摘要: 石河子大学夏季的热舒适性较低,已逐渐引起当地人员的密切关注。石河子大学博学楼夏季高温干燥影响学生生活学习。因此我们通过测量博学楼内温度、空气湿度和空气流动速度,并采用调查问卷和对同学进行访谈的形式对夏季热舒适情况进行调查,结合对应的测量数据和相关联系资料,得出现阶段隔热较差、通风不良是影响热舒适的主要原因,因此为提升博学楼夏季热舒适性改善提出可行建议。
关键词:热舒适度;石河子 ;现场调研;夏季;
引言:
石河子位处北疆中段,东南高西北低,山地、沙漠、平原为石河子的主要地貌形态,全年降水稀少,气候干燥,属于温带大陆性干旱气候。石河子地区为灌溉农业区,冬季长而严寒,夏季短而炎热,北部地区气温低,南部高。日照2300-2700小时,年降雨量180-270毫米,年蒸发量1000-1500毫米。 一年中的最高气温出现在7月,平均气温25~26℃;最低气温出现在1月,平均气温-15℃左右。而高校博学楼人口密度 月之交临近暑假,学生正处于期末复习阶段,夏季博学楼室内干燥高温热环境相对恶劣,对于备考学生有一定影响。通过实地测量数据得到第一手资料,结合调查问卷与访谈对学生进行调研,找到影响博学楼热舒适的真正原因,并提出可行、节能的改进意见。
研究理论基础及方法
1. 理论基础
热舒适是人的一种主观感受,由于人与人之间无 论在心理还是生理上都有很大不同,因此任何特定的 环境都很难让所有人满意,而且影响人们热舒适的因素有很多,但是通过大量的研究可知,可以通过对几个关键因素的研究,得出有关热舒适性的结论。
2. 博学楼概况
石河子大学博学楼,是石河子大学于2009年建的,基本上2010年才开始正式开放,分为A\B\C三个部分,地上五层,地下一层,总共五层高。
3.数据信息分析
3. 1 环境参数数据分析
本次环境数据的收集地点为博学楼,测量的时间为7月某一日的17: 00。采用温湿度检测仪和风速仪,对博学楼内的温度、空气湿度和空气流动速度进行了测 量,同时测量了博学楼走廊的空气流动速度和室外环境的温度。博学楼层数与对应室内温度及走廊风速如表1。当时室外温度为30.3℃ ,博学楼楼内湿度范围为20%-32.3%%,室内平均风速小于0.23 m / s备注(流通,室内相对湿度在40%-60%之间,你会感到身体舒适健康。湿度对人体的影响,在室内舒适温度范围内不太明显。)。测量博学楼夏季相对湿度普遍较小,较低的相对湿度会导致人体的水分迅速蒸发,影响人体的热舒适。而仅仅依靠自然通风可以发现,相对湿度不能得到有效的提高,这也是影响博学楼热舒适性的一个重要因素[[]]
经检测做成调查表后发现,博学楼内教室的风速是比博学楼走廊的风速小,从走廊进入教室,闷热感有所升高,自然风的感触也有所降低,感觉不是很舒适。那么,如果室内的风速和走廊的风速相同时,博学楼热舒适将会得到显著改善。而目前博学楼的自然通风情况较差,在门窗同时打开时,室外的风不能被引入室内,导致室内的热舒适性受到很大影响。[[]]
3. 2 调查问卷数据分析
这次调查问卷共发出163份,收回有效问卷150份,并对这150份问卷的结果进行了统计。同时对多为同学进行了采访,如下对所得的结果进行分析和研究。
参与问卷的150人中,男性79人、女性61人,其中30人在1层,35人在2层,35 人在4层,50人在5层。
在阳面的同学有88人,在阴面的同学有63人。对于在博学楼学习是否开门窗这个问题,69人选择开窗,而其中有71人选择了开门,还有10人选择了门窗齐开。
在此基础上采用ASHRAE7点热感觉标度( +3很热,+2热,+ 1微热,0中性,-1微冷,-2冷,-3很冷).进行问卷调查分析得出如下结果:
通过数据对比分析可得40%的同学认为博学楼处于微热的一种状态,而选择中性的人数只占全部人数的0.6%,学生对于博学楼内热舒适整体呈不满意态度。当把ASHRAE7点热感觉标与朝向进行交叉分析,阳面博学楼选择热的同学的比例高于阴面博学楼热的同学比例,分别为53.3%个46.7%那么就计算出阴面、阳面分数的加权平均数分别为2.33和1.97,阴面博学楼的评分明显高于阳面博学楼。这意味着,日照对于博学楼内部热舒适感有一定的影响。
3.3 访问内容分析
调查问卷的数据显示,层高与阴阳面是影响热舒适的重要因素,因此对6位同学进行了访谈,其中里头有3名同学为顶楼阳面,两位同学为2楼一阴面,还有一位同学来自1楼阳面。
(1)夏季没有课的时间,您会选择待在哪里? 此处的热舒适感如何?
(2)对于夏季博学楼的热环境你怎么评价?
(3)你对改善石河子大学博学楼的热环境有什么看法?
对于第一个问题,有4位同学的回答是,夏天没有课,也会在博学楼上自习,但是效果并不是很好,室内的闷热干燥很严重的影响了学生的思考和发挥。另一位同学表示影响虽然有,但是并不大。但最后两位同学的均强调了空调的重要性。
对于第二个问题,来自顶楼的几名同学提出了一个比较严重的问题,那就是5楼过热,又十分闷,导致无法正常学习,然而在第2层阴面的同学表示博学楼内的学习环境还能接受,但是闷热感确实存在,长时间呆在教室里也会有不舒适的感觉。在问及打开窗户是否会影响结果,表示开窗带来的热流让人更加难以忍受,他们一直认为如果要是有空调,会带来更好的学习体验。
对于第三个问题,6名同学均表示加装空调可以有效改善现状。
4.改进方法
根据以上的得出,石河子大学博学楼夏季热舒适偏差的主要原因应该是通风朝向,以及隔热性较差并且有些地方通风较差。可以安装空调来进行解决,但由于博学楼面积过大,安装这么多空调会造成经济的大量损失,并且对环境也会造成不良的影响。因此,经过查询对应资料和向专家询问,采取了如下经济绿色的实用方法:
1.增强墙体和顶部隔热(博学楼为平屋顶,可以采用隔热屋顶并且可以采用一些材料来降低屋顶温度例如吸热的石头或是种植植物等,都可以达到有效的效果。也可以在西侧墙面设置内保温层或外保温层,均能有效阻止外部热量入侵室内。同时可在阳台窗口上设置遮阳板,避免夏季阳光直射,降低室内温度。)
2.采用一定的材料进行阻隔(可以采用Low—E玻璃降低辐射或是安装隔热窗帘 隔热窗帘能有效地阻隔热度、调节光线。)[[[] 李芸楠,夏红玉,段雷,等. 武汉地区高校学生博学楼热舒适性调查研究[J]. 建筑节能,2015,43( 6) : 86 - 88.
[2] 曹家寅. 夏季热舒适研究———以武汉某高校博学楼楼为例[J]. 武汉勘察设计,2016,( 4) : 49 - 52.
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3.对其通风散热进行改善(可以考虑在南面以及西侧山墙多日照处增设喷淋装置,通过水蒸气蒸发带走阳面墙体的温度达到降温效果,或是安装风扇。)
5.结语
博学楼夏季热舒适无法令大部分同学满意,其主要原因就是夏季过热以及通风过差引起的状态的不适应,因此为改善博学楼的热舒适性采取了一系列措施,但在考虑到当下节能的盛行,对其措施的要求也有所提升从主动降温改为被动降温,被动降温的优势在与节能与环保,通过隔热窗帘,隔热墙体,隔热屋顶,以及Low-E的玻璃的使用来达到在节能环保的前提下,将热舒适性也能达到学生的满意。