不同氣候區(qū)高校建筑室內(nèi)熱舒適研究

常逸航，劉欣怡，朱孟穎，張欣悅，張一鳴，鄭武幸

(西北工業(yè)大學(xué) 力學(xué)與土木建筑學(xué)院，陜西 西安 710129)

1 引言

綠色建筑也稱(chēng)生態(tài)建筑、低碳建筑、可持續(xù)建筑,其主要內(nèi)涵包括在建筑選址、設(shè)計(jì)、施工、使用運(yùn)營(yíng)、管理及報(bào)廢的過(guò)程中，在維護(hù)生態(tài)環(huán)境平衡的條件下，充分利用資源，滿(mǎn)足人類(lèi)經(jīng)營(yíng)及活動(dòng)的安全、健康、高效、舒適，達(dá)到人與建筑的生態(tài)和諧[1]。2013年，中國(guó)綠色建筑委員會(huì)發(fā)布CSUS/GBC04-2013《綠色校園評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》，標(biāo)志著我國(guó)綠色高校建設(shè)有據(jù)可依。

高校建筑是各高等學(xué)校為幫助學(xué)生和老師達(dá)成教學(xué)目的而提供的活動(dòng)場(chǎng)所，是校舍、校園、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)及附屬設(shè)施的集合，其中校舍包括宿舍樓、教學(xué)樓、體育館、活動(dòng)中心、圖書(shū)館和游泳池等校內(nèi)的各類(lèi)建筑[2]。2019年10月1日起實(shí)施的GB/T 51356-2019《綠色校園評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》以單個(gè)或?qū)W校整體作為評(píng)價(jià)對(duì)象，從規(guī)劃與生態(tài)、能源與資源、環(huán)境與健康、運(yùn)行與管理、教育與推廣和特色與創(chuàng)新6個(gè)方面作出規(guī)定，同時(shí)要求了校園建設(shè)應(yīng)該堅(jiān)持綠色節(jié)約的設(shè)計(jì)理念，保障學(xué)生的生活健康，為學(xué)生提供良好的環(huán)境[3]。

對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，最主要的室內(nèi)環(huán)境是作為公共建筑的圖書(shū)館和教室，以及用于學(xué)生休息的宿舍。本文將對(duì)這兩類(lèi)校園典型建筑室內(nèi)熱舒適的研究進(jìn)行綜述，有助于為高校建設(shè)節(jié)約型校園提供參考。通過(guò)本課題的討論，可以了解高校室內(nèi)舒適度,分析影響室內(nèi)熱舒適的相關(guān)因素對(duì)綠色節(jié)能建筑設(shè)計(jì)的影響。以此幫助建筑師在高校校園建筑設(shè)計(jì)上選擇設(shè)計(jì)策略,營(yíng)造舒適建筑環(huán)境。

2 熱舒適評(píng)價(jià)模型與研究方法

1970年，F(xiàn)anger教授進(jìn)一步在人體熱平衡方程的基礎(chǔ)上，加入了代謝與熱感覺(jué)兩個(gè)方面，提出了預(yù)測(cè)平均投票數(shù)和預(yù)測(cè)不滿(mǎn)意百分比兩個(gè)熱舒適評(píng)價(jià)指標(biāo)。由于預(yù)測(cè)平均投票數(shù)和預(yù)測(cè)不滿(mǎn)意百分比兩個(gè)熱舒適評(píng)價(jià)指標(biāo)綜合樓影響熱舒適的6個(gè)因素。

熱舒適評(píng)價(jià)指標(biāo)是室內(nèi)熱舒適研究的重要依據(jù)之一，1970年Fanger對(duì)McNall等在卡薩斯州立大學(xué)所進(jìn)行實(shí)驗(yàn)得出4種新陳代謝下的熱感覺(jué)進(jìn)行曲線回歸分析，得到預(yù)測(cè)平均熱感覺(jué)滿(mǎn)意指數(shù)PMV，成為全世界通用的熱環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)，并被國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IS07730收納[4]。之后Fanger教授又提出了PMV-PPD(預(yù)測(cè)不滿(mǎn)意百分?jǐn)?shù))指標(biāo)。它代表大多數(shù)人在同一情況下的冷熱感覺(jué)，可以用于預(yù)測(cè)人體在熱環(huán)境中的熱反應(yīng)，是將1396名受試者在室內(nèi)參數(shù)穩(wěn)定的人工氣候?qū)嶒?yàn)室內(nèi)進(jìn)行熱舒適實(shí)驗(yàn)所得的結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并以人體舒適度方程和ASHRAE的熱感覺(jué)7級(jí)分級(jí)法為基礎(chǔ)，提出了體現(xiàn)人體熱舒適性的一個(gè)比較客觀的指標(biāo)。PMV-PPD指標(biāo)綜合考慮室內(nèi)環(huán)境因素和人體的因素，并結(jié)合人的心理和生理方面的感受，是目前考慮人體舒適性影響因素最為全面的評(píng)價(jià)指標(biāo)，得到了世界的公認(rèn)。

現(xiàn)如今，對(duì)建筑進(jìn)行室內(nèi)熱舒適研究時(shí)，熱環(huán)境調(diào)查的方法一般分為兩類(lèi)，人工氣候室模擬和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查研究。而在調(diào)查高校建筑室內(nèi)熱環(huán)境時(shí)，通常采用的是現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查研究的方法。

現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查研究一般采用實(shí)地考察加問(wèn)卷調(diào)查的方式進(jìn)行。實(shí)地考察采用的儀器主要有黑球溫度儀，萬(wàn)向風(fēng)速儀，溫濕度計(jì)等(圖1、圖2、圖3)。實(shí)地考察利用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)房間進(jìn)行對(duì)比分析，從客觀的角度對(duì)房間室內(nèi)熱舒適進(jìn)行研究，但由于一些變量無(wú)法長(zhǎng)期實(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)(如實(shí)時(shí)天氣、溫度、氣流流速、人為進(jìn)出等因素)，所得結(jié)果只能在一定程度上反應(yīng)房間的熱舒適條件。問(wèn)卷調(diào)查根據(jù)調(diào)查對(duì)象，選擇最合適的樣本范圍，使得所選擇的樣本可以基本代表這一人群的熱感覺(jué)。對(duì)于問(wèn)卷的設(shè)計(jì)，應(yīng)該對(duì)問(wèn)題多次修改調(diào)整，并根據(jù)反饋對(duì)問(wèn)卷的內(nèi)容進(jìn)行再次調(diào)整，最終達(dá)到問(wèn)題清晰化，回答最簡(jiǎn)單，最直接，最真實(shí)的反映出受試者真實(shí)的熱感覺(jué)，從而獲得受試人群最準(zhǔn)確，最具有代表性的主觀熱反饋。

圖1 黑球溫度儀

圖2 萬(wàn)向風(fēng)速儀

3 高校公共建筑室內(nèi)熱舒適研究現(xiàn)狀及分析

我國(guó)不同地區(qū)氣候條件對(duì)建筑影響具有差異性，1993年我國(guó)制訂了《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》，確定了我國(guó)建筑熱工設(shè)計(jì)分區(qū)的原則和分區(qū)范圍。整個(gè)建筑熱工設(shè)計(jì)分區(qū)將全國(guó)劃分為5個(gè)建筑熱工設(shè)計(jì)分區(qū)我國(guó)。分別是嚴(yán)寒地區(qū)、寒冷地區(qū)、夏熱冬冷地區(qū)、夏熱冬暖地區(qū)、溫和地區(qū)(表1)。每個(gè)地區(qū)高校室內(nèi)熱舒適的研究應(yīng)當(dāng)根據(jù)其不同的氣候條件分別進(jìn)行分析[5]。本文根據(jù)《民用建筑室內(nèi)熱濕環(huán)境評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》中不同氣候區(qū)的差異，主要分為嚴(yán)寒地區(qū)與寒冷地區(qū)，夏熱冬冷地區(qū)、夏熱冬暖地區(qū)與溫和地區(qū)兩類(lèi)。

圖3 溫濕度計(jì)

3.1 嚴(yán)寒地區(qū)與寒冷地區(qū)

李?lèi)?ài)雪[6]在對(duì)哈爾濱大學(xué)的研究中，根據(jù)實(shí)地調(diào)研測(cè)量出的熱環(huán)境數(shù)據(jù)與收集到的基于ASHRAE 55標(biāo)準(zhǔn)中的熱舒適等級(jí)所制的調(diào)查問(wèn)卷，并通過(guò)對(duì)問(wèn)卷分析得出舒適濕度，對(duì)平均熱感覺(jué)投票值MTS的分析得出熱中性溫度，與自制模型模擬所得環(huán)境熱舒適溫度進(jìn)行比較，從而對(duì)教室內(nèi)學(xué)生熱舒適感覺(jué)進(jìn)行了評(píng)價(jià)。然而所得熱中性溫度與預(yù)測(cè)舒適溫度仍存在較大差異。這是因?yàn)樗麄兯捎玫姆治瞿Ｐ团c傳統(tǒng)的PMV—PPD模型相似，沒(méi)有考慮到人的心理因素和心理影響[7]。

表1 建筑熱工設(shè)計(jì)分區(qū)及設(shè)計(jì)要求

代金、姜曙光、徐鑫、吳夢(mèng)云在對(duì)石河子大學(xué)教室進(jìn)行研究時(shí)[8]，就對(duì)人的主觀這一方面進(jìn)行了更深的探究。他們根據(jù)Fanger提出的期望因子e，修正當(dāng)量穩(wěn)態(tài)空調(diào)條件下計(jì)算出來(lái)的PMV，得到了修正模型PMVe，然后采用不同于PMV/PPD的Griffiths模型，其考慮被測(cè)試者經(jīng)過(guò)一段時(shí)間對(duì)熱環(huán)境的適應(yīng)及自我調(diào)節(jié)，從而降低回歸相關(guān)系數(shù)，得出舒適溫度。Griffiths模型適用條件廣泛，不受地區(qū)以及通風(fēng)、制冷模式限制[9]。而在楊松的研究中[10]，則對(duì)人的主觀感受又進(jìn)行了細(xì)分，如性別、體型、年齡以及是否北方人四部分。并采用chi-square檢驗(yàn)方法[11]來(lái)驗(yàn)證這些因素是否可能會(huì)影響到人體的熱感覺(jué)投票值，得出的預(yù)測(cè)熱舒適環(huán)境更為精確。由此可以看到，北方教室內(nèi)熱環(huán)境舒適度評(píng)價(jià)的精準(zhǔn)與否主要取決于調(diào)查研究時(shí)有沒(méi)有考慮人對(duì)環(huán)境熱感覺(jué)心理接受程度這一指標(biāo)。原因可能在于人對(duì)嚴(yán)寒地區(qū)教室內(nèi)熱環(huán)境的心理預(yù)期較低，身體也在一定程度上適應(yīng)了嚴(yán)寒地區(qū)教室內(nèi)熱環(huán)境條件，而影響舒適的主要原因往往就是室外天氣轉(zhuǎn)變，例如冬季轉(zhuǎn)春季時(shí)，教室內(nèi)采暖情況仍與之前冬季相同，從而導(dǎo)致了人體熱感覺(jué)明顯發(fā)生變化。

寒冷地區(qū)的熱環(huán)境特點(diǎn)與嚴(yán)寒地區(qū)有一定的相似之處，因?yàn)樵诙緯r(shí)，兩種地區(qū)教室內(nèi)都采取的是集中供暖方式，因此寒冷地區(qū)教室內(nèi)也存在過(guò)渡季節(jié)室內(nèi)空調(diào)溫度及濕度調(diào)節(jié)不自然,感覺(jué)不舒適的問(wèn)題[12]。但與此同時(shí)，寒冷地區(qū)也有它獨(dú)特的地方，在趙雪[13]的文章中，調(diào)查發(fā)現(xiàn)寒冷地區(qū)學(xué)生感到舒適的溫度范圍比美國(guó)采暖、制冷和空調(diào)工程師協(xié)會(huì)(ASHRAE)給出的舒適區(qū)溫度更寬。而王雪人的研究中[14]，對(duì)西安某教學(xué)樓教室內(nèi)熱環(huán)境的現(xiàn)場(chǎng)儀器測(cè)量和基于ASHRAE7點(diǎn)標(biāo)尺的問(wèn)卷調(diào)查所得到的結(jié)果進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)寒冷地區(qū)學(xué)生對(duì)教室內(nèi)熱環(huán)境的接受率相當(dāng)高，而對(duì)氣流速度和空氣質(zhì)量的滿(mǎn)意度則較低，這點(diǎn)在鄭州的教室內(nèi)熱環(huán)境研究中也有所體現(xiàn)[15]，因此王雪等將所有熱環(huán)境可接受投票對(duì)應(yīng)的室內(nèi)操作溫度與室外月平均溫度坐標(biāo)集中繪制，并將ASHRAE標(biāo)準(zhǔn)熱適應(yīng)舒適區(qū)繪于其中，得出高校受試者可接受溫度的范圍超出ASHRAE熱適應(yīng)模型?？梢?jiàn)在寒冷地區(qū)教室內(nèi)，學(xué)生對(duì)環(huán)境內(nèi)的熱舒適敏感度更偏向于風(fēng)速，可見(jiàn)對(duì)寒冷地區(qū)的教室內(nèi)整體熱舒適進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，人體的操作溫度的影響應(yīng)該占比更多。

3.2 夏熱冬冷地區(qū)、夏熱冬暖地區(qū)與溫和地區(qū)

在衡陽(yáng)南華大學(xué)楊曉敏的研究中[16]，根據(jù)問(wèn)卷所得數(shù)據(jù)進(jìn)行了MATLAB編程，得到了全體熱期望溫度，并與武漢葉曉江得出的教室內(nèi)熱期望溫度基本吻合[17]，并指出，夏熱冬冷地區(qū)教室內(nèi)熱環(huán)境具有冬季陰冷、夏季濕熱的特點(diǎn)。而在無(wú)集中供暖的夏熱冬冷地區(qū)，教室作為長(zhǎng)時(shí)間使用及人員聚集的地方，溫濕度的調(diào)節(jié)問(wèn)題從經(jīng)濟(jì)與節(jié)能的方面來(lái)看，應(yīng)該主要藉由通風(fēng)來(lái)解決。邱靜與凌強(qiáng)在研究夏熱冬冷地區(qū)教室內(nèi)人體熱舒適時(shí)就發(fā)現(xiàn)了舒適溫濕度調(diào)節(jié)與通風(fēng)情況的聯(lián)系[18]。而李娟、沈天清的研究中[19]，就結(jié)合典型年逐時(shí)氣象數(shù)據(jù)，運(yùn)用人體室內(nèi)舒適溫度計(jì)算公式針對(duì)自然通風(fēng)對(duì)熱舒適溫濕度調(diào)節(jié)的影響進(jìn)行了分析，得到的結(jié)論是，自然通風(fēng)調(diào)節(jié)熱環(huán)境能力最高的時(shí)間段主要集中在6—9月份，在7月份，由于空氣相對(duì)濕度較大，教室內(nèi)人體舒適溫度最高值被降低，從而補(bǔ)償效果會(huì)受限?？傮w來(lái)說(shuō)，在夏熱冬冷地區(qū)普遍環(huán)境下，教室內(nèi)的通風(fēng)情況對(duì)熱舒適的調(diào)節(jié)是相當(dāng)重要的。

在季節(jié)滿(mǎn)意度調(diào)查方面，楊曉敏得出的結(jié)論是過(guò)渡季節(jié)>夏季>冬季，這與嚴(yán)寒地區(qū)和寒冷地區(qū)有明顯的不同，說(shuō)明夏熱冬冷地區(qū)的教室熱環(huán)境還與使用人群有一定的關(guān)系，因?yàn)橐话愀鶕?jù)學(xué)生入學(xué)的地域性特征來(lái)說(shuō)，嚴(yán)寒地區(qū)和寒冷地區(qū)或者夏熱冬暖地區(qū)和溫和地區(qū)，都主要是本地區(qū)的學(xué)生入學(xué)，夏熱冬冷地區(qū)則是南北方學(xué)生都占有一定比例，而兩個(gè)群體對(duì)熱環(huán)境的敏感度各不相同，楊曉敏等將對(duì)熱舒適的調(diào)查分為南方組和北方組[20]，研究分析數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)南方學(xué)生對(duì)夏熱冬冷氣候的適應(yīng)性高于北方學(xué)生。因此人群的分類(lèi)也是夏熱冬冷地區(qū)教室內(nèi)熱舒適研究的一項(xiàng)重要考量。

在夏熱冬暖地區(qū)和溫和地區(qū)，室內(nèi)熱環(huán)境的特點(diǎn)沒(méi)有其他熱工分區(qū)那樣較為突出[21]。但因?yàn)檫@兩個(gè)地區(qū)的主要熱工要求是夏季防熱，因此，保證人體熱舒適和建筑節(jié)能的關(guān)鍵是控制夏季空調(diào)房間的室內(nèi)空氣溫度、空氣濕度以及氣流速度，尤其是空氣溫度和氣流速度[22]。在夏熱冬暖地區(qū)和溫和地區(qū)，對(duì)教室內(nèi)人體熱舒適范圍的確定應(yīng)該是熱舒適研究的重點(diǎn)。

馬倩[23]主要將空氣溫度、濕度、空氣流速、平均輻射溫度、人體活動(dòng)情況和衣服熱阻這六大影響人體熱舒適的因素采用層次分析法進(jìn)行相互比較(表1)，然后通過(guò)矩陣對(duì)特征值進(jìn)行分析，從而判斷各個(gè)因素間的相對(duì)重要程度。同時(shí)，馬倩還結(jié)合了問(wèn)卷調(diào)查所得的主觀的評(píng)價(jià)，來(lái)對(duì)熱舒適進(jìn)行模糊綜合評(píng)判。

表2 判斷矩陣標(biāo)度及其含義

應(yīng)用層次分析法，馬倩對(duì)空調(diào)房間的夏季室內(nèi)熱環(huán)境評(píng)價(jià)進(jìn)行了組合優(yōu)化，得出了在不同著裝、不同濕度、不同活動(dòng)情況下，滿(mǎn)足熱舒適條件的室內(nèi)溫度和風(fēng)速組合變化范圍，進(jìn)一步證實(shí)了人體活動(dòng)強(qiáng)度和空氣濕度的影響主要表現(xiàn)在高溫和低風(fēng)速場(chǎng)合，且這種不適感會(huì)隨空氣濕度和人體活動(dòng)量的增加而增加，與問(wèn)卷所得熱感覺(jué)評(píng)價(jià)基本一致。這為以后的夏熱冬暖地區(qū)及溫和地區(qū)的教室內(nèi)熱舒適研究發(fā)展提供了一個(gè)可行的方向。

圖書(shū)館作為除教室以外使用最多的公共空間，熱舒適問(wèn)題與教室基本相同，但圖書(shū)館也有本身獨(dú)特的熱環(huán)境問(wèn)題，一是由于圖書(shū)館內(nèi)采光所需要的大面積玻璃導(dǎo)致的夏季室內(nèi)氣溫上升導(dǎo)致熱舒適下降的問(wèn)題，在朱尚斌的研究中[24]，學(xué)生對(duì)圖書(shū)館熱環(huán)境的不滿(mǎn)意評(píng)價(jià)基本是因?yàn)閷?duì)夏季圖書(shū)館內(nèi)靠窗位置與屋頂天窗下的中庭位置過(guò)高溫度的不適應(yīng)，靠近建筑內(nèi)部的座位大多感覺(jué)比較舒適，以及一層學(xué)生大多感覺(jué)溫度舒適，頂層學(xué)生感覺(jué)溫度過(guò)高；二是在夏季有相當(dāng)一部分學(xué)生對(duì)室內(nèi)風(fēng)速感覺(jué)到不滿(mǎn)意[25，26]，大部分學(xué)生都感覺(jué)無(wú)風(fēng)或悶熱，尤其是在中庭空間，而僅僅在通風(fēng)口處的同學(xué)有微風(fēng)感。可以發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在圖書(shū)館內(nèi)熱舒適熱感覺(jué)所存在的問(wèn)題基本與所在位置有關(guān)系，比如頂層靠窗同學(xué)就不如一層內(nèi)部的學(xué)生來(lái)的舒適，在之后關(guān)于圖書(shū)館熱環(huán)境學(xué)生熱舒適的研究應(yīng)該注意學(xué)生所處的位置信息，確保對(duì)學(xué)生熱舒適的評(píng)價(jià)足夠準(zhǔn)確客觀。

3.3 小結(jié)

根據(jù)上文可以得出，在嚴(yán)寒地區(qū)和寒冷地區(qū)進(jìn)行校園公共空間室內(nèi)熱舒適研究時(shí)，調(diào)查時(shí)一定要考慮學(xué)生對(duì)環(huán)境熱感覺(jué)心理接受程度狀況；而在夏熱冬冷地區(qū)則需要考慮人員的地域性，因?yàn)槟媳狈降膶W(xué)生對(duì)夏熱冬冷地區(qū)的環(huán)境需求與適應(yīng)還存在很大的差異，夏熱冬暖地區(qū)和溫和地區(qū)則需要綜合考慮各項(xiàng)數(shù)據(jù)確定舒適度范圍。針對(duì)不同的地區(qū)內(nèi)的公共建筑，室內(nèi)人體熱舒適的測(cè)量應(yīng)考慮建筑內(nèi)部的某些特殊點(diǎn)，否則會(huì)導(dǎo)致最終評(píng)價(jià)結(jié)果與實(shí)際調(diào)查有所差距，從而失去研究的合理性。

4 高校宿舍學(xué)生熱舒適研究現(xiàn)狀

4.1 嚴(yán)寒地區(qū)與寒冷地區(qū)

據(jù)王竹林[5]調(diào)查，嚴(yán)寒地區(qū)宿舍內(nèi)學(xué)生對(duì)偏冷環(huán)境比較敏感，但對(duì)于很冷的環(huán)境反而很強(qiáng)的適應(yīng)性，這與校園公共建筑室內(nèi)熱環(huán)境研究所得結(jié)論基本一致，但是室內(nèi)空氣溫度稍低時(shí)，學(xué)生還是希望宿舍更暖一點(diǎn)，這是因?yàn)樗奚嶙鳛閷W(xué)生上完課休息的場(chǎng)所，學(xué)生更加想要一個(gè)溫暖舒適的環(huán)境。這也說(shuō)明了宿舍與教室、圖書(shū)館的不同，即受試者的熱阻值受到室內(nèi)外環(huán)境和行為調(diào)節(jié)方式的影響，各階段內(nèi)教室、圖書(shū)館內(nèi)學(xué)生的熱阻值都大于宿舍內(nèi)學(xué)生的熱阻值[27]。

從客觀角度來(lái)看，宿舍空間較為狹小，在不開(kāi)窗或開(kāi)門(mén)的情況下，熱量不易散發(fā)，因此學(xué)生的環(huán)境舒適范圍比在公共建筑里更大一些，但同時(shí)，開(kāi)窗或開(kāi)門(mén)會(huì)導(dǎo)致冷風(fēng)滲透，靠近外窗和門(mén)的學(xué)生會(huì)有吹風(fēng)感，在嚴(yán)寒地區(qū)冬季，這種冷風(fēng)對(duì)人體熱舒適的影響非常大。

在過(guò)渡季節(jié)，學(xué)生的接受度則相較于教室要更高一點(diǎn)，這也是因?yàn)閷W(xué)生更需要宿舍的環(huán)境相較于教室等公共建筑能夠更溫暖一些。而到了夏季，因?yàn)樗奚岐M小，通風(fēng)不暢，北方天氣又較為干燥，室內(nèi)溫度在大多時(shí)間里超過(guò)了學(xué)生的熱舒適范圍。

寒冷地區(qū)宿舍內(nèi)學(xué)生熱舒適情況與嚴(yán)寒地區(qū)大致相同，寒冷地區(qū)的學(xué)生也不能忍受夏季宿舍室內(nèi)的高溫環(huán)境[28]，這與宿舍設(shè)計(jì)有一定的關(guān)系，嚴(yán)寒地區(qū)與寒冷地區(qū)宿舍設(shè)計(jì)均偏向保溫方面，主要以冬季及和過(guò)渡季節(jié)的學(xué)生熱舒適為主，犧牲了夏季室內(nèi)熱環(huán)境的合理調(diào)節(jié)，導(dǎo)致大部分學(xué)生在夏季的室內(nèi)熱環(huán)境滿(mǎn)意度偏低，且會(huì)主要采取使用空調(diào)或晝夜開(kāi)窗的方法來(lái)調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境，來(lái)加強(qiáng)室內(nèi)空氣對(duì)流[29]?？梢?jiàn)，在嚴(yán)寒地區(qū)和寒冷地區(qū)的學(xué)生宿舍進(jìn)行室內(nèi)熱環(huán)境及人體熱舒適調(diào)查研究中，如果要對(duì)宿舍熱舒適進(jìn)行全方位的評(píng)價(jià)，針對(duì)不同季節(jié)進(jìn)行判斷相當(dāng)重要，這是因?yàn)閲?yán)寒地區(qū)和寒冷地區(qū)的學(xué)生們?cè)诓煌募竟?jié)里，對(duì)宿舍熱環(huán)境的主觀期待是不一樣的。

4.2 夏熱冬冷地區(qū)、夏熱冬暖地區(qū)與溫和地區(qū)

在夏熱冬冷地區(qū)，學(xué)生宿舍的熱舒適問(wèn)題則更為明顯。張啟寧[30]通過(guò)對(duì)合肥地區(qū)的高校宿舍進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)和問(wèn)卷調(diào)查以及分析得出，宿舍室內(nèi)熱舒適存在以下問(wèn)題：夏季宿舍隔熱性能差，從而室內(nèi)溫度高；夏季宿舍內(nèi)的通風(fēng)差，不合理的通風(fēng)導(dǎo)致熱量不能散出；冬季宿舍保溫性能差，從而使冬季室內(nèi)溫度低造成人體舒適度下降：建筑的門(mén)窗氣密性不足使冷風(fēng)滲透現(xiàn)象嚴(yán)重。晏旺[31]結(jié)合了實(shí)測(cè)熱感覺(jué)投票值TSV與PMVe預(yù)測(cè)模型進(jìn)行分析，得出的結(jié)論也基本印證了這一觀點(diǎn)：在夏季，學(xué)生的期望溫度比預(yù)測(cè)所得熱中性溫度低，學(xué)生期望更涼爽的環(huán)境；而在冬季，學(xué)生的期望溫度比預(yù)測(cè)所得熱中性溫度高，學(xué)生期望更溫暖的環(huán)境。

由此可見(jiàn)，夏熱冬冷地區(qū)的宿舍建筑所存在的主要問(wèn)題是維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱。而在學(xué)生普遍對(duì)宿舍室內(nèi)熱環(huán)境不滿(mǎn)意的情況下，也必然會(huì)采取一定的適應(yīng)行為。在進(jìn)行夏熱冬冷地區(qū)的宿舍熱舒適研究時(shí)，將這些行為也加以考慮，則會(huì)使得研究所得學(xué)生熱舒適范圍更為合理。

夏熱冬暖地區(qū)和溫和地區(qū)的學(xué)生宿舍不用考慮室內(nèi)的保溫，在冬季，這些地區(qū)的學(xué)生對(duì)宿舍室內(nèi)熱環(huán)境滿(mǎn)意度較高，陰壯琴[32]等人采取了問(wèn)卷調(diào)查及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的方式，并以PMV、MTS與標(biāo)準(zhǔn)有效溫度SET為主要熱舒適指標(biāo)對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，并判斷出在冬季，學(xué)生在宿舍所測(cè)得的MTS基本都大于PMV，溫度越低，差值越明顯。這是因?yàn)榛赑MV制定的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)并不完全適用于我國(guó)的夏熱冬暖地區(qū)和溫和地區(qū)這種濕熱地區(qū)。同時(shí)他們將實(shí)測(cè)學(xué)生熱不滿(mǎn)意率與PMV-PPD回歸方程所得預(yù)測(cè)熱不滿(mǎn)意率進(jìn)行了比較，實(shí)測(cè)值比預(yù)測(cè)值要低得多，說(shuō)明學(xué)生對(duì)夏熱冬暖地區(qū)冬季的宿舍室內(nèi)熱環(huán)境還是比較滿(mǎn)意的。而利一峰[33]著重研究了夏季有空調(diào)情況下宿舍室內(nèi)熱舒適的情況，問(wèn)卷調(diào)查得到，學(xué)生大多數(shù)對(duì)室內(nèi)熱環(huán)境表示滿(mǎn)意或可以接受，但問(wèn)卷中濕感覺(jué)為有點(diǎn)干的比例占41.0%，而對(duì)室內(nèi)濕感覺(jué)表示舒適的僅占29.5%。究其原因是由于學(xué)生宿舍空調(diào)的設(shè)定溫度普遍過(guò)低，這也從側(cè)面反映了學(xué)生降低室內(nèi)空調(diào)設(shè)定溫度，導(dǎo)致室內(nèi)空氣偏干燥。

4.3 小結(jié)

現(xiàn)在宿舍熱舒適仍存在有許多的問(wèn)題，在嚴(yán)寒地區(qū)和寒冷地區(qū)，宿舍通風(fēng)設(shè)計(jì)差，在夏季時(shí)，室內(nèi)熱輻射不能很好的散發(fā)，導(dǎo)致大多數(shù)學(xué)生不能忍受室內(nèi)的高溫環(huán)境；而夏熱冬冷地區(qū)大部分宿舍不僅夏季室內(nèi)通風(fēng)差溫度高導(dǎo)致學(xué)生舒適度下降，而且還存在冬季維護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能不足室內(nèi)溫度低導(dǎo)致學(xué)生舒適度下降的情況；夏熱冬暖地區(qū)和溫和地區(qū)存在的問(wèn)題不是很明顯，絕大部分學(xué)生對(duì)宿舍室內(nèi)熱環(huán)境表示滿(mǎn)意，但也有夏季空調(diào)溫度過(guò)低導(dǎo)致室內(nèi)空氣干燥，從而一定程度上降低學(xué)生舒適度的現(xiàn)象?？傮w來(lái)說(shuō)，宿舍作為學(xué)生在校期間使用時(shí)間最久的休居住場(chǎng)所，受季節(jié)，也就是室外熱環(huán)境影響非常大，無(wú)論在哪種地區(qū)，在對(duì)其進(jìn)行舒適度評(píng)價(jià)時(shí)應(yīng)該盡量收集測(cè)量到各個(gè)季節(jié)的數(shù)據(jù)，再加以比較分析，才能準(zhǔn)確且全面地得出結(jié)論。

5 結(jié)論

我國(guó)綠色建筑與綠色校園發(fā)展較國(guó)外來(lái)說(shuō)比較緩慢，現(xiàn)有校園建筑室內(nèi)熱舒適都存在著一定的問(wèn)題，而且不同熱工分區(qū)、不同建筑類(lèi)型的建筑在不同的季節(jié)里所表現(xiàn)出來(lái)的問(wèn)題都有相當(dāng)顯著的差異，這給以后校園建筑室內(nèi)熱環(huán)境的改造帶來(lái)了一定的難度。

同時(shí)因?yàn)槿梭w本身對(duì)環(huán)境的習(xí)慣與心理預(yù)期的原因，來(lái)自不同地區(qū)的學(xué)生們對(duì)熱環(huán)境的感知有所差異，北方學(xué)生對(duì)熱的敏感度要高于南方學(xué)生，而南方學(xué)生對(duì)冷的敏感度則要高于北方學(xué)生。南北方學(xué)生對(duì)環(huán)境變化的感知不同，再加上季節(jié)變化的影響，導(dǎo)致學(xué)生們對(duì)室內(nèi)熱環(huán)境的舒適需求是動(dòng)態(tài)變化的，而現(xiàn)有的大部分高校建筑并沒(méi)有辦法滿(mǎn)足這種動(dòng)態(tài)需求。

因此，我國(guó)校園建筑室內(nèi)熱環(huán)境在進(jìn)行研究改造時(shí)要對(duì)不同季節(jié)、不同建筑類(lèi)型、不同熱工分區(qū)的校園建筑室內(nèi)熱環(huán)境情況進(jìn)行綜合對(duì)比，有針對(duì)性地采取加強(qiáng)措施。更重要的是，校園建筑室內(nèi)熱舒適的研究應(yīng)該著重分析學(xué)生們對(duì)各種熱環(huán)境因素的適應(yīng)性和不同學(xué)生之間的差異性，并多利用數(shù)學(xué)模型統(tǒng)合數(shù)據(jù)，結(jié)合當(dāng)?shù)責(zé)岘h(huán)境分析各種主要因素對(duì)熱舒適的影響程度，并最終結(jié)合使用者主觀熱感受與客觀熱環(huán)境條件來(lái)對(duì)室內(nèi)熱舒適情況進(jìn)行模擬調(diào)查。這樣才能夠更精確得出在本地區(qū)最適合絕大多數(shù)學(xué)生使用的室內(nèi)熱環(huán)境條件參數(shù)，從而打造更舒適、更節(jié)能的、更高效的校園環(huán)境。