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文檔簡介
1、譯文 平均輻射溫度的測量及其對室內熱環(huán)境評估的影響摘要:平均輻射溫度是人們暴露在一個特有的熱環(huán)境中(室內和室外)跟熱舒適相關的六個主要變量之一。平均輻射溫度不能直接測量,它一般是通過不同的方法和儀器來測量,這些儀器的基本信息和精度要求在ISO標準7726中都有記錄。本文介紹了幾種典型測量方法并結合市場上常見實驗儀器計量性能的對比分析得出了關鍵性的評論。為了達到這一目的本文設計了一個典型的房間實驗,再現夏季和冬季工作環(huán)境會遇到的典型微氣候條件。最后討論了測量方法和所用儀器對熱舒適(全面和局部)和熱應力評估的影響。得到的結果顯示使用符合ISO標準7726要求的不同儀器導致平均輻射溫度值是彼此相互兼
2、容的,但是熱環(huán)境評估的結果是存在歧義的。得到的結果都集中在對開始一個關于測量協議和儀器的深度討論的需求,這將可能導致ISO標準7726所要求的精度標準有所降低。關鍵字:平均輻射溫度 熱舒適 熱應力 預測平均評價(PMV) 預測熱應力模型(PHS)1.引言根據合理的研究方法,熱環(huán)境的評估需要了解六個參數:兩個主觀參數(服裝熱阻與新陳代謝速率)和四個物理參數(空氣溫度、平均輻射溫度、氣流速度和空氣濕度)。這些參數要通過測量或者估算來計算,根據具體情況,舒適條件或者應力指數來進行熱環(huán)境評估。對于溫和環(huán)境而言,主要目標是保持居住者的舒適條件,平均熱輻射溫度tr(定義為一個假想等溫圍合面的表面溫度,它與
3、人體之間的輻射熱交換量等于人體周圍實際的非等溫圍合面與人體之間的輻射熱交換量)是一個非常重要的因素,尤其是在表面受到強烈的太陽輻射的建筑里。實際上,一個暖和的表面比周圍空氣溫度更能使人們感到暖和,同樣冰冷的墻面或者窗戶會給人帶來冷感,即使周圍空氣溫度是在一個舒適的水平。在一個溫和的環(huán)境中,忽略掉對建筑能耗和產生的不重要的影響因素,這一現象也可能會導致人體周圍的輻射熱流的不對稱從而引起局部熱不適。在特殊的工作條件下(例如工廠,施工區(qū)),除了在戶外工作,還存在高太陽能負荷、高和低的輻射負荷來源,必須小心處理,其他一些工作區(qū)域例如烘焙、汽車制造業(yè)、玻璃工長、鑄造業(yè)、礦山、速凍等也應避免冷熱失調。2.
4、平均輻射溫度的測量及測量儀器的特性以ISO標準7726來評估室內條件下平均輻射溫度的方法論是不簡單的,而且由于太陽輻射的影響它們與室外常用的方法稍有不同。這個標準考慮了三種測量方法(基于黑球溫度,雙球體輻射計和恒定空氣溫度傳感器)和兩種計算思路(基于人與周圍表面的角度因素和平面輻射溫度)。此外,它表明如何通過斯蒂芬-波爾茲曼方程定義的絕對輻射熱和環(huán)境表面與人之間的有效輻射熱折算平均熱輻射溫度值tr(假設皮膚表面溫度和服裝輻射系數分別為=32,=0.95)。ISO標準7726表明用于測量平均輻射溫度的儀器的不同特征,根據不同的熱環(huán)境(溫和或者極冷/熱)的種類將其分為C類(舒適)和S類(應力)。表
5、1中記錄了測量溫和環(huán)境和嚴峻環(huán)境的平均輻射溫度的儀器的主要特征。表1 根據ISO標準7726在溫和環(huán)境(C類)和應力環(huán)境(S類)中平均輻射溫度測量和計算使用的儀器主要特征 測量范圍 精度 C類直接測量t 10-40 要求精度:2 最佳精度:0.2 市場上的儀器很難保證 如果不能保證要注明實際的精度值間接測量 t 0-50 要求精度:0.5 最佳精度:0.2 這些值應該滿足|t-t|<10 t 0-50 要求精度:1 最佳精度:0.5S類(應力)直接測量 t -40-150 要求精度:-40-0:(5+0.02|t|) >0-50:5 >50-150:50.08(t-50) 最
6、佳精度:-40-0:(0.5+0.01|t|) >0-50:5 >50-150:0.50.04(t-50)間接測量 t 0-200 要求精度:-60-0:(10.1|t|) 0-50:1 50-200:10.1(t-50) 最佳精度:要求精度的1/2 這些值至少應保證誤差|t-t|<20 t -40-+120 要求精度:<-10:10.05(-t-10) -10-50:1 >50:10.05(t-50) 最佳精度:要求值的1/2 注意:所有儀器的響應時間(90%)必須是最短的,應該指定為儀器的特征。2.1市場上可用的儀器測量平均輻射溫度的一些儀器在市場上是可以得到
7、的。最流行的毫無疑問是黑球溫度計,因為它的成本低、可塑性高。但是它受高響應時間的影響(因此它不可能進行持續(xù)測量),由于它是球形,過高的估計了它與水平表面(天花板和地面)的輻射能力。此外它不允許評估輻射溫度不對稱的情況,輻射溫度不對稱是在溫和環(huán)境中引起局部熱不適的四個原因之一。接觸式溫度計與輻射溫度計都有廣泛的應用。接觸式溫度計價格便宜,但是使用時需要更加小心和注意,由于接觸電阻的存在接觸式溫度計測量的數值可能是不可靠的。輻射溫度計需要測量物體表面的輻射系數值。不像黑球溫度計,這兩種儀器都可以測量輻射溫度不對稱的情況。最后,凈輻射計可以直接測量平均輻射溫度,但是價格十分昂貴,需要多個傳感器或者從
8、三個方向測量計算平面輻射溫度值。在表2中總結了平均輻射溫度的不同測量方法。表2 平均輻射溫度的不同測量方法 測量方法及方程式 優(yōu)點 缺點黑球溫度計測量 這種方法經常被使用,主要由于: 對流和輻射熱的交換系數一般是接近的 設備緊湊、容易計算、物體形狀不是球形導致與環(huán)境水平面相關的輻射熱流的計算值會偏高 可以直接計算人體的輻射熱負荷黑球的輻射系數值與服裝的輻射系數值不一樣(尤其是如果直接接受太陽輻射)成本低測量的不連續(xù)性(不適合不均勻的環(huán)境)通徑標準響應時間長(大概20-30分鐘)雙球輻射計(球形或者橢圓形雙球輻射計(球形或者橢圓形)補償對流熱負荷測量的不穩(wěn)定性 由于: 可以直接計算人體的輻射熱負
9、荷物體表面形狀不是球形球體的空間位置不同 黑色涂料發(fā)射率 反射球面的發(fā)射系數(隨著時間而增大) 球形恒溫器環(huán)路的復雜性測量的不連續(xù)性 普遍性低 響應時間長恒定空氣溫度傳感器(球形或者橢圓形)補償對流熱負荷測量的不確定性由于: 可以直接計算人體的輻射熱負荷物體表面形狀不是球形 傳感器發(fā)射率 球形恒溫器環(huán)路的復雜性 尤其是 測量的不連續(xù)性 普遍性低根據有效輻射流測量精度最高與輻射系數無關 由于輻射流的測量必須從三個方向進行因而具有復雜性 由于可以研究瞬變現象具有廣泛性普遍性低 測量的不連續(xù)性根據周圍表面的溫度和角系數來計算的方法精度高 因為計算復雜 由于 接觸式溫度測量 接觸式測量很難進行 單一表
10、面的計算關系有利于 計算需要知道環(huán)境所有表面的溫度 廣泛性 因為 需要設備 研究瞬態(tài)現象 透明表面存在太陽能負荷需要輻射計 評估環(huán)境的輻射場 非標準幾何圖形的角因素使計算很困難 評估不對稱情況基于角系數和遠程溫度計來計算精度高:計算的復雜性 : 能夠進行表面溫度的多個測量 計算表面的輻射系數 單一表面的計算關系有利于 不透明表面的溫度測量需要設備、廣泛性: 透明表面存在太陽能負荷需要輻射計 不 研究瞬變現象 均勻幾何圖形的角因素使計算很困難 評估環(huán)境的輻射場 評估不對稱情況根據平面輻射溫度測量和根據凈輻射計測量的方程式補償對流熱負荷相關性不確定 廣泛性由于能測量不對稱的情況圓盤的空間位置不同
11、黑涂料的輻射系數超過一定時間反射圓盤的輻射系數會增加恒溫器環(huán)路的復雜性測量不連續(xù)性普遍性低響應時間長基于恒定空氣溫度測量站著補償對流熱負荷相關性不確定 廣泛性由于能測量不對稱的情況黑涂料的輻射系數坐著恒溫器環(huán)路的復雜性 測量不連續(xù)性和 響應時間長基于由一個吸收圓盤和一個反射圓盤組成的加熱傳感器計算補償對流熱負荷不確定性由于:站著廣泛性由于能測量不對稱的情況 黑涂料的輻射系數 恒溫器環(huán)路的復雜性坐著 測量不連續(xù)性 普遍性低和 響應時間長由于成本高、測量需要時間及其復雜性,平均輻射溫度測量儀器的選擇不能符合ISO標準7726的要求是不重要的。事實上:(a)表2中簡要總結的方法使用時需要注意并且需要
12、熟練的使用者;(b)要根據熱環(huán)境的種類正確的選擇測量儀器(例如,不像極冷和極熱的環(huán)境,在溫和的環(huán)境中局部熱不適的評估需要測量平面輻射溫度)或者是根據環(huán)境熱流持續(xù)測量的需要來選擇。除了這些還有一個至關重要的因素使環(huán)境平均輻射溫度的測量變成一個很微妙的問題。最重要的是平均輻射溫度只能通過間接測量,因此精度的要求不能參考單一的儀器(就像ISO標準7726)而是根據采用的測量方法來選取精度值。因此測量的不同值跟使用的儀器和測量方法有關。3. 本文寫作目的關于溫和熱環(huán)境一些研究人員強調他們根據PMV值進行分類規(guī)范性很強但是基本沒有實用性。尤其是根據De Dear小組基于成千上萬的問卷調查的發(fā)現看來,自然
13、條件空間的A等級熱環(huán)境品質不授予相對滿意度有利于個體或現實建筑的居住。此外,對受PMV指標影響的六個變量的靈敏度分析的數值結果顯示,盡管在ISO標準7726要求的精度范圍內測量平均輻射溫度,PMV值也會對環(huán)境的分類有很大的影響。相反,與氣流速度和空氣溫度有關的PMV值的靈敏度比較低(或者是在A類和B類條件的濕度環(huán)境下是可以忽略的)。我們團隊的另一個調查研究的不確定性分析也進一步證實了這些結果。尤其是,已經證明知道某一類的清楚屬性是很困難的或者說是不可能的,除非使用的儀器精確度特別高(例如,儀器有最好的不確定性),并且在均勻穩(wěn)定的環(huán)境中。此外,使用符合ISO標準7726的不同儀器會得到值是彼此兼
14、容的,但是分類的屬性卻是有歧義的。在熱環(huán)境(S類)中也強調了這一情況。實際上PHS指標受平均輻射溫度值影響很大,它的靈敏度被進一步放大因為在S類環(huán)境中儀器的精度要求比C類環(huán)境低,如表1中所示。最后,在文學領域唯一致力于平均輻射溫度的研究要么涉及室內外應用測量方法的屬性,要么研究熱感覺的物理量的效果,然而任何一種系統研究都能發(fā)現測量方法和/或儀器在熱舒適(應力)評估中的影響。為了以一種明確的方式來分析不同儀器測量之間的區(qū)別和平均輻射溫度測量在室內熱環(huán)境評估中扮演的角色,本文展示了為了再現溫和環(huán)境典型微氣候條件在測試房間的實驗結果(在冬天和夏天),已經根據ISO標準7726的常見方法和儀器測量出溫
15、和環(huán)境的平均輻射溫度。得到的結果最終用于模仿平均輻射溫度的測量方法和精確度怎樣影響熱應力的評估。4.實驗設備和方法4.1房間測試為了平均輻射溫度的不同測量方法之間能夠進行比較必須建立一個特殊的實驗環(huán)境(圖1)。西面墻均為玻璃幕墻,北面墻與一個跟實驗環(huán)境特征相似房間相鄰,東面墻和南面墻分別與走廊和樓梯井相鄰,都受相同的暖通空調系統控制。為了得到測試環(huán)境平均輻射溫度的季節(jié)性小氣候明顯不同的數據,必須建立模擬冬季和夏季透過窗戶的室外輻射的特殊系統。這個系統由一個比實際窗戶面積略小的裝有溫度調節(jié)裝置的圓盤制造的虛擬墻組成,放置在測試房間內,用這種方式傳感器板面和傳感器窗口系統的角系數一樣。 圖1 實驗
16、房間和實驗裝置根據ISO標準7726用于小平面單元的公式用接觸式溫度計和紅外測溫儀/熱相機(見表2)的測量方法進行了角系數的計算。為了回顧典型的平均輻射溫度的測量方法并驗證其兼容性,根據市場上常用的做法選擇了不同精度的不同儀器。所有的儀器都符合ISO標準7726的限制。在這次調查研究中平均輻射溫度測量所使用的方法和儀器(儀器的規(guī)格已經在表3中列出)如下。(i)基于角系數的計算和接觸表面溫度的測量的間接測量方法。在這種情況下,用幾個K型熱電偶和冷接點補償數據記錄器相連的方法來測量,并用一種特殊的方法校核。(ii)基于角系數計算和表面溫度測量的間接測量方法,用遠程紅外測溫儀和熱相機測量表面溫度。(
17、iii)用兩個符合C類(舒適)環(huán)境應用的ISO標準7726要求的商用黑球(分別標記為球1和球2)直接測量方法。(iv)測量平面輻射溫度的間接測量方法用兩個都符合ISO標準7726的不同輻射計(分別標記為1和2)進行了這些測量。尤其是前者允許對對流影響(由于聚乙烯材料中氣囊的存在)進行局部修正,而第二種允許全面修正由于金屬板的存在。表3 平均輻射溫度測量儀器的制造規(guī)格測量方法傳感器測量范圍響應時間精度間接測量角系數和表面接觸溫度K型熱電偶和冷接點補償數據記錄器相連-40-3751min 角系數和遠距離表面溫度熱相機 -40-5000.1s 紅外輻射儀0-1001s 平面輻射溫度凈輻射計1(用聚乙
18、烯氣囊)5min(濕度90%) 凈輻射計2(用金屬板)1min(濕度90%)直接測量球形溫度計球15-1007min(濕度90%)球25-1007min(濕度90%)根據黑球溫度測量的直接方法已經用于作為參考,因為它用的最多也是最便宜的儀器(從技術觀點來看)而且容易描述(從理論觀點來看)。用雙球輻射計和恒定溫度傳感器來測量的方法還沒有被考慮在內,因為前者很難在市場上得到,而后者雖然是比較好用的設備但是它值適合在實驗規(guī)模下使用。最后,空氣溫度、相對濕度和空氣流速分別用干濕球溫度計、干濕球濕度計和熱線風速儀來測量,這些儀器均符合ISO標準7726的要求。這些設備展現出了被技術熟練的操作人員使用的儀
19、器的典型計量特征;尤其是:l 空氣溫度傳感器的精度和分辨率值分是0.2和0.01;l 干濕球濕度計的精度和分辨率值分別是2%RH和0.01%RH;l 熱線風速儀的精度和分辨率值分別是0.05ms和0.01ms。為了不受其他儀表或者操作人員的影響,要注意以下預防措施:(i)要自動更新溫度接觸探頭和輻射計(ii)平面輻射溫度探頭放置時要避免干擾(或者是被其他探頭干擾)(iii)一些測量通過漸漸地放置探頭在相同的條件下重復多次(例如雙球實驗)(iv)利用熱相機進行測量是通過每次測量后剔除移動電臺來進行每個儀器都表現出不同的響應時間(如表3中所示),每次實驗在穩(wěn)定條件下至少持續(xù)60分鐘。4.2溫和熱環(huán)
20、境評估以一貫的室內環(huán)境普遍接受的常見程序配備暖通空調系統和公認的PMV指標進行全球室內熱舒適條件的評估。尤其是用TEE軟件包進行PMV指標的計算,這是用于評估熱環(huán)境的一個特殊的軟件,它符合熱環(huán)境人類工程學領域的國際標準。固有的服裝熱阻值按ISO標準7730提出的夏季0.5clo和冬季1.0clo來考慮。根據ISO標準7730優(yōu)先計算PMV值,根據與氣流速度和代謝率相關的人體活動來修正固定服裝熱阻值。最后,用于熱舒適條件評估的代謝率參考值等于1.4met(特別是輕活動)(表4)。表4 人體舒適熱環(huán)境的分類在ISO標準7730和EN15251標準中的劃分 ISO標準7730 A類 B類 C類 條件
21、 PD(%) 條件 PD(%) 條件 PD(%) PMV -0.2-0.2 6 -05.-0.5 10 -0.7-0.7 15 <2 3 <3 5 <4 10 <10 5 <10 5 <13 10 <5 5 <5 5 <7 10 DR<10 10 DR<10 10 DR<15 15 19-29 10 19-29 10 17-31 15 EN15251 I類 II類 III類 IV類 條件 PD(%) 條件 PD(%) 條件 PD(%) 條件 PD(%) PMV -0.2-0.2 6 -05.-0.5 10 -0.7-0.7
22、 <15 <-0.7或>0.7 >15 4.3炎熱環(huán)境評估為了證明平均輻射溫度使用不同的方法和探針對熱環(huán)境評估影響的不確定性,調查報告已經拓展到利用PHS模型來進行熱應力分析。尤其是為了誘導出現熱應力實驗房間已經被設計為再現溫和環(huán)境的典型微氣候條件,通過PHS模型預測的影響生理熱效應的一個或多個參數進行了分析。特別是在以下兩種情況下進行了模擬:(1) 在測試房間中只改變代謝速率來引起熱應力。分別以三種不同水平的代謝速率來分析:1.7met(低),2.8met(中),4.0met(高)根據ISO標準8996。(2) 通過改變空氣溫度和相對濕度值來保持相同的平均輻射溫度和氣
23、流速度的測量值。在最新的模擬中空氣溫度提升5到10,與測量值相關,相對濕度值和標準(RH=50%)一致,干燥(RH=30%)和潮濕(RH=70%)條件。在這種情況下考慮低/中代謝速率水平(2.3met)和服裝熱阻值尤其是工作服裝(1.0clo)(根據ISO標準9920一般的工作服裝熱阻值超過0.6-0.8clo)。5.結論與討論5.1測量的實施本文中討論的不同測量方法的調查報告從實施觀點和計量性能方面強調了每種儀器的主要特性。關于實施簡要總結如下:l 盡管黑球溫度計響應時間長,但是便宜可靠,使用方便;l 角系數方法和接觸式溫度計,與接觸電阻相關的探頭安裝有困難,測量不方便,需要計算角系數。相反
24、,通過這樣的實驗室技術,能夠測量突變的平均輻射溫度比起大型玻璃表面直接暴露在太陽輻射的環(huán)境中;l 角系數方法輔助遠程溫度計的特性與以上提及的相似,即使需要評估表面反射率。總之它的特征是響應時間短,安裝方便(不需要表面接觸探頭)。平面輻射方法關于探頭周圍的對流現象靈敏度很高(尤其是用非補償探頭時)。這是簡單評估溫和環(huán)境中對稱輻射的唯一方法。表5 使用不同研究方法測量平均輻射溫度之間的比較。最后一列給出了與參考值的區(qū)別方法參量儀器測量平均值最大標準偏差標準偏差與參考值的差別金屬板溫度10黑球溫度測量法球1(參考)17.50.030.03-球217.90.030.03+0.4視圖法熱電偶17.50.
25、210.030熱相機17.30.050.05-0.2紅外線溫度計18.30.100.10+0.8凈輻射計121.80.260.16+4.3凈輻射計218.0-+0.5干濕球溫度計19.90.08-局部湍流強度43%-風速儀0.1m/s0.05m/s-RH干濕球濕度計57%2.10%-金屬板溫度40黑球溫度測量法球1(參考)21.30.050.05-球221.80.050.05+0.5視圖法熱電偶22.20.800.60+1.1熱相機22.70.20.05+1.4紅外線溫度計22.70.20.10+1.4凈輻射計126.80.270.18+1.3凈輻射計222.0-+4.3干濕球溫度計21.7-
26、+0.7局部湍流強度40%0.05-風速儀0.1m/s0.05m/s-RH干濕球濕度計53%2.00%-5.2測量結果表5中記錄了根據以上方法測量圖1所示的實驗房間中平均輻射溫度的結果。根據測量結果我們可以得出:l 通過調查研究方法和儀器測量的t不同值是隨著平均輻射溫度的增大而增大。在這些情況下誤差值在ISO標準7726要求的精度范圍內(除了凈輻射計1的偏差超過了要求的精度值1)。l 計算角系數的方法和接觸(遠程)表面溫度測量方法看上去都彼此一致(尤其是在t值較高時),與黑球溫度計方法也一致(尤其是在值較低時t)。l 由于利用熱相機測量的方法有較好的空間分辨率而且能夠適應測量表面的反射率,在平
27、均輻射溫度較低時參考值之間的誤差比紅外線溫度計的測量值要低。l 用凈輻射計只能部分補償對流的影響而導致一個不規(guī)則的系統差異(超過4)無論是高于還是低于t值。這種情況應該避免使用這樣的裝置無論是在溫和環(huán)境下還是在嚴峻的環(huán)境下。表6 根據表5中記錄的在夏季(冬季)條件下的物理量來計算PMV值 M=1.4met,I=0.5clo(1.0clo)裝置t()PMV(-)分類(ISO標準77730)分類(EN15251)金屬板溫度為10球1(參考)18.7-0.43BII球2 18.9-0.40BII熱電偶18.7-0.43BII熱相機18.6-0.45BII紅外線溫度計19.1-0.37AI凈輻射計12
28、0.9-0.11AI凈輻射計219-0.40BI金屬板溫度為40球1(參考)21.5-1.05-II球2 21.8-0.99-II熱電偶22-0.94-II熱相機22.2-0.89-II紅外線溫度計22.2-0.89-II凈輻射計124.3-0.40BI凈輻射計221.9-0.97-II表7在夏季和冬季評估平均輻射溫度ISO標準要求和期望的PMV平均值M=1.4met,Icl=0.50clo(1.0clo)夏季(冬季),ta=tr,va=0.1m/sPMVPMV偏差值要求精度值期望精度值夏季冬季夏季冬季-0.60-0.23-0.24-0.15-0.15-0.02-0.03-0.03-0.03-
29、0.35-0.23-0.24-0.15-0.15-0.02-0.03-0.03-0.030-0.23-0.24-0.15-0.16-0.02-0.02-0.03-0.03+0.35-0.23-0.25-0.15-0.16-0.02-0.03-0.03-0.03+0.60-0.25-0.25-0.15-0.16-0.02-0.02-0.03-0.03表8 根據不同的研究方法和儀器測量的平均輻射不對稱值方法 傳感器 平均輻射不對稱值金屬板溫度10 視圖法 熱電偶 1.9 熱相機 2.1 紅外線溫度計 1.8 凈輻射計1 1.2 凈輻射計2 1.9金屬板溫度40 視圖法 熱電偶 6.1 熱相機 6.
30、5 紅外線溫度計 5.3 凈輻射計1 2.7 凈輻射計2 6.0 5.3這些測量方法評估溫和熱環(huán)境的效果考慮到平均輻射溫度測量方法對人體舒適性評估效果,表6中給出了夏季和冬季條件下的PMV值。根據與不同平均輻射溫度對應的PMV值,令人吃驚的是t值的很小差異就會導致指標的很大變化。尤其是在冬季條件下(金屬板溫度10),PMV值3位小數點的變化導致一個不可靠的環(huán)境分類(根據ISO標準7730是從B到A ,如果是根據EN標準15251記錄的室內溫度變化進行的環(huán)境分類是從II到I)。甚至在夏季條件下得到了更驚奇的結果。實際上,由于與t(根據斯蒂芬波爾茲曼定律呈4次方關系)相關的輻射熱流的高靈敏度,PM
31、V指標的變化超過6位小數點。結果分類的屬性更加復雜由于在夏季條件下低空氣溫度值計入實驗房間(21.7)促使PMV值向稍微冷的條件轉換(除了使用凈輻射計1測量平均輻射溫度的情況)。由于上述的使用不同的儀器/方法測量平均輻射溫度PMV值變化的靈敏度,用市場上的儀器進行熱環(huán)境的可靠評估基本上是不可能的。實際上,根據我們團隊最近得到的相似條件下的數值結果,PMV值的平均誤差分別為0.16或0.25,這是根據ISO標準7726要求的精度計算的(見表7)。這些進一步證實了平均輻射溫度測量在溫和熱環(huán)境評估中的主導作用。不同方法/儀器評估人體熱感覺的歧義也被表8中記錄的平均輻射不對稱值證實了。得到的結果很清晰
32、的證明了不同的研究方法測量的不對稱值在高溫下會升高,并且與ISO標準7726要求的精度值不一致(見表1)。此外,接觸溫度測量法計算的不對稱值與用熱相機計算的值一致。5.4這些測量方法評估熱的熱環(huán)境的效果表9中總結的PHS模型的分析結果顯示服裝熱阻和代謝率的熱應力評估時測量儀器的影響是可以忽略的。相反,在高代謝率時,使用不同的儀器會導致評估彼此不一致,特別是使用凈輻射計1的情況下,參考球最大持續(xù)暴露時間達到46分鐘。通過改變空氣溫度和相對濕度(見表10)也可以得到相似的結果;尤其是t=31.7時限制暴露時間的模擬結果是隨意的,尤其是在高相對濕度下(RH=70%)。值得強調的是這些結果已經在與溫和
33、熱環(huán)境相關的小氣候條件下得到了;結果,為了提高更多的相關結果,有必要進行更進一步的調查研究,在與熱的工作環(huán)境(例如烘焙室、玻璃廠、工廠、礦廠等)一致的高的t和t值的實驗房間中。表9 根據表5中記錄的值用PHS模型的方法預測主要的物理變量和持續(xù)暴露時間測量儀器M(met) 失水量(g)0.50clo1.0clo0.50clo1.0clo0.50clo1.0clo0.50clo1.0clo球1(參考)1.737.237.2>480>4806541096>480>480球237.237.2>480>4806831121>480>480熱電偶37.237
34、.2>480>4807061141>480>480熱相機37.237.2>480>4807351167>480>480紅外測溫儀37.237.2>480>4807351167>480>480凈輻射計137.237.2>480>4809861389>480>480凈輻射計237.237.2>480>4806941131>480>480球1(參考)2.837.537.5>480>48020162737>480>480球237.537.5>480>
35、;48020512774>480>480熱電偶37.537.5>480>48020792804>480>480熱相機37.537.5>480>48021142842>480>480紅外測溫儀37.537.5>480>48021142842>480>480凈輻射計137.537.5>480>48024203174>480>480凈輻射計237.537.5>480>48020652789>480>480球1(參考)437.737.7>480>4802839
36、3840>480470球237.737.7>480>48028783885>480464熱電偶37.737.7>480>48029093921>480460熱相機37.737.7>480>48029483968>480455紅外測溫儀37.737.7>480>48029483968>480455凈輻射計137.737.7>480>48032884377>480414凈輻射計237.737.7>480>48028933903>480462表10 用PHS模型方法通過保持相同的值來預測
37、主要物理變量和持續(xù)暴露時間儀器條件失水量(g)球1(參考)37.4>4802299>480球2RH=30%2316熱電偶2343熱相機2377紅外測溫儀2377凈輻射計12680凈輻射計22329球1(參考)37.4>4802424>480球2RH=50%2464熱電偶2497熱相機2538紅外測溫儀2538凈輻射計12910凈輻射計22480球1(參考)37.4>4802762>480球2RH=70%2818熱電偶2865熱相機2924紅外測溫儀2924凈輻射計13478凈輻射計22841球1(參考)37.4>4802747>480球2RH=30%2788熱電偶2821熱相機2863紅外測溫儀2863凈輻射計13238凈輻射計22780球1(參考)37.44803309>480球2RH=50%3375熱電偶3428熱相機3497紅外測溫儀3497凈輻射計14147436凈輻射計23
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