西南交通大學(xué)犀浦校區(qū)1號教學(xué)樓熱濕環(huán)境的分析

西南交通大學(xué) 四川成都 611756

摘要：高校教學(xué)樓的熱濕環(huán)境與教學(xué)活動(dòng)密切相關(guān)，通過對西南交大1號教學(xué)樓的熱濕環(huán)境進(jìn)行溫度和濕度測量，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，探究影響熱濕環(huán)境的因素，得出相關(guān)結(jié)論。

關(guān)鍵詞：熱濕環(huán)境；通風(fēng)干濕表；熱舒適；TSV投票

一、引言：

教室是進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)的主要場所，是教師進(jìn)行授課的重要場所。此外，熱濕環(huán)境對人體的健康、工作學(xué)習(xí)效率等具有顯著影響。因此，良好的教室熱濕環(huán)境對教師講課及學(xué)生聽課至關(guān)重要。本文通過測量影響室內(nèi)熱濕環(huán)境的各種參數(shù)，以及問卷調(diào)查的方式分析熱濕環(huán)境對人體熱舒適性的影響，為今后改善教室熱濕環(huán)境提供依據(jù)。

二、室內(nèi)熱濕環(huán)境和熱舒適分析：

室內(nèi)氣溫是表征室內(nèi)環(huán)境的主要指標(biāo)，它的高低影響人的冷熱感。據(jù)相關(guān)調(diào)查研究顯示：氣溫在25℃左右時(shí)，腦力勞動(dòng)工作效率最高；低于18℃或高于28℃，工作效率急劇下降，所以我們要盡量保持在25℃左右的溫度范圍內(nèi)。

而空氣濕度直接影響人體皮膚表面蒸發(fā)散熱，影響人體的熱舒適。濕度低，人體皮膚干燥，出現(xiàn)裂紋；而濕度過高，增加了皮膚的“黏著性”，從而導(dǎo)致熱不舒適感，影響人體熱舒適性。

由于熱感覺無法直接測量，因此我們利用TSV投票方式加以輔之，得出定量化的熱感覺評價(jià)。

三、教學(xué)樓地理環(huán)境：

教學(xué)樓的教室有內(nèi)側(cè)及外側(cè)之分，外側(cè)緊鄰校內(nèi)公路，視野開闊，空氣流動(dòng)暢通；而內(nèi)側(cè)教室處于矩形教學(xué)樓內(nèi)側(cè)，視野相對閉塞，空氣流動(dòng)受阻，外圍種有樹木。

四.實(shí)驗(yàn)儀器：通風(fēng)干濕表DHM2型

五.實(shí)驗(yàn)步驟及分析：

（一）教室熱濕環(huán)境及其熱感覺評價(jià)：

測量時(shí)間：2014--6--18 12：40～13：40

氣象參數(shù)：多云，微風(fēng)，最高氣溫32℃，最低氣溫21℃。

具體氣象：多云，無明顯日照，天氣悶熱。

本次實(shí)驗(yàn)測量選取了兩個(gè)不同樓層的教室，分別是2樓和5樓。針對不同的朝向，分別選取教室，外側(cè)教室視野開闊，而內(nèi)側(cè)教室視野相對閉塞，空氣流動(dòng)受阻。測點(diǎn)位于所測教室的中心。

由于實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)較多，實(shí)驗(yàn)結(jié)果在此不予刊出。

（二）實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：

1.室外溫度：

由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知：隨著樓層的增加，室外干球溫度逐漸上升，但是濕球溫度卻呈現(xiàn)下降趨勢。5樓由于受到大面積的陽光輻射，使得其溫度高于2樓。此外由于熱壓的作用，熱空氣不斷上升，造成5樓的溫度高于2樓的溫度。而2樓由于周圍種有樹木作為綠化，遮擋了大部分的陽光，而且樹木具有良好的蓄濕和蒸騰作用，加大了周圍環(huán)境的濕度。

2.同樓層熱濕環(huán)境分析：

（1）2樓：

由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知：在相同通風(fēng)形式（自然通風(fēng)）的情況下，處于教學(xué)樓外圍的教室相較于內(nèi)側(cè)的教室干球溫度更高，究其原因，外側(cè)教室所受陽光直射面積較大，而內(nèi)側(cè)教室由于樹木吸收部分陽關(guān)直射。此外，外側(cè)教室大氣流通能力較強(qiáng)，使得溫度與室外溫度相差不大。在相同方位的條件下，例如，處于教學(xué)樓外側(cè)的教室，僅在自然通風(fēng)形式作用下的教室的干球溫度高于在自然通風(fēng)形式與機(jī)械通風(fēng)形式（風(fēng)扇）共同作用下的干球溫度。開啟風(fēng)扇后，加強(qiáng)了室內(nèi)空氣流通，有利于散熱。而未開啟風(fēng)扇的教室空氣流通能力較差，造成熱量無法順利散出，使室內(nèi)熱量聚積。

（2）5樓：

由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析與2樓類似。

3.垂直高度（不同樓層）熱濕環(huán)境分析：

由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知：在相同方位及通風(fēng)形式（自然通風(fēng)+機(jī)械通風(fēng)）的情況下，5樓的干球溫度高于2樓。5樓外側(cè)無樹木遮擋，受陽光直射面積較大，且5樓位于頂樓，室外熱量通過樓板傳至室內(nèi)，使室內(nèi)溫度升高；而2樓由于樹木吸收太陽直射，且無明顯通過樓板傳至室內(nèi)的熱量，所以，2樓的溫度低于5樓。然而，2樓由于樹木的蓄濕及蒸騰作用，降低周圍環(huán)境的溫度，加大了周圍環(huán)境的濕度；5樓空氣流通能力較強(qiáng)，有利于散濕。

六、誤差分析：

a.讀數(shù)誤差：讀取數(shù)據(jù)時(shí)，可能未與數(shù)據(jù)平視，造成一定程度讀數(shù)誤差。

b.測量時(shí)間不均等：由于人為因素的影響，造成每組數(shù)據(jù)間的測量時(shí)間不等。

c.測量環(huán)境中可能存在積水，造成一定程度的影響。

七.TSV熱感覺評價(jià)：

熱感覺是人對周圍環(huán)境是“冷”還是“熱”的主觀描述。實(shí)際上，人是不能直接感覺到環(huán)境溫度的，只能感覺到位于自己皮膚表面下的神經(jīng)末梢的溫度。由于無法測量熱感覺，因此只能采用問卷的方式了解受試者對環(huán)境的熱感覺。目前，我們廣泛采用的是ASHRAE熱感覺標(biāo)度，將熱感覺評價(jià)指標(biāo)分為7個(gè)等級，分級范圍通常為-3～+3，受試者通過這種方式說出自己的熱感覺。

由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知：同樓層相同通風(fēng)形式作用下外圍的教室TSV值相較于內(nèi)側(cè)教室TSV值高，由于測量時(shí)間為中午，受到太陽輻射作用，外側(cè)教室溫度高于內(nèi)側(cè)，使人感到熱。且含濕量較高，增加皮膚“黏著性”，使人感到熱不舒適。

此外，采用機(jī)械通風(fēng)有利于散熱，在處于偏熱的狀態(tài)，吹風(fēng)有利于改善熱舒適。因此，在采取機(jī)械通風(fēng)形式的房間TSV值低于僅依賴自然通風(fēng)的教室。

綜上，熱感覺評價(jià)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本吻合。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱穎心，建筑環(huán)境學(xué).中國建筑工業(yè)出版社，2005.

[2]李百戰(zhàn)，室內(nèi)熱濕環(huán)境對人體熱舒適性的影響分析.制冷與空調(diào)，2004，5.

[3]西南交通大學(xué)犀浦校區(qū)學(xué)生宿舍不同朝向和高度的熱濕環(huán)境分析.學(xué)術(shù)論壇.