2.1.1PMV表達式的簡化
1984年,國際標準化組織(IS0)在丹麥工業(yè)大學P.O.Fanger教授研究成果的基礎(chǔ)上提出了兩個評價室內(nèi)環(huán)境人體熱感覺的綜合性指標——預測平均投票值PMV(predictedmeanvote)和預測不滿意百分數(shù)PPD(predictedpercentageofdissatisfied),PPD由PMV導出。盡管不同地區(qū)、人種存在差異,但這兩個指標還是能夠比較準確地反映室內(nèi)熱環(huán)境的舒適性。
PMV綜合考慮了人體活動狀態(tài)、著衣情況、空氣溫度、空氣濕度、空氣流動速度、空氣平均輻射溫度等因素對熱舒適性的影響。Fanger教授的舒適性方程中,PMV的表達式[1]如下:PMV=(0.303e-0.036M+0.028)(M-W-3.05×10-3(5733-6.99(M-W)-58.15)-1.7×10-5M(5867-Pa)-0.14M(34-ta)-3.96×10-8fcl((tcl+273)4-(tr+273)4)-fcl·hc(tcl-ta))(1)式中M—人體能量代謝率,w㎡;
W—人體所作的機械功,w;
Pa—人體周圍空氣的水蒸汽分壓力,Pa;
ta—人體周圍空氣溫度,0C;tr—房間的平均輻射溫度,0C;fcl—著衣人體外表面積與裸體外表面積之比。fcl=1.00+1.290Icl,Icl≤0.0781.05+0.645Icl,Icl>0.078(2)Icl—衣服熱阻,㎡·kW;tcl—衣服外表面溫度,0Ctcl=35.7-0.028(M-W)-Icl(3.96×10-8fcl((tcl+273)4+fclhc(tcl-ta)))(3)
hc—表面?zhèn)鳠嵯禂?shù),W㎡Khc=2.38(tcl+273)0.25,2.38(tcl-ta)0.25>12.1va0.512.1va,2.38(tcl-ta)0.25<12.1va0.5(4)Va—空氣相對流速,m;
通過對上式(1)、(2)、(3)、(4)的分析,并結(jié)合游泳館池廳的具體情況,為便于討論,我們作如下各條件的限定:
a、人體以著泳衣計,Icl≈0(經(jīng)校核,此假定條件導致的計算誤差在工程上是允許的)b、W=0
c、ta=30℃d、Pa=2770pa(φ=65%)e、va=0.2mf、fcl=1則式(3)簡化為
tcl=35.7-0.028M(5)針對式(5),在游泳館內(nèi),M的取值范圍為58~116W㎡,
則tcl=32.5~34.1℃,由此得出2.38(tcl-ta)0.25<12.1va0.5,進一步得出:式(4)的計算結(jié)果為hc=12.1va0.5=5.41W㎡K,式(1)簡化為:
PMV=(0.303e-0.036M+0.028)(0.408M+160.728-3.96×10-8((tcl+273)4-(tr+273)4)-5.41tcl)`(6)2.1.2空氣平均輻射溫度(tr)的確定通過對式(6)及式(5)的分析,(在前述假定條件下,即工程設計室內(nèi)條件已確定前提下)PMV方程式可通過手算求解。
表一中數(shù)值是基于前述假定條件在不同的PMV及M值組合下求解的tr值表一
PMVOOO-0.5-0.5-0.5M587093587093tr34.0832.2528.6932.4030.1125.672.1.3地表溫度的確定
利用前述方式確定空氣平均輻射溫度(tr)后,可據(jù)下式(7)[2]確定地表溫度,當然,游泳館池廳的各圍護結(jié)構(gòu)的面積及內(nèi)表溫度在此之前應已確定。tr=∑Ai·ti∑Ai(7)(注:利用前述方法確定的t