寒冷地区被动式太阳房室内人体舒适性的研究

摘要

随着我国经济的快速增长，不可再生能源资源的日益枯竭，开发利用可再生能源已成为当代的发展趋势。目前建筑能耗占全国总能耗1/3左右，因此促进被动式太阳房等新型节能型建筑的发展对于缓解能源危机具有非常重要的意义。 被动式太阳房由于其特殊的墙体形式(Trombe-wall)和控制手段(Trombe-wall自控系统)而使得其室内环境变化介于纯被动式环境(无外加能源辅助系统)和纯人工环境(冬季采暖保温、夏季空调降温)之间，因此形成了相应的半自然半人工室内人体舒适性环境。而在被动式太阳房大力普及的今天，解决该特殊环境下的舒适性问题也逐渐成为目前舒适性研究的主要发展方向之一。同时，提出合理的被动式太阳房室内人体舒适性指标、绘制该类型建筑室内人体舒适性区域将有助于促进高性能被动式太阳能建筑的发展。现行通用的ASHRAE55-1992标准和ISO7730标准都是针对欧美国家青年人提出的，并多以稳定的空调室内环境作为分析基础，因此对于我国多样气候环境下的亚洲人群而言，该类标准在适用性上将会存在一些偏差，同时也不能对被动式太阳能建筑室内非稳态环境下的人体舒适性做出十分准确的预测。 针对上述问题，本文以大连地区被动式太阳房作为实验分析基础，在结合了大连地区气候特点以及空调/非空调、室内/外不同环境下室内环境舒适性理论分析的基础上提出了适合于该特殊环境下的人体舒适性分析方法。同时文中佐以实验验证，通过对环境参数、生理参数、服装热阻等参数的测试，详细分析了室内外温湿度场变化作用下被动式太阳能实验房内特殊的半人工半自然环境状况、由于Trombe-wall较高的集热蓄热性能所产生的不对称辐射现象、不同自然通风降温方式(单侧通风、交叉通风、夜间通风、日间通风、全天通风)对夏季室内过热问题的缓解、人体为获得热舒适而应选取的合理服装热阻、人体在生理热舒适调节中与外界环境间热交换过程以及人员主观心理调节和自发性行为调节对人体热舒适性的影响等。同时根据问卷调查结果对环境热中性温度Tn、热感觉投票TSV、热舒适投票PMV与环境参数、生理参数等诸多因素间的相互关系做了多元回归分析以及一元拟合分析，并在对Fanger的PMV指标在被动式太阳房中的适用性进行详细分析的前提下，依据统计方法得到的分析结果研究并确定了大连地区被动式太阳房室内人体舒适区范围，为今后更深入地研究类似建筑室内的人体舒适性提供参考依据。

目录

文摘

英文文摘

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1绪论

2人体舒适性研究的理论基础

2.1舒适性评价指标概述

2.2环境因素对人体舒适性的影响

2.3生理因素对人体舒适性的影响

2.4心理因素对人体舒适性的影响

2.5本章小结

2.6符号列表

3被动式太阳房室内人体舒适性实验

4大连地区被动式太阳房室内人体舒适性实验结果分析

4.1室内外环境因素的作用效果

4.2人体生理因素的作用效果

4.3热感觉投票TSV、预测平均投票PMV

4.4主观心理意识和自发性行为对室内人体舒适性调节的作用效果

4.5大连地区被动式太阳房室内人体舒适区域的确定

4.6本章小结

4.7符号列表

5结论与展望

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致 谢