基于PMV-PPD指標對學生宿舍熱濕環境的評價

王晨陽 林成楷 程遠達

摘 要：本文基于室內熱濕環境評價中的熱感指標PMV與預測不滿意率PPD這一指標的基礎上，通過網上問卷問卷、實地考察以及數值計算等方式得出PMV-PPD數值。從三個方面對室內熱濕環境進行了較為系統的評價。依據民用建筑室內熱濕環境評價標準GB50785-2012對太原理工大學學生宿舍進行熱濕環境評價。

關鍵詞：室內熱濕環境評價;熱感指標;預測不滿意

Abstract： Based on the index of PMV and PPD in indoor thermal and humid environment assessment， the PMV-PPD value is obtained through online questionnaire， field investigation and numerical calculation. The indoor thermal and humid environment was evaluated systematically from three aspects. According to the evaluation standard of indoor thermal and humid environment of civil buildings （GB 50785-2012）， the thermal and humid environment of the dormitory of Taiyuan University of technology was evaluated.

Key words： indoor thermal and humid environment assessment; thermal sensitivity index; unsatisfactory prediction

0.引言

隨著當今我國科學技術與經濟的發展，如何去提供與維持舒適的室內熱環境已經成為當今學者的一個重大研究課題。Fanger教授在1970時候根據人體熱平衡方程提出了PMV概念，目前已經在室內熱濕環境評價標準中得到廣泛使用[1]。

太原屬北溫帶大陸性氣候，夏季炎熱多雨，冬季寒冷干燥。年平均氣溫9.5℃，無霜期平均202天，年均降水量456毫米。年平均溫度為9.5℃，一月平均溫度為-6.4℃，七月平均溫度為23℃。本文中所調研的學生宿舍位于太原理工大學迎西校區位于汾河西畔，濕度受汾河影響較大，在研究中應充分考慮其帶來的影響。因此本文主要通過問卷調查、實地考察與數值計算等方式得到宿舍室內PMV-PPD指標的數值。通過對獲取的指標數值進行合理分析，從而對室內熱濕環境做出合理、客觀的評價。

1.熱舒適調查問卷結果分析

1.1 PMV指標與PPD指標

人體熱舒適是對周圍熱濕環境的直接主觀感受，丹麥工業大學Fanger教授在研究室內熱舒適性時，根據熱平衡的原理制定了ISO-7730標準，提出了一個對熱舒適較為可觀的一個評價標準即PMV（Predicted Mean Vote），PMV取不同值的時候對應的ASHRAE中冷熱感尺度如下表1。

不同人由于受到生理以及心理的影響，及時在相同情況下對熱舒適的感受也不盡相同，因此又提出的另外一個評價標準即PPD（Predicted Percentage of Dissatisfied），如圖1所示，給出了PMV與PPD的關系，該曲線反應出了即使人體在舒適條件PMV=0情況下，也有5%的人群會感到不滿意[2]。

1.2調查對象分析

這里針對網上搜集的調查問卷結果以及實地考察，從而對數據進行分析處理。這次調查共有33人填寫了問卷調查，其中男性有17人，女性有16人，所有調查對象均為太原理工大學學生，具有豐富的宿舍生活經驗。調查問卷數量為33份。根據GB50785-2012規定，有效問卷數≥30即可認為此次調查有效。

1.3調查結果分析

本次調查周期為48h，對于各個時間段的室外溫差以及室內溫濕度變化受太陽輻射照度、天氣變化以及室內人員分布等多重因素的影響。故只能進行在PMV-PPD的計算中，選取一組典型的特征值作為室內溫濕度參數進行探究。

根據圖2整體熱感覺餅狀圖分析，60.6%的被調查者的室內熱感覺為適中，12.1%的被調查者認為室內冷，15.2%的被調查者認為室內較冷;3.0%的被調查者認為室內溫度較暖，6.1%的被調查者認為室內暖，3.0%認為室內熱感覺為熱。

據圖3熱濕環境評價餅狀圖，熱濕環境總體評價等級依次為0到10級，10級為熱濕環境感覺最好，0級為熱濕環境感覺最差，其余等級依次遞減，9.1%的被調查者的室內熱濕環境等級最好，同樣也有9.1%的被調查者的室內熱濕環境等級最差。

從上述分析可以看出，在冬季這種氣候下，大部分人對于宿舍熱感覺適中，僅有少部分人存在較熱或較冷的情況?？赡苁怯捎谏眢w出現發熱頭暈或是沒有攜帶足夠的服裝熱阻，不能對調查問卷中的問題做出準確的判斷導致的。

2.實地測量分析

2.1測量原理

PMV在穩態的環境下的計算公式如下：

由于上式中變量過多，測量起來比較困難，故需要對其進行一些假設（依據GB50785-2012）[3]：

（1）斜倚時M=46.52W/m2;坐姿放松時，M=58.15W/m2;坐姿活動時（辦公室、居住環境、學校、實驗室）M=69.78W/m2;立姿放松時M=81.41W/m2;立姿輕度活動時（購物、實驗室工作、輕體力勞動）M=93.04W/m2;立姿中度勞動時（商場售貨、家務勞動、機械工作等）M=116.30W/m2;