導(dǎo)語：室內(nèi)熱環(huán)境測(cè)試管理論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：用室內(nèi)氣候分析儀對(duì)哈爾濱市某大型超市夏季室內(nèi)熱環(huán)境參數(shù)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。分析了室內(nèi)熱濕環(huán)境，并模擬計(jì)算了各樓層不同區(qū)域的PMV-PPD值。采用熱舒適指標(biāo)PMV-PPD對(duì)超市室內(nèi)熱環(huán)境進(jìn)行了熱舒適性評(píng)價(jià)，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(biāo)準(zhǔn)要求，個(gè)別區(qū)域的PMV-PPD值不在熱舒適范圍內(nèi)。建議天窗下部應(yīng)加大送風(fēng)量、提高送風(fēng)速度并降低送風(fēng)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(fēng)溫度、減小送風(fēng)量、降低送風(fēng)速度。

關(guān)鍵詞：超市熱環(huán)境熱舒適現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試

隨著人們生活水平的提高，人們?cè)絹碓疥P(guān)注建筑內(nèi)熱環(huán)境的舒適性問題。目前已有人對(duì)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(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)研究。隨著許多大型超市連鎖店應(yīng)運(yùn)而生，其室內(nèi)熱環(huán)境究竟如何呢？筆者尚未見有關(guān)報(bào)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(duì)該超市室內(nèi)熱環(huán)境進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。

1建筑及空調(diào)系統(tǒng)概況

該超市地上兩層為賣場(chǎng)、地下一層為車庫。本次測(cè)試對(duì)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(jī)組分區(qū)設(shè)置，末端采用百葉風(fēng)口側(cè)送風(fēng)。制冷機(jī)房設(shè)于地下室，共有2臺(tái)離心式冷水機(jī)組，每臺(tái)額定制冷量為1758KW。測(cè)試期間只開一臺(tái)冷水機(jī)組，且在80%負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行。平時(shí)冷水機(jī)組的運(yùn)行調(diào)節(jié)是根據(jù)室外天氣情況由人工設(shè)定機(jī)組的開啟時(shí)間、運(yùn)行臺(tái)數(shù)，而冷水機(jī)組則根據(jù)室外氣象資料自動(dòng)設(shè)定其運(yùn)行負(fù)荷。

2現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)方法

2.1測(cè)點(diǎn)布置

筆者于2003年7月6日至7月9日用便攜式數(shù)字溫度計(jì)對(duì)室內(nèi)溫度進(jìn)行了實(shí)地調(diào)查與預(yù)測(cè)，發(fā)現(xiàn)不同區(qū)域溫度差別較大，如一層冷柜區(qū)域附近溫度較低，二層天窗下部區(qū)域溫度較高，其他區(qū)域溫度差別不大，為了準(zhǔn)確反映超室內(nèi)熱環(huán)境狀況，正式測(cè)試時(shí)按照不同區(qū)域的溫度分布情況共布置了18個(gè)測(cè)點(diǎn)，其中一層冷柜區(qū)布置1個(gè)測(cè)點(diǎn)，二層天窗區(qū)（共2個(gè)天窗）布置2個(gè)測(cè)點(diǎn)，分別代表最冷區(qū)溫度和最熱區(qū)溫度，其余區(qū)域范圍較大，均勻布置15個(gè)測(cè)點(diǎn)。

2.2數(shù)據(jù)采集

在2003年7月13日至7月30日，也就是今年夏天最熱的一段時(shí)間，對(duì)該超市的室內(nèi)熱環(huán)境及室外氣象參數(shù)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。

2.2.1室外環(huán)境參數(shù)測(cè)量

室外溫度采用CTMC-B型微機(jī)溫度測(cè)控儀測(cè)量，每15秒鐘采集一次室外干球溫度和濕球溫度。室外風(fēng)速、風(fēng)向采用旋杯式風(fēng)速儀測(cè)量，一天測(cè)量4~5次。

2.2.2室內(nèi)環(huán)境參數(shù)測(cè)量

⑴測(cè)試儀器

采用丹麥進(jìn)口的室內(nèi)氣候分析儀，其中空氣溫度傳感器采用帶有防輻射屏蔽的鉑電阻，當(dāng)空氣溫度ta=5～40℃時(shí)，其精度為0.2℃；相對(duì)濕度傳感器為露點(diǎn)傳感器，當(dāng)ta–td<10℃時(shí)（td為露點(diǎn)溫度），其精度為0.5℃；風(fēng)速傳感器基于恒溫式熱線風(fēng)速儀的原理，在風(fēng)速為0.05～1.0m/s范圍內(nèi)，其精度為0.05m/s；輻射溫度傳感器采用兩個(gè)半球包裹的平面黑體感溫元件，當(dāng)-15℃≤tr-ta≤15℃時(shí)（tr為輻射溫度），其精度為0.5℃。

⑵測(cè)點(diǎn)選擇

在上述各測(cè)點(diǎn)距地面垂直高度為0.1m、1.1m和1.7m三個(gè)測(cè)點(diǎn)上（分別代表站姿的顧客的腳踝、腰部和頭部高度）分別測(cè)試空氣溫度和風(fēng)速，在距地面垂直高度為1.1m的測(cè)點(diǎn)上測(cè)試空氣相對(duì)濕度、水蒸氣分壓力、露點(diǎn)溫度、平均輻射溫度、圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面溫度。

3測(cè)試結(jié)果與分析

3.1室外環(huán)境參數(shù)

圖1是7月14日室外空氣干、濕球溫度變化曲線。其中16:20干球溫度最高，為30.6℃，21:50干球溫度最低，為21.3℃；濕球溫度最高值出現(xiàn)在下午16:20，為30.4℃，濕球溫度最低值出現(xiàn)在21:50，為20.6℃。7月14日室外風(fēng)向、風(fēng)速見表1。

圖1室外空氣干、濕球溫度變化曲線

表1室外風(fēng)向、風(fēng)速表時(shí)間

8:30

10:30

13:30

15:30

18:30

風(fēng)速m/s

0.7

0.5

0.8

1.2

1.0

風(fēng)向

西南

西南

西南

西南

西南

3.2室內(nèi)環(huán)境參數(shù)

經(jīng)過測(cè)試發(fā)現(xiàn)，除了最冷區(qū)域（測(cè)點(diǎn)14）和最熱區(qū)域的測(cè)點(diǎn)（測(cè)點(diǎn)23、28）外，其余各區(qū)域環(huán)境參數(shù)均處于熱舒適范圍內(nèi)。由于受篇幅所限，本文只給出了室外氣溫最高的一天7月14日下午室內(nèi)18個(gè)測(cè)點(diǎn)的空氣溫度、相對(duì)濕度、空氣流速、平均輻射溫度和垂直空氣溫差的測(cè)試結(jié)果，見圖2~圖6。圖中21點(diǎn)表示二層第一個(gè)測(cè)點(diǎn)，11點(diǎn)表示一層第一個(gè)測(cè)點(diǎn)，其余依此類推。

圖2空氣溫度測(cè)試結(jié)果圖3相對(duì)濕度測(cè)試結(jié)果

圖4空氣流速測(cè)試結(jié)果圖5平均輻射溫度測(cè)試結(jié)果

圖61.1m和0.1m垂直空氣溫差

對(duì)圖2~圖6進(jìn)行分析，可得到以下結(jié)論：

⑴測(cè)點(diǎn)14（冷柜區(qū)）溫度為19.0℃（圖2），由于夏季顧客購物時(shí)著裝較少，對(duì)照ISO7730標(biāo)準(zhǔn)[10]中規(guī)定的夏季熱舒適溫度為23~26℃的范圍，該溫度偏低；而測(cè)點(diǎn)23（天窗下部）溫度為26.7℃，也超出了夏季熱舒適溫度的上限值。其余測(cè)點(diǎn)溫度皆滿足熱舒適標(biāo)準(zhǔn)要求。

⑵相對(duì)濕度為47%~57%（圖3），滿足夏季熱舒適要求。

⑶測(cè)點(diǎn)28（天窗下部）的空氣流速最大，為0.32m/s（圖4），超出了夏季熱舒適標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的空氣流速不大于0.25m/s的范圍，而其余各測(cè)點(diǎn)的空氣流速為0.14~0.24m/s，滿足夏季熱舒適要求。

⑷因?yàn)樘齑跋虏渴艿教栞椛溆绊戄^大，測(cè)點(diǎn)23和28的平均輻射溫度最高，分別為33.5℃和32.8℃（圖5）；而冷柜區(qū)域的測(cè)點(diǎn)14因?yàn)槭艿嚼涔窭漭椛涞挠绊懀淦骄椛錅囟茸畹?，?0.7℃。

⑸1.1m與0.1m處的垂直空氣溫差小于1.4℃（圖6），ISO7730標(biāo)準(zhǔn)[10]中規(guī)定：1.1m與0.1m處的垂直空氣溫差小于3℃，故滿足夏季熱舒適標(biāo)準(zhǔn)要求。

4熱舒適性評(píng)價(jià)

20世紀(jì)70年代初丹麥Fanger教授提出了預(yù)測(cè)平均投票數(shù)PMV（PredictedMeanVote）指標(biāo)和預(yù)測(cè)不滿意百分?jǐn)?shù)PPD（PredictedPercentageofDissatisfied）指標(biāo)，已被編入ISO7730標(biāo)準(zhǔn)[10]，PMV-PPD計(jì)算公式見文獻(xiàn)[10~12]。

ISO7730標(biāo)準(zhǔn)推薦以PPD≤10%作為設(shè)計(jì)依據(jù)，即90%以上的人感到滿意的熱環(huán)境為熱舒適環(huán)境，此時(shí)對(duì)應(yīng)的PMV=–0.5~+0.5。上述研究成果是以白種人為試驗(yàn)對(duì)象得出的。這些國家的氣候條件、人民的消費(fèi)水準(zhǔn)、生活習(xí)慣和飲食結(jié)構(gòu)等都與中國人有著很大的差別。根據(jù)研究的具體情況，在確定PPD值時(shí)，本文考慮進(jìn)行一定的調(diào)整。首先，我國屬發(fā)展中國家，沒有必要在熱舒適標(biāo)準(zhǔn)上向發(fā)達(dá)國家“看齊”；其次，超市內(nèi)的大多數(shù)人（顧客）在室內(nèi)停留的時(shí)間不長，因此，可適當(dāng)將上述推薦值降低標(biāo)準(zhǔn)，在此研究時(shí)，取PPD≤20%為設(shè)計(jì)依據(jù)，此時(shí)對(duì)應(yīng)的PMV=–0.75~+0.75。

本文以上述熱舒適指標(biāo)為依據(jù)，對(duì)超市室內(nèi)熱環(huán)境進(jìn)行了熱舒適性模擬計(jì)算。在模擬計(jì)算中，作了以下幾點(diǎn)假設(shè)[10~14]：

⑴顧客在超室內(nèi)購物相當(dāng)于從事輕體力活動(dòng)，對(duì)應(yīng)的人體新陳代謝率為M=69.78W/m2；

⑵按照ISO7730標(biāo)準(zhǔn)，夏季服裝的基本熱阻取Icl=0.5clo；

⑶人的機(jī)械效率η=0；

圖7~圖8是7月14日下午18個(gè)測(cè)點(diǎn)的PMV—PPD計(jì)算結(jié)果。

圖7PMV計(jì)算結(jié)果圖8PPD計(jì)算結(jié)果

其中測(cè)點(diǎn)14（冷柜區(qū)）的PMV為-1.75，PPD為64.67%，不在熱舒適范圍內(nèi)。測(cè)點(diǎn)23（天窗下部）的PMV為1.31，PPD為40.78%，不在熱舒適范圍內(nèi)；而同在天窗下部的另一個(gè)測(cè)點(diǎn)28的PMV為0.66，PPD為14.17%，在熱舒適范圍內(nèi)。這是因?yàn)椋簻y(cè)點(diǎn)28的空氣流速很高（0.32m/s），盡管該測(cè)點(diǎn)的平均輻射溫度也較高，但空氣溫度并不很高（25.1℃），故其PMV和PPD值都滿足熱舒適標(biāo)準(zhǔn)要求。由此可見，通過加大送風(fēng)量，提高送風(fēng)速度，可以改善天窗下部的室內(nèi)熱環(huán)境狀況。

5結(jié)論

本文對(duì)哈爾濱市某大型超市夏季室內(nèi)熱環(huán)境進(jìn)行了測(cè)試分析，并用熱舒適指標(biāo)PMV-PPD對(duì)超市室內(nèi)熱環(huán)境進(jìn)行了熱舒適性評(píng)價(jià)，結(jié)果表明：

⑴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(biāo)準(zhǔn)要求，個(gè)別特殊區(qū)域的熱舒適指標(biāo)PMV-PPD值偏離熱舒適范圍較大。

⑵超市的垂直空氣溫差均小于3℃，滿足熱舒適標(biāo)準(zhǔn)要求。

⑶建議天窗下部加大送風(fēng)量、提高送風(fēng)速度并降低送風(fēng)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(fēng)溫度、減小送風(fēng)量、降低送風(fēng)速度。

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