蘭州市商場建筑冬季室內(nèi)熱環(huán)境測試研究*

王建華， 侯秋鳳， 馬寶成

(蘭州交通大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院，蘭州 730070)

蘭州市商場建筑冬季室內(nèi)熱環(huán)境測試研究*

王建華， 侯秋鳳， 馬寶成

(蘭州交通大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院，蘭州 730070)

通過對蘭州市城關(guān)區(qū)、七里河區(qū)和安寧區(qū)5所大型商場建筑冬季室內(nèi)空氣溫濕度的測試和購物者熱舒適性的隨機(jī)問卷調(diào)查，發(fā)現(xiàn)蘭州市商場建筑冬季室內(nèi)采暖溫度雖然滿足《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50019—2003)中規(guī)定的民用建筑冬季空調(diào)溫度為18～22℃的范圍，但由于市民冬季衣著厚，所以購物者購物時(shí)即使脫掉外套仍然感覺熱，建議降低室內(nèi)采暖溫度；但室內(nèi)空氣相對濕度嚴(yán)重低于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的30%～50%的下限值，室內(nèi)空氣需加濕處理。

蘭州市；商場建筑；室內(nèi)空氣溫度；室內(nèi)空氣濕度；熱舒適

0 引言

建筑物室內(nèi)熱環(huán)境的舒適性是建筑物理最關(guān)注的問題。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對室內(nèi)空氣品質(zhì)和室內(nèi)熱濕環(huán)境的要求越來越高。ISO7730和ASHRAE55—2004是世界上普遍采用的用來評(píng)價(jià)和預(yù)測室內(nèi)熱環(huán)境舒適性的標(biāo)準(zhǔn)。ASHRAE標(biāo)準(zhǔn)提出了滿足80%人的舒適區(qū)；ISO7730則以Fanger教授的人體熱感覺投票PMV—PPD為基礎(chǔ)，考慮了溫度、濕度、風(fēng)速、平均輻射溫度、人體活動(dòng)量和著衣量對人體熱感覺的影響。上述兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)是它們都是在實(shí)驗(yàn)室穩(wěn)態(tài)條件得出的，但實(shí)際的客觀生活環(huán)境中人體的熱感覺與實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)有差別。人所處的建筑室內(nèi)環(huán)境隨時(shí)發(fā)生變化，居住者自身隨著環(huán)境的變化進(jìn)行著調(diào)整。目前，國內(nèi)關(guān)于建筑熱環(huán)境和人體熱舒適性的研究集中在夏季和冬季居住建筑和公共建筑上，也相繼頒布了相關(guān)建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和室內(nèi)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，如《采暖通風(fēng)與空凋設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50029—2003)、《民用建筑室內(nèi)熱濕環(huán)境評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50785—2012)等對室內(nèi)熱舒適度及室內(nèi)熱指標(biāo)進(jìn)行限定。

隨著我國經(jīng)濟(jì)的全面發(fā)展，大型商場在全國大中城市有了很大的發(fā)展，總建筑面積超過1萬m2的商場建筑隨處可見。緊張工作之余，去大型商場購物已成為生活的一部分。目前，人們普遍對商場建筑舒適性要求高，使得商場建筑成為單位面積能耗很高的建筑。但是，人們只是盲目的提高商場冬季采暖溫度和夏季空調(diào)降溫的涼快，沒有意識(shí)到人的熱舒適不僅僅和溫度有關(guān)，空氣相對濕度和人的衣著對熱舒適影響也很大。本文以現(xiàn)場測試和調(diào)查為主，研究蘭州市商場建筑冬季室內(nèi)熱環(huán)境現(xiàn)狀。

1 測試建筑及其氣候狀況

1.1 氣候狀況

蘭州市位于北緯36°03′，東經(jīng)103°40′，依黃河而建，是中國地理版圖的幾何中心，黃河自東西穿城而過，是唯一一個(gè)黃河穿越市區(qū)的省會(huì)。由于南北兩山夾峙地形的影響，市區(qū)東西狹長，約30 km，南北最窄處，僅5 km左右，具有帶狀盆地城市的特征。平均海拔1 530～1 580 m，屬溫帶大陸性氣候。年平均氣溫10.3℃。夏無酷暑，冬無嚴(yán)寒，是著名的避暑勝地。年平均日照時(shí)數(shù)為 2 446 h，無霜期為 180 d，年平均降水量327 mm，主要集中在6～9月。最冷月為1月份，月平均溫度在-5～6℃之間，最低溫度-15℃，冬季空氣干燥，相對濕度較低，在30%～40%左右。在建筑氣候分區(qū)上，蘭州市屬于寒冷地區(qū)，冬季所有商業(yè)建筑都設(shè)有采暖設(shè)施。

1.2 商場建筑狀況

蘭州市經(jīng)濟(jì)較為落后，大型商場建筑多為近十年發(fā)展起來。建筑規(guī)模一般在1萬～3萬m2，建筑層數(shù)為多層，以高層建筑裙房為多?？蚣芙Y(jié)構(gòu)，柱距8 m左右，圍護(hù)結(jié)構(gòu)以300厚各種砌塊墻體為主，開窗面積極少或沒有，樓層間的豎向交通以自動(dòng)扶梯為主，為典型的現(xiàn)代商場建筑模式。冬季所有商業(yè)建筑都設(shè)有散熱器采暖或中央空調(diào)采暖措施，其中絕大多數(shù)為中央空調(diào)采暖?？諝馓幚矸绞揭话銥椋盒嘛L(fēng)+回風(fēng)，過濾，盤管加熱，送風(fēng)，沒有空氣的濕處理環(huán)節(jié)，使得室內(nèi)空氣更為干燥。

2 測試對象及測試時(shí)間、方法

2.1 測試對象

本次測試對象選擇蘭州市城關(guān)區(qū)、七里河區(qū)和安寧區(qū)共5所商場建筑進(jìn)行。其中城關(guān)區(qū)1所商場建筑，規(guī)模較大，在3萬m2左右，地上共4層地下1層，地下層為自選生活超市。七里河區(qū)2所商場建筑，1處為地上6層，地下1層，建筑面積超過3.5萬m2。另1所為3層電器專賣商業(yè)建筑，規(guī)模較小，總建筑面積不到1.5萬m2。安寧區(qū)測試對象1處為單層生活超市，建筑面積小于1萬m2；另一處為4層高商場，總建筑面積2萬m2左右。具體見表1。

2.2 測試時(shí)間、方法

測試時(shí)間選在2013年1月3日和4日進(jìn)行，測試日期前后1周內(nèi)為典型的蘭州冬季天氣狀況，寒冷干燥，日照好。測試結(jié)果能夠很好地代表絕大多數(shù)時(shí)間蘭州氣候狀況。測試從早上商場上班時(shí)間9：00開始，到19：00結(jié)束。測試時(shí)間間隔為120 min。測試項(xiàng)目為室內(nèi)外空氣溫度和相對濕度，測試儀器精度溫度為±0.5℃，濕度為±2%。測試時(shí)取建筑內(nèi)不同樓層8組數(shù)值的平均值代表建筑室內(nèi)溫濕度值，以求全面準(zhǔn)確表達(dá)室內(nèi)熱濕環(huán)境狀況。

表1 測試商場建筑狀況

3 測試結(jié)果及分析

3.1 測試結(jié)果

表2列出了2013年1月3日和4日對蘭州市進(jìn)行城關(guān)區(qū)、七里河區(qū)和安寧區(qū)共5所商場建筑室內(nèi)熱濕度和室外空氣溫濕度測試結(jié)果的記錄。

3.2 測試結(jié)果分析

分析表2測試數(shù)據(jù)，測試的安寧區(qū)商場建筑室內(nèi)溫度在19～21℃之間；七里河區(qū)商場1和城關(guān)區(qū)商場1室內(nèi)溫度在20～24.5℃之間，溫度高于安寧區(qū)商場建筑室內(nèi)溫度。這是因?yàn)槌顷P(guān)區(qū)和七里河區(qū)測試商場位于黃金地段，且商場建筑銷售中高端商品，人為空調(diào)溫度較高。七里河區(qū)商場2為電器專賣場，測試的室內(nèi)溫度在11～19℃之間。室內(nèi)濕度測試結(jié)果顯示，商場建筑室內(nèi)相對濕度在11.3%～23.2%之間；自選日用品超市安寧區(qū)商場2室內(nèi)相對濕度較高，在25.5%～36.5%之間；電器專賣七里河商場2室內(nèi)相對濕度在17.3～19.6之間，較普通商場略高，但低于日用品超市室內(nèi)相對濕度。測試結(jié)果顯示，室內(nèi)溫度滿足《采暖通風(fēng)與空調(diào)調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50019—2003)規(guī)定的范圍，但室內(nèi)濕度低于規(guī)范規(guī)定的30%～50%下限值，室內(nèi)空氣干燥。

4 蘭州市民冬季典型衣著情況和熱感覺調(diào)查

4.1 蘭州市民冬季典型衣著情況

蘭州冬季寒冷，多風(fēng)，冬季典型著裝為秋衣褲、毛衣毛褲、外厚長褲、厚襪、保暖皮鞋外加羽絨服或有厚填充物的風(fēng)雪大衣。年輕人衣著稍微單薄一些，但總的衣著熱阻在2.0～2.5 clo以上。

4.2 熱感覺、熱舒適度問卷調(diào)查結(jié)果

本次問卷調(diào)查采用隨機(jī)形式，涵蓋從小孩到老人的各年齡段商場購物和消遣人群。隨機(jī)問卷共50份。每個(gè)商場問卷各10份。受調(diào)查者對于商場室內(nèi)熱環(huán)境的主觀評(píng)價(jià)為：1)城關(guān)區(qū)商場1，受訪者中8人認(rèn)為室內(nèi)熱，干燥，不舒適，脫外套后仍然感覺熱，身體出汗多。2)七里河區(qū)商場1，受訪者中7人認(rèn)為室內(nèi)較熱，干燥，不舒適，脫外套后感覺較熱。3)七里河區(qū)商場2電器專賣場，受訪者中7人認(rèn)為干燥，溫度感覺較舒適。但仍需脫外套購物，不然長時(shí)間后身體有汗?jié)n出現(xiàn)。4)安寧區(qū)測試商場中受調(diào)查的20人中，17人體感較熱，干燥，購物時(shí)要脫掉外套，不然身體出汗。

表2 蘭州市商場建筑室內(nèi)熱濕狀況

5 結(jié)語

通過對蘭州市5所商場建筑室內(nèi)溫濕度測試和購物者熱感覺的隨機(jī)問卷調(diào)查，結(jié)果顯示：

1)蘭州市商場建筑冬季室內(nèi)采暖溫度雖然滿足《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50019—2003)中規(guī)定的民用建筑冬季空調(diào)溫度為18～22℃的范圍，但由于市民冬季衣著厚，所以購物時(shí)即使脫掉外套仍然感覺熱。

2)蘭州市商場建筑冬季室內(nèi)空氣相對度嚴(yán)重低于《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50019— 2003)中規(guī)定的民用建筑冬季空氣相對濕度30%～50%的下限值，這是由于蘭州市冬季空氣干燥，且大部分中央空調(diào)空氣處理系統(tǒng)沒有加濕段的原因。

3)鑒于蘭州市民冬季衣著厚，商業(yè)建筑應(yīng)降低冬季室內(nèi)采暖溫度，有利于熱舒適和建筑節(jié)能。

4)蘭州地區(qū)冬季空氣干燥，商業(yè)建筑中央空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行空氣加濕處理。

[1]GB50019—2003,采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2]GBT50785—2012,民用建筑室內(nèi)熱濕環(huán)境評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[3]趙西平,王成林.商業(yè)建筑冬季室內(nèi)熱舒適度研究分析[J].西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(bào),2013,45(2):264-268.

[4]許鳳.寒旱地區(qū)超市類建筑熱舒適溫度與節(jié)能研究[J].建筑熱能通風(fēng)空調(diào),2011,30(3):68-71.

[5]JGJ26—2010,嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S].

TU86

A

1673-1093(2014)04-0067-03

王建華(1976)，碩士，講師，從事建筑節(jié)能、綠色建筑教學(xué)及科研工作。

10.3969/j.issn.1673-1093.2014.04.016

2013-12-13；

2014-01-19

甘肅省聯(lián)合基金(1014RJZA036)