人體對住宅非空調(diào)環(huán)境熱適應(yīng)的聚類分析

簡毅文， 劉昭輝， 裴　澤， 尹素菊

(1.北京工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院， 北京　100124； 2.北京工業(yè)大學(xué)應(yīng)用數(shù)理學(xué)院， 北京　100124)

?

人體對住宅非空調(diào)環(huán)境熱適應(yīng)的聚類分析

簡毅文1， 劉昭輝1， 裴澤1， 尹素菊2

(1.北京工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院， 北京100124； 2.北京工業(yè)大學(xué)應(yīng)用數(shù)理學(xué)院， 北京100124)

為了研究人體熱適應(yīng)群體狀況，以北京城區(qū)的54個居住者為研究對象，在分析研究單個個體對住宅非空調(diào)環(huán)境熱適應(yīng)特性的基礎(chǔ)上，從人體對室內(nèi)環(huán)境的溫濕度適應(yīng)水平和溫濕度對適應(yīng)水平影響的交互作用2方面分析比較個體對非空調(diào)環(huán)境熱適應(yīng)的差異性. 并采用聚類分析的方法，確定出人體對室內(nèi)溫度和濕度環(huán)境適應(yīng)水平由強到弱的6類熱適應(yīng)狀況和單純對溫度適應(yīng)水平由強到弱的2類熱適應(yīng)狀況，以此反映出人體對住宅非空調(diào)環(huán)境熱適應(yīng)的群體狀況. 進一步從統(tǒng)計意義的角度，研究分析了人體生理、心理特征與人體熱適應(yīng)狀況的相互關(guān)系.

個體； 熱適應(yīng)水平； 群體狀況； 聚類分析； 生理心理特征

通過對室內(nèi)溫濕度環(huán)境與人體對熱濕環(huán)境主觀評價相互關(guān)系的分析，可從人體對室內(nèi)溫度、濕度的熱適應(yīng)水平及室內(nèi)溫濕度對熱適應(yīng)水平影響的交互作用2個方面，對住宅夏季非空調(diào)環(huán)境下單個個體熱適應(yīng)特性進行較完整地分析和刻畫[1].

由于個體在年齡、性別、身高、體質(zhì)量、身體體質(zhì)等各項生理習(xí)服因素以及由個體熱經(jīng)歷所決定的對室內(nèi)環(huán)境熱期望的變化，個體對室內(nèi)環(huán)境的熱適應(yīng)將存在不同程度的差異[2]. 這樣，有關(guān)單個個體對住宅夏季非空調(diào)環(huán)境熱適應(yīng)的研究結(jié)果無法反映出人體的群體熱適應(yīng)狀況，從而不具備明顯的實際應(yīng)用價值. 因此，住宅夏季非空調(diào)環(huán)境下人體熱適應(yīng)的研究最終應(yīng)落在群體狀況的分析和刻畫上.

國內(nèi)外學(xué)者針對不同氣候條件、不同功能的建筑，對人體熱適應(yīng)的群體狀況開展了廣泛深入的研究，得到了人體可接受的舒適溫度范圍及其隨室外空氣平均溫度的變化關(guān)系；或者基于人體熱感覺投票TSV指標，確定出平均熱中性溫度及其隨外溫的變化[3-7]. 上述研究結(jié)果在一定程度上，從宏觀層面勾畫出了人體對非空調(diào)自然環(huán)境熱適應(yīng)的群體狀況. 然而，平均評價指標會掩蓋不同個體對室內(nèi)環(huán)境熱適應(yīng)的差異；而針對80%或90%多數(shù)人群的較寬泛的群體熱適應(yīng)范圍也將無法更多地反映個體熱適應(yīng)的詳細信息.

因此，對夏季非空調(diào)環(huán)境人體熱適應(yīng)群體狀況的研究需在把握個體熱適應(yīng)特性及其差異的基礎(chǔ)上才有意義，不體現(xiàn)個體差異的群體狀況研究會無法全面反映事物本質(zhì). 于是，在單個個體熱適應(yīng)特性分析研究的基礎(chǔ)上，進一步開展大樣本量的研究就十分必要. 對此，本文以北京城區(qū)住宅的54個居住者為研究對象，根據(jù)2013年夏季人體熱適應(yīng)研究的調(diào)研測試數(shù)據(jù)，逐個開展個體對住宅夏季非空調(diào)環(huán)境熱適應(yīng)的分析研究，進而分析比較上述個體熱適應(yīng)的差異性. 在此基礎(chǔ)上，采用聚類分析的方法，對上述54個居住者的熱適應(yīng)給出合理的劃分，并建立起熱適應(yīng)狀況與人體生理、心理特征的相互關(guān)系. 本研究以期對人體熱適應(yīng)的群體狀況給予更細致的描述，為后續(xù)空調(diào)行為機理的研究提供更豐富的信息支持.

1　研究對象及研究方法

1.1研究對象

本文研究對象為北京市區(qū)33戶住宅中的54個居住者，其中的男、女人數(shù)分別為30和24，針對男、女2種人群，從人體生理特征及其熱經(jīng)歷的角度，分析這些個體在年齡、身高、體質(zhì)量、身體體質(zhì)、北京居住生活時間及其工作地點熱濕環(huán)境狀況的分布，如表1所示. 人體的身高、體質(zhì)量狀況采用身高、體質(zhì)量指數(shù)(body mass index, BMI)來衡量，按照BMI指數(shù)不同可將人體分為偏輕(BMI≤18.5)、正常(18.528)4個等級[8]. 體質(zhì)是指人體身體素質(zhì)、形體質(zhì)量和個體特質(zhì)，主要表現(xiàn)為代謝及對外界刺激反應(yīng)等方面的特性[9]，本研究考察與人體耐熱耐寒能力相關(guān)的體質(zhì)有：平和質(zhì)、氣虛質(zhì)、陽虛質(zhì)、陰虛質(zhì)和痰濕質(zhì)5種類型.

表1　研究對象生理及熱經(jīng)歷狀況的人數(shù)分布

數(shù)據(jù)表明，本文研究個體的生理狀況主要為平和體質(zhì)和身高、體質(zhì)量正常的年輕人和中老年人，少量涵蓋了體質(zhì)量過重或過輕以及其他體質(zhì)的人群. 此外，所有個體在北京居住生活的時間超過2 a，都完全適應(yīng)了北京的氣候條件. 同時，多數(shù)個體工作地點環(huán)境為連續(xù)運行的空調(diào)環(huán)境. 因此，本文研究個體基本具有相同的室外和室內(nèi)熱經(jīng)歷[10].

1.2室內(nèi)環(huán)境測試

針對本文研究的54個居住者，分別采用德圖Testo175- H2型溫濕度自記儀，對其住宅客廳及其居住的臥室進行室內(nèi)溫濕度的連續(xù)測試和記錄，測試時間為2013年7月1日至9月1日，數(shù)據(jù)記錄的時間間隔為10 min. 產(chǎn)品的出廠證書標注該儀器的溫度精度為0.3 ℃，濕度精度為2%. 測試過程沒有受到太陽輻射和室內(nèi)其他熱源、濕源的直接影響.

1.3問卷調(diào)查

在對住宅室內(nèi)熱濕環(huán)境連續(xù)測試的過程中，同時對54個居住者開展相關(guān)的問卷調(diào)查，調(diào)查的內(nèi)容分為基本信息和個體對熱濕環(huán)境主觀評價2部分. 第1部分涉及建筑特性、空調(diào)基本使用狀況以及個體年齡、性別、北京居住時間等不隨時間變化的基本信息量；第2部分則為居住者每隔1 d對其1 d內(nèi)停留室內(nèi)2個非空調(diào)時段環(huán)境狀況所做出的熱舒適評價等的大量信息，包括個體對室內(nèi)環(huán)境的接受狀況(滿意、可接受和不可接受)和基于ASHRAE 7級標度(-3、-2、-1、0、1、2和3)的人體熱感覺投票.

2　個體熱適應(yīng)的差異分析

根據(jù)文獻[1]提出的研究方法，通過對室內(nèi)溫濕度環(huán)境與人體主觀評價相互關(guān)系的分析，從人體對室內(nèi)溫度、濕度的熱適應(yīng)水平及室內(nèi)溫濕度對熱適應(yīng)水平影響的交互作用2個方面，對本文研究的54個居住者分別刻畫出了各自在夏季非空調(diào)環(huán)境下的熱適應(yīng)特性[1]. 在此基礎(chǔ)上，進一步分析對比不同個體的熱適應(yīng)狀況，發(fā)現(xiàn)個體之間的熱適應(yīng)主要存在2方面的差異.

2.1溫濕度適應(yīng)水平差異

圖1為個體對溫濕度適應(yīng)的3種不同水平. 個體A停留室內(nèi)的環(huán)境為溫度25.5～31 ℃和相對濕度50%～85%，在此環(huán)境下，該個體始終沒有產(chǎn)生熱不舒適的感覺，因此，該個體可以適應(yīng)的溫度和濕度水平達到了31 ℃和85%. 與之相對照，個體C對室內(nèi)環(huán)境呈現(xiàn)出很低的熱適應(yīng)水平，在溫度26～28.5 ℃和相對濕度50%～80%的環(huán)境下，該個體對室內(nèi)環(huán)境的熱反應(yīng)始終是不可接受的，這表示該個體可以適應(yīng)的溫度水平甚至低于26 ℃. 個體B對室內(nèi)環(huán)境的熱適應(yīng)介于以上2個個體之間，由圖1(b)可看出，相對濕度低于60%時，該個體對室內(nèi)溫度的適應(yīng)水平也達到31 ℃，但隨著室內(nèi)相對濕度的加大，個體對室內(nèi)溫度的適應(yīng)水平逐步降至28.5 ℃.

2.2溫濕度交互作用的差異

文獻[1]指出，個體對室內(nèi)溫度的適應(yīng)水平基本會隨著濕度的增加而降低，不同的只是溫濕度對適應(yīng)水平的影響交互作用程度的不同，具體體現(xiàn)在個體對室內(nèi)熱濕環(huán)境從可接受到不可接受環(huán)境分界點數(shù)量的不同. 根據(jù)分界點數(shù)量的多少，對于本文的研究對象，圖2為4種不同的溫濕度交互作用.

0個環(huán)境分界點表示個體的熱可接受狀況在住宅夏季實際的熱環(huán)境下保持不變. 1個環(huán)境分界點表示個體對室內(nèi)熱環(huán)境的可接受狀況只隨溫度變化，而與濕度無關(guān). 對于上述2種情形，在對個體熱適應(yīng)水平的影響上，溫度和濕度兩者不存在交互作用. 而2個及2個以上的環(huán)境分界點則反映出室內(nèi)溫度、濕度對人體熱適應(yīng)水平影響的交互作用，即個體對室內(nèi)溫度的適應(yīng)水平隨著濕度的變化而變化，環(huán)境分界點數(shù)量越多，表示溫濕度交互作用的程度越強. 但是對2個或以上環(huán)境分界點的情況，都可以在焓濕圖上用一個最高和最低環(huán)境分界點來描述個體對室內(nèi)環(huán)境的熱適應(yīng)特性.

在上述分析的基礎(chǔ)上，針對54個研究對象，統(tǒng)計分析上述4種溫濕度交互作用程度的個體數(shù)量. 統(tǒng)計結(jié)果表示，對應(yīng)于0個和1個環(huán)境分界點的個體數(shù)量為11，占研究對象總量的20%，而對應(yīng)于2個及2個以上環(huán)境分界點的個體數(shù)量分別為23和20，占研究對象總量的80%.

3　人體熱適應(yīng)的群體狀況

基于上述的分析，對存在溫濕度交互作用的43個個體，可認為他們對室內(nèi)環(huán)境熱適應(yīng)的差異主要體現(xiàn)在個體對室內(nèi)溫濕度的適應(yīng)水平上，也即個體熱適應(yīng)的最高和最低環(huán)境分界點所對應(yīng)的溫度和濕度上；而對于不存在溫濕度交互作用(0個和1個環(huán)境分界點)的11個個體，對室內(nèi)環(huán)境熱適應(yīng)的差異則主要體現(xiàn)在個體對室內(nèi)溫度的適應(yīng)水平上. 由此，可根據(jù)溫濕度適應(yīng)水平的不同，對所研究54個居住者的熱適應(yīng)狀況給出合理的歸類，以反映出住宅夏季非空調(diào)環(huán)境人體熱適應(yīng)的群體狀況. 本研究采用聚類分析的方法研究群體狀況.

3.1聚類分析法概要

聚類分析法是理想的多變量統(tǒng)計技術(shù). 將用多個指標(變量)表征的對象(樣品)視為多維空間中的點，運用數(shù)學(xué)方法研究同一空間中點與點之間的疏密關(guān)系，從而在沒有先驗知識的情況下對一批樣品進行自動分類，一些相似程度較大的樣品聚合為一類，另外一些相似程度較大的樣品又聚合為另一類，直到所有的樣品聚合完畢.

聚類分析法的種類很多，目前比較常用的是系統(tǒng)聚類法，采用該方法分類的具體步驟如下[11]：

1) 變量的選擇確定需要進行聚類分析對象(樣品)的各項指標(變量)及相應(yīng)的測量值.

2) 數(shù)據(jù)的標準化對原始數(shù)據(jù)進行變換處理，使各個變量變成量綱一的數(shù)據(jù).

3) 樣品距離計算根據(jù)標準化變換得到的量綱一數(shù)據(jù)，計算出反應(yīng)樣品間相似程度的歐氏距離. 例如n塊樣品每個測m個變量，如果將樣品x1，x2，…，xn看成m維空間的n個點，從幾何的角度來看，可以定義這些點之間的距離. 實際應(yīng)用中通常采用歐氏距離dij，其計算為

(1)

式中xik、xjk為樣品xi和xj的第k個變量.

4) 計算類間距離在計算樣品間距離并歸類后，需要計算各類間的距離繼續(xù)歸類，直至所有樣本歸為一類. 對此，采用類平均法計算類間距離為

(2)

5) 聚類譜系圖繪制通過譜系圖展示所有樣本點的聚類過程.

3.2聚類結(jié)果分析

首先，將存在溫濕度交互作用的43個個體為樣品，對人體的熱適應(yīng)狀況開展聚類研究，該項研究的關(guān)鍵在于合理確定出能夠反映個體熱適應(yīng)基本特性的參數(shù)為樣品指標(變量). 對于本文所研究的住宅，其夏季實際的室內(nèi)環(huán)境狀況隨機變化，各房間的最低濕度會存在差異，如部分住宅房間的相對濕度最低達到20%，但也有房間最低相對濕度超過45%. 考慮到室內(nèi)溫度、濕度對人體熱適應(yīng)影響的交互作用，也即人體在低濕環(huán)境下對溫度適應(yīng)水平應(yīng)會有所提高，于是，實際住宅房間濕度的隨機變化會使得本文中所確定的最高環(huán)境分界點可能與實際有所偏差. 但鑒于人體熱適應(yīng)現(xiàn)場研究的特性和房間實際最低濕度本身不夠明顯的偏差，本文研究可近似認為最高環(huán)境分界點的溫度達到人體的最高適應(yīng)水平，并且在此溫度水平下，無論濕度為多少，人體對室內(nèi)熱濕環(huán)境都表示不可接受. 于是，基于住宅夏季的實際環(huán)境狀況，先設(shè)定最高環(huán)境分解點的相對濕度為20%，進而以反映個體熱適應(yīng)特性的最低環(huán)境分界點的溫度、濕度和最高環(huán)境分界點的溫度3個環(huán)境參數(shù)為變量，采用上述聚類分析的方法，構(gòu)建出3維空間的43個空間點，在變量數(shù)據(jù)標準化后，通過點與點、類與類之間距離的計算分析，確定出43個個體在對室內(nèi)熱濕環(huán)境的熱適應(yīng)水平上的聚類狀況，如圖3所示.

圖3結(jié)果直觀顯示出整個聚類過程. 可以根據(jù)對溫濕度環(huán)境熱適應(yīng)水平的不同，將43個個體分為A、B、C、D、E、F這6類人群，如圖3的紅框所示. 對每一類人群，將其中個體所對應(yīng)的最低環(huán)境分界點的溫度、濕度和最高環(huán)境分界點溫度3個變量分別求平均值，計算得到這6類人群對住宅夏季非空調(diào)環(huán)境的熱適應(yīng)狀況，如表2所示.

在對室內(nèi)溫度環(huán)境的適應(yīng)水平上，A類人群的適應(yīng)性最強，只有當(dāng)溫度超過30 ℃、濕度大于60%或者溫度超過31 ℃才會感到熱；B類人群的熱適應(yīng)相對減弱，在濕度基本相同的條件下(63%)，28.6 ℃的室內(nèi)溫度能讓該類人群感覺到熱，低濕環(huán)境下(<60%)人體能忍受的溫度也不超過30 ℃；D類人群的熱適應(yīng)進一步降低，仍在濕度基本一致的條件下(55%)，人體能適應(yīng)的溫度已低于28 ℃，或者超過28.6 ℃的環(huán)境就能讓人體感到熱；F類人群與前面3類人群熱適應(yīng)的差異更為明顯，表現(xiàn)出明顯的不耐熱，當(dāng)濕度大于60%時，其所能忍受的溫度水平低為25 ℃.

表2　6類人群的熱適應(yīng)特性

人群熱適應(yīng)的差異還體現(xiàn)對濕度的不同反映上. 與B類人群相比，C類人群對濕度環(huán)境的熱適應(yīng)較低，在溫度基本一致的條件下(28.7 ℃)，接近50%的相對濕度即能讓該類人群感到熱；而E類與D類人群相比，前者對高濕環(huán)境的適應(yīng)性增強，對于27.5 ℃的溫度環(huán)境，只有當(dāng)相對濕度超過70%，E類人群才會感到熱.

接著，對熱適應(yīng)特性表現(xiàn)為0和1個環(huán)境分界點的11個個體，統(tǒng)計分析個體對室內(nèi)溫度適應(yīng)水平的分布. 其中，4個個體的適應(yīng)溫度為28 ℃和28.5 ℃，另7個個體的適應(yīng)溫度為29 ℃和29.5 ℃. 因此，以29 ℃的室內(nèi)溫度為分界點，將熱適應(yīng)表現(xiàn)為僅與溫度有關(guān)而與濕度無關(guān)的個體分為溫度適應(yīng)水平低于29 ℃和等于高于29 ℃的G和H這2類.

4　熱適應(yīng)模式的人群特征

研究指出，人體的生理、心理特征是決定人體熱適應(yīng)狀況的主要因素[10]. 因此，對于熱適應(yīng)狀況不同的人群，有必要研究分析各類人群的生理和心理特征，分析建立人群熱適應(yīng)狀況與其生理、心理特征的相互關(guān)系. 圖4(a)(b)(c)以箱線圖形式分別表示出熱適應(yīng)狀況不同的8類人群的年齡、北京居住時間和BMI的分布，圖4(d)(e)(f)以樣本頻率的形式表示出8類人群的性別、體質(zhì)以及工作地點熱濕環(huán)境狀況的分布.

圖4(a)～(f)直觀表示出不同熱適應(yīng)人群的生理、心理特征及其對比. 對此，進一步采用統(tǒng)計分析的手段，研究分析不同人群生理和心理特征差異的顯著性[12]. 在本文的統(tǒng)計分析中，考慮到研究對象屬于F類人群的只有1人，將該類樣本從研究對象的總體中剔除. 對年齡、北京居住時間以及BMI指數(shù)這3類連續(xù)變量，采用方差分析方法研究不同人群差異狀況的顯著性. 統(tǒng)計分析的結(jié)果表明，耐熱性強的A、B和H這3類人群在居住時間上與耐熱性較弱的E和G類人群存在明顯差異；同時還和G類人群存在年齡上的明顯差異；在身高、體質(zhì)量指數(shù)上，A類人群與耐熱性較弱的D、E類人群的差異明顯. 因此，上述結(jié)果從統(tǒng)計意義上反映出年齡、北京居住時間及人體身高、體質(zhì)量狀況對人體熱適應(yīng)的影響，居住者年齡越大、居住北京時間越長、BMI指數(shù)越低，人體對室內(nèi)環(huán)境耐熱性增強的概率就越大.

對人體性別、體質(zhì)以及工作地點室內(nèi)環(huán)境這些二項分布或多項分布的變量，則采用樣本頻率假設(shè)檢驗的方法分別研究各類變量在不同人群中差異的顯著性狀況. 統(tǒng)計結(jié)果并未反映出不同類人群在性別、體質(zhì)及工作地點環(huán)境上的明顯差異，本文研究個體的體質(zhì)多為平和質(zhì)，工作地點環(huán)境多為連續(xù)運行的空調(diào)環(huán)境，這種樣本的偏單一性及樣本數(shù)量的不足有可能無法體現(xiàn)出人體性別、體質(zhì)及工作地點環(huán)境特性對人體熱適應(yīng)的影響狀況.

5　結(jié)論

1) 由于年齡、性別、身高、體質(zhì)量等生理特征以及人體熱經(jīng)歷的變化，不同個體對住宅夏季非空調(diào)環(huán)境的熱適應(yīng)存在差異，主要體現(xiàn)在對室內(nèi)溫濕度適應(yīng)水平和溫濕度對熱適應(yīng)水平影響的交互作用程度兩方面.

2) 對于本研究熱適應(yīng)表現(xiàn)為溫濕度存在交互作用的個體，聚類分析的結(jié)果反映出適應(yīng)水平由強到弱的6種熱適應(yīng)狀況，即人體在高濕(大于60%)環(huán)境下對溫度的適應(yīng)水平由30 ℃降至25 ℃，而在低濕(小于60%)環(huán)境下的適應(yīng)水平由31 ℃降至28 ℃；再有就是對濕度環(huán)境的適應(yīng)水平由60%向70%和50%兩個方向的變化. 對于人體熱感覺僅隨溫度變化的個體，統(tǒng)計結(jié)果表明人體的溫度適應(yīng)水平主要有低于29 ℃和高于等于29 ℃兩類情況. 上述的人體熱適應(yīng)狀況在一定程度上與居住者年齡、居住北京時間、BMI指數(shù)存在統(tǒng)計意義上的關(guān)系，居住者年齡越大、居住北京時間越長、BMI指數(shù)越低，人體對室內(nèi)環(huán)境耐熱性增強的概率就越大.

3) 本研究基于個體熱適應(yīng)，為人體熱適應(yīng)群體狀況的研究提供一種新的方法. 但由于樣本數(shù)量和個體生理特征稍顯單一所帶來的局限，本文研究結(jié)果尚無法全面涵蓋北京地區(qū)住宅夏季非空調(diào)環(huán)境人體熱適應(yīng)的所有狀況. 因此，還需要開展更廣泛和更系統(tǒng)的研究.

[1] 簡毅文, 裴澤, 尹素菊, 等. 住宅夏季非空調(diào)環(huán)境的人體熱適應(yīng)——個體特性[J]. 土木建筑與環(huán)境工程, 2014, 36(5): 50-54.

JIAN Y W, PEI Z, YIN S J, et al. Thermal adaptation to free-eunning environment of apartments in Beijing: individual level[J]. Journal of Civil, Architectural & Environmental Engineering, 2014, 36(5): 50-54. (in Chinese)

[2] FANGER P O. Thermal comfort[M]. Florida: Robert E Krieger Publishing Company, 1982: 19-142.

[3] DE RICHARD D, BRAGER G S. Thermal comfort in naturally ventilated buildings: revisions to ASHRAE standard 55[J]. Energy and Buildings, 2002, 34(6): 549-561.

[4] GOTOA T, MITAMURAB T, YOSHINOC H, et al. Long-term field survey on thermal adaptation in office buildings in Japan [J]. Building and Environment, 2007, 42(6): 3944-3954.

[5] HWANG R L, CHENG M J, LIN T P, et al. Thermal perceptions, general adaptation methods and occupants idea about the trade-off between thermal comfort and energy saving in hot-humid regions [J]. Building and Environment, 2009, 44(3): 1128-1134.

[6] ZHANG Y F, WANG J Y, CHEN H M, et al. Thermal comfort in naturally ventilated buildings in hot-humid area of China [J]. Building and Environment, 2010, 45(4): 2562-2570.

[7] CAO B, ZHU Y X, OUYANG Q, et al. Field study of human thermal comfort and thermal adaptability during the summer and winter in Beijing [J]. Energy and Buildings, 2011, 43(2): 1051-1056.

[8] 中華人民共和國國家衛(wèi)生和計劃生育委員會. 中華人民共和國衛(wèi)生行業(yè)標準: 成人體重判定(WS/T 428—2013)[S]. 北京: 中國標準出版社, 2013: 1-2.

[9] 王琦. 中醫(yī)體質(zhì)學(xué)[M]. 北京: 人民衛(wèi)生出版社, 2005: 2-46.

[10] BRAGER G S, DE RICHARD D. Thermal adaptation in the built environment: a literature review [J]. Energy and Buildings, 1998, 27(1): 83-96.

[11] 方開泰. 聚類分析[M]. 北京: 地質(zhì)出版社, 1982: 27-59.

[12] 李春喜, 邵云, 姜麗娜. 生物統(tǒng)計學(xué)[M]. 北京: 科學(xué)出版社, 2008: 62-65.

(責(zé)任編輯楊開英)

Understanding Thermal Adaptation Patterns to Free-running Environment of Apartments Through Cluster Analysis

JIAN Yiwen1, LIU Zhaohui1, PEI Ze1, YIN Suju2

(1.College of Architecture and Civil Engineering, Beijing University of Technology, Beijing 100124, China;2.College of Applied Sciences, Beijing University of Technology, Beijing 100124, China)

Researches on individual thermal adaptation to free-running environment in apartments in Beijing were carried out for 54 occupants, respectively. The individual adaptation characteristics were compared among the 54 occupants from the two aspects: adaptation level to indoor temperature and humidity ratio and the degrees of interaction between indoor temperature and humidity ratio. Then, the differences and similarities of individual thermal adaptation for all the 54 occupants were summarized. Furthermore, cluster analysis was employed to understand group status of thermal adaptation to free running environment of apartments in Beijing. Some typical thermal adaptation patterns were identified and future work was discussed. Finally, the relationship between thermal adaptation levels and occupants’ physiological and psychological features was discussed in detail.

individual; group status; interaction degrees; cluster analysis; physiological and psychological features

2015- 05- 26

國家自然科學(xué)基金資助項目(51278004)；北京市自然科學(xué)基金資助項目(8142004)

簡毅文(1967—)， 女， 副教授， 主要從事建筑室內(nèi)熱環(huán)境及建筑節(jié)能理論方面的研究， E-mail:jianyiwen@bjut.edu.cn

TU 111.19

A

0254-0037(2016)05-0788-07

10.11936/bjutxb2015050078