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摘要:本文将通过一组风洞试验分别对人体在不同活动类型（坐、站立、行走等）下舒适风速、不舒适风速、危险风速进行调查研究，得到适应国内具体情况舒适风速、危险风速界定标准，建立与对应建筑风环境人体舒适性评价指标体系。
关键词：建筑风环境；人体舒适性指标；舒适风速；危险风速；试验研究
中图分类号：TS958.1+7文献标识码：A文章编号：
引言:
随着城市建设发展和建筑技术提高，城市建筑密度越来越大，建筑越来越高，城市中，近地风的形态以相当复杂形式依赖于建筑物尺寸、外形，建筑物之间的相对位置以及周围地形地貌。如果在城市规划及建筑设计中忽略了风环境问题就容易给城市环境带来不利，出现人们所称 “街道风”和“大厦风”。当遇到大风时，这种影响就会变为灾害，使建筑外墙局部区域的幕墙玻璃或窗扇受到破坏。瞬时改变风向、突然提高风速的都市风还会使年老体弱者摔倒，使行驶的车辆酿成车祸等等。另外“风谷”与“风穴”现象还阻碍有害气体高空排放和扩散，使城市大气污染加剧【1】。风环境是反映城市规划与建设优劣重要指标之一。
在我国还没有相应法规对建筑风环境进行规定，建筑师在建筑设计规划过程中也没有科学手段来预测建筑风环境，凭借经验来估计建筑群是否能满足夏季通风、冬季避风的要求。世界上已经有大城市要求建筑物建造前进行风环境评估，建造商为避免由于风环境带来经济损失，建造前就委托风环境专家进行评估。
从澳大利亚、旧金山、东京、香港等建筑风环境评估标准，主要是风环境中风安全性，对于不同行人活动类型区域，如小路、人行道、公园等。目前国际上较为常用建筑风环境人体舒适性评估标准主要有Lawson风舒适准则、Davenport建议风舒适准则（见表1）、日本Shuzo Murakami建议风舒适准则、Emil Simiu和Robert.H.Scanlan提出风舒适准则、Soligo风舒适性评估准则【2】。Lawson风舒适准则、Davenport建议的风舒适准则、日本Shuzo Murakami建议的风舒适准则、Emil Simiu和Robert.H.Scanlan提出风舒适准则和Soligo舒适度评估准则，两者风速指标为蒲氏风级，结合相应风级出现概率，其对应风速为平均风速。Lawson风舒适准则将风舒适性分为可容忍和不可接受两种范围，Davenport建议风舒适准则将风舒适性分为舒适、可容忍、不高兴和危险四类，涉及了风安全性问题，Shuzo Murakami建议的风舒适准则基于每日最大瞬时风速的发生概率，主要針对风安全性；Emil Simiu和Robert.H.Scanlan提出风舒适准则根据人感受将风舒适性分为五类，涉及风安全性问题。Soligo舒适度评估准则同样是根据人感受将风舒适性分为五类，涉及风安全性问题。
表1 Davenport建议风舒适准则（用风速m/s表示）
上述虽然对舒适风速和危险风速概率有涉及，对于舒适风速和危险风速未有规定，因此研究得出适应国内具体情况的舒适风速、危险风速界定标准是噬待解决的问题。
通过风洞试验对人体不同活动类型（坐、站立、行走等）下的舒适风速、不舒适风速、危险风速进行调查研究，得到适应国内具体情况的舒适风速、危险风速的界定标准，并建立与之对应的建筑风环境人体舒适性评价指标体系。
.舒适风速、不舒适风速及危险风速的风洞测试调查
2010年5月在广东省建筑科学研究院CGB-1风洞中开展人体舒适风速调查工作。课题组根据年龄、性别、体形等情况选择60人参与本次调查工作，具体试验过程如下：
①调查前首先向被调查人员解释舒适、可容忍或不可忍受方面的大致界定原则；
②开动风机，对风洞内风速进行测量，并通风调节风机电压来调整风洞试验段1.5米高度处的风速；
③待风洞内风速稳定后要求被调查人员进入风洞洞体内，并在洞体试验段内分别完成坐、站立、行走、撑伞行走等动作，在风速持续作用下每一个动作需保持2分钟，对全部过程进行录像；
④被调查人员走出洞体并根据个人感受填写调查表格，同时增大风洞内风速；
⑤重复3、4步骤。
调查情况
①被调查人员组成
(a)性别组成 (b)年龄组成
图1 被调查人员组成
被调查人员由120人组成，其性别组成见图1（a），年龄组成见1（b）。
图2 部分人员照片
②主要活动类型
被调查人员进入风洞洞体后，被要求完成活动类型包括有：坐、站立、快步行走、撑伞行走等四类。
图3 人员在洞体中的不同状态
③主要测试风速
主要测试风速包括有：4m/s、5 m/s、7.5 m/s、10 m/s、12.5 m/s、15 m/s、17.5 m/s等7个风速级别.
④舒适性评价类型
调查人员走出洞体后，个人感觉完成如下3种感官评价：舒适、可容忍、不可容忍，其中“舒适”指的是风速下人体无不舒适感；“可容忍”指的是风速下人体略有不舒服，还在可容忍范围；“不可容忍”指的是在风速下人体十分不舒服，不能忍受，但还没到危险的程度。
结果分析
图4～图6给出了“舒适”、“容忍”以及“不可容忍”评价人数百分比在不同风速下的分布图，从图中可以看出：
图4 不同风速下“舒适”评价人数百分比分布 图5不同风速下“容忍”评价人数百分比分布 图6不同风速下“不可容忍”评价人数百分比分布
当风速为4m/s时，人体在坐、站、行走及撑伞行走等四种状态下均感觉舒适；
当风速增加到5m/s时，撑伞行走约有86%人感觉不舒适，认为撑伞行走阻力较大，但仍然在可容忍范围内，而坐、站、行走等三种活动不受影响；
当风速增加到7.5m/s时，对于撑伞行走，都感觉不舒适，有28%人不能忍受，要双手紧握住伞前行，行走极为困难，此时对于坐、站立和行走等三种活动，感觉舒适人约65%~75%，站立相对坐、行走，人体对风舒适感的容忍度略高；
当风速增加到10m/s时，对于坐、站、行走来说，只有个别人会感觉舒适，96%被调查者则可以容忍，对于“坐”的状态，部分人感觉睁眼比较费力，站立时手臂受到明显风力作用，全部受访者不能在该风速下撑伞行走；
风速进一步增12.5m/s，情况与风速为10m/s时基本相似，快速行走的人首先感到不可容忍，此时对于“坐”状态，未戴眼镜出现眼睛干涩、流泪，站立时感觉迈步艰难；
风速增加至15m/s时，人的抱怨增多，不可忍受人群增多，“坐”状态对风速容忍度略高；
风速增加至17.5m/s，受访者均不能忍受，体重偏轻人士在该风速下不能站稳，如图7所示。
图7 风速为17.5m/s时受访者在洞体中的状态
上述试验分析， 85%被调查者感受作为普遍感受，具体如表2所示。
表2 不同活动状态下风舒适度风速（1.5m高度处平均风速，单位m/s）
.结论
（1）风舒适度指标以85%被调查者感受作为普遍感受进行界定；
（2）不同活动状态下人体舒适风速有所不同，撑伞行走状态下舒适风速小于坐、站立和行走状态下地舒适风速，风速小于5m/s时可以界定为室外人体舒适风速；
（3）风速小于10～12.5m/s时，可界定为室外人体不舒适风速，但尚未达到危险的程度；
（4）达到15～17.5m/s以上的风速对处于坐、站立或行走状态的人体可以界定为危险风速。
本次试验 “坐、站立、行走”相当于Davenport风舒适准则中 “站立、坐下（短时间）”和“慢行”，试验得到 “舒适风速”基本落在Davenport风舒适准则所示范围内，试验“可容忍风速”比Davenport风舒适准则中 “可容忍风速”偏低，与“不高兴风速”接近，试验危险风速与Davenport风舒适准则基本一致。因此在进行我国建筑风环境人体舒适度评价时，建议参照 “Davenport建议风舒适准则”。
参考文献：
张士翔. 从风环境试验看建筑群对自身风环境的影响[J]. 四川建筑科学研究，2000，26（2）：10-13.
杨易，金新阳，金海等. 新广州火车站风环境数值模拟与评估[J]. 建筑科学，2010，26（3）：53-57.
关键词：建筑风环境；人体舒适性指标；舒适风速；危险风速；试验研究
中图分类号：TS958.1+7文献标识码：A文章编号：
引言:
随着城市建设发展和建筑技术提高，城市建筑密度越来越大，建筑越来越高，城市中，近地风的形态以相当复杂形式依赖于建筑物尺寸、外形，建筑物之间的相对位置以及周围地形地貌。如果在城市规划及建筑设计中忽略了风环境问题就容易给城市环境带来不利，出现人们所称 “街道风”和“大厦风”。当遇到大风时，这种影响就会变为灾害，使建筑外墙局部区域的幕墙玻璃或窗扇受到破坏。瞬时改变风向、突然提高风速的都市风还会使年老体弱者摔倒，使行驶的车辆酿成车祸等等。另外“风谷”与“风穴”现象还阻碍有害气体高空排放和扩散，使城市大气污染加剧【1】。风环境是反映城市规划与建设优劣重要指标之一。
在我国还没有相应法规对建筑风环境进行规定，建筑师在建筑设计规划过程中也没有科学手段来预测建筑风环境，凭借经验来估计建筑群是否能满足夏季通风、冬季避风的要求。世界上已经有大城市要求建筑物建造前进行风环境评估，建造商为避免由于风环境带来经济损失，建造前就委托风环境专家进行评估。
从澳大利亚、旧金山、东京、香港等建筑风环境评估标准，主要是风环境中风安全性，对于不同行人活动类型区域，如小路、人行道、公园等。目前国际上较为常用建筑风环境人体舒适性评估标准主要有Lawson风舒适准则、Davenport建议风舒适准则（见表1）、日本Shuzo Murakami建议风舒适准则、Emil Simiu和Robert.H.Scanlan提出风舒适准则、Soligo风舒适性评估准则【2】。Lawson风舒适准则、Davenport建议的风舒适准则、日本Shuzo Murakami建议的风舒适准则、Emil Simiu和Robert.H.Scanlan提出风舒适准则和Soligo舒适度评估准则，两者风速指标为蒲氏风级，结合相应风级出现概率，其对应风速为平均风速。Lawson风舒适准则将风舒适性分为可容忍和不可接受两种范围，Davenport建议风舒适准则将风舒适性分为舒适、可容忍、不高兴和危险四类，涉及了风安全性问题，Shuzo Murakami建议的风舒适准则基于每日最大瞬时风速的发生概率，主要針对风安全性；Emil Simiu和Robert.H.Scanlan提出风舒适准则根据人感受将风舒适性分为五类，涉及风安全性问题。Soligo舒适度评估准则同样是根据人感受将风舒适性分为五类，涉及风安全性问题。
表1 Davenport建议风舒适准则（用风速m/s表示）
上述虽然对舒适风速和危险风速概率有涉及，对于舒适风速和危险风速未有规定，因此研究得出适应国内具体情况的舒适风速、危险风速界定标准是噬待解决的问题。
通过风洞试验对人体不同活动类型（坐、站立、行走等）下的舒适风速、不舒适风速、危险风速进行调查研究，得到适应国内具体情况的舒适风速、危险风速的界定标准，并建立与之对应的建筑风环境人体舒适性评价指标体系。
.舒适风速、不舒适风速及危险风速的风洞测试调查
2010年5月在广东省建筑科学研究院CGB-1风洞中开展人体舒适风速调查工作。课题组根据年龄、性别、体形等情况选择60人参与本次调查工作，具体试验过程如下：
①调查前首先向被调查人员解释舒适、可容忍或不可忍受方面的大致界定原则；
②开动风机，对风洞内风速进行测量，并通风调节风机电压来调整风洞试验段1.5米高度处的风速；
③待风洞内风速稳定后要求被调查人员进入风洞洞体内，并在洞体试验段内分别完成坐、站立、行走、撑伞行走等动作，在风速持续作用下每一个动作需保持2分钟，对全部过程进行录像；
④被调查人员走出洞体并根据个人感受填写调查表格，同时增大风洞内风速；
⑤重复3、4步骤。
调查情况
①被调查人员组成
(a)性别组成 (b)年龄组成
图1 被调查人员组成
被调查人员由120人组成，其性别组成见图1（a），年龄组成见1（b）。
图2 部分人员照片
②主要活动类型
被调查人员进入风洞洞体后，被要求完成活动类型包括有：坐、站立、快步行走、撑伞行走等四类。
图3 人员在洞体中的不同状态
③主要测试风速
主要测试风速包括有：4m/s、5 m/s、7.5 m/s、10 m/s、12.5 m/s、15 m/s、17.5 m/s等7个风速级别.
④舒适性评价类型
调查人员走出洞体后，个人感觉完成如下3种感官评价：舒适、可容忍、不可容忍，其中“舒适”指的是风速下人体无不舒适感；“可容忍”指的是风速下人体略有不舒服，还在可容忍范围；“不可容忍”指的是在风速下人体十分不舒服，不能忍受，但还没到危险的程度。
结果分析
图4～图6给出了“舒适”、“容忍”以及“不可容忍”评价人数百分比在不同风速下的分布图，从图中可以看出：
图4 不同风速下“舒适”评价人数百分比分布 图5不同风速下“容忍”评价人数百分比分布 图6不同风速下“不可容忍”评价人数百分比分布
当风速为4m/s时，人体在坐、站、行走及撑伞行走等四种状态下均感觉舒适；
当风速增加到5m/s时，撑伞行走约有86%人感觉不舒适，认为撑伞行走阻力较大，但仍然在可容忍范围内，而坐、站、行走等三种活动不受影响；
当风速增加到7.5m/s时，对于撑伞行走，都感觉不舒适，有28%人不能忍受，要双手紧握住伞前行，行走极为困难，此时对于坐、站立和行走等三种活动，感觉舒适人约65%~75%，站立相对坐、行走，人体对风舒适感的容忍度略高；
当风速增加到10m/s时，对于坐、站、行走来说，只有个别人会感觉舒适，96%被调查者则可以容忍，对于“坐”的状态，部分人感觉睁眼比较费力，站立时手臂受到明显风力作用，全部受访者不能在该风速下撑伞行走；
风速进一步增12.5m/s，情况与风速为10m/s时基本相似，快速行走的人首先感到不可容忍，此时对于“坐”状态，未戴眼镜出现眼睛干涩、流泪，站立时感觉迈步艰难；
风速增加至15m/s时，人的抱怨增多，不可忍受人群增多，“坐”状态对风速容忍度略高；
风速增加至17.5m/s，受访者均不能忍受，体重偏轻人士在该风速下不能站稳，如图7所示。
图7 风速为17.5m/s时受访者在洞体中的状态
上述试验分析， 85%被调查者感受作为普遍感受，具体如表2所示。
表2 不同活动状态下风舒适度风速（1.5m高度处平均风速，单位m/s）
.结论
（1）风舒适度指标以85%被调查者感受作为普遍感受进行界定；
（2）不同活动状态下人体舒适风速有所不同，撑伞行走状态下舒适风速小于坐、站立和行走状态下地舒适风速，风速小于5m/s时可以界定为室外人体舒适风速；
（3）风速小于10～12.5m/s时，可界定为室外人体不舒适风速，但尚未达到危险的程度；
（4）达到15～17.5m/s以上的风速对处于坐、站立或行走状态的人体可以界定为危险风速。
本次试验 “坐、站立、行走”相当于Davenport风舒适准则中 “站立、坐下（短时间）”和“慢行”，试验得到 “舒适风速”基本落在Davenport风舒适准则所示范围内，试验“可容忍风速”比Davenport风舒适准则中 “可容忍风速”偏低，与“不高兴风速”接近，试验危险风速与Davenport风舒适准则基本一致。因此在进行我国建筑风环境人体舒适度评价时，建议参照 “Davenport建议风舒适准则”。
参考文献：
张士翔. 从风环境试验看建筑群对自身风环境的影响[J]. 四川建筑科学研究，2000，26（2）：10-13.
杨易，金新阳，金海等. 新广州火车站风环境数值模拟与评估[J]. 建筑科学，2010，26（3）：53-57.