PMV現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定方法探討

1、PMV現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定方法探討    王小兵 黃晨 葉劍軍 鄒志軍 王非 羅行    摘要： 結(jié)合某實(shí)驗(yàn)樓自然通風(fēng)的測(cè)試工作討論了PMV的測(cè)試方法及其數(shù)據(jù)處理方式，通過與INNOVA測(cè)定結(jié)果的分析比較驗(yàn)證了PMV現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定方法的可靠性。通過對(duì)該實(shí)驗(yàn)樓不同自然通風(fēng)工況下的PMV場(chǎng)分布的測(cè)定，獲得了室內(nèi)熱舒適度與各因素的相互關(guān)系。     關(guān)鍵詞： PMV指標(biāo) 測(cè)試技術(shù) 熱舒適          0

2、前言    對(duì)于室內(nèi)空氣品質(zhì)(IAQ)和熱舒適性的研究已成為當(dāng)今建筑環(huán)境領(lǐng)域的熱點(diǎn)問題。    目前對(duì)空調(diào)室內(nèi)熱環(huán)境的主觀評(píng)價(jià)指標(biāo)有很多種，包括人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)的PMV指標(biāo)預(yù)測(cè)1，基于模糊數(shù)學(xué)的PMV指標(biāo)預(yù)測(cè)，基于熱平衡的無因次數(shù)HB(Heat Balance)的評(píng)價(jià)指標(biāo)2等。    但是，以前的文獻(xiàn)大多是關(guān)于PMV計(jì)算方式的描述，很少從現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的角度來探討，本文則從探討現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定方法入手，結(jié)合某實(shí)驗(yàn)樓自然通風(fēng)的測(cè)試工作討論P(yáng)MV的測(cè)定方法及數(shù)據(jù)處理，在此基礎(chǔ)上對(duì)自然通風(fēng)

3、室內(nèi)熱舒適性進(jìn)行分析，并討論溫度、風(fēng)速等因素對(duì)PMV值的影響。    1 PMV評(píng)價(jià)方法    PMV (predicted mean vote) 預(yù)期平均評(píng)價(jià)，它是以人體熱平衡方程式以及心理生理學(xué)主觀熱感覺等級(jí)為出發(fā)點(diǎn)，考慮人體熱舒適感等因素的全面評(píng)價(jià)指標(biāo)。其分度如下3，    表1-1 PMV熱感覺標(biāo)尺     熱感覺    熱    暖 &#

4、160;  微暖    適中    微涼    涼    冷    PMV    +3    +2    +1    0    -1    

5、-2    -3    該指標(biāo)綜合考慮了人體活動(dòng)程度、衣服熱阻（衣著情況）、空氣溫度、平均輻射溫度、空氣流動(dòng)速度和空氣濕度等六個(gè)因素對(duì)熱舒適的影響。其數(shù)學(xué)表達(dá)式如下3：    （1）    式中：    M 人體能量代謝率，W/m2；    W 人體所做的機(jī)械功，W/m2；    Pa 水蒸氣分壓力，Pa； 

6、   fcl 穿衣面積系數(shù)；    tcl 衣服外表面溫度，；    平均輻射溫度，；    Icl 衣服熱阻，clo；    hc 對(duì)流換熱系數(shù)，W/(m2×K)。    2 PMV現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定方法    2.1 測(cè)量參數(shù)的確定    2.1.1 溫度tcl的確定 

7、60;  在公式（1）中，     （2）    由于與較為接近，可以進(jìn)行下列簡(jiǎn)化，     （3）     則式（2）可表示為，    （4）    其中     2.1.2 水蒸氣分壓力Pa的確定    在公式（1）中水蒸氣分壓力，  

8、  （5）    式中，j 相對(duì)濕度，(可直接測(cè)得)；    Pq,b某溫度下的飽和水蒸汽分壓力，Pa。    其中(當(dāng)t =0200時(shí))3，     （6）    式中，    c1-5800.2206 ， c21.3914993     c3-0.04860239， c40.41764768&#

9、215;10-4     c5-0.14452×10-7，c6    2.1.3 其它參數(shù)的確定    根據(jù)ISO 7730 標(biāo)準(zhǔn)及通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)性能檢測(cè)規(guī)程，對(duì)于過渡季辦公室靜坐人員而言，人體所作機(jī)械功取0，能量代謝率4即 69.78 W/m2 ，服裝熱阻Icl2K/W），即0.124 m2K /W。    當(dāng)Icl > 0.78時(shí)， Icl 3    通過對(duì)四個(gè)測(cè)試日記錄數(shù)據(jù)的

10、初步分析，室內(nèi)風(fēng)速一般不超過0.3m/s,室內(nèi)溫度和平均輻射溫度的差值一般在3以內(nèi)，    此時(shí)     因此, 3 （7）    另外，國標(biāo)GB 5701-85 中以黑球溫度取代了平均輻射溫度，實(shí)際操作中可以看出，在通常的室內(nèi)環(huán)境中，黑球溫度與平均輻射溫度相差無幾2。    2.2 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定方案    該實(shí)驗(yàn)樓是一棟具有辦公室南兩層、北三層，且?guī)е型サ慕ㄖ偯娣e約為2000平方米。 

11、   PMV的測(cè)定主要包括一層大廳以及二、三層走廊等公共空間，總計(jì)9個(gè)測(cè)點(diǎn)。底層大廳5個(gè)測(cè)點(diǎn)作為主要測(cè)定對(duì)象，均設(shè)在人員活動(dòng)區(qū)，其余測(cè)點(diǎn)只作個(gè)別抽樣。測(cè)點(diǎn)離地高度1.5m，測(cè)定間隔為30min。室內(nèi)最大熱源為85W/m2。    為了更好地了解熱舒適度與溫度、風(fēng)速等因素的變化關(guān)系，本次測(cè)定根據(jù)相關(guān)參數(shù)不同按表1工況分別進(jìn)行。每個(gè)工況都作編號(hào)，由5個(gè)英文字母組成，表1是工況代號(hào)的編制方法。    表1 工況代號(hào)編制表     編碼序號(hào) &

12、#160;  工況    代號(hào)    1    下部開口    封閉    A    轉(zhuǎn)彎風(fēng)    B    背風(fēng)面    C    2   

13、0;排風(fēng)夾層加熱    無加熱    N    小熱量    X    大熱量    D    3    上部開口    全開    A    1/3開啟

14、60;   T    4    下部加熱(暖風(fēng)機(jī))    無暖風(fēng)機(jī)    N    開暖風(fēng)機(jī)    K    5    下部加熱(地板采暖)    無地暖    N

15、60;   小熱量    X    大熱量    D    2.3 測(cè)定日期及儀器    測(cè)定時(shí)間為5月14、15、21、22日。測(cè)定的參數(shù)主要包括溫度，濕度，風(fēng)速，黑球溫度等。溫度測(cè)定采用熱電偶、玻璃溫度計(jì)、數(shù)字式溫濕度儀，黑球溫度由黑球溫度計(jì)測(cè)定,風(fēng)速測(cè)定使用萬向風(fēng)速儀（所有儀器均經(jīng)過標(biāo)定），另外還用到了紅外熱像儀以及INNOVA熱舒適數(shù)據(jù)采集儀等。 &

16、#160;  3 兩種測(cè)量方法結(jié)果分析    3.1 測(cè)量方法    INNOVA熱舒適數(shù)據(jù)采集儀是一臺(tái)不需其它軟硬件、完全集成的熱舒適測(cè)量?jī)x器,它通過自身附帶的傳感器測(cè)得風(fēng)速、濕球溫度和操作溫度三個(gè)參數(shù),直接計(jì)算出PMV和PPD等數(shù)值。    本次現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量,是以Fanger教授的PMV計(jì)算公式為依據(jù),利用文中簡(jiǎn)化處理，通過測(cè)定相關(guān)參數(shù),利用Excel進(jìn)行計(jì)算獲得PMV值?，F(xiàn)將測(cè)定參數(shù)和計(jì)算結(jié)果列于表2。    表

17、2 PMV測(cè)定參數(shù)及結(jié)果一覽表     編號(hào)    工況    T/    tmrt/    RH    v/m/s    PMV    1    ANDKN       

18、;                 2    BNDKN                        3   

19、0;CNDKN                        4    ANDKN                    

20、;    5    AXDKN                        6    BXDKN