夏季长沙室外热舒适调查及研究

论文摘要

以往的热舒适研究多集中在人们长期停留的室内空间,然而随着生活品质的提高,人们选择到室外进行锻炼、娱乐、交流的时间日益增多,室外空间成为了居民进行户外活动的重要场所。舒适的室外热环境可以吸引更多的人们进行户外活动,减少在室内的停留时间,这样不仅有利于人们的身心健康,还能降低室内的空调和照明能耗。要创造一个舒适的室外热环境,首先必须了解热舒适的影响因素和作用机理,然后才能针对室外热舒适的不足之处提出改善措施。室外自然环境是非稳态的,环境参数的变化和人体热适应性与室内有很大的不同,所以室内热舒适的评价指标、模型和标准不一定适用于室外。另外,不同地域、气候、文化、习俗等差异对热舒适也存在影响,国外的研究成果和结论不能直接应用于国内。因此,在国内进行室外热舒适研究是十分必要且有意义的。本文于2010年夏季,对湖南长沙地区的广场、公园、住宅小区和商业街进行了热舒适调查。调查采用环境参数测量和问卷调查相结合的方式,共获得515份样本数据。首先利用SPSS软件对调查数据进行统计和计算,得到了室外热环境的相关参数和被调查人群的感觉评价,并通过线性和Logistic回归分析的方法,建立了人体的热感觉、湿感觉和期望评价模型。然后分析了受试者的适应性行为,推导出了舒适温度随室外平均气温的变化关系式,探讨了除温、湿度外其他因素对热舒适的影响。最后结合人体热舒适的要求,从城市规划与设计的角度提出了改善室外热环境的措施。测试期间的室外平均气温(31.5℃)较高,相对湿度(65%)较大,由直接评价方式得到的人们对环境的不满意率(23%)超出了ASHRAE标准规定值(≤20%)。受试者的中性温度(29.2℃)和湿度(65%)比室内热舒适研究结果及标准的推荐值要高,可接受的温度范围(25.5~32.8℃)也更宽,说明室外的人们对高温高湿环境的适应能力较强。期望温度(28.6℃)比中性温度低0.6℃,期望湿度(68.7%)与中性湿度接近,意味着夏季人们喜欢比中性稍凉的环境。室外气温每上升4℃,相应的舒适温度大约上升1℃,并且随着温度的升高,人们期待风速变大、辐射减弱的愿望也更强烈。性别、停留时间和原有热状态对热舒适都有不同程度的影响。这些结论为室外热舒适设计参数的确定和标准的制定提供了参考依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 插图索引
• 附表索引
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 文献综述
• 1.2.1 研究内容概述
• 1.2.2 研究空间概述
• 1.3 本文研究方法、内容和目的
• 1.4 本章小结
• 第2章 人体热舒适基础理论
• 2.1 Fanger 热舒适方程
• 2.2 热舒适影响因素
• 2.2.1 六个基本因素
• 2.2.2 其他影响因素
• 2.3 主要的评价指标
• 2.3.1 温度指标
• 2.3.2 PMV-PPD 指标
• 2.3.3 其他评价指标
• 2.4 Gagge 二节点模型
• 2.5 适应性理论
• 2.6 本章小结
• 第3章 现场调查方案及数据处理
• 3.1 长沙地理气候概况
• 3.2 客观环境测试
• 3.2.1 测试地点
• 3.2.2 测量参数和仪器
• 3.2.3 测试方法和要求
• 3.3 主观问卷调查
• 3.3.1 调查样本
• 3.3.2 问卷内容
• 3.4 数据处理方法
• 3.4.1 服装热阻
• 3.4.2 新陈代谢率
• 3.4.3 平均辐射温度
• 3.4.4 评价指标的选取
• 3.5 数据统计结果
• 3.5.1 受试人员背景资料
• 3.5.2 室外环境参数
• 3.5.3 热舒适性指标
• 3.5.4 感觉投票
• 3.5.5 期望投票
• 3.6 本章小结
• 第4章 夏季长沙室外热、湿感觉评价模型研究
• 4.1 热感觉评价模型
• 4.1.1 线性回归分析
• 4.1.2 模型的建立
• 4.1.3 PMV 修正模型
• 4.2 湿感觉评价模型
• 4.3 实际不满意率（APD）
• 4.3.1 APD 计算方法
• 4.3.2 APD 随温度的变化关系
• 4.4 舒适的环境参数
• 4.4.1 中性温度、湿度与可接受的温度范围
• 4.4.2 与热舒适标准比较
• 4.4.3 与其他研究结果比较
• 4.5 期望温度与湿度
• 4.5.1 期望与感觉的关系
• 4.5.2 Logistic 模型基本概念
• 4.5.3 期望回归结果
• 4.6 本章小结
• 第5章 人体热舒适适应性及影响因素分析
• 5.1 人体热适应性分析
• 5.1.1 适应性模型
• 5.1.2 适应性行为
• 5.2 热舒适影响因素分析
• 5.2.1 风速和辐射
• 5.2.2 停留时间和原有热状态
• 5.2.3 性别
• 5.3 室外热环境的改善措施
• 5.4 本章小结
• 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录 A （攻读学位期间所发表的学术论文目录）
• 附录 B （夏季室外热舒适调查问卷）