室内热环境测试管理论文
室内热环境测试管理论文 摘要：用室内气候分析仪对哈尔滨市某大型超市夏季室内热环境参数进行 了现场测试。分析了室内热湿环境，并模拟计算了各楼层不同区域的PMV-PPD 值。采用热舒适指标PMV-PPD对超市室内热环境进行了热舒适性评价，结果表 明：各楼层不同区域的温度分布不均，超市大部分区域的室内热环境参数满足热 舒适标准要求，个别区域的PMV-PPD值不在热舒适范围内。建议天窗下部应加 大送风量、提高送风速度并降低送风温度，而在冷柜区在满足物品冷藏温度要求 的前提下尽量提高送风温度、减小送风量、降低送风速度。关键词：超市热环境热舒适现场测试 随着人们生活水平的提高，人们越来越关注建筑内热环境的舒适性问题。
目前已有人对住宅建筑[1~5]、办公建筑[6，7]、体育馆建筑[8，9]的室内热环境 进行了现场研究。随着许多大型超市连锁店应运而生，其室内热环境究竟如何 呢？笔者尚未见有关报道。哈尔滨市某大型超市于2003年正式投入使用，为了了 解其室内热环境状况，笔者于2003年7月对该超市室内热环境进行了现场测试。
1建筑及空调系统概况 该超市地上两层为卖场、地下一层为车库。本次测试对象为地上一层和地 上二层，这两层采用全空气集中空调系统，空调机组分区设置，末端采用百叶风 口侧送风。制冷机房设于地下室，共有2台离心式冷水机组，每台额定制冷量为 1758KW。测试期间只开一台冷水机组，且在80%负荷状态下运行。平时冷水机 组的运行调节是根据室外天气情况由人工设定机组的开启时间、运行台数，而冷 水机组则根据室外气象资料自动设定其运行负荷。
2现场实测方法 2.1测点布置 笔者于2003年7月6日至7月9日用便携式数字温度计对室内温度进行了实 地调查与预测，发现不同区域温度差别较大，如一层冷柜区域附近温度较低，二 层天窗下部区域温度较高，其他区域温度差别不大，为了准确反映超室内热环境 状况，正式测试时按照不同区域的温度分布情况共布置了18个测点，其中一层冷 柜区布置1个测点，二层天窗区（共2个天窗）布置2个测点，分别代表最冷区温度和最热区温度，其余区域范围较大，均匀布置15个测点。
2.2数据采集 在2003年7月13日至7月30日，也就是今年夏天最热的一段时间，对该超市 的室内热环境及室外气象参数进行了现场测试。
2.2.1室外环境参数测量 室外温度采用CTMC-B型微机温度测控仪测量，每15秒钟采集一次室外干 球温度和湿球温度。室外风速、风向采用旋杯式风速仪测量，一天测量4~5次。
2.2.2室内环境参数测量 ⑴测试仪器 采用丹麦进口的室内气候分析仪，其中空气温度传感器采用带有防辐射屏 蔽的铂电阻，当空气温度ta=5～40℃时，其精度为0.2℃；
相对湿度传感器为露点 传感器，当taCtd10℃时（td为露点温度），其精度为0.5℃；
风速传感器基于恒 温式热线风速仪的原理，在风速为0.05～1.0m/s范围内，其精度为0.05m/s；
辐射 温度传感器采用两个半球包裹的平面黑体感温元件，当-15℃≤tr-ta≤15℃时（tr为 辐射温度），其精度为0.5℃。
⑵测点选择 在上述各测点距地面垂直高度为0.1m、1.1m和1.7m三个测点上（分别代表 站姿的顾客的脚踝、腰部和头部高度）分别测试空气温度和风速，在距地面垂直 高度为1.1m的测点上测试空气相对湿度、水蒸气分压力、露点温度、平均辐射温 度、围护结构表面温度。
3测试结果与分析 3.1室外环境参数 图1是7月14日室外空气干、湿球温度变化曲线。其中16:20干球温度最高， 为30.6℃，21:50干球温度最低，为21.3℃；
湿球温度最高值出现在下午16:20，为 30.4℃，湿球温度最低值出现在21:50，为20.6℃。7月14日室外风向、风速见表1。图1室外空气干、湿球温度变化曲线 表1室外风向、风速表时间 8:30 10:30 13:30 15:30 18:30 风速m/s 0.7 0.5 0.8 1.2 1.0 风向 西南 西南 西南 西南 西南 3.2室内环境参数 经过测试发现，除了最冷区域（测点14）和最热区域的测点（测点23、28） 外，其余各区域环境参数均处于热舒适范围内。由于受篇幅所限，本文只给出了 室外气温最高的一天7月14日下午室内18个测点的空气温度、相对湿度、空气流 速、平均辐射温度和垂直空气温差的测试结果，见图2~图6。图中21点表示二层第一个测点，11点表示一层第一个测点，其余依此类推。
图2空气温度测试结果图3相对湿度测试结果 图4空气流速测试结果图5平均辐射温度测试结果 图61.1m和0.1m垂直空气温差 对图2~图6进行分析，可得到以下结论：
⑴测点14（冷柜区）温度为19.0℃（图2），由于夏季顾客购物时着装较 少，对照ISO7730标准[10]中规定的夏季热舒适温度为23~26℃的范围，该温度偏 低；
而测点23（天窗下部）温度为26.7℃，也超出了夏季热舒适温度的上限值。
其余测点温度皆满足热舒适标准要求。
⑵相对湿度为47%~57%（图3），满足夏季热舒适要求。
⑶测点28（天窗下部）的空气流速最大，为0.32m/s（图4），超出了夏季 热舒适标准规定的空气流速不大于0.25m/s的范围，而其余各测点的空气流速为 0.14~0.24m/s，满足夏季热舒适要求。
⑷因为天窗下部受到太阳辐射影响较大，测点23和28的平均辐射温度最高， 分别为33.5℃和32.8℃（图5）；
而冷柜区域的测点14因为受到冷柜冷辐射的影响， 其平均辐射温度最低，为20.7℃。
⑸1.1m与0.1m处的垂直空气温差小于1.4℃（图6），ISO7730标准[10]中规 定：1.1m与0.1m处的垂直空气温差小于3℃，故满足夏季热舒适标准要求。
4热舒适性评价 20世纪70年代初丹麦Fanger教授提出了预测平均投票数PMV （PredictedMeanVote）指标和预测不满意百分数PPD （PredictedPercentageofDissatisfied）指标，已被编入ISO7730标准[10]，PMV-PPD 计算公式见文献[10~12]。
ISO7730标准推荐以PPD≤10%作为设计依据，即90%以上的人感到满意的 热环境为热舒适环境，此时对应的PMV=C0.5~+0.5。上述研究成果是以白种人为 试验对象得出的。这些国家的气候条件、人民的消费水准、生活习惯和饮食结构等都与中国人有着很大的差别。根据研究的具体情况，在确定PPD值时，本文考 虑进行一定的调整。首先，我国属发展中国家，没有必要在热舒适标准上向发达 国家“看齐”；
其次，超市内的大多数人（顾客）在室内停留的时间不长，因此， 可适当将上述推荐值降低标准，在此研究时，取PPD≤20%为设计依据，此时对 应的PMV=C0.75~+0.75。
本文以上述热舒适指标为依据，对超市室内热环境进行了热舒适性模拟计 算。在模拟计算中，作了以下几点假设[10~14]：
⑴顾客在超室内购物相当于从事轻体力活动，对应的人体新陈代谢率为 M=69.78W/m2；
⑵按照ISO7730标准，夏季服装的基本热阻取Icl=0.5clo；
⑶人的机械效率η=0；
图7~图8是7月14日下午18个测点的PMV―PPD计算结果。
图7PMV计算结果图8PPD计算结果 其中测点14（冷柜区）的PMV为-1.75，PPD为64.67%，不在热舒适范围 内。测点23（天窗下部）的PMV为1.31，PPD为40.78%，不在热舒适范围内；
而 同在天窗下部的另一个测点28的PMV为0.66，PPD为14.17%，在热舒适范围内。
这是因为：测点28的空气流速很高（0.32m/s），尽管该测点的平均辐射温度也 较高，但空气温度并不很高（25.1℃），故其PMV和PPD值都满足热舒适标准要 求。由此可见，通过加大送风量，提高送风速度，可以改善天窗下部的室内热环 境状况。
5结论 本文对哈尔滨市某大型超市夏季室内热环境进行了测试分析，并用热舒适 指标PMV-PPD对超市室内热环境进行了热舒适性评价，结果表明：
⑴超市大部分区域的室内热环境参数满足热舒适标准要求，个别特殊区域 的热舒适指标PMV-PPD值偏离热舒适范围较大。
⑵超市的垂直空气温差均小于3℃，满足热舒适标准要求。⑶建议天窗下部加大送风量、提高送风速度并降低送风温度，而在冷柜区 在满足物品冷藏温度要求的前提下尽量提高送风温度、减小送风量、降低送风速 度。