响房间温度及热舒适参数的主要因素，比 较分析不同建筑类型或空调系统以及不同气候条件 下，舒适指标简化计算公式及系数的区别。
１舒适温度 为了满足温暖潮湿热带气候条件下工作人员的 热舒适性要求，Ｗｉｊｅｗａｒｄａｎｅ和Ｊａｙａｓｉｎｇｈｅ【４】对３家 工厂进行了舒适度调查，并给出了热舒适温度的上 限。可采用公式（１）依据自然通风条件下的月 平均室外温度估算热舒适温度。表１中列出了已有 第３期 空调房问舒适温度及热舒适性参数的计算研究 文献中关于舒适温度与平均室外温度计算的系数。 ａｒ＋６ （１） 式中： 为热舒适温度℃； 为月平均室外温度， １０℃＜ ＜３４￣Ｃ。预测允许存在土１℃的标准误差。 根据现场实测，并结合主动和被动两种气候 控制类型的建筑物运行数据［５】，删除一些矛盾的数 据后采用公式（２）来计算室内平均温度和室外平 均温度。 Ｔ＝０．４８Ｔ＋０．１４Ｔ＋９．２２（ｒ＝０．９５） （２） Ｃ Ｉ ｍ 其中： 是月平均室内温度℃。
ＮｉｃｏｌＳＵ Ｈｕｍｐｈｒｅｙｓ【６］调查了除采暖季节以外自 然通风条件下的办公楼运行数据。舒适温度可由室 内温度 通过下列关系估计： Ｔ＝Ｔ一 Ｇ （３） ｃ ｏｐ 其中： 是室内温度℃。ＴＣＶ的是热舒适投票。
Ｇ（Ｋ ）是Ｇｒｉｆｆｉｔｈｓ常数，此常数是由一组舒适 温度算出的均值。
２热舒适性参数 描述热舒适性的指标主要有ＰＭＶ，以及预计 不满意百分比（ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ ｐｅｒｃｅｎｔ ｄｉｓｓａｔｉｓｆｉｅｄ， ＰＰＤ）。其中ＰＰＤ通常情况下由ＰＭＶ理论计算获 得。本节主要介绍ＰＭＶ，自适应预测平均舒适度 （ａｄａｐｔｉｖｅ ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ ｍｅａｎ ｖｏｔｅ，ａＰＭＶ），热感觉 投票（ｔｈｅｒｍａｌ ｓｅｎｓａｔｉｏｎ ｖｏｔｅ，ＴＳＶ），以及热接 受度（ｔｈｅｒｍａｌ ａｃｃｅｐｔａｂｉｌｉｔｙ，ＴＡ）等４种热舒适性 指标，如表３所示。热感觉、舒适度、可接受度 是人类对热环境最重要的反应，它们的关系在很大 成程度上决定了最优条件和可接受范围。
２。１ ＰＭＶ ＰＭＶ表征假定的热舒适性指标，以人体热平 衡方程式以及心理生理学主观热感觉等级为出发点， 考虑人体热感觉、偏好和可接受度等因素，采用线 性或非线性回归公式计算得出的全面评价指标。
表１舒适温度和平均室外温度的相关文献研究 作者 空调方式 国家／地区 数据来源 口 ｂ Ｎｉｃｏｌ和Ｈｕｍｐｈｒｅｙｓ［１］ 自然通风 ０．５４ １３．５ 有空调设备 实地调查欧洲冬天 Ｋｕｃｈｅｎ和Ｆｉｓｃｈ【 １ 德国 ０．８２ ３．８５ 的自然通风 气候
在不同的气候条件 Ｈｕｍｐｈｒｅｙｓ【３，５】 自然通风 伞国各地 ０．５３ ｌ１．９ 下做３Ｏ多个调查
自然通风有 ５３分领域研究各种 Ａｕｌｉｃｉｅｍｓ【 ， 】 大多国家 Ｏ．３ｌ ｌ７．６ 空调设备的 各样的气候带
在不同气候条件下 Ｎｉｃｅｌ 】 自然通风 巴基斯坦 ０．３６ ｌ８．５ 进行数次调查
Ｎｉｃｏｌ和Ｈｕｍｐｈｒｅｙｓ【 ｌ 自然通风 欧洲 供暖季节实地调查 ０．３３ ｌ８．８ ｌＯ幢自然通风 调查１５幢办公大楼 ０．３３（Ｔｏ＞ｌＯ。Ｃ） １８．８（Ｔｏ＞１０ ｏＣ） Ｒｉｊａｌ ｅｔ ａｌ 英国 ５幢中央空调 各个季节情况 ０
．０９（Ｔｏ＜＿ｌＯ。Ｃ） ２２．６（１ｏ＜＿１０。Ｃ）
注：“ ’意思是没有提及的。
Ｎｉｋｏｌｏｐｏｕｌｏｕａ￣ＩＩＬｙｋｏｕｄｉｓｔ 】调查了５个不同的欧 洲国家，其中包括１４个不同的案例，近万份实地 调查问卷的数据库。平均舒适温度是平均气候气温 的函数，并且ｒｅ＝ａＴｏ＋ｂ。ａ和ｂ的系数见表２。
表２室外空气温度对舒适温度线性函数的系数 系数 春季 夏季 秋季 冬季 年度 １．Ｏ２ 】．０４ Ｏ．５７ Ｏ．５５ ０．５１ ｂ ６－３０ Ｏ．７５ ｌ２．５５ ｌ３．６５ １２．５９ Ｏ．６５ ０．８２ Ｏ．２６ Ｏ．２５ ０．４９
国际ＩＳＯ ７７３０和美国ＡＳＨＲＡＥ５５热舒适标准的 制定是依据特定气候条件下的实验测量结果。这些 实验条件具有很大的局限性。ＩｎｄｒａｇａｎｔｉＥｇ］实地考察 了位于印度海得拉巴的自然通风公寓楼的热舒适性 情况，发现房间室内温度变化范围在２６℃～３２．４５℃ 之问，并拟合出了其与热舒适性之间的线性回归函 数关系。此外，Ｆｅｒｉａｄｉ和Ｗｏｎｇ【ｌ０】研究了印尼热带地 区的自然通风建筑，并且收集了５２５组详尽的实地 调查数据。分析表明，热舒适性方程可表示为温热 感觉与人体实际感觉之比。Ｋｕｃｈｅｎ和Ｆｉｓｃｈｔ２］调查了 冬季采暖期间２５幢德国办公大楼的热舒适性情况。