基于PMV-PPD指标对学生宿舍热湿环境的评价

王晨阳 林成楷 程远达

摘 要：本文基于室内热湿环境评价中的热感指标PMV与预测不满意率PPD这一指标的基础上，通过网上问卷问卷、实地考察以及数值计算等方式得出PMV-PPD数值。从三个方面对室内热湿环境进行了较为系统的评价。依据民用建筑室内热湿环境评价标准GB50785-2012对太原理工大学学生宿舍进行热湿环境评价。

关键词：室内热湿环境评价;热感指标;预测不满意

Abstract： Based on the index of PMV and PPD in indoor thermal and humid environment assessment， the PMV-PPD value is obtained through online questionnaire， field investigation and numerical calculation. The indoor thermal and humid environment was evaluated systematically from three aspects. According to the evaluation standard of indoor thermal and humid environment of civil buildings （GB 50785-2012）， the thermal and humid environment of the dormitory of Taiyuan University of technology was evaluated.

Key words： indoor thermal and humid environment assessment; thermal sensitivity index; unsatisfactory prediction

0.引言

随着当今我国科学技术与经济的发展，如何去提供与维持舒适的室内热环境已经成为当今学者的一个重大研究课题。Fanger教授在1970时候根据人体热平衡方程提出了PMV概念，目前已经在室内热湿环境评价标准中得到广泛使用[1]。

太原属北温带大陆性气候，夏季炎热多雨，冬季寒冷干燥。年平均气温9.5℃，无霜期平均202天，年均降水量456毫米。年平均温度为9.5℃，一月平均温度为-6.4℃，七月平均温度为23℃。本文中所调研的学生宿舍位于太原理工大学迎西校区位于汾河西畔，湿度受汾河影响较大，在研究中应充分考虑其带来的影响。因此本文主要通过问卷调查、实地考察与数值计算等方式得到宿舍室内PMV-PPD指标的数值。通过对获取的指标数值进行合理分析，从而对室内热湿环境做出合理、客观的评价。

1.热舒适调查问卷结果分析

1.1 PMV指标与PPD指标

人体热舒适是对周围热湿环境的直接主观感受，丹麦工业大学Fanger教授在研究室内热舒适性时，根据热平衡的原理制定了ISO-7730标准，提出了一个对热舒适较为可观的一个评价标准即PMV（Predicted Mean Vote），PMV取不同值的时候对应的ASHRAE中冷热感尺度如下表1。

不同人由于受到生理以及心理的影响，及时在相同情况下对热舒适的感受也不尽相同，因此又提出的另外一个评价标准即PPD（Predicted Percentage of Dissatisfied），如图1所示，给出了PMV与PPD的关系，该曲线反应出了即使人体在舒适条件PMV=0情况下，也有5%的人群会感到不满意[2]。

1.2调查对象分析

这里针对网上搜集的调查问卷结果以及实地考察，从而对数据进行分析处理。这次调查共有33人填写了问卷调查，其中男性有17人，女性有16人，所有调查对象均为太原理工大学学生，具有丰富的宿舍生活经验。调查问卷数量为33份。根据GB50785-2012規定，有效问卷数≥30即可认为此次调查有效。

1.3调查结果分析

本次调查周期为48h，对于各个时间段的室外温差以及室内温湿度变化受太阳辐射照度、天气变化以及室内人员分布等多重因素的影响。故只能进行在PMV-PPD的计算中，选取一组典型的特征值作为室内温湿度参数进行探究。

根据图2整体热感觉饼状图分析，60.6%的被调查者的室内热感觉为适中，12.1%的被调查者认为室内冷，15.2%的被调查者认为室内较冷;3.0%的被调查者认为室内温度较暖，6.1%的被调查者认为室内暖，3.0%认为室内热感觉为热。

据图3热湿环境评价饼状图，热湿环境总体评价等级依次为0到10级，10级为热湿环境感觉最好，0级为热湿环境感觉最差，其余等级依次递减，9.1%的被调查者的室内热湿环境等级最好，同样也有9.1%的被调查者的室内热湿环境等级最差。

从上述分析可以看出，在冬季这种气候下，大部分人对于宿舍热感觉适中，仅有少部分人存在较热或较冷的情况。可能是由于身体出现发热头晕或是没有携带足够的服装热阻，不能对调查问卷中的问题做出准确的判断导致的。

2.实地测量分析

2.1测量原理

PMV在稳态的环境下的计算公式如下：

由于上式中变量过多，测量起来比较困难，故需要对其进行一些假设（依据GB50785-2012）[3]：

（1）斜倚时M=46.52W/m2;坐姿放松时，M=58.15W/m2;坐姿活动时（办公室、居住环境、学校、实验室）M=69.78W/m2;立姿放松时M=81.41W/m2;立姿轻度活动时（购物、实验室工作、轻体力劳动）M=93.04W/m2;立姿中度劳动时（商场售货、家务劳动、机械工作等）M=116.30W/m2;