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摘要：采用調查問卷的方式，對沈陽市商場內熱環境的人體熱感覺，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的設計參數，計算了室內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境熱舒適性的不同要求。針對不同地區不同結構特點和功能要求的建筑物的室內熱環境分別進行調查研究，研究人員行為特點對于熱舒適感的綜合影響，根據建筑物內人員行為的變化，實現對于不同類型和功能建筑物室內熱環境參數的動態優化和調節，在改善室內熱環境的同時，對實現建筑節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查研究，基本主要集中在熱帶、亞熱帶地區夏季制冷工況。對于寒冷地區，冬季供暖熱環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供熱的商場進行了實測調查。

1研究方法

關于人員熱舒適感的研究方法，通常有兩種：人工環境小室試驗研究與實測調查。環境小室的可控實驗室研究能夠對環境參數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境和人員行為的隨機性和非穩態變化。通過實地觀測和問卷調查，借助統計學的研究方法，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變化對建筑物室內熱環境參數的影響，以及不同行為狀態人員對熱環境的接受程度。因此本文采取了實測調查的方法。

2實測調查

2.1調查對象

選取沈陽市3座全年中央空調的商業大廈進行了實測調查。調查時間為2002年1月8日到1月16日。采用問卷調查的方式，調查人員進入被調查的建筑中，對被調查人員進行面談，詳細講解，協助他們正確理解調查表，以作出公正的客觀評價。同時在選擇被調查者時，要考慮到有一定比例的男性和女性，有一定比例的年齡混合群。被調查者多為營業員和進入商場的顧客。

2.2調查數據

利用溫濕度儀和風速儀測試室內的熱環境參數：干球溫度，濕球溫度，相對濕度，風速。收集了284名被調查者的數據。被調查者需要填寫個人背景資料如：性別、年齡、身高、體重等。除此之外，被調查人員還須填寫對熱環境的感覺。采用的是世界上普遍公認的Fanger的熱感覺標尺，即熱（+3）、暖（+2）、稍暖（+1）、中性（0）、稍涼（-1）、涼（-2）、冷（-3）。

3調查結果分析

3.1中和溫度和舒適范圍

由測的數據得知，室內最高溫度為27℃，最低溫度為15℃，平均溫度為22.4℃，標準差為2.6℃。由表1可以看出，在284名被調查者中，有6名即2.1%選擇稍涼（-1），而有115人即40.5%選擇了中性（0），有162人即57.1%選擇了中性以上的選票。這些數據表明，選擇暖的選票要遠遠大于涼的一側,也說明人們對室內環境普遍感到偏熱。

表1熱感覺投票分布表熱感覺投票值

-1

+1

+2

+3

頻率

6

115

116

33

14

百分比

2.1％

40.5％

40.8％

11.6％

4.9％

對于中和溫度和舒適范圍的計算，可利用統計學中的線性回歸方法得出。即溫度對熱感覺的線性回歸。根據線性回歸方程：熱感覺選票值y＝a＋bt0，式中a為截距，b為斜率。t0為室內溫度。令熱感覺選票值為0時，對應的溫度為中和溫度。線性擬合如圖1。

圖1干球溫度與熱感覺回歸圖

線性回歸方程為：y＝-4.234+0.224t0,r2=0.434.r2是判定系數，是判定線性回歸直線的擬合優度,r2越大，擬合程度越好。r2=0,表示自變量與因變量無線性關系，r2=1，表示所有的觀測點全部落在回歸直線上。由該回歸方程可計算得出中和溫度為18.9℃，舒適范圍為16.6℃～21.3℃。與ASHRAE55-1992[1]舒適標準中冬季的舒適區t0=19.5～23.0℃，ISO7730標準中的冬季舒適區t0=20.0～24.0℃相比偏低。主要原因是上述標準是以新陳代謝率為1.2met（70w／m2），衣服阻值為1.0clo為前提條件的。本次調查由于是在商場進行，調查對象又是顧客和營業員，其新陳代謝率在1.6met（93w／m2）到2.0met（116w／m2）之間，平均值為1.7met，衣服阻值為典型的冬季裝，最小阻值為0.738clo，最大阻值為1.353clo，平均阻值為1.32clo。

3.2相對濕度與熱舒適

在調查問卷中，濕感覺評價分為七個等級：1非常潮濕2潮濕3有點潮濕4適中5有點干燥6干燥7非常干燥；熱舒適標準中推薦：相對濕度φ=25%～70%。由實際測得數據中，最大濕度為43％，最小濕度為29％，平均濕度為36％。實際測試結果表明：當φ=25%～30%時，88.9%的人感到空氣干燥，11.1%的人認為尚可；當φ=30%～45%時，50.7%的人感到空氣干燥，45.2%的人認為尚可，5.1%的人感到空氣悶熱非常干燥。在所測的問卷中，沒有任何人選擇有點潮濕的。由此可見:當相對濕度為20%～30%時，80%以上的人感到空氣干燥,而當相對濕度為30%～45%時,只有45.2%的人感到空氣尚可。顯然熱舒適標準的下限偏低。

3.3性別與熱舒適

設男性為1，女性為0。在284名被調查者中，男性為105人，占總數的37％，女性為179人，占總數的63％。

表2男女性別分別對應的熱感覺投票分布性別

熱感覺投票

-1

+1

+2

+3

女（0）

頻率

2

74

73

23

7

百分比（％）

1.1

41.3

40.8

12.8

3.9

男（1）

頻率

42

46

10

7

百分比（％）

40

43.8

9.5

6.7

從表2中可看出：男的有42人即40％的男性選中性，女的有74或41.3％選中性。ASHRAE標準和ISO7730標準中規定：80%的居民能接受的環境即為熱舒適環境,即PPD≤20%的溫度為人們可接受的溫度。選-1～+1之間的選票，可認為是人的熱舒適范圍。由此得女性中有149名即83.2%的人感到舒適，男性中88人即83.8%的人感到舒適。這些數據表明對于同樣的環境范圍，男性比女性更容易適應環境。平均舒適選票男性為+0.828，女性為+0.77，這表明男性的舒適溫度比女性的要低。

圖2女性干球溫度與熱感覺的回歸圖圖3男性干球溫度與熱感覺回歸圖

由圖2和圖3分別計算男女的中和溫度和舒適范圍。女性回歸方程為：y=0.320+0.198t女性的中和溫度為18.5℃，舒適范圍為16.1℃～21.1℃；男性回歸方程為：y=1.298+0.158t男性中和溫度為17.1℃,舒適范圍為14℃～20.1℃。由此數據得女性中和溫度比男性高1.4℃。

回顧一些研究，Fanger[2]對丹麥和美國人的實驗中表明在男女之間所喜歡的熱環境沒有明顯的區別。然而，丹麥人男性要比女性更喜歡溫暖的環境。Ellis[3]發現對于不同的男女群組中，男女中和溫度有1℃左右的區別，但整體來看沒有太大的區別。Busch[4]1988年也進行了研究，發現女性的中和溫度比男性高0.8℃，女性中和溫度為25.4℃，男性為24.6℃。Olgyay[5]表明總的來講女性比男性的舒適指標高1℃。

從本次研究結果表明：女性中和溫度是18.5℃，男性中和溫度為17.1℃，女性比男性的中和溫度高1.4℃。

3.4年齡與熱舒適

我們把年齡段分開兩大段，分40歲以上和40歲以下。盡管沒有充分的證據，但理論上年齡對舒適溫度的決定有著一定的作用。由于隨著年齡的增長新陳代謝率減少，所以年老的人喜歡較溫暖的環境。20歲的人與65歲的人基本新陳代謝率相差4.7w／m2。Ashare表明所有40歲以上的男女均比40歲以下的人的舒適溫度高0.6℃。Olgyay[5]表明年齡對熱舒適要求起一定的作用：40以上的人普遍比40以下的人舒適溫度高1℃。

然而，Fanger[2]發現年老的與年輕人的中和溫度卻是統一的。年老年輕的人有相同的中和溫度是由于年老的人有著較低的蒸發損失，正好作為對低新陳代謝率的補償。悉尼的Wong調查表明夏天年老的人比年輕人穿的要厚些。這正證明了年老的人喜歡較高的溫度。

本項調查數據中有216人，占總數的76.1%是40歲以下的，68人占總數的23.9％為40歲以上。其中40歲以上的人的中和溫度為17.9℃，40歲以下的人的中和溫度為18.5℃,可見40以上的人比40以下的人的中和溫度低0.6℃。

4結論

（1）沈陽市商場冬季供熱室內人員的中和溫度為18.9℃，舒適范圍為16.6℃～21.3℃。比ASHRAE55-1992舒適標準中冬季的舒適區t0=19.5～23.0℃，ISO7730標準中的冬季舒適區t0=20.0～24.0℃要低。

（2）熱舒適標準中推薦:相對濕度φ=25%～70%。當相對濕度為20%～30%時,80%以上的人感到空氣干燥,而當相對濕度為30%～45%時,只有45.2%的人感到空氣尚可。與熱舒適標準推薦值:相對濕度φ=25%～70%相比較，顯然熱舒適標準的下限偏低。

（3）男女性別的不同，其中和溫度有所區別。女性中和溫度是18.5℃，男性中和溫度為17.1℃，女性比男性的中和溫度高1.4℃。

（4）年齡的不同，對熱舒適的要求也不同。其中40歲以上的人的中和溫度為17.9℃，40歲以下的人的中和溫度為18.5℃,可見40歲以上的人比40歲以下的人的中和溫度低0.6℃。

參考文獻

［1］ASHRAEANSI/ASHRAEStandard55-1992.Thermalenvironmentconditionsforhumanoccupancy.Atlanta:AmericanSocietyofHeating,RefrigeratingandAirconditioningEgineers.Inc,1992.

［2］FangerPO.ThermalComfortAnalysisandApplicationsinEnvironmentalEngineering.Copenhagen:DanishTechnicalPress,1970.

［3］EllisFP.ThermalComfortinWarmHumidAtmosphereObservationsonGroupsandIndividualsinSigapore.JournalofHygiene1953;51:386-404.

［4］BuschJF.ThermalResponsestotheThaiOfficeEnvironment.ASHRAETransactions1972;78(1):131.

［5］OlgyayV.DesignWithClimateBioclimaticApproachtoArchitecturalRegionalism.NewJersey,USA:PrincentonUniversityPress,1963.