热舒适性分析-Thermal Comfort

对于建筑来说，在达到节能减排的 目的情况下，更应该考虑到空间的热舒适性，我们的目的就是为了创建合理舒适的建筑环境，以供我们工作和生活。目前有很多规范标准都对这一领域不断的深入，本篇就来探讨一下热舒适性空间的分析。

影响热舒适性的因素有很多，评判标准也有很多，比如我们最熟悉的PMV和PPD指标等。根据ASHRAE 55-2017中5.1所指出，影响热舒适性主要有六个影响因素：

• 新陈代谢速率；
• 衣服热阻；
• 空气温度；
• 辐射温度；
• 空气流速；
• 湿度。

但在我们经常评判建筑环境热舒适性指标时，最习惯用温度因素来评判，因为温度是我们最能直接感触的物理因素。今天就来了解一下其他几个因素得作用。

代谢速率

新陈代谢速率意味着人员活动水平得强烈程度，例如睡觉时得代谢速率为0.7 met,  静坐时为1.0met。具体数值可以查阅ASHRAE 55-2017中得Table 5.2.1.2，下图为表格的部分截图。

在IESVE 2021版本舒适性分析中，对于代谢速率共有十种默认参数设定，可以按照需要选择某种活动水平，即可对应已经设定好的代谢速率取值，当然也可以自定义代谢速率数值。

衣服热阻

衣服热阻的大小反应的是人员衣着水平的高低，也是影响人体对周围环境感知的影响因素之一。对于这一变量ASHRAE 55也有详细的说明，例如下图为部分服装的热阻值表，可以查阅ASHRAE 55-2017。

衣服热阻的计算当然也可以通过单件衣服的热阻进行数据相加或相减而得到。具体指标可以参考ASHRAE 55-2017 中的Table 5.2.2.2B和Table 5.2.2.2C。

代谢速率和衣服热阻均是表现人体属性的因素，对于不同属性的人群对同样的建筑环境有着不一样的感知，所以代谢速率和衣服热阻在一定程度上决定了热舒适性的水平的高低。

而其他的因素温度、风速、湿度等均是建筑环境对热舒适性施加的外界条件，在ASHRAE 55-2017中，对于热舒适性判断的方法主要有三种方法，

• Graphic Comfort Zone Method
• Analytical Comfort Zone Method
• Elevated Air Speed Comfort Zone Method

对于不同参数的取值范围，则对应使用不同的方法；

例如当风速>0.2m/s时，则使用Elevated air speed comfort zone method，并且对于有无人工控制风速等都可以进行加以选择。

另外对于太阳辐射的计算，包括了长波辐射和短波辐射，长波辐射的计算可以利用ASHRAE 55-2017 Appdendix C中的计算公式加以演算，而对于短波辐射则需要确定几个参数。

Sky vault view fraction：天空可见度，一般默认值为0.2，范围在0-1之间，当然也可用Appendix C 中的C-7公式进行计算或者查询Table C2-2根据单侧窗户和人与窗之间的距离进行查询。

Body SW absorptivity：人体短波辐射吸收率，一般情况下的默认值可选为0.7，通常下的选值一般在0.57-0.84之间，要根据皮肤和衣服的颜色而决定。

Fraction of the body exposed to solar beam radiation：人体暴露比例，此数值可以通过下图中的展示图片得出此具体数值。

当然人的姿势在辐射的计算中仅有“seated”和“standing”两种姿势，在VE中可以进行选择。

另外人体与太阳的角度的确定ASHRAE 55-2017利用太阳高度角和SHARP确定，太阳高度角可以利用气象参数包直接确定，但是SHARP则是太阳光束与人体前方的夹角，此角度并不便于确定，于是VE中利用人体前方与北方向的角度从而确定人体前方与太阳光束的角度。

当所有的设定与模拟完毕，在VistaPro中的舒适性分析界面进行选择ASHRAE 55-2017，选择相应的分析模式，即可在结果变量中看到相对应的舒适变量结果。

热舒适性的模拟是我们分析建筑室内热环境中一个很人性化的一种模拟方式，并不仅仅从温度层面，更多的是考虑人与周围环境的互动中决定热环境的舒适与否。

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