适应性热舒适和可持续的建筑热标准

适应性热舒适和可持续的建筑热标准j·费格斯和迈克尔·考汉弗莱牛津可持续发展中心,建筑学院,牛津布鲁克斯牛津大学,吉普赛人巷,OX3 0BP,英国jfnicol@ 文摘热舒适度的起源和发展可以用自适应的方法来进行解释，一些在理论应用上的发展被认为是和适应性的热舒适性和“理性”指数之间的差异的根源进行了探索。

适应性热舒适标准的应用是应该被考虑和建议用来实现最佳的舒适温度，舒适环境的范围和室内温度变化的最大比率。

可持续的建筑热标准的应用是必须的。

关键词：舒适性标准，热舒适性，可持续性，自适应方法1、引言对一个建筑的室内满意的气候条件成功的定义不仅在于使其舒适，在决定它的能源消耗和保证其可持续性的过程中也很重要。

在过去的设计师标准中还没有让他们考虑可持续发展这一本部分的任务。

随着环境污染和气候变化，如果他们忽略这个问题，标准也会声名扫地，甚至被废弃。

热的标准（理想状态）中为了达到目标而需要浪费大量的能量者会受到更大的冲击。

人们有适应环境变化的自然倾向。

这种自然倾向表示在热舒适性的自适应方法。

本文介绍了自适应的方法，并探讨了一些这方面最近的研究。

然后，它提出的方法，在这项研究的自适应热舒适性的结果可以帮助框架的未来建筑室内气候的可持续标准。

2、适应性热舒适2.1领域研究和理性指标热舒适性的自适应方法是基于现场热舒适性调查的结果。

实地调查集中在收集数据的热环境和在实际情况下的受试者的同时热反应，干预措施的研究人员被保持到最低限度。

众所周知的早期工作是Bedford（1936）和夏尔马和阿里（1986）的最近的热带夏季指数就是这种方法的例子。

研究人员使用的统计方法来分析自然变异的条件的数据。

目的是预测温度或温度、湿度和空气流速的组合怎样是舒适的。

一个领域性的研究问题，首先，它是很难准确的测量环境条件，其次，它是很难概括的统计分析：从一个调查的结果往往不适用于即使在相似的情况下，从另一个数据。

另外一个问题，汉弗莱斯和尼科尔（2000a）一直在强调的输入数据错误导致的统计分析预测误差的关系。

自适应热舒适的“理性”方法，旨在解释人们在热环境中的物理反应和生理传热。

一个热舒适指数的被用来表示人体的热状态和热环境状态水平。

虽然这个指数是基于恒定的室内温度条件下的受试者反应，但它仍被希望能够反映在日常生活中的变量环境条件下人的反应。

然而，用理性指数来预测现场调查中受试者的热舒适性时出现了问题。

首先，理性指标要求知道服装保温系数和代谢率的数据，这是很难估计的。

其次，他们不比简单的指标预测舒适投票（汉弗莱斯和尼科尔2001）和受试者在实地调查中找到舒适的条件的范围比合理的指标更为广泛。

对这一问题的原因一直有着大量的猜测和研究，其中大部分都集中在实地调查的背景下进行的。

尼可和汉弗莱斯（1973）首先提出，这种效应可能的受试者的安慰和他们的行为之间的反馈结果，他们适应的气候条件，进行的实地研究。

2.2自适应原理自适应方法的基本假设是自适应的原则表示：如果发生变化，如产生不适，人们反应的方式，这往往会恢复他们的舒适。

在广泛的环境中进行，从而支持了舒适度调查如那些汉弗莱斯的荟萃分析，这一原则联系实地调查（1976，1978），auliciems和dedear（1986）和（1998）dedear和布拉格。

这些荟萃分析可以从一些更严格的热舒适调查得出广泛的推论。

通过将舒适性投票与人们的行为联系起来，自适应原则将舒适温度与受试者发现自己的环境相联系。

舒适温度是受试者与建筑或其他环境相互作用的结果。

人们的反应选项将反映他们的情况：那些有更多机会适应环境或环境对自己的要求不太可能会感觉不适¹。

主要的语境变量是气候。

气候是一个重要的影响，对任何一组人的文化和热的态度，他们居住的建筑物的设计。

虽然与热环境的人类关系的基本机制，可能不会改变气候，有一些详细的方式，在这些人都受气候影响，他们生活在和这些发挥的累积部分，在他们的反应，室内气候。

几乎所有的舒适性调查的二大背景是一个建筑，其性质的建筑和服务起着决定性的结果，从调查的一部分。

第三方面是时间。

人类活动和反应发生在一个时间框架中。

这会导致一个不断变化的舒适温度。

这些变化发生的速度是一个重要的考虑因素，如果舒适的条件是要正确指定。

本文将在所有这些领域的研究结果，并讨论了更可持续的建筑室内气候的可持续发展标准的影响。

¹：在这些条款中，气候室是一个非常特殊的环境，条件和人员的行为是由研究人员密切控制的实验期间。

2.3人与室内气候尼可和汉弗莱斯（1973）提出的数据表明平均舒适投票改变少用室内温度气候气候可能比预计的。

汉弗莱斯（1976）证实了这一从更广泛的气候变化。

与温度变化的舒适度投票率是典型的低从一个调查到另一个比它在任何特定的调查。

图1平均舒适度随室内温度变化的变化。

每一点都是从一个舒适的调查（使用在汉弗莱斯提出的数据的平均值1976）。

这是在实地调查的结果是密切相关的平均温度测量的结果。

这一发现在进行了广泛的室内气候调查的情况（图2A）图2来自世界各地的（从汉弗莱斯1976）（从数据中提出的数据）在一组特定的气候条件下（欧洲[虚线]和巴基斯坦），但在不同时期的年平均气温变化的舒适温度的变化。

一个类似的效果被发现时，收集数据，从一组特定的一组。

在调查巴基斯坦（Nicol等人1999）和欧洲（麦卡尼尼科尔2001）在每月一次全年进行（图2b）。

室内温度的变化，特别是在巴基斯坦，是了不起的。

与舒适温度的强烈关系是明确的。

作为一个例子，如何有效地适应行动可以用来实现舒适，图3显示了实际比例的舒适在巴基斯坦的办公室工作人员在不同的室内温度。

数据收集在一年期间内的舒适温度是不断变化的，如室内温度（Nicol等人1999）。

这些工人必须控制他们的舒适的主要方法是通过改变他们的衣服和使用空气运动，在巴基斯坦的办公室普遍提供的球迷。

该曲线显示的平均概率的舒适使用Probit回归计算。

每一个点都代表一个特定的月份在一个特定的城市中所占的比例。

图3。

巴基斯坦：在不同的室内温度舒适的办公室工作人员的比例。

它会注意到，在许多场合，受试者记录不适。

随着不断变化的室内温度和温度舒适巴基斯坦建筑有舒适的温度范围20和C之间没有冷却除了球迷（从尼科尔等人1999）。

2.4与室外气候的关系汉弗莱斯（1978）绘制了室内舒适温度，对室外月平均温度从一系列的调查，全球范围内进行。

结果如图4所示。

他在调查的时候发现了一个明确的部门，在调查的时间和那些被加热或冷却的建筑物之间有一个明确的区分。

自由奔跑建筑的关系是紧密的。

对于加热和冷却的建筑物的关系是比较复杂的。

dedear和布拉格（1998）使中央空调和那些自然通风建筑之间的划分。

他们认为，这是空调的建筑居住者有不同的期望比居住的自然通风建筑（dedear 和布拉格1999）。

似乎不太可能，人们使用一个建筑应该修改他们的反应，它的基础上，他们的建筑服务的期望。

这也不是区别从现场的证据支持（汉弗莱斯和尼科尔2001）。

虽然期望有一个部分的人和他们的环境之间的相互作用中发挥，这是在确定的温度，他们会期望在一个特定的情况下，比他们的态度，建设服务。

更可能的是，这种差异是由于各种各样的自适应行动，加量在舒适的条件下所造成的小的影响的积累。

在分析的dedear和布拉格的数据，汉弗莱斯和尼科尔（2000）认为，使用汉弗莱斯的原始区别增加在自由运行的建筑物的加热和冷却的关系的精度（图5）。

图4。

月平均气温变化对舒适度的变化。

每一点代表一个调查的平均值。

这个图是从汉弗莱斯1978。

在调查过程中，这些建筑物被加热或冷却，而那些自由运行的建筑物被分割。

舒适度调查ASHRAE数据库后续分析（汉弗莱斯和尼科尔2000）显示出类似的结果（见图4）。

图5舒适温度是一个自由运行（一个）和加热和冷却的建筑物的室外温度的函数。

从ASHRAE数据库（dedear和布拉格1998）（左）和汉弗莱斯（1978）（参见图4（右）汉弗莱斯和尼科尔2000图）虽然只有室外温度是用来计算舒适温度，舒适温度显然是一个函数的多。

服装的隔热值也取决于室外温度（Nicol等人1999），作为建筑控制使用（Raja 等人2001）。

其他情况的姿势，这王和尼科尔（1997）显示出随温度的变化而变化，而且对于一个给定的活动代谢率（Baker和standeven 1995）建议也随温度的变化。

这是气候和这些自适应行动之间的反馈，这意味着只有在真实的建筑物的实际情况下，才需要考虑室外温度。

这种关系在一定程度上是一个经验的“黑盒子”，因为这种关系是不完全定义的。

2.5人在建筑内建筑物不同的方式。

除了他们的个人的身体形态，他们不同于他们的加热/冷却系统，以及是否使用，他们提供的可能性，以控制他们的环境和-在商业建筑的情况下-管理的政策，服装和其他因素。

的差异已被发现由汉弗莱斯（1978）、布施（1992）和dedear和布拉格（1998）它是热的或冷的和那些没有楼宇的住户之间。

有其他方面的建筑服务，影响到舒适的居住者。

他和bordass（1997）表明，有更多的“宽恕”，居住者有更多的机会控制建筑物的建设。

通过宽恕，他们的意思是，对建筑物的居住者的态度受到影响，使他们能够更容易地忽视在热环境中的缺点。

这可以解释为一个在控制中的作用。

变异一般认为作为一个在中央控制的建筑物中的“坏东西”，因为居住者是适应特定的温度。

许多变化，从这和他们变得不舒服。

在建筑物的居住者是在控制，变异可能会导致从人调整的条件，以适应自己。

一定量的变化，然后成为一个“好东西”。

许多公司建筑起个人直接控制他们的乘客通过开启窗，百叶窗、风扇等如果控制是留下来的建筑经理（通过空调系统）有一个较小的信封可以接受的条件，舒适的变化更迅速地与温度和居住者出现不太宽容。

另一个更强大的特性是，贝克和standeven（1995）。

他们确定了一个“适应性机会”所提供的一个建筑，将影响其居住的舒适性。

适应机会一般被解释为打开一个窗口的能力，画一个盲人，使用一个风扇等，但还必须包括着装规范工作的做法和其他因素影响的相互作用之间的相互作用。

在建筑物中的许多适应性机会-使用阴影，通过打开一个窗口等的温度降低，将有没有直接影响的舒适温度，但将允许乘员改变条件，以适应自己。

服装、活动和姿势的变化以及空中运动的提升，能改变人们觉得舒适的环境。

实际的适应性行为是这2种行动的混合体，改变了满足舒适性和改变舒适温度的条件，符合当时的情况。

被认为舒适的范围内的建筑和个人的适应的机会，由居住者的特点的影响。

在现实中，它已经被发现很难量化的自适应机会，在建筑控制的可用性。

尼可和麦卡尼（1999）发现，控制的存在并不意味着它的使用，而只是添加了控件的数目并没有因此给一个很好的衡量一个建筑或其自适应的机会成功。