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。