海南自然通风环境的

卫莎莎2012.11.

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热 舒 适

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节约能源

热舒适

自然通风具有很大的节能潜力，取代空调系统，降低空调能耗

结合建筑通风技术，创造自然通风条件

自然通风热舒适与空调热舒适存在很大不同

海南地区呈现“开放式通风文化”，公共空间多开放性的界面， 仅通过自然通风能否满足人体热舒适需求？

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差异性研究 Fishman 和 Pimbert ， 1982 年

室内温度超过 24℃ 时，空调办公室的人的忍受力要比自然通风环境的差； Fishman S L, Pimbert D S. The thermal environ-ment in offices. Energy and Buildings, 1982, 5(2):109-116

deDear 和 Auliciems ， 1985 年

澳大利亚两座城市 Brisbane 和 Melbourne ，自然通风环境热舒适温度比空调环境高 1.3℃De Dear R J, Auliciems A. Validation of the predicted mean vote model ofthermal comfort in six Australian field studies, ASHRAE Transactions,1985,91(2b):452-468.

Bush ， 1990 年

曼谷办公室，自然通风环境热舒适温度比空调环境高 2.7℃Bush J F. Thermal responses to the Thai office environment. ASHRAE Transactions, 1990, 96(1): 859-872.

Oseland ， 1995-1996

英国办公建筑，自然通风环境夏季和冬季的舒适温度范围 (3.9-4.9)℃ ，要比空调环境的温度范围 (2.4-2.6)℃ 宽Oseland N A. Acceptable temperature ranges in naturally ventilated and air-conditioned offices, ASHRAE Transactions, 1998, 104(2):1018-1036.

自然通风环境较空调环境，热舒适温度范围宽，夏季的舒适温度高

上图文献来源： Humphreys M A. Outdoor temperature and comfort indoors. Building research and practice, 1978, 6(2): 92-105

影响因素研究

室外温度

de Dear 和 Brager

室内风速

室内空气湿度

个人控制行为

热期望

热湿气候区 , 风扇提高风速 , 舒适温度提高约 2℃

Humphreys 等人

西安科技大学 杨柳

Nicol J F

热湿气候区 , 最小风速需求为 26℃ /0.4 m/s30℃ /0.9 m/s

C. Candido

相对湿度超 70% 会引起人体不适湿度每增加 10% 可容忍空气温度降低 0.4℃

同一作用温度 24℃ 情况下，容易控制窗户人群比不能控制或难控制窗户人群的中性温度高约 1.3℃

人们对自然通风环境下室内环境温度的热期望低于空调环境

Nicol F. Adaptive thermal comfort standards in the hot-humid tropics. Energy and Buildings, 2004, 36(7): 628-637.

Brager G S, Paliage G, de Dear R J. Operable windows, personal control, and occupant comfort, ASHRAE Transactions, 2004, 110, part 2: 17-35.

这个无出处 普遍结论 嘿嘿

C. Caˆ ndido.Air movement acceptability limits and thermal comfort in Brazil‘s hot humid climate zone ， Building and Environment 45 (2010) 222–22

高屹，王晓杰，涂光备空气流速对人体热舒适影响的研究［ J ］兰州大学学报 ( 自然 科 学 版 ) ， 2003,39(2):98-99

杨柳 . 建筑气候分析与设计策略研究［ D ］ . 西安 : 西安建筑科技大学

De dear R.J, Brager G S. Developing an adaptive model of thermal comfort and preference, ASHRAE Transactions, 1998, 104(1a): 145-167

热舒适模型的研究

稳态空调环境条件下， PMV 预测值与实测热感觉投票吻合较好自然通风环境下， PMV 预测值与 TSV 实测值却有明显偏差

PMV 修正模型PMVe =e×PMV

热舒适模型的研究

热适应性模型

1998 年，以 de Dear 和 Brager G.S 为代表的学者统计分析全球 160 栋建筑的 21,000 个调查数据，提出了热适应性模型 (Adaptive Model)

tcomf =0. 31ta,out +17.8

热舒适评价标准

ASHRAE55 标准

适用条件：坐姿，轻体力劳动（ M≤1.2met ） 服装热阻夏季 0.5clo ，冬季 0.9clo冬季：湿球温度 18℃ 时，舒适区 to=20~23.5℃夏季：湿球温度 20℃ 时，舒适区 to=22.5~26℃

ISO7730 标准

适用条件：坐姿，轻体力劳动（ M≤1.2met ） 服装热阻夏季 0.5clo ，冬季 1.0clo冬季：操作温度 20~24℃夏季：操作温度 23~26℃

GB/T18409 标准

适用条件：坐姿，轻体力劳动（ M≤1.2met ） 服装热阻夏季 0.5clo ，冬季 1.0clo冬季：操作温度 20~24℃夏季：操作温度 23~26℃

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现场测试和问卷调查

现场测试内容：室内空气干球温度、黑球温度、湿度、风速； 室外温度、湿度风速、风向问卷调查内容：

热感觉（ -3 冷 -2 凉 -1 稍凉 0 适中 1 稍暖 2 暖 3 热）湿度感觉（ -3 很干 -2 干 -1 较干 0 适中 1 较湿 2 湿 3 很

湿）风速感觉（ -3 无风 -2 只有一点风 -1 风速不够 0 刚好 风有点

大 2 风速过大 3 风大的无法忍受）

热舒适感觉（ 0 舒适 1 稍不舒适 2 不舒适 3 很不舒适 4 不能忍受）

热满意（ -1 不满意 -0 刚好不满意 +0 刚好满意 1 满意）热偏好（ 1 暖一点 0 不变 -1 冷一点）其他：衣服热阻、空调使用情况、开窗通风等

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确定热中性温度

1 、根据调查问卷数据，统计出各个温度对应热感觉投票值(MTSV)2 、对室内温度与平均热感觉投票值进行一元线形回归

MTSV=a*to+b

令 MTSV=0 对应的 to 即为热中性温度

求热舒适区间

对问卷调查热感觉投票与热满意率进行拟合，确定 10% 和20% 热满意率对应的热感觉投票值区间，进而求出热舒适温度区间

多元回归分析

1 、把空气温度和风速进行多元线性回归

2 、把 MTSV 与热满意率拟合，确定 10% 和 20% 热满意率对应的 MTSV 区间

MTSV=a*to+b*v+c

3 、求出对应 10% 和 20% 热满意率的 MTSV 区间内所有的空气温度和 风速大小组合，列成表格形式

拟合图解法

将问卷中热感觉投票值与风速进行统计，在不同的温度下对其进行拟合，得出各个温度下的拟合曲线

后续考虑

1 、如何把湿度对舒适温度的补偿考虑进去？

2 、如何将热舒适区间反馈应用到自然通风设计中？

根据实测室外环境参数，对建筑所处风环境和室内温度、速度场进行模拟；

分析室内不舒适区域产生的原因，以及如何采用对其进行改进，进而通过模拟来论证；

根据现场测试建筑的边界处温度、速度，将其作为边界条件，进行室内温度场、速度场的模拟，比较实测和模拟的室内温度、速度，验证模拟的准确性

谢 谢 ！