嚴(yán)寒地區(qū)高校教室熱環(huán)境實測研究 ——以哈爾濱工業(yè)大學(xué)為例
發(fā)布時間:2021-11-27 10:04
高校教室是學(xué)生集中學(xué)習(xí)的高頻率使用場所。嚴(yán)寒地區(qū)的高校教室因氣候條件變化、冬季室內(nèi)環(huán)境密閉、課程上座率高等因素,其室內(nèi)熱環(huán)境比較復(fù)雜。本文以嚴(yán)寒地區(qū)高校教室的室內(nèi)熱環(huán)境為研究目標(biāo),以哈爾濱工業(yè)大學(xué)正心樓為典型模型,選取12個教室作為研究樣本。采用現(xiàn)場實測、主觀問卷調(diào)查和數(shù)據(jù)分析等研究方法,對嚴(yán)寒地區(qū)高校教室熱環(huán)境進行系統(tǒng)性和典型性研究,根據(jù)研究結(jié)果提出相應(yīng)的熱環(huán)境優(yōu)化策略。本文選擇嚴(yán)寒地區(qū)代表性城市哈爾濱作為研究地點,以哈爾濱工業(yè)大學(xué)典型教學(xué)樓——正心樓作為測試地點。首先,通過文獻資料分析,提出教室朝向、所處樓層、教室上座率等作為教室熱環(huán)境的影響因素,并依據(jù)不同影響因素進行實測方案制定與調(diào)查問卷設(shè)計。其次,選擇在冬夏兩季的典型氣象日,對所選教室樣本與室內(nèi)學(xué)生進行現(xiàn)場實測與熱舒適主觀調(diào)查。最后,通過對實測與調(diào)查結(jié)果進行數(shù)據(jù)分析,得到以下結(jié)論:冬季測試中,所處樓層因素對于教室熱環(huán)境的影響十分顯著。教室上座率因素對室內(nèi)熱環(huán)境的影響顯著,且與教室內(nèi)空氣溫度、相對濕度、CO2濃度等呈正相關(guān)關(guān)系。朝向因素對于教室室內(nèi)熱環(huán)境影響并不顯著。測試期間所有教室的相對濕度過低,無法滿足熱舒適標(biāo)準(zhǔn)的要求。冬季...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
哈爾濱工業(yè)大學(xué)正心樓(圖片來源于網(wǎng)絡(luò))
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文14學(xué)樓的首層、五層與九層,每層分布3個教室,各層3個教室朝向不同。教學(xué)樓內(nèi)所有階梯教室朝向均相同,因此選擇不同樓層的階梯教室進行測試,具體教室信息見表2-3。冬季測試期間,教室大門在無人員進出時保持關(guān)閉,窗戶也呈關(guān)閉狀態(tài),且門窗密封性良好。夏季測試期間,由于測試日期選擇在休息日教室內(nèi)無課程安排,教室外窗呈關(guān)閉狀態(tài),圖2-2為測試現(xiàn)場照片。表2-3教室基本信息(作者繪制)教室編號朝向114、514、914西南127、527、927東南128、528、928階梯11、階梯22、階梯32東北西圖2-2教室實測現(xiàn)場照片(作者拍攝)2.3.3基于上座率的教室熱環(huán)境實測方案冬季嚴(yán)寒地區(qū)高校教室封閉,上座率對于教室熱環(huán)境的影響更為顯著,研究意義更大。同時,冬季教室室內(nèi)熱環(huán)境較為穩(wěn)定,在進行實測研究時能更好的排除其他因素的干擾,獲取的實測結(jié)果較為準(zhǔn)確。夏季教室在課程進行時可以開窗通風(fēng),上座率對于教室內(nèi)熱環(huán)境的影響程度減弱,并且自然通風(fēng)也會對實測結(jié)果造成一定干擾,研究意義較校因此本文僅對冬季上座率對于教室熱環(huán)境的影響作用進行研究。在對實測方案進行設(shè)計之前,作者首先對哈爾濱工業(yè)大學(xué)的課程安排及上課人數(shù)情況進行調(diào)查,得到不同上座率的課程的占比:0.8上座率的課時占總數(shù)的40%,1.0上座率占25%,0.5上座率占20%,其他上座率占15%。上座率在0.5及以上的課時占到90%;谡{(diào)查結(jié)果,本文將1.0、0.8、0.5、0.2等4種上座率作為典型上座率進行實測研究。測試日期選擇在2018年12月8日,測試當(dāng)天室外空氣溫度為-14~-21℃,
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文16圖2-3普通教室測點布置圖圖2-4階梯教室測點布置在基于上座率的實測方案中,除設(shè)置5個BES-02溫濕度采集記錄器外,每個教室內(nèi)還放置一臺TELAIRE-7001二氧化碳測試儀,放置位置在教室對角線交點處的課桌上,與該測點處的溫濕度采集器共同置于防輻射盒內(nèi),盡量避免由于學(xué)生對儀器直接呼吸而造成的誤差影響。2.3.5測試結(jié)果數(shù)據(jù)處理在對測試結(jié)果進行數(shù)據(jù)處理時需符合下列規(guī)定:每個教室的空氣溫度、相對濕度為該教室內(nèi)各測點的空氣溫度、相對濕度的平均值[38]。同時,在對兩種儀器所提供的數(shù)據(jù)處理過程中,應(yīng)適當(dāng)剔除明顯壞值,以避免對實測結(jié)果造成影響。2.4熱舒適主觀調(diào)查方案2.4.1調(diào)查樣本選擇為獲取學(xué)生的主觀熱感受及學(xué)生對于教室熱環(huán)境的主觀評價,本文以發(fā)放紙質(zhì)問卷的方式對在校學(xué)生進行教室熱環(huán)境主觀調(diào)查。為保證調(diào)查結(jié)果的準(zhǔn)確性,調(diào)查對象在填寫問卷之前需處在教室內(nèi)半小時以上。在冬季和夏季調(diào)查期間共發(fā)放418份調(diào)查問卷,成功回收問卷400份,冬夏兩季各200份。2.4.2調(diào)查結(jié)果數(shù)據(jù)處理調(diào)查問卷的內(nèi)容包括受試者的基本信息、熱濕感覺、熱濕期望、熱舒適度、熱環(huán)境滿意度、整體環(huán)境接受度等,調(diào)查表具體內(nèi)容見附錄1。各項投票內(nèi)容的數(shù)據(jù)處理方法如下:(1)熱感覺投票標(biāo)度范圍在-3~+3之間,各數(shù)值分別代表:-3(冷),-2(涼),-1(稍涼),0(適中),+1(稍暖),+2(暖),+3(熱)。投票值為-1,
【參考文獻】:
期刊論文
[1]寒地城市室內(nèi)環(huán)境舒適度調(diào)查——以哈爾濱為例[J]. 馬輝,鄒廣天,趙欣悅. 低溫建筑技術(shù). 2019(12)
[2]近10年哈爾濱市氣溫與降水變化特征分析[J]. 許越,譚玉龍. 科技風(fēng). 2019(13)
[3]上海某高校教室和宿舍冬季室內(nèi)熱環(huán)境測試評價[J]. 張楠,李崢嶸,徐尤錦. 建設(shè)科技. 2017(16)
[4]健康建筑標(biāo)準(zhǔn)評價體系分析[J]. 鄭銳鋒,單乃軍,莫利強,湯鎧任,曾家琦,陳錦韜. 浙江科技學(xué)院學(xué)報. 2017(03)
[5]夜間通風(fēng)在不同氣候條件下的適用性[J]. 陳海旎,劉猛. 土木建筑與環(huán)境工程. 2016(S2)
[6]熱管式定風(fēng)量換氣節(jié)能裝置的設(shè)計與應(yīng)用[J]. 敖永安,段志紅. 熱科學(xué)與技術(shù). 2016(05)
[7]北京高校自習(xí)教室使用率對供暖季室內(nèi)熱環(huán)境的影響[J]. 胡天樂,曹彬,朱穎心,湯雨橋. 暖通空調(diào). 2015(08)
[8]武漢高校公共教室夏季熱環(huán)境的實測研究[J]. 邱靜,凌強. 華中建筑. 2014(05)
[9]哈爾濱冬季高校教室IAQ及熱舒適現(xiàn)場研究[J]. 李彪,朱蒙生,展長虹,蔡偉華. 節(jié)能技術(shù). 2010(04)
[10]哈爾濱工業(yè)大學(xué)正心樓設(shè)計[J]. 張駿,艾英爽. 低溫建筑技術(shù). 2008(06)
碩士論文
[1]太陽輻射影響下的室內(nèi)熱環(huán)境及人體熱反應(yīng)研究[D]. 李瀟斐.青島理工大學(xué) 2018
[2]寒冷地區(qū)高校教室采光設(shè)計研究[D]. 宋志超.北京建筑大學(xué) 2018
[3]西安某高校教室室內(nèi)熱環(huán)境與空氣品質(zhì)實測研究[D]. 薛永強.西安工程大學(xué) 2018
[4]北京建筑大學(xué)1號教學(xué)樓環(huán)境能源效率的實證研究[D]. 裴海路.北京建筑大學(xué) 2017
[5]風(fēng)速風(fēng)向?qū)ㄖ锬蠅Χ咎栞椛鋬舻脽崃康挠绊慬D]. 陳文超.東華大學(xué) 2017
[6]重慶行政辦公建筑室內(nèi)空氣品質(zhì)季節(jié)性分析與評價[D]. 冉雙雙.重慶大學(xué) 2016
[7]高校教室自然通風(fēng)對室內(nèi)CO2濃度影響實測研究[D]. 高小燕.重慶大學(xué) 2016
[8]嚴(yán)寒地區(qū)高校教室和宿舍人體熱適應(yīng)現(xiàn)場研究[D]. 張雪香.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[9]重慶地區(qū)農(nóng)村住宅室內(nèi)熱環(huán)境評價[D]. 李克驊.重慶大學(xué) 2015
[10]用于樓地面保溫的全輕混凝土性能影響因素研究[D]. 康蘇芳.重慶大學(xué) 2014
本文編號:3522056
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
哈爾濱工業(yè)大學(xué)正心樓(圖片來源于網(wǎng)絡(luò))
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文14學(xué)樓的首層、五層與九層,每層分布3個教室,各層3個教室朝向不同。教學(xué)樓內(nèi)所有階梯教室朝向均相同,因此選擇不同樓層的階梯教室進行測試,具體教室信息見表2-3。冬季測試期間,教室大門在無人員進出時保持關(guān)閉,窗戶也呈關(guān)閉狀態(tài),且門窗密封性良好。夏季測試期間,由于測試日期選擇在休息日教室內(nèi)無課程安排,教室外窗呈關(guān)閉狀態(tài),圖2-2為測試現(xiàn)場照片。表2-3教室基本信息(作者繪制)教室編號朝向114、514、914西南127、527、927東南128、528、928階梯11、階梯22、階梯32東北西圖2-2教室實測現(xiàn)場照片(作者拍攝)2.3.3基于上座率的教室熱環(huán)境實測方案冬季嚴(yán)寒地區(qū)高校教室封閉,上座率對于教室熱環(huán)境的影響更為顯著,研究意義更大。同時,冬季教室室內(nèi)熱環(huán)境較為穩(wěn)定,在進行實測研究時能更好的排除其他因素的干擾,獲取的實測結(jié)果較為準(zhǔn)確。夏季教室在課程進行時可以開窗通風(fēng),上座率對于教室內(nèi)熱環(huán)境的影響程度減弱,并且自然通風(fēng)也會對實測結(jié)果造成一定干擾,研究意義較校因此本文僅對冬季上座率對于教室熱環(huán)境的影響作用進行研究。在對實測方案進行設(shè)計之前,作者首先對哈爾濱工業(yè)大學(xué)的課程安排及上課人數(shù)情況進行調(diào)查,得到不同上座率的課程的占比:0.8上座率的課時占總數(shù)的40%,1.0上座率占25%,0.5上座率占20%,其他上座率占15%。上座率在0.5及以上的課時占到90%;谡{(diào)查結(jié)果,本文將1.0、0.8、0.5、0.2等4種上座率作為典型上座率進行實測研究。測試日期選擇在2018年12月8日,測試當(dāng)天室外空氣溫度為-14~-21℃,
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文16圖2-3普通教室測點布置圖圖2-4階梯教室測點布置在基于上座率的實測方案中,除設(shè)置5個BES-02溫濕度采集記錄器外,每個教室內(nèi)還放置一臺TELAIRE-7001二氧化碳測試儀,放置位置在教室對角線交點處的課桌上,與該測點處的溫濕度采集器共同置于防輻射盒內(nèi),盡量避免由于學(xué)生對儀器直接呼吸而造成的誤差影響。2.3.5測試結(jié)果數(shù)據(jù)處理在對測試結(jié)果進行數(shù)據(jù)處理時需符合下列規(guī)定:每個教室的空氣溫度、相對濕度為該教室內(nèi)各測點的空氣溫度、相對濕度的平均值[38]。同時,在對兩種儀器所提供的數(shù)據(jù)處理過程中,應(yīng)適當(dāng)剔除明顯壞值,以避免對實測結(jié)果造成影響。2.4熱舒適主觀調(diào)查方案2.4.1調(diào)查樣本選擇為獲取學(xué)生的主觀熱感受及學(xué)生對于教室熱環(huán)境的主觀評價,本文以發(fā)放紙質(zhì)問卷的方式對在校學(xué)生進行教室熱環(huán)境主觀調(diào)查。為保證調(diào)查結(jié)果的準(zhǔn)確性,調(diào)查對象在填寫問卷之前需處在教室內(nèi)半小時以上。在冬季和夏季調(diào)查期間共發(fā)放418份調(diào)查問卷,成功回收問卷400份,冬夏兩季各200份。2.4.2調(diào)查結(jié)果數(shù)據(jù)處理調(diào)查問卷的內(nèi)容包括受試者的基本信息、熱濕感覺、熱濕期望、熱舒適度、熱環(huán)境滿意度、整體環(huán)境接受度等,調(diào)查表具體內(nèi)容見附錄1。各項投票內(nèi)容的數(shù)據(jù)處理方法如下:(1)熱感覺投票標(biāo)度范圍在-3~+3之間,各數(shù)值分別代表:-3(冷),-2(涼),-1(稍涼),0(適中),+1(稍暖),+2(暖),+3(熱)。投票值為-1,
【參考文獻】:
期刊論文
[1]寒地城市室內(nèi)環(huán)境舒適度調(diào)查——以哈爾濱為例[J]. 馬輝,鄒廣天,趙欣悅. 低溫建筑技術(shù). 2019(12)
[2]近10年哈爾濱市氣溫與降水變化特征分析[J]. 許越,譚玉龍. 科技風(fēng). 2019(13)
[3]上海某高校教室和宿舍冬季室內(nèi)熱環(huán)境測試評價[J]. 張楠,李崢嶸,徐尤錦. 建設(shè)科技. 2017(16)
[4]健康建筑標(biāo)準(zhǔn)評價體系分析[J]. 鄭銳鋒,單乃軍,莫利強,湯鎧任,曾家琦,陳錦韜. 浙江科技學(xué)院學(xué)報. 2017(03)
[5]夜間通風(fēng)在不同氣候條件下的適用性[J]. 陳海旎,劉猛. 土木建筑與環(huán)境工程. 2016(S2)
[6]熱管式定風(fēng)量換氣節(jié)能裝置的設(shè)計與應(yīng)用[J]. 敖永安,段志紅. 熱科學(xué)與技術(shù). 2016(05)
[7]北京高校自習(xí)教室使用率對供暖季室內(nèi)熱環(huán)境的影響[J]. 胡天樂,曹彬,朱穎心,湯雨橋. 暖通空調(diào). 2015(08)
[8]武漢高校公共教室夏季熱環(huán)境的實測研究[J]. 邱靜,凌強. 華中建筑. 2014(05)
[9]哈爾濱冬季高校教室IAQ及熱舒適現(xiàn)場研究[J]. 李彪,朱蒙生,展長虹,蔡偉華. 節(jié)能技術(shù). 2010(04)
[10]哈爾濱工業(yè)大學(xué)正心樓設(shè)計[J]. 張駿,艾英爽. 低溫建筑技術(shù). 2008(06)
碩士論文
[1]太陽輻射影響下的室內(nèi)熱環(huán)境及人體熱反應(yīng)研究[D]. 李瀟斐.青島理工大學(xué) 2018
[2]寒冷地區(qū)高校教室采光設(shè)計研究[D]. 宋志超.北京建筑大學(xué) 2018
[3]西安某高校教室室內(nèi)熱環(huán)境與空氣品質(zhì)實測研究[D]. 薛永強.西安工程大學(xué) 2018
[4]北京建筑大學(xué)1號教學(xué)樓環(huán)境能源效率的實證研究[D]. 裴海路.北京建筑大學(xué) 2017
[5]風(fēng)速風(fēng)向?qū)ㄖ锬蠅Χ咎栞椛鋬舻脽崃康挠绊慬D]. 陳文超.東華大學(xué) 2017
[6]重慶行政辦公建筑室內(nèi)空氣品質(zhì)季節(jié)性分析與評價[D]. 冉雙雙.重慶大學(xué) 2016
[7]高校教室自然通風(fēng)對室內(nèi)CO2濃度影響實測研究[D]. 高小燕.重慶大學(xué) 2016
[8]嚴(yán)寒地區(qū)高校教室和宿舍人體熱適應(yīng)現(xiàn)場研究[D]. 張雪香.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[9]重慶地區(qū)農(nóng)村住宅室內(nèi)熱環(huán)境評價[D]. 李克驊.重慶大學(xué) 2015
[10]用于樓地面保溫的全輕混凝土性能影響因素研究[D]. 康蘇芳.重慶大學(xué) 2014
本文編號:3522056
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