热泵型新风环境控制一体机PMV控制仿真研究

为满足个性化热舒适的控制需求,运用XGBoost算法建立个性化热舒适预测模型;基于TRNSYS软件平台,建立热泵环控机组PMV控制模型;提出热泵环控机组的调控策略,并用偏冷和偏热调节两个案例进行了验证。结果显示:通过特征参数分析选取空气温度、空气风速作为控制变量,以PMV为被控参数,将基于XGBoost算法的个性化热舒适模型应用到热泵环控机组中,能够满足用户个性化的室内热舒适需求。

融合PMV物理方程和Attention-LSTM神经网络的铁路客站旅客舒适度模型研究

铁路客站的舒适度直接关系着旅客的出行体验和满意度。选取聊城西站作为研究对象,采用PMV物理方程、Attention-LSTM神经网络模型以及PMV&Attention-LSTM融合模型3种方法,针对旅客舒适度开展综合评估与分析。在模型构建过程中,运用了标准化处理、数据集划分、网格搜索交叉验证等技术寻找最佳超参数,并记录了训练过程中的损失函数和均方误差。在模型预测中,充分考虑了温度、湿度、风速、空气质量、二氧化碳、光照、噪声等环境因素对旅客舒适度的影响。对比3种预测方法,结果显示,融合模型在考虑多维环境数据时可更准确地反映舒适度水平,表明该模型更适应铁路客站的复杂环境条件,可为提高候车厅舒适性提供更为可靠的参考依据。

西安地区开放式办公建筑夏季人体热舒适调查研究

以西安地区6栋典型开放式办公建筑为研究对象,通过热环境参数测试和主观问卷调查相结合的方式进行了现场调研,分析了实际办公建筑中人员的热舒适需求,并将调研结果与现有标准及其他气候区现场研究进行了对比。结果显示,西安地区夏季办公建筑受访者的中性温度为25.4℃,偏好温度比中性温度低0.2℃,80%可接受温度上限为28.2℃。

PMV热舒适性模型在船舶舱室热环境评价中的应用

将热舒适性理论研究与实际船舶舱室环境的实验和调查相结合,探索将普通建筑热环境评价上应用较为广泛的PMV热舒适性模型扩展到船舶舱室的热环境评价中。通过对实船热环境的系统性测试和对实验对象——船员对热环境的主观评价的分析统计以及船员对船舶舱室内热环境的满意度调查,探讨了PMV热舒适性模型在船舶舱室热环境评价中的适用性,并给出了针对不同的活动状态下修正后的PMV*方程,该方程能体现大部分船员在微小环境内的热感觉以及客观评价热环境控制效果。

后疫情下公交、地铁和高铁中佩戴口罩对乘员热舒适影响的评估

在后疫情时代,佩戴口罩成为人们进出公共场所的重要防疫措施,特别是在乘坐大流量、高密度的城内与城际公共交通时。面部与口罩之间高湿且相对密闭的微环境对乘员热舒适会产生重要影响。本文根据佩戴口罩时热舒适指标的变化对PMV-PPD模型进行了校正,并将校正后的模型应用于公共交通的热舒适评估。结果表明:在公交车和地铁内佩戴医用口罩时,对热舒适的影响分别表现为降低和提升,预测不满意百分数平均差值分别为6%、-7%;高铁内热舒适表现为微小提升,平均差值为-0.5%;公交车、地铁和高铁内乘员的热舒适区占比分别为62.5%、27.1%、92.5%,表明高铁对热舒适环境的控制效果最佳。

工位空调热舒适指标PMV人工神经网络模型研究

建立了预测工位空调微环境热舒适指标PMV的人工神经网络模型。模型的7938组输入向量数据选自ISO7730中推荐的PMV及其参数范围,并考虑工作位形成的微环境的参数区间,以及ASHRAE标准舒适区域。编制程序计算出输入向量对应的PMV值作为模型的输出量。对网络进行训练和测试的结果表明,用人工神经网络建立的模型能够迅速准确地预测工位空调微环境的热舒适指标PMV。

基于人体热量平衡模型的天津地区中暑气象风险预报技术研究

基于2016—2020年天津市中暑门诊和住院就诊数据,利用广义相加模型和分布滞后非线性模型对气象要素与中暑就诊率的关系进行了分析,引入人体热量平衡模型和热舒适评价指标(PMV),建立了本地化中暑气象风险预警指标。结果表明:天津地区中暑门诊人数和住院人数集中在每年6月下旬到8月上旬,5年中84%的中暑高发事件集中在6次连续过程中,其发生与当日和前一日气象条件相关性最高,当最高气温大于35℃时,中暑人数明显增多。男性比女性更易中暑,老人就诊率显著高于一般人群。中暑就诊率与平均气温、最高气温、相对湿度、太阳辐射强度呈正相关,与平均气温相关性最强,与风速呈负相关。引入人体热量平衡模型,显示PMV与中暑就诊率的相关性高于任何单一气象要素,PMV在评价中暑气象风险方面具备明显优势。并且,以PMV为关键指标形成预报方程。

基于PMV人体热舒适模型的建筑热工设计室内计算参数研究

建筑围护结构对室内热环境与人员热舒适影响巨大,合理设计围护结构对提升建筑节能性能与室内热环境具有重要作用,也是建筑热工设计的关键。GB 50176—2016《民用建筑热工设计规范》以外墙内表面最高温度、外墙内表面温度与室内空气温度的温差作为隔热、保温设计的指标,热舒适依据不足。此外,传统热舒适理论仅适用于均匀稳态环境,对于围护结构和供暖空调设备形成的不均匀辐射环境下人体的热舒适研究尚属空白。从人体热舒适角度出发,结合冷、热墙暴露实验结果与PMV模型,发现满足20%热不可接受百分比的热感觉范围为-0.2~0.5,得到冬季室内温度为18℃时,满足热舒适需求的外墙内表面温度与空气温度的温差为4.4℃,夏季室内温度为26℃时,满足热舒适需求的温差为5.4℃。

Fanger PMV热舒适模型发展过程及适用性分析

丹麦学者P O Fanger综合分析了物理变量和人为变量后提出了PMV热舒适模型,至今已有40余年。在该模型工程应用过程中,有部分学者对模型假设条件提出质疑,也有部分学者就质疑焦点作补充实验说明并给与充分肯定。但该模型仍然作为热舒适评价指标在全世界范围内广泛应用。本文首先从论述模型出发明确其假设条件,进而找出影响假设条件的相关因素。而后通过Fanger自身的补充完善与其他研究人员或相关组织研究的论述分析其适用性。

考虑个体差异性的PMV-PPD人体热舒适性评估模型及应用

针对传统的PMV-PPD模型难以反映个体差异性对人体热舒适性的影响,将Harris-Benedict公式引入到传统PMV模型中,考虑身高、体重、年龄、性别等个体因素对热舒适的影响,建立了改进的PMV-PPD人体热舒适性评价模型,并对该模型进行了验证和应用分析。结果表明:男性和女性的热舒适性具有一定差异,且男性更容易感觉到热,这种差异在人处于作业状态时较为明显;此外,男性和女性的热舒适性会随着年龄的增长而改变,老年人会更偏爱热环境;最后,模拟发现体型对热舒适的影响相对较小,但偏胖的人对热环境具有更强的不舒适感。该模型能准确预测不同个体在不同工况下的热舒适性,可为热舒适评估、建筑环境设计、空调系统设计和个性化智能服装开发等提供理论依据。

预计平均热感觉指数PMV计算模型的分析与改进

环境热舒适是衡量建筑物等级的重要指标。据大量实验与现场研究表明,PMV热舒适模型存在一定的偏差,有待完善、改进。现有PMV计算模型计算的各散热项、热负荷、PMV值与实际存在偏差;适用于PMV评价模型“接近热中性”环境条件、人体热负荷定义及其计算方法还存在异议。通过理论分析,本研究提出了新的“接近热中性”环境条件、新的人体热负荷定义及其计算方法,提出了新的PMV计算模型,并经对比分析发现,新的模型修正了在偏热环境下的现有PMV预测偏差。另一方面,在新的热负荷计算方法下,PMV与热负荷之间的函数关系K;必须进行相应调整,要获得准确的K;函数关系,必须获得较准确的人体平均皮肤温度与环境参数间的关系。

冬夏季两种空调系统下空间尺寸对热舒适的影响

影响室内人员热舒适的环境因素很多,其中建筑空间是研究热舒适时很容易被忽略的一个因素.为探究建筑空间尺寸对室内人员热舒适的影响规律,在8个建筑空间中进行了为期3年的实验,8个建筑空间由2种地面尺寸(12 m×12 m和6 m×6 m)和4种空间高度(3 m、5 m、7 m和9 m)构成.在冬夏季由风机盘管或辐射地板空调末端控制的热环境中,以热环境参数测量和主观感受问卷收集相结合的方法开展了实验.实验结果表明:随着建筑空间高度由3 m升高到9 m,冬季室内人员的热中性温度升高了0.59℃,而夏季人员的热中性温度随空间高度升高而降低了0.65℃.冬季和夏季,地面尺寸为12 m×12 m的建筑空间中人员热中性温度均高于地面尺寸为6 m×6 m建筑空间.冬夏季室内人员的热敏感性随建筑空间变化的规律如下:随着建筑空间高度的升高,室内人员的热敏感性大体呈上升趋势.地面尺寸为6 m×6 m的空间中人员的热敏感性略高于地面尺寸为12 m×12 m的建筑空间.建筑空间越趋于扁平,即空间高度越低、地面尺寸越大时,室内人员的热敏感性越低.对比各实验工况下预测平均热感觉投票(PMV)与实际平均热感觉投票(MTSV)的差异发现,PMV模型更适用于高度为3 m的空间,且该模型在采用风机盘管末端的热环境中比在采用辐射地板末端的热环境中更适用.

自然通风建筑热舒适评价模型

针对自然通风建筑环境内预计平均热感觉指数PMV与实际热感觉投票值TSV有明显偏差的问题,总结分析了目前自然通风建筑热舒适评价模型的研究成果,介绍了PMV修正模型和适应性模型以及将二者结合的预测适应性平均热感觉aPMV模型。结果表明,3种评价模型均可预测自然通风建筑的热舒适性,但各有优缺点。虽然目前我国已有针对自然通风建筑的热舒适性评价标准,但PMV模型与适应性模型相结合的研究还不够,二者结合的作用机理尚不完全明确。如何利用已有的评价模型指导自然通风建筑的设计和运行,使之发挥更大的节能潜力是未来自然通风建筑热舒适性研究的方向之一。

高海拔矿井作业人员动态热舒适性评价

针对高海拔矿井井下通风环境差及通风能耗浪费问题,通过修正的高海拔矿井平均热感觉指数(PMV)模型,评价高海拔矿井作业人员的动态热舒适性。根据典型工况日的气象参数信息计算井上逐时热舒适度,生成井上逐时热舒适度曲线控制图,并通过建立的井下PMV模型,拟合生成井下仿自然热环境控制曲线,实时反映井下作业人员的热舒适感变化情况。研究表明:井上环境12:00-19:00时间段内舒适度为稍凉,7:00-12:00与19:00-3:00舒适度为凉,3:00-7:00舒适度为冷,经试验验证修正后的PMV模型适用于高海拔低气压环境,优化后井下热舒适度0:00-12:00及18:00-0:00舒适度为中性,12:00-18:00舒适度为稍暖;优化后的井下热舒适指标更接近人体热舒适感的最优值。

室内热舒适评价方法探讨

从世界各国热舒适现场研究的实际情况出发,对 PMV 模型和适应性模型(Adaptive Model)的优势和不足之处进行了比较。PMV 模型适用于评价装有中央制冷、采暖、通风的室内热舒适,对于自然通风的室内环境,它预测的热感觉比人体实际热感觉高。而适应性模型更强调人的适应性,人体通过适应机制调节自身的热感觉。热适应的累计可以解释不同生活环境下的人们热感觉不同。将 ISO7730和 Adaptive Comfort Standard(ACS)相结合,编制具有指导意义的标准,是一种很好的选择。

热舒适评价指标应用分析

本文介绍了热舒适评价的几个重要指标,对其适用范围进行归纳分析,为建筑环境舒适性评价指标的选择提供一定参考。

不同气流组织下冬季空调室内热舒适环境的数值模拟

基于K-ε模型和Fanger提出的热舒适性PMV评价指标,对三种不同气流组织条件下冬季室内热舒适环境进行了数值模拟,模拟结果给出了室内的速度、温度及舒适度PMV指标分布情况。研究结论为改善室内热舒适环境,舒适性空调系统的设计及节能控制提供了参考依据。

基于TCM模型的洁净手术室人体热舒适性分析

本文提出了一种利用TCM模型进行医院手术室热舒适性分析的CFD仿真研究。本研究旨在利用由ISO7730提出的预测平均投票(PMV)模型分析室内的热舒适性。分析讨论了速度、温度和相对湿度、空气的平均年龄,以及人体表面的温度和相对湿度的分布,计算得到了人体不同部位的PMV和PPD值。仿真结果表明,在人体表面某些部位的PMV和PPD值不在标准ISO定义的可接受的范围,但此手术室的舒适性满足中国国家标准GB/T18049的要求。最后指出TCM模型是一种更全面的热舒适性分析模型。

基于热评价模型的乘员舱降温特性

本文对汽车乘员舱制冷工况下的热环境和人体热舒适度进行了实验研究。实验工况:空调模式:制冷、自动模式内循环、设定温度为26℃;行驶状态:怠速、路试。实验结果表明:乘员舱气温受空间位置和行驶状态的影响,路试状态下气温均匀程度高于怠速工况;乘员舱湿度分布也受空间位置和行驶状态的影响,路试状态下的前后舱内相对湿度差小于怠速工况;舱内座椅的温度受太阳辐射影响和乘员影响,升温阶段温度略高于气温,降温阶段降温速率远小于气温;PMV模型与等效温度模型在怠速和路试工况下与实际人体热舒适度在时间变化趋势上均基本一致,两模型在怠速状态的预测精度均高于相应路试状态,等效温度模型总体预测精度高于PMV模型。

绿化屋顶对室内热环境及人体热舒适性的影响

为考察绿化屋顶在夏季对室内热环境和人体热舒适性的影响,以重庆某小区两栋同向齐高的6层住宅楼为研究对象,分别比较绿化屋顶和普通屋顶内、外表面温度及室内不同高度的温度分布情况,并进行PMV-PPD热舒适性分析.结果显示:绿化屋顶具有良好的隔热效应,室内降温效果明显,在试验期内,绿化屋顶室内平均温度较普通屋顶低4.9℃,且室内不同高度无明显温度分层现象;在绿化屋顶室内,PMV值均低于2,PPD值也都小于66.7%,绿化屋顶很好地改善了室内热环境,提高了人们的室内热舒适度和热满意度.