办公人群个性化舒适系统使用行为与热舒适研究

来源 :西安建筑科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jdbc_jiang
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
舒适的热环境影响人的生理和心理健康,进而影响工作和学习效率,因此,有必要创造舒适的热环境。当下室内舒适的热环境主要依靠暖通空调实现,但暖通空调创造舒适环境时不仅耗能高,且无法同时满足室内所有人的热舒适需求。而个性化舒适系统却能解决这一难题,但大部分研究是在实验室进行的,现场测试很少,且现场测试大多是单独使用个性化舒适设备,未将暖通空调的作用考虑在内,缺乏与暖通空调的联动控制。因此,本研究开展了以下工作,包括开发个性化舒适系统(PCS)、实验室实验和现场调研,最终给出适合办公人群的PCS联结暖通空调的控制策略。首先,研发的个性化舒适系统由加热系统、冷却系统控制器和云平台共同组成。加热系统通过碳纤维加热身体局部,冷却系统由座椅风扇和桌面风扇共同作用;该系统通过控制器分区调控加热/冷却背部、腰部和臀部,并监测和采集座椅周围的环境参数,并将解析处理后的数据上传至云平台,以供查看和下载。其次,通过64人次的实验室研究检验个性化舒适座椅的热舒适及能耗情况。发现在16℃、19℃、28℃和31℃四个实验工况下,PCS在稳态环境能以较低的能耗有效提升使用者的舒适度。有PCS的全身热舒适比无PCS提高了0.5~1.5,甚至在工况19℃和28℃时可接受度达到100%。PCS加热和冷却单位面积最大耗能量分别为8 W/m~2和3.4 W/m~2,使用暖通空调系统耗能分别是其4.2倍和4.5倍。然后,于2020年12月、2021年4月至8月对西安地区3个配备有个性化舒适座椅的办公室进行了现场跟踪调研。对室内的空气温度、相对湿度、黑球温度和工位空气温度进行了连续监测。通过主观问卷调查了使用者主观评价及开关窗、空调、PCS和服装的调节情况。结果显示:49.8%受访者投票时的热环境处于ASHRAE 55舒适区范围外,但使用PCS期间热可接受度、空气流速可接受度和湿度可接受度均高于90%。90%热可接受温度范围为16.8~28.2°C,80%热可接受温度上限为30.4°C。在现实办公环境中(16~29°C)使用PCS座椅能维持使用者热感觉处于中性附近,偏好温度为24.9°C。服装热阻值与工位空气温度成反比,工位空气温度低于19°C或高于25°C服装热阻的变化率逐渐降低。通过开关窗和使用PCS调节室内热环境的频率及获取舒适热环境的效率最高,在使用空调制冷和采暖设备供暖期间,同时伴随开窗和使用PCS的行为调节。最后,通过与其他研究对比,有PCS比无PCS办公建筑90%可接受温度范围拓宽了5.7℃;与其他类型的PCS研究相比较,个性化舒适设备刺激人体的部位数量越多,其可达到的舒适温度范围越大,但其CEP值则越大,个性化舒适设备的效能越低。供冷型个性化舒适设备中风扇效能最高,供暖型个性化舒适设备中电热座椅的效能最高。PCS座椅加桌面风扇的90%可接受温度范围下限值低于加热服、PCS座椅加其他加热设备,上限值低于工位空调。综合本文和其他个性化舒适座椅的研究结果,提出PCS联结暖通空调控制策略:环境温度为16~29°C时,保持暖通空调关闭,自由调节PCS;室内温度低于16°C,PCS联结暖通空调供暖;室内温度高于29°C,PCS联结暖通空调供冷。本文对PCS座椅的实验室研究、现场跟踪调研得到的各项数据和结论以及PCS联结暖通空调控制策略,对提高我国办公建筑内人体热舒适和挖掘节能潜力具有参考和指导意义。
其他文献
棉纤维是世界上产量最大的天然纤维,在国民经济中具有重要地位。其表面富含羟基,可通过表面改性制备具有高吸附性能的废水处理材料。本论文以脱脂棉为基材,通过在棉纤维表面引入芳香杂环化合物来赋予水处理功能,用以吸附铬酸根离子和阴离子染料。本论文主要分为以下三部分:(1)聚吡咯改性棉的制备与吸附性能研究采用吡咯作为功能单体,利用其易聚合的特点,在脱脂棉表面进行反应聚合,制备了聚吡咯改性棉(CPPy)。采用扫
学位
区域绿地是指位于城市建设用地之外,除耕地外具有城乡生态环境及自然资源和文化资源保护、游憩健身、安全防护隔离、物种保护、园林苗木生产等功能的绿地,是城市市域范围内碳汇的主要来源。城市发展导致的碳排放与区域绿地产生的碳汇之间的矛盾严重威胁到城市的低碳发展。研究表明,2010—2015年中国区域绿地面积减少了16.4×10~3km~2,其中35.2%由于建设用地扩张造成。在“2030年碳达峰、2060年
学位
现阶段在新能源汽车规模效益的推动下,动力电池市场发展越来越迅速,对动力电池的要求更加严格。其中锂离子电池具有较高的能量密度、对环境友好等优点,可应用于便携式电子设备和混合电动车等。正极材料的比容量、结构稳定性等会直接影响锂离子电池综合性能。高镍三元正极材料Li Ni0.8Co0.1Mn0.1O2(NCM811)具有优于其他正极材料的理论比容量和能量密度。然而,NCM811在充放电过程中会发生表面结
学位
四次工业革命极大的推动了生产力,人们的生活水平和需求也越来越高,随之而来的是树木被大肆砍伐,温室效应加剧,自然调节开始失衡。近几年一些科研人员开始寻找林木资源的替代品以及研发高效、高性能的可再生材料,以满足日益剧增的消耗需求。在大自然中,纤维素主要存在于棉花、树木以及其他植物和农作物中,是一种取之不尽用之不竭的可再生资源,每年都有超过数亿吨的纤维素被焚烧、被废弃导致资源浪费,如何将废弃的纤维素重新
学位
纺织工业是我国国民经济的传统支柱产业和重要的民生产业,也是国际竞争优势明显的产业。近年来,利用两种及两种以上不同染色纤维经过混和后纺制加工而成的纺织面料,因其外表呈现细腻柔和,具有独特的朦胧立体效果和质感而深受消费者的追捧,并形成了独具特色的色纺产业。但在色纺加工中,由于色纺产品的呈色原理并不完全符合“加色特性”和“减色特性”,所以需要通过反复试纺、目测来确定产品效果。随着数字化与信息化技术发展,
学位
传统村落是我国重要的历史文化的载体,有着独特的地域性及文化性特点以及丰富的景观资源。晋南传统村落中历史遗迹、传统建筑等历史要素在多种因素作用下受到不同程度的破坏,村落空间形态逐渐破碎。近年来,我国乡村振兴不断发展,传统村落受到越来越多的关注,对于传统村落的保护与更新相关研究具有重要的理论意义和现实意义。本文以晋南地区运城市的传统村落光村作为研究对象,从类型学视角对光村空间形态进行研究,旨在通过对光
学位
膜分离技术在海水淡化、废水处理等领域得到了广泛的应用。膜污染是膜分离应用过程中常见的现象,会导致通量下降,膜结构破坏甚至失效,已经成为制约膜分离技术应用与发展的关键问题。因此,应对膜污染,制备出具有优异过滤分离性能、抗污性能以及稳定性的纳滤膜一直是纳滤膜研究的主要方向。本研究以设计高通量、高截留率、抗污性能优异以及符合不同分离标准的纳滤膜为目标,选择了具有斜纹结构的尼龙微滤膜作为纳滤膜支撑层,采用
学位
焊接是工业生产过程中的重要环节,大多数金属产品都是通过焊接技术制造和加工而成。然而,在实际生产过程中,焊接结构经常会产生气孔等多种缺陷对产品质量造成影响,因此,对焊件的成行焊缝进行质量检测尤为必要。其中,射线检测法是工业中最常用的方法之一。传统的X射线焊缝缺陷检测方法主要是依靠人工查看胶片,此种方法效率低下并且漏检率高,无法满足现代化生产的需求,目前计算机视觉技术以其速度快、精度高、无接触的优势在
学位
牵伸张力测量在聚酯纤维后纺加工过程中十分重要,牵伸张力的大小影响着聚酯纤维产品质量。因此只有实现丝束张力检测才可完成丝束张力调控。丝束张力的检测方法有两种,一种是固定式张力检测,另一种是张力自动巡回检测。在张力自动巡回检测系统中,需要通过全景和局部摄像头实现局部丝束图像和全景丝束图像中同一根丝束的跟踪匹配。因此本文为解决此问题,对基于全局和局部双摄的丝束匹配跟踪算法进行深入研究。本文的主要研究内容
学位
汉江沿江滨河湿地受地形地势的影响,呈狭长的带状分布,面积小且斑块化严重。随着社会经济迅速发展,湿地内部景观演变相对剧烈,抗干扰能力减弱,生态功能退化。湿地植被是湿地的重要组成成分之一,是湿地结构稳定性和功能完整性的基础,也是湿地退化和演替最直接的指示物,湿地在不同的演替阶段,植被生长状态及空间分布格局也具有差异。解析植被生长状态变化规律及其驱动因素,阐明植被覆盖度时空异质性和稳定性及其环境响应机制
学位