拉萨地区室外热舒适评价指标研究

摘要

随着生活品质和健康意识的提高，人们更乐意到室外进行休闲娱乐活动，提升室外环境的热舒适性以增强城市的活力和宜居性日益受到重视。作为建筑学科发展的新方向，热舒适研究日益深入，但研究方法、评价指标的不统一，使得研究成果存在一定的地域局限性。通过对国内外相关研究进行总结，发现针对高海拔地区的室外热舒适研究还很少，因而有必要对气候、人文条件具有一定特殊性的拉萨地区开展实地环境测量和问卷调查，获取实际数据，结合评价指标和数学方法展开分析。
　　本文的主要研究内容包括:
　　1)低气压条件下人体换热理论研究
　　人体体温调节理论及数学模型是机理型热舒适评价指标的理论基础，气压改变会打破人体原本的热平衡状态。本文基于对流换热准则方程、定向辐射热源理论、刘易斯关系式热质比拟等，以对比数学表达式的方法研究了低气压环境下人与环境间对流、蒸发、辐射、呼吸换热量的变化，分析了影响拉萨地区居民室外热舒适的物理、生理要素。
　　2)室外热舒适评价指标及指标修正研究
　　用简单合理的数值方法评价复杂的热环境，热舒适评价指标应运而生。但研究学科不同、复杂程度不同、目的性不同等等，指标多样化。确立合适的评价标准做为此次研究的重点，研究有必要认知和明确各种室外热舒适评价指标的合理性和计算步骤。并且，拉萨地区低气压、低氧分压、定向辐射源等特殊条件使得评价指标中，尤其是指标的基础——热平衡方程中，参数的取值或算法发生变化，研究依照相关理论和方法对其进行修正，同时保证整个流程具有可操作性。研究过程中得到适用于拉萨居民的热平衡方程式。
　　3)微气候测量、问卷调查及数据的初步对比分析
　　实地微气候测量、问卷调查为研究最终提出合适的热舒适评价指标及热应激对应关系提供了数据支撑，保证了研究结论的真实性、可靠性。研究详细记述了调研的设计内容，包括测点选择、设备设置、问卷样式、数据处理等。绘制图表，分析拉萨地区现有室外热环境、居民热舒适状况。
　　4)数理分析:相关分析、回归分析
　　研究基于相关数学理论及调研数据、指标运算、热感觉投票，利用分析软件SPSS，进行了相关性分析、曲线回归分析。得出气候要素对拉萨居民热感觉的影响效力，以及生理等效温度、标准有效温度两类指标温度值与拉萨居民主观热感觉投票对应关系的函数表达式，以可靠性和拟合度为依据，确立经过修正的生理等效温度为适合评价拉萨地区室外热环境状况的评价指标，并给出了热应激对应关系表。
　　调研收集了大量数据并进行严格筛选，大大降低了结论的偶然性，或可为高海拔地区室外热环境研究提供参考借鉴，以及为改善拉萨地区热环境舒适性提供相关理论基础。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题的研究背景及意义、国内外研究历史及现状

1．1．1 研究背景及意义

1．1．2 国内外研究历史及现状

1．2 课题研究目标、研究内容

1．2．1 研究目标

1．2．2 研究内容

1．3 拟采取的研究方法、技术路线

1．3．1 研究方法

1．3．2 研究路线

1．4 研究的可行性分析

第二章 拉萨气候特征及研究的理论基础

2．1 拉萨地区室外气候特征

2．2 室外热舒适研究理论基础

2．2．1 热舒适、热感觉及评价标度

2．2．2 人体体温调节理论

2．2．3 热舒适影响要素

2．2．4 室外热舒适评价指标

2．3 本章小结

第三章 低气压下人体热平衡及平均辐射温度测算

3．1 人体热平衡因子分析

3．1．1 人体新陈代谢率

3．1．2 人体对外做功

3．1．3 人体与环境的对流热交换

3．1．4 人体与环境的辐射热交换

3．1．5 人体皮肤的蒸发热散失

3．1．6 人体的呼吸热损失

3．2 平均辐射温度的测算方法

3．3 本章小结

第四章 拉萨市室外热环境实测及数据分析

4．1 环境测量设计

4．1．1 测试时间、测试地点及环境状况

4．1．2 设备及安置

4．2 问卷设计

4．2．1 问卷要点及问卷样式

4．2．2 数据结果及处理

4．3 拉萨地区室外热环境及热舒适实测状况分析

4．3．1 温度变化与人体热感觉热舒适问卷统计结果对照分析

4．3．2 风速变化与人体吹风感问卷统计结果对照分析

4．3．3 湿度变化与人体湿润感问卷统计结果对照分析

4．4 环境要素与主观热感觉的相关性分析

4．5 本章小结

第五章 拉萨市室外热舒适评价指标应用研究

5．1 评价指标中物理参数的计算及修正

5．2 热舒适评价指标计算及结果分析

5．2．1 通用热气象指数换算及结果分析

5．2．2 生理等效温度计算及结果分析

5．2．3 标准有效温度计算及结果分析

5．3 指标计算结果同主观热感觉投票统计结果的回归分析

5．4 指标的选用及结论

5．5 PET指标修正前后计算结果对比分析

5．6 本章小结

6．1 结论

6．2 展望及不足

致谢

参考文献

附录