基于热耐受的空调行为节能模式研究

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中国是建筑业大国。随着建筑行业的发展,由此产生的巨大建筑能耗引起各界人士的关注。尽管建筑节能设计标准对建筑和电器的节能性都有越来越严格的要求,但由于居住者的行为和生活方式的不同,产生的建筑能耗也差异较大。这让越来越多的研究人员认识到居住者行为在建筑节能中的重要性。空调的广泛普及使得空调能耗在建筑总能耗中占有很大比例。然而,居住者对空调的不合理使用不仅消耗大量能耗,而且降低了人体的适应能力,甚至出现了“空调病”。因此,为了降低空调能耗和避免长期使用空调而带来的健康问题,从行为节能和人体热健康的角度出发,需要合理制定人体热舒适标准,适当发挥人体的热耐受力,尽可能采取行为调节方式达到的降温的目的。基于以上问题,本论文展开以下研究:首先,从行为节能和热健康的角度出发,制定人体热耐受评价方法。然后,选取男女各10人进行实验室研究,共设定(28/30/32/34/36℃)5个试验工况,进行不同行为调节方式(无调节/电风扇/扇扇子/湿毛巾)下的主观反应的调查和生理参数的测量。结果表明:无调节行为的热耐受温度为28.47℃,湿毛巾行为的热耐受温度为30.34℃,电风扇低档的热耐受温度为29.84℃,扇扇子行为的热耐受温度为29.78℃,电风扇高档的热耐受温度为31.13℃,电风扇中档的热耐受温度为30.93℃;在研究工况中,受试者体温随空气温度升高而升高,但整体变化幅度不大;心率、舒张压和收缩压随空气温度无规律性变化;偏热环境下,适当提高风速能够降低人们热感觉和湿度感,提高人们的满意度;随着温度的提高,扇扇子行为较无调节行为的降温效果越好,体现了人们在适应热环境时能够自主进行行为调节的特点;湿毛巾行为有一定的降温效果,但超过32℃后影响蒸发散热,人体闷热感加强,舒适度降低。最后,对西安地区的空调行为进行问卷调研,得出该地区典型的空调行为模式。并以此为基础,验证基于人体热耐受的空调行为模式在空调行为节能中的节能效果。结果表明:不同的行为调节方式能够不同程度提高人体的热耐受温度。在采用空调降温时,热耐受温度的提高能够提高空调容忍温度,缩短空调使用时长,达到降低空调能耗的目的。
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