pmv現(xiàn)場測定方法探討

作者：王小兵黃晨葉劍軍時間：2007-11-2415:00:00王小兵黃晨葉劍軍鄒志軍王非羅行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)的測試工作討論了PMV勺測試方法及其數(shù)據(jù)處理方式，通過與INNOVAM定結(jié)果的分析比較驗(yàn)證了PMV?場測定方法的可靠性。通過對該實(shí)驗(yàn)樓不同自然通風(fēng)工況下的PMVS分布的測定，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旨標(biāo)測試技術(shù)熱舒適0刖百對于室內(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。目前對空調(diào)室內(nèi)熱環(huán)境的主觀評價指標(biāo)有很多種，包括人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)的PMV旨標(biāo)預(yù)測川，基于模糊數(shù)學(xué)的PMV旨標(biāo)預(yù)測，基于熱平衡的無因次數(shù)HB(HeatBalance)的評價指標(biāo)［2］等。但是，以前的文獻(xiàn)大多是關(guān)于PM\#算方式的描述，很少從現(xiàn)場測試的角度來探討，本文則從探討現(xiàn)場測定方法入手，結(jié)合某實(shí)驗(yàn)樓自然通風(fēng)的測試工作討論P(yáng)MV勺測定方法及數(shù)據(jù)處理，在此基礎(chǔ)上對自然通風(fēng)室內(nèi)熱舒適性進(jìn)行分析，并討論溫度、風(fēng)速等因素對PMV!的影響。PMV評價方法PMV(predictedmeanvote)預(yù)期平均評價，它是以人體熱平衡方程式以及心理生理學(xué)主觀熱感覺等級為出發(fā)點(diǎn)，考慮人體熱舒適感等因素的全面評價指標(biāo)。其分度如下冏，表1-1PMV熱感覺標(biāo)尺熱感覺熱暖微暖適中微涼涼冷PMV+3+2+10-11-21-3該指標(biāo)綜合考慮了人體活動程度、衣服熱阻(衣著情況)、空氣溫度、平均輻射溫度、空氣流動速度和空氣濕度等六個因素對熱舒適的影響。其數(shù)學(xué)表達(dá)式如下網(wǎng):M——人體能量代謝率，W/rn；W人體所做的機(jī)械功，W/rri;Pa水蒸氣分壓力，Pa；fcl穿衣面積系數(shù)；tcl——衣服外表面溫度，C；口一一平均輻射溫度，C；Ici衣服熱阻，clo；hc——對流換熱系數(shù)，W/(mXK)。PMV現(xiàn)場測定方法測量參數(shù)的確定溫度tci的確定在公式(1)中，0I(2)由于叵三］與叵￡較為接近，可以進(jìn)行下列簡化,(3)在公式（1）中水蒸氣分壓力，回|（5）式中，j——相對濕度，（可直接測得）；Pq,b——某溫度下的飽和水蒸汽分壓力，Pa。其中（當(dāng)t=0?200C時）［3］,□（6）式中，ci——-5800.2206,C2——1.3914993C3———0.04860239,C4——0.41764768X10-4C5———0.14452X10-7,C6——6.5459673其它參數(shù)的確定根據(jù)ISO7730標(biāo)準(zhǔn)及《通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)性能檢測規(guī)程》，對于過渡季辦公室靜坐人員而言，人體所作機(jī)械功取0,能量代謝率丘］取1.2met［4］即69.78W/rn,服裝熱阻Ici為0.8clo（衣服熱阻單位1clo=0.155m2K/W^,即0.124m2K/W當(dāng)Ici>0.78時，圓=1.05+0.645Ici[3]通過對四個測試日記錄數(shù)據(jù)的初步分析，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3c以內(nèi)，此時晅-’—因此，隹匚二J3]（7）另外，國標(biāo)GB5701-85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⑵?，F(xiàn)場測定方案該實(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?，總面積約為2000平方米。PMV勺測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個測點(diǎn)。底層大廳5個測點(diǎn)作為主要測定對象，均設(shè)在人員活動區(qū)，其余測點(diǎn)只作個別抽樣。測點(diǎn)離地高度1.5m,測定間隔為30min。室內(nèi)最大熱源為85W/rrio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，本次測定根據(jù)相關(guān)參數(shù)不同按表1工況分別進(jìn)行。每個工況都作編號，由5個英文字母組成，表1是工況代號的編制方法。表1工況代號編制表編碼序P[工況代號1卜部開口封閉A轉(zhuǎn)彎風(fēng)B背風(fēng)面C2排風(fēng)夾層加熱無加熱N小熱量X大熱量D3上部開口全開A1/3開啟T4卜部加熱（暖風(fēng)機(jī)）無暖風(fēng)機(jī)N開暖風(fēng)機(jī)K5下部加熱（地板米暖）無地暖N小熱量X大熱量D測定日期及儀器測定時間為5月14、15、21、22日。測定的參數(shù)主要包括溫度，濕度，風(fēng)速，黑球溫度等。溫度測定采用熱電偶、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)測定，風(fēng)速測定使用萬向風(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INNOVAfe舒適數(shù)據(jù)采集儀等。3兩種測量方法結(jié)果分析測量方法INNOVA熱舒適數(shù)據(jù)采集儀是一臺不需其它軟硬件、完全集成的熱舒適測量儀器它通過自身附帶的傳感器測得風(fēng)速、濕球溫度和操作溫度三個參數(shù)，直接計(jì)算出PMVF口PP/數(shù)值。本次現(xiàn)場測量，是以Fanger教授的PMV#算公式為依據(jù)，利用文中簡化處理，通過測定相關(guān)參數(shù)，利用Excel進(jìn)行計(jì)算獲得PMVS。現(xiàn)將測定參數(shù)和計(jì)算結(jié)果列于表2。表2PMV測定參數(shù)及結(jié)果一覽表編號工況T/Ctmrt/CRHv/m/sPMV1ANDKN20.621.1二73.20.10-0.392BNDKN18.719.9二78.90.17-0.993CNDKN17.619.4二82.30.36-1.494ANDKN21.821.877.60.070.085AXDKN:22.322.9175.70.100.116BXDKN22.623.1二75.00.140.047CXDKN23.223.9二74.30.230.058ADDKN23.023.275.30.100.289BDDKN22.423.477.70.130.1610CDDKN22.223.1二77.10.26-0.1711BNDNX23.524.7二66.10.030.7112BNDKX23.826.4二64.90.090.7913BNDND18.819.566.20.050.6314BNDKD23.825.966.50.110.7015ANXKN25.825.7二67.30.190.7316BNXKN25.826.1二62.40.091.0017BNXNX26.427.857.10.071.1718BNXKX27.529.352.90.151.3619CNXKX28.629.552.40.191.49注：各工況能量代謝率M均取69.78W/m2,服裝熱阻Ici土勻?yàn)?.124m2K/W.測量結(jié)果分別采用INNOV限舒適數(shù)采集儀與工程現(xiàn)場測量兩種方法對實(shí)測點(diǎn)進(jìn)行對比測定，測定結(jié)果如圖1所示，這里采用散點(diǎn)圖的形式對兩種方法得到的PMV值進(jìn)行了比較，經(jīng)線性回歸，二者關(guān)系如下：y=0.957x-0.246(8)其中：y——INNOVAPM測定值；x——工程現(xiàn)場PMVW定值。式(8)樣本總數(shù)為35,標(biāo)準(zhǔn)偏差0.174。由于式(8)中x的系數(shù)非常接近1,為方便工程實(shí)際測定時數(shù)據(jù)處理，可直接由測定值減去0.246即可，經(jīng)此簡化后PMV勺偏差最大不超過0.22。工程現(xiàn)場PMV!圖1PMV"程現(xiàn)場測定值)與PMV(INNOVA)關(guān)系4自然通風(fēng)室內(nèi)PMVS測分析室外參數(shù)圖2