西南交通大學犀浦校區(qū)1號教學樓熱濕環(huán)境的分析

西南交通大學 四川成都 611756

摘要：高校教學樓的熱濕環(huán)境與教學活動密切相關(guān)，通過對西南交大1號教學樓的熱濕環(huán)境進行溫度和濕度測量，對實驗結(jié)果進行分析，探究影響熱濕環(huán)境的因素，得出相關(guān)結(jié)論。

關(guān)鍵詞：熱濕環(huán)境；通風干濕表；熱舒適；TSV投票

一、引言：

教室是進行教學活動的主要場所，是教師進行授課的重要場所。此外，熱濕環(huán)境對人體的健康、工作學習效率等具有顯著影響。因此，良好的教室熱濕環(huán)境對教師講課及學生聽課至關(guān)重要。本文通過測量影響室內(nèi)熱濕環(huán)境的各種參數(shù)，以及問卷調(diào)查的方式分析熱濕環(huán)境對人體熱舒適性的影響，為今后改善教室熱濕環(huán)境提供依據(jù)。

二、室內(nèi)熱濕環(huán)境和熱舒適分析：

室內(nèi)氣溫是表征室內(nèi)環(huán)境的主要指標，它的高低影響人的冷熱感。據(jù)相關(guān)調(diào)查研究顯示：氣溫在25℃左右時，腦力勞動工作效率最高；低于18℃或高于28℃，工作效率急劇下降，所以我們要盡量保持在25℃左右的溫度范圍內(nèi)。

而空氣濕度直接影響人體皮膚表面蒸發(fā)散熱，影響人體的熱舒適。濕度低，人體皮膚干燥，出現(xiàn)裂紋；而濕度過高，增加了皮膚的“黏著性”，從而導致熱不舒適感，影響人體熱舒適性。

由于熱感覺無法直接測量，因此我們利用TSV投票方式加以輔之，得出定量化的熱感覺評價。

三、教學樓地理環(huán)境：

教學樓的教室有內(nèi)側(cè)及外側(cè)之分，外側(cè)緊鄰校內(nèi)公路，視野開闊，空氣流動暢通；而內(nèi)側(cè)教室處于矩形教學樓內(nèi)側(cè)，視野相對閉塞，空氣流動受阻，外圍種有樹木。

四.實驗儀器：通風干濕表DHM2型

五.實驗步驟及分析：

（一）教室熱濕環(huán)境及其熱感覺評價：

測量時間：2014--6--18 12：40～13：40

氣象參數(shù)：多云，微風，最高氣溫32℃，最低氣溫21℃。

具體氣象：多云，無明顯日照，天氣悶熱。

本次實驗測量選取了兩個不同樓層的教室，分別是2樓和5樓。針對不同的朝向，分別選取教室，外側(cè)教室視野開闊，而內(nèi)側(cè)教室視野相對閉塞，空氣流動受阻。測點位于所測教室的中心。

由于實驗記錄數(shù)據(jù)較多，實驗結(jié)果在此不予刊出。

（二）實驗結(jié)果分析：

1.室外溫度：

由實驗結(jié)果可知：隨著樓層的增加，室外干球溫度逐漸上升，但是濕球溫度卻呈現(xiàn)下降趨勢。5樓由于受到大面積的陽光輻射，使得其溫度高于2樓。此外由于熱壓的作用，熱空氣不斷上升，造成5樓的溫度高于2樓的溫度。而2樓由于周圍種有樹木作為綠化，遮擋了大部分的陽光，而且樹木具有良好的蓄濕和蒸騰作用，加大了周圍環(huán)境的濕度。

2.同樓層熱濕環(huán)境分析：

（1）2樓：

由實驗結(jié)果可知：在相同通風形式（自然通風）的情況下，處于教學樓外圍的教室相較于內(nèi)側(cè)的教室干球溫度更高，究其原因，外側(cè)教室所受陽光直射面積較大，而內(nèi)側(cè)教室由于樹木吸收部分陽關(guān)直射。此外，外側(cè)教室大氣流通能力較強，使得溫度與室外溫度相差不大。在相同方位的條件下，例如，處于教學樓外側(cè)的教室，僅在自然通風形式作用下的教室的干球溫度高于在自然通風形式與機械通風形式（風扇）共同作用下的干球溫度。開啟風扇后，加強了室內(nèi)空氣流通，有利于散熱。而未開啟風扇的教室空氣流通能力較差，造成熱量無法順利散出，使室內(nèi)熱量聚積。

（2）5樓：

由實驗結(jié)果可知：實驗數(shù)據(jù)分析與2樓類似。

3.垂直高度（不同樓層）熱濕環(huán)境分析：

由實驗結(jié)果可知：在相同方位及通風形式（自然通風+機械通風）的情況下，5樓的干球溫度高于2樓。5樓外側(cè)無樹木遮擋，受陽光直射面積較大，且5樓位于頂樓，室外熱量通過樓板傳至室內(nèi)，使室內(nèi)溫度升高；而2樓由于樹木吸收太陽直射，且無明顯通過樓板傳至室內(nèi)的熱量，所以，2樓的溫度低于5樓。然而，2樓由于樹木的蓄濕及蒸騰作用，降低周圍環(huán)境的溫度，加大了周圍環(huán)境的濕度；5樓空氣流通能力較強，有利于散濕。

六、誤差分析：

a.讀數(shù)誤差：讀取數(shù)據(jù)時，可能未與數(shù)據(jù)平視，造成一定程度讀數(shù)誤差。

b.測量時間不均等：由于人為因素的影響，造成每組數(shù)據(jù)間的測量時間不等。

c.測量環(huán)境中可能存在積水，造成一定程度的影響。

七.TSV熱感覺評價：

熱感覺是人對周圍環(huán)境是“冷”還是“熱”的主觀描述。實際上，人是不能直接感覺到環(huán)境溫度的，只能感覺到位于自己皮膚表面下的神經(jīng)末梢的溫度。由于無法測量熱感覺，因此只能采用問卷的方式了解受試者對環(huán)境的熱感覺。目前，我們廣泛采用的是ASHRAE熱感覺標度，將熱感覺評價指標分為7個等級，分級范圍通常為-3～+3，受試者通過這種方式說出自己的熱感覺。

由實驗結(jié)果可知：同樓層相同通風形式作用下外圍的教室TSV值相較于內(nèi)側(cè)教室TSV值高，由于測量時間為中午，受到太陽輻射作用，外側(cè)教室溫度高于內(nèi)側(cè)，使人感到熱。且含濕量較高，增加皮膚“黏著性”，使人感到熱不舒適。

此外，采用機械通風有利于散熱，在處于偏熱的狀態(tài)，吹風有利于改善熱舒適。因此，在采取機械通風形式的房間TSV值低于僅依賴自然通風的教室。

綜上，熱感覺評價與實驗結(jié)果基本吻合。

參考文獻：

[1]朱穎心，建筑環(huán)境學.中國建筑工業(yè)出版社，2005.

[2]李百戰(zhàn)，室內(nèi)熱濕環(huán)境對人體熱舒適性的影響分析.制冷與空調(diào)，2004，5.

[3]西南交通大學犀浦校區(qū)學生宿舍不同朝向和高度的熱濕環(huán)境分析.學術(shù)論壇.