寒冷地區(qū)被動(dòng)房冬季室內(nèi)熱舒適評(píng)價(jià)模型

周涵宇,劉剛,王立雄,劉魁星

(天津大學(xué)a.建筑學(xué)院;b.天津市建筑物理環(huán)境與生態(tài)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,天津 300072)

被動(dòng)房需要同時(shí)解決室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量及建筑節(jié)能減排的問(wèn)題[1],減小人體熱舒適需求與室外環(huán)境的差異是被動(dòng)房設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。被動(dòng)房主要通過(guò)被動(dòng)技術(shù)來(lái)保證室內(nèi)環(huán)境舒適,利用室外自然環(huán)境對(duì)室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行調(diào)節(jié),具有較強(qiáng)的獨(dú)立性,室內(nèi)環(huán)境受室外環(huán)境影響大,同時(shí)人體的熱舒適反應(yīng)也和普通建筑不同,研究表明,自然通風(fēng)建筑的人體舒適區(qū)間遠(yuǎn)大于空調(diào)建筑[2-3]。Toe等[4]調(diào)查了使用被動(dòng)冷卻技術(shù)的馬來(lái)西亞建筑,發(fā)現(xiàn)使用被動(dòng)式設(shè)計(jì)可減少熱不適,但無(wú)法確保整天的熱舒適度。丁穎慧等[5]研究發(fā)現(xiàn),被動(dòng)房中用戶在熱適應(yīng)過(guò)程中采取的調(diào)節(jié)方式更加多樣和主動(dòng),如通過(guò)調(diào)節(jié)遮陽(yáng)和通風(fēng)來(lái)改善室內(nèi)環(huán)境[6-8]。我國(guó)傳統(tǒng)民居中大量使用了被動(dòng)技術(shù),Chengcheng Xu等[9]調(diào)研了南京地區(qū)傳統(tǒng)民居的居民熱舒適度和適應(yīng)行為,發(fā)現(xiàn)居民采用一系列熱適應(yīng)行為來(lái)擴(kuò)展他們的熱舒適區(qū),對(duì)惡劣環(huán)境的耐受性更強(qiáng)。在對(duì)人體熱舒適的研究中,應(yīng)用最普遍的是Fanger教授的PMV/PPD模型[10],但它在非空調(diào)環(huán)境中的適用性有局限,考慮到人體的心理、生理和行為適應(yīng)性,自然通風(fēng)建筑需要對(duì)PMV模型進(jìn)行修正,不同氣候區(qū)、建筑類型及人員組成均有不同的修正系數(shù),前人已針對(duì)不同條件等做了大量的研究[11-13],這些研究大多針對(duì)普通住宅及公共建筑。冬季供暖是我國(guó)寒冷地區(qū)建筑能耗的最主要組成部分,通過(guò)建立寒冷地區(qū)冬季被動(dòng)房的熱舒適模型,可以為冬季建筑熱環(huán)境的評(píng)價(jià)與設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確的依據(jù),在保證室內(nèi)熱舒適的基礎(chǔ)上降低采暖能耗。

目前,寒冷地區(qū)被動(dòng)房熱舒適的研究中,尚存在以下問(wèn)題:

1)寒冷地區(qū)冬季室外溫度低,單純使用被動(dòng)技術(shù)能否保證室內(nèi)熱舒適有待探討,在只使用被動(dòng)技術(shù)與主被動(dòng)技術(shù)配合的情況下,用戶的熱舒適狀態(tài)有何不同值得討論。

2)舒適度的研究中多為物理環(huán)境因素對(duì)熱舒適的影響,對(duì)于被動(dòng)房,人體自身心理調(diào)節(jié)和行為調(diào)節(jié)也是影響舒適度的主要因素。

3)每項(xiàng)熱舒適適應(yīng)性修正模型都有地域性、建筑類型、生活習(xí)慣、人員組成等局限,關(guān)于寒冷地區(qū)被動(dòng)房的室內(nèi)熱舒適研究較少,有必要制定針對(duì)性更強(qiáng)的舒適度標(biāo)準(zhǔn)。

針對(duì)上述問(wèn)題,以天津地區(qū)某被動(dòng)房為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試、問(wèn)卷調(diào)查、回歸分析、模型修正等方法,對(duì)比寒冷地區(qū)冬季被動(dòng)房開(kāi)供暖與不開(kāi)供暖工況下的人體熱舒適,得到適用于該條件的熱環(huán)境評(píng)價(jià)模型。

1 研究方案

1.1 調(diào)研對(duì)象概述

天津具有寒冷地區(qū)的典型氣候特征,選取天津大學(xué)被動(dòng)式太陽(yáng)房實(shí)驗(yàn)室為研究對(duì)象,如圖1所示。該實(shí)驗(yàn)室以太陽(yáng)能十項(xiàng)全能競(jìng)賽作品sunflower為原型,通過(guò)分析寒冷地區(qū)被動(dòng)房設(shè)計(jì)原則進(jìn)行再設(shè)計(jì),建立典型寒冷地區(qū)被動(dòng)房實(shí)驗(yàn)室,建筑類型定為辦公建筑。建筑采用緊湊的矩形平面,東西長(zhǎng)10 m,南北進(jìn)深7.2 m,層高2.9 m,凈高2.5 m,其體型系數(shù)為0.85。外墻采用結(jié)構(gòu)保溫板系統(tǒng),平均傳熱系數(shù)為0.18 W/(m2·K)。外門(mén)窗采用三層Low-e真空玻璃與木框,平均傳熱系數(shù)為1.2 W/(m2·K),被動(dòng)節(jié)能率65%,高于節(jié)能建筑節(jié)能率50%的標(biāo)準(zhǔn)。被動(dòng)房冬季采用地板輻射供暖[14-15]。

圖1 被動(dòng)房平面圖Fig.1 Passive house plan

1.2 熱環(huán)境參數(shù)測(cè)試

測(cè)試時(shí)間為2016年11月10日—2017年1月10日,在每天10:00—16:00進(jìn)行,研究被動(dòng)房在節(jié)能基礎(chǔ)上不同溫度下用戶的熱感覺(jué),推遲供暖時(shí)間。其中,11:10—12:10無(wú)供暖,研究冬季無(wú)供暖工況下人員的熱感覺(jué);12:10—1:10對(duì)實(shí)驗(yàn)房供暖,研究冬季在不同溫度條件下被試的反應(yīng)。所有時(shí)間段內(nèi)樣本時(shí)間分布均勻,有供暖與無(wú)供暖情況各得到110份問(wèn)卷。被試在進(jìn)入室內(nèi)至少30 min后進(jìn)行測(cè)試,給予足夠的穩(wěn)定時(shí)間使身體適應(yīng)當(dāng)前環(huán)境,保證實(shí)驗(yàn)過(guò)程中溫度等環(huán)境參數(shù)變化速率較小,減少環(huán)境變化對(duì)熱舒適的影響。測(cè)試儀器布置在房間中心位置,高度1.5 m處。使用TSI model 9545熱線風(fēng)速儀測(cè)量相對(duì)濕度、空氣溫度和風(fēng)速,KIMO TM200黑球溫度計(jì)測(cè)量黑球溫度。

1.3 主觀問(wèn)卷調(diào)查

采用不同對(duì)象、不同時(shí)間在該建筑的1—4區(qū)域內(nèi)進(jìn)行熱感覺(jué)問(wèn)卷調(diào)查,各區(qū)域樣本分布均勻。測(cè)試期間門(mén)窗及遮陽(yáng)的開(kāi)閉完全由受試者自行決定,被試者已知此實(shí)驗(yàn)環(huán)境為被動(dòng)太陽(yáng)房,了解被動(dòng)房調(diào)控原理,得知它能夠很好地提高室內(nèi)溫度,使之接近舒適區(qū)。調(diào)研問(wèn)卷基于Appendix E,Thermal Survey of Standard[16],內(nèi)容包括被試個(gè)人基本信息,如年齡、性別、在建筑里的位置等;其次是衣著及活動(dòng)狀態(tài),分別對(duì)應(yīng)PMV模型里的衣阻及代謝率;以及被試的主觀評(píng)價(jià),包括對(duì)當(dāng)前熱環(huán)境的熱感覺(jué)投票和熱期望投票,熱感覺(jué)投票采用ASHRAE七級(jí)標(biāo)尺,熱期望投票采用三級(jí)標(biāo)尺;問(wèn)卷還增設(shè)當(dāng)前房間的使用狀態(tài)調(diào)查,如門(mén)窗及遮陽(yáng)的開(kāi)閉狀態(tài)。

2 調(diào)研結(jié)果統(tǒng)計(jì)與分析

2.1 被試者基本信息

被試人員均為20～30歲的研究生,男生占67%,女生占33%,供暖工況下平均衣阻為0.82,無(wú)供暖工況下平均衣阻為0.91。

2.2 熱環(huán)境參數(shù)統(tǒng)計(jì)

在發(fā)放問(wèn)卷的時(shí)間段內(nèi),記錄被動(dòng)房室內(nèi)的熱環(huán)境情況,每隔10 s自動(dòng)記錄3組數(shù)據(jù),然后取平均值,統(tǒng)計(jì)各參數(shù)如表1所示。

表1 被動(dòng)房冬季整體熱環(huán)境參數(shù)Table 1 Overall thermal environment parameters of passive house in winter

將被動(dòng)房冬季熱環(huán)境參數(shù)與現(xiàn)有規(guī)范進(jìn)行對(duì)比,了解被動(dòng)房實(shí)驗(yàn)室的熱環(huán)境情況。根據(jù)《中等熱環(huán)境PMV和PPD指數(shù)的測(cè)定及熱舒適條件的規(guī)定》(GB/T 18049—2000),對(duì)于冬季有供熱工況下,主要進(jìn)行坐姿活動(dòng)的人員,其舒適條件如下:作業(yè)溫度在20～24℃(22℃±2℃);風(fēng)速≤0.15 m/s;相對(duì)濕度為30%～70%。測(cè)試期內(nèi)各物理環(huán)境范圍均比規(guī)范要求廣,可得到冬季各環(huán)境情況下用戶的熱感覺(jué)。供暖工況下,空氣溫度平均值略高于規(guī)范要求,無(wú)供暖工況下溫度較低;供暖工況下風(fēng)速平均值在規(guī)范要求范圍內(nèi),無(wú)供暖工況下風(fēng)速略高;由于寒冷氣候區(qū)冬季供暖季室內(nèi)濕度普遍不足,供暖工況下相對(duì)濕度略低于規(guī)范要求,而無(wú)供暖工況下相對(duì)濕度平均值在規(guī)范要求范圍內(nèi)。

2.3 主觀問(wèn)卷結(jié)果統(tǒng)計(jì)

2.3.1 熱感覺(jué)投票

由圖2可以看出,被試熱感覺(jué)投票符合正態(tài)分布,無(wú)供暖工況下被試偏涼,供暖工況下被試偏熱。根據(jù)ISO推薦的可接受熱感覺(jué)區(qū)間,無(wú)供暖工況下投票在-1～+1之間比例的占76.27%,供暖工況下占93.10%,大部分人認(rèn)為熱環(huán)境可接受,無(wú)供暖工況下對(duì)熱環(huán)境的接受度明顯較低。

圖2 熱感覺(jué)投票頻率分布圖Fig.2 Frequency distribution of thermal sensory voting

2.3.2 熱期望投票

如圖3所示,根據(jù)溫度期望投票結(jié)果,無(wú)供暖工況下44%的人希望溫度升高,說(shuō)明單純通過(guò)被動(dòng)技術(shù)無(wú)法完全滿足被動(dòng)房冬季熱舒適,而供暖工況下88%的人認(rèn)為溫度不需改變,使用者對(duì)溫度的滿意程度較高。

圖3 熱期望投票頻率分布圖Fig.3 Frequency distribution of thermal expected voting

根據(jù)風(fēng)速期望投票結(jié)果,有無(wú)供暖工況下均有超過(guò)80%的人認(rèn)為風(fēng)速不需要改變,說(shuō)明使用者對(duì)當(dāng)前的風(fēng)環(huán)境接受程度較高。根據(jù)濕度期望投票結(jié)果,無(wú)供暖工況下有42%的人期望濕度提高,供暖工況下有59%的人期望濕度提高,說(shuō)明被動(dòng)房冬季室內(nèi)相對(duì)濕度過(guò)低,供暖工況下濕度更低,符合寒冷氣候區(qū)的氣候特點(diǎn)及其建筑室內(nèi)濕度的普遍現(xiàn)狀。

2.4 用戶調(diào)節(jié)行為統(tǒng)計(jì)

2.4.1 開(kāi)啟率統(tǒng)計(jì)

如圖4所示,整體來(lái)看,為保持冬季較高的室溫,所有門(mén)窗的開(kāi)啟率都很低,無(wú)供暖工況下所有門(mén)窗的整體開(kāi)啟率為5%,供暖工況下為10%。側(cè)窗均為懸窗,側(cè)窗1正對(duì)主要工作區(qū),無(wú)供暖情況下開(kāi)啟率為3%,有供暖情況下開(kāi)啟率為6%;側(cè)窗2由于窗戶較重,無(wú)供暖情況下無(wú)開(kāi)啟,有供暖情況下開(kāi)啟率僅為1%;側(cè)窗3為北向唯一的小窗,且建筑北側(cè)為輔助空間,此窗作為通風(fēng)換氣窗,開(kāi)啟率最高,無(wú)供暖情況下為17%,有供暖情況下為36%;門(mén)1、門(mén)2為平開(kāi)門(mén),門(mén)1為主要入口,開(kāi)啟率較高,無(wú)供暖情況下為12%,有供暖情況下為10%;門(mén)2主要影響區(qū)域3的熱環(huán)境,無(wú)供暖情況下為2%,有供暖情況下為5%;天窗設(shè)置有電動(dòng)開(kāi)窗器,但相對(duì)于其他門(mén)窗開(kāi)啟的便利性仍較低,無(wú)供暖情況下無(wú)開(kāi)啟,有供暖情況下為1%。以上分析可以看出,由于無(wú)供暖情況室內(nèi)溫度較低,為避免帶來(lái)更多的冷量,開(kāi)啟率更低。

圖4 門(mén)窗開(kāi)啟率頻率分布圖Fig.4 Frequency distribution of door and window opening rate

2.4.2 遮陽(yáng)率統(tǒng)計(jì)

如圖5所示,有供暖與無(wú)供暖情況分布規(guī)律較為一致,總體來(lái)看,側(cè)窗1:由于區(qū)域1為紙質(zhì)閱讀區(qū),照度要求較高,所以低遮陽(yáng)率的情況比較多。側(cè)窗2:由于區(qū)域3為電腦工作區(qū),照度要求低,所以高遮陽(yáng)率的情況較多。門(mén)1:南向大面積的透明材質(zhì),易產(chǎn)生眩光,所以高遮陽(yáng)率的情況較多。其余門(mén)窗對(duì)應(yīng)的區(qū)域沒(méi)有特殊的光環(huán)境要求,遮陽(yáng)狀態(tài)分布較均勻。所有門(mén)窗在遮陽(yáng)率為0～25%時(shí)的比率,無(wú)供暖工況為31%,供暖工況為17%;遮陽(yáng)率為75%～100%時(shí),無(wú)供暖工況為27%,供暖工況為37%。在光環(huán)境舒適的基礎(chǔ)上,無(wú)供暖情況由于室內(nèi)溫度較低,為獲得更多的太陽(yáng)輻射帶來(lái)熱量,側(cè)窗及天窗低遮陽(yáng)率的情況明顯更多。

圖5 遮陽(yáng)率統(tǒng)計(jì)Fig.5 Statistics of shading rate

3 熱舒適模型

3.1 熱舒適模型對(duì)比

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)及問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果,建立基于實(shí)際熱感覺(jué)的TSV模型,將其與Fanger提出的原始PMV模型對(duì)比,分析兩者的差異。使用溫度頻率法[17]對(duì)操作溫度以每1℃為間隔來(lái)劃分溫度區(qū)間,然后,將每個(gè)區(qū)間內(nèi)的平均熱感覺(jué)投票與操作溫度平均值進(jìn)行回歸分析,得到實(shí)際平均熱感覺(jué)投票與室內(nèi)操作溫度關(guān)系的曲線。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)及問(wèn)卷調(diào)查,得到PMV模型里的空氣溫度、相對(duì)濕度、風(fēng)速、平均輻射溫度、衣阻及代謝率這6個(gè)物理量,代入PMV模型中,得到相應(yīng)的預(yù)測(cè)熱感覺(jué)投票值。同樣采用溫度頻率法,將預(yù)測(cè)熱感覺(jué)投票值與操作溫度做回歸分析,得到預(yù)測(cè)平均熱感覺(jué)投票與室內(nèi)操作溫度關(guān)系的曲線,如圖6所示。

圖6 TSV模型與PMV模型對(duì)比Fig.6 Comparison of TSV model and PMV model

通過(guò)圖6所示的回歸分析曲線,得到被動(dòng)房被調(diào)查者的冬季預(yù)測(cè)/實(shí)際熱感覺(jué)投票與操作溫度關(guān)系式。其中,y為預(yù)測(cè)/實(shí)際熱感覺(jué)投票(PMV/TSV);x為操作溫度(top),℃。當(dāng)TSV或PMV為0時(shí),得到被動(dòng)房冬季中性溫度。據(jù)研究預(yù)計(jì)不滿意者的百分?jǐn)?shù)(PPD)≤20%(對(duì)應(yīng)TSV/PMV為-1～+1)為可接受熱環(huán)境 ,當(dāng)TSV/PMV為-1～+1時(shí)得到可接受溫度范圍。

表2 熱舒適模型對(duì)比Table 2 Comparison of Thermal Comfort Models

3.2 模型差異性分析

圖6顯示,被動(dòng)房冬季供暖工況下TSV曲線與PMV曲線幾乎一致,而無(wú)供暖工況下TSV曲線與PMV曲線差異較大,兩曲線斜率差異明顯,形成“剪刀差”。無(wú)供暖工況下實(shí)際可接受溫度范圍要比預(yù)測(cè)可接受溫度范圍大,TSV曲線斜率比PMV曲線斜率小,說(shuō)明實(shí)際熱感覺(jué)不如預(yù)測(cè)的熱感覺(jué)敏感。

被動(dòng)房不同于空調(diào)建筑最大特點(diǎn)是它營(yíng)造了一個(gè)更加接近自然的動(dòng)態(tài)環(huán)境,在無(wú)供暖工況下,用戶為達(dá)到自身舒適性,會(huì)更加主動(dòng)地通過(guò)自我行為意識(shí)來(lái)調(diào)節(jié)。因此,存在環(huán)境適應(yīng)性,包括心理、行為和生理上的適應(yīng),當(dāng)人們能夠主動(dòng)對(duì)環(huán)境進(jìn)行調(diào)控時(shí),會(huì)提高對(duì)環(huán)境的滿意程度,相應(yīng)的舒適溫度范圍也會(huì)變寬。心理適應(yīng)性調(diào)節(jié)作用:由于被試已知該建筑為被動(dòng)房,在潛意識(shí)中對(duì)環(huán)境的舒適溫度預(yù)期不高,導(dǎo)致被動(dòng)房的舒適溫度范圍大于空調(diào)房間。行為適應(yīng)性調(diào)節(jié)作用:在被動(dòng)房里,人們的自我調(diào)節(jié)意識(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于空調(diào)房間[5],根據(jù)前文分析,冬季無(wú)供暖工況下為減少熱損失,門(mén)窗開(kāi)啟率比供暖工況下低1/2,為獲得更多的太陽(yáng)得熱,無(wú)供暖工況下遮陽(yáng)率大大低于供暖工況,用戶通過(guò)對(duì)門(mén)窗、遮陽(yáng)、天窗等被動(dòng)措施的自行調(diào)控來(lái)改善室內(nèi)環(huán)境,有利于提高對(duì)環(huán)境的接受度,導(dǎo)致熱舒適范圍也相應(yīng)擴(kuò)大。

4 無(wú)供暖工況模型修正

PMV模型可以預(yù)測(cè)寒冷氣候區(qū)被動(dòng)房冬季供暖工況下人體的熱感覺(jué),但不能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)無(wú)供暖工況下人體的熱感覺(jué),需要對(duì)其進(jìn)行修正。主要有2種PMV模型的適應(yīng)性修正方法。1)為使PMV模型能夠適用于自然通風(fēng)建筑,Fanger教授[18]提出期望因子e來(lái)修正PMV模型;2)姚潤(rùn)明在Humphreys研究的基礎(chǔ)上,將黑箱法引入人體熱調(diào)節(jié)模型中,提出aPMV模型[19]。本節(jié)選用這2種修正方法進(jìn)行對(duì)比,通過(guò)求取PMV修正模型的期望因子e[20]和適應(yīng)性PMV模型的適應(yīng)系數(shù)λ[21],得到寒冷地區(qū)被動(dòng)房的熱感覺(jué)評(píng)價(jià)模型。

4.1 帶期望因子的PMV修正模型

非穩(wěn)態(tài)環(huán)境下,人們的實(shí)際熱感覺(jué)與PMV預(yù)測(cè)值的偏離出現(xiàn)“剪刀差”現(xiàn)象[21]。據(jù)此,Fanger考慮了人體心理適應(yīng)性,提出了期望因子e,用來(lái)修正當(dāng)量穩(wěn)態(tài)空調(diào)條件下計(jì)算出來(lái)的PMV,得到修正模型:

給出e的取值區(qū)間為0.5～1[11],并根據(jù)氣候條件和空調(diào)普及狀況對(duì)自然通風(fēng)建筑分類,將用戶熱期望分為高、中、低三級(jí),對(duì)應(yīng)不同期望因子e值(0.9～1.0,0.7～0.9,0.5～0.7)?？照{(diào)越不普及,熱期望越低,對(duì)應(yīng)的期望因子越低。

根據(jù)最小二乘法,PMV修正模型的期望因子e值由以下方程進(jìn)行計(jì)算[22]:

其中,N為總數(shù)據(jù)組數(shù)。

根據(jù)溫度頻率法,以1℃為溫度間隔對(duì)操作溫度分組,將各組的TSV和PMV平均值代入式(2),得到PMV修正模型的期望因子e=0.47。

結(jié)果顯示,根據(jù)Fanger給出不同建筑類型、氣候條件下PMV修正因子e值的參考范圍,寒冷氣候區(qū)被動(dòng)房冬季無(wú)供暖工況下的熱期望比最低期望等級(jí)還要低。由于超出修正因子e的取值范圍,該修正模型不適用。

4.2 適應(yīng)性PMV修正模型

姚潤(rùn)明將自動(dòng)控制理論中的反饋調(diào)節(jié)機(jī)制引入人體熱舒適調(diào)節(jié)模型,把實(shí)際熱感覺(jué)投票TSV與預(yù)測(cè)熱感覺(jué)PMV之間的差異認(rèn)為是人體作出的適應(yīng)性自我調(diào)節(jié),即人體調(diào)節(jié)作用的負(fù)反饋,包括心理適應(yīng)與行為適應(yīng)。從而提出適應(yīng)性模型,引入適應(yīng)系數(shù)λ,該模型的計(jì)算結(jié)果為考慮了人體適應(yīng)性的實(shí)際熱感覺(jué)投票近似值。模型表達(dá)式為

適應(yīng)系數(shù)λ反映了不同工況下人體做出的反饋調(diào)節(jié)情況,λ的正負(fù)表示對(duì)熱環(huán)境反饋調(diào)節(jié)作用的方向,λ為正表示實(shí)際熱感覺(jué)投票TSV低于預(yù)測(cè)熱感覺(jué)投票P(pán)MV,λ為負(fù)表示實(shí)際熱感覺(jué)投票TSV高于預(yù)測(cè)熱感覺(jué)投票P(pán)MV。λ的絕對(duì)值大小表示對(duì)熱環(huán)境反饋調(diào)節(jié)作用的程度,適應(yīng)系數(shù)的數(shù)值越大,熱舒適的反饋?zhàn)饔迷綇?qiáng),PMV和TSV相差越大。

適應(yīng)系數(shù)λ的計(jì)算方程為[22]:

同樣根據(jù)溫度頻率法,以1℃為溫度間隔對(duì)操作溫度分組,將每組的TSV和PMV平均值代入式(4),得到適應(yīng)性PMV模型的適應(yīng)系數(shù)λ=-3.49。適應(yīng)系數(shù)λ為負(fù),說(shuō)明寒冷地區(qū)被動(dòng)房冬季無(wú)供暖工況下實(shí)際熱感覺(jué)高于預(yù)測(cè)熱感覺(jué),人體更不容易感到寒冷。適應(yīng)系數(shù)絕對(duì)值為3.49,與其他類型建筑對(duì)比,文獻(xiàn)[22]中得出寒冷地區(qū)高鐵站在秋末的適應(yīng)系數(shù)λ絕對(duì)值為0.40,文獻(xiàn)[23]中得出寒冷地區(qū)大型商業(yè)綜合體在冬季的適應(yīng)系數(shù)λ絕對(duì)值為0.35,可以看出寒冷地區(qū)被動(dòng)房冬季無(wú)供暖工況下人體的熱適應(yīng)反饋調(diào)節(jié)水平明顯高于其他類型建筑。

5 結(jié) 論

1)冬季無(wú)供暖工況下室內(nèi)平均空氣溫度為20.55℃,44%的人希望溫度升高,單純通過(guò)被動(dòng)技術(shù)無(wú)法完全滿足被動(dòng)房冬季熱舒適,當(dāng)室內(nèi)溫度低于無(wú)供暖工況舒適溫度18.96℃時(shí),需要開(kāi)啟供暖設(shè)備。

2)由于寒冷地區(qū)被動(dòng)房冬季無(wú)供暖工況下用戶對(duì)熱環(huán)境的心理適應(yīng)性強(qiáng),熱期望低,調(diào)節(jié)反饋?zhàn)饔脧?qiáng),可以適當(dāng)延長(zhǎng)過(guò)渡季時(shí)間。

3)寒冷地區(qū)被動(dòng)房冬季無(wú)供暖工況下實(shí)際可接受溫度范圍為18.96～30.23℃,比預(yù)測(cè)可接受溫度下限降低1.93℃。

4)冬季供暖工況下可以直接使用PMV模型預(yù)測(cè)用戶的熱感覺(jué),無(wú)供暖工況下需要對(duì)PMV模型進(jìn)行適應(yīng)性修正,結(jié)果表明,適應(yīng)性PMV模型更適合預(yù)測(cè)無(wú)供暖工況下寒冷地區(qū)被動(dòng)房冬季的熱舒適,即:。運(yùn)用該模型預(yù)測(cè)寒冷地區(qū)被動(dòng)房冬季無(wú)供暖工況下人體的熱舒適狀況,可確定過(guò)度季時(shí)間,有效判斷何時(shí)需要供暖,同時(shí)保證寒冷地區(qū)被動(dòng)房冬季的節(jié)能和熱舒適需求。