建筑热环境中人体热习服基础问题研究

未来建筑环境的营造研究，主要集中在环境系统与人二个方面。人个体之间、人群之间存在对热工环境适应和耐受程度上的差异。这种差异实际上就是热习服结果。热习服存在且有普遍性。热习服与建筑室内热舒适是完全不同的概念。现有控制理论和标准，特别是相关的工业建筑内部空间热工环境控制，忽略了人体热习服机理，忽略了人体动态接受本能。导致环境控制参数范围过窄；非空调环境和高热湿环境的热工评价方法缺乏更为科学的依据。本项目通过人工环境下主观评价、客观评价、现场测量评价与跟踪，以人体生理实验数据为主的分析和计算机模型预测等相结合研究方法，对热习服机理及与高热湿环境关系开展研究。目标是：①在建筑热环境领域引入热习服概念并开展研究，拓宽建筑热环境与人体热感觉研究范围，为推动这一国际性学术研究做出贡献；②通过热习服的研究和热习服范围的界定，揭示建筑领域人体热习服形成的机理，建立相关的理论体系；③为建筑内部高热湿环境控制参数确定，相关标准的制定和修编提供科学依据。 根据项目目标和研究内容，本项目团队严格按照预定的技术路线开展工作。完成各类实验工作和现场调研、撰写研究报告一份、发表学术论文4篇、提交专利申请1项、培养人才1名和研究生5人。总体达到预期目标。 2100433B

普遍承认:人个体之间、人群之间存在对热工环境适应和耐受程度上的差异。这种差异实际上就是热习服结果。热习服存在且有普遍性。热习服与建筑室内热舒适是完全不同的概念。现有控制理论和标准，特别是相关的工业建筑内部空间热工环境控制，忽略了人体热习服机理，忽略了人体动态接受本能。导致环境控制参数范围过窄；非空调环境和高热湿环境的热工评价方法缺乏更为科学的依据。本项目通过人工环境下主观评价、客观评价、现场测量评价与跟踪，以人体生理实验数据为主的分析和计算机模型预测等相结合研究方法，对热习服机理及与高热湿环境关系开展研究。目标是：①在建筑热环境领域引入热习服概念并开展研究，拓宽建筑热环境与人体热感觉研究范围，为推动这一国际性学术研究做出贡献；②通过热习服的研究和热习服范围的界定，揭示建筑领域人体热习服形成的机理，建立相关的理论体系；③为建筑内部高热湿环境控制参数确定，相关标准的制定和修编提供科学依据。

建筑节能已经成为我国节能减排工作中最重要的任务。然而建筑节能是由工程技术、文化理念、生活方式、社会公平等多方面问题综合影响的整体系统，在这些因素中，建筑中人行为对建筑能耗有着极其重要的影响，但目前在这方面的研究还很欠缺。.本课题拟通过定量化刻画人行为，建立建筑中人行为的标准定义和模拟方法，深入剖析人行为对建筑能耗的影响，探索适合我国国情的建筑节能发展方式。课题拟通过以下四个子课题开展研究工作：1、现场及文献调研，确定建筑中人行为的对象；2、人行为的标准定义方法；3、建立可准确刻画人行为对建筑能耗影响的物理模型及软件；4、开展人的行为对建筑能耗影响的定量调研与测试，并对模拟结果进行对比验证，反映人行为对建筑能耗的影响规律。.本课题从建筑中人行为出发，深入理解和再现建筑与人行为的相互关系，为探索的建筑节能适应性技术路线提供了基础研究平台。

《建筑热环境》出版到今天已有10年了。10年对于建筑热环境的客体——“自然气候”和主体——“人”都是极为短暂的时间，不会发生什么大变化。自然气候具有长时间尺度的统计稳定性，作为生物体的人，进化的时间尺度以万年计。建筑热环境的物理学基础——“传热学”，那是科学的真实，不会改变。

但10年时间，人类的经济、社会活动及其观念、诉求会发生变化，尤其在中国。期间，中国的GDP增长了2.4倍，钢产量增长2.9倍，水泥产量增长了2.5倍，说明期间建筑业（房地产）成为中国国民经济的支柱，加之城市化的进展，这10年中国盖了上百亿平方米的房子。能源消耗增长了1.85倍，小于GDP增长，说明单位GDP能耗降低，这是2009年中国政府在哥本哈根全球气候大会上减排CO2的承诺。这10年，几乎年年召开国际气候会议，对全球气候变化的学术观点，不同发展阶段国家的历史责任，不同国家的减排义务与承诺，争议、指责、妥协、平衡一直不断，快速发展中的中国一直是焦点。

中国能耗总量已是世界第一，CO2排放世界第一，加之近年来全国雾霾频发，环境恶化，引起政府和民众对“气候变化”、“节能减排”的广泛关注，生态城市、绿色建筑、建筑节能、低碳建筑已成为建筑学教学的重要内容，也是建筑设计不可或缺的重要方面，许多著名建筑师都有以此作为创作理念的作品问世。

随着经济和生活水平的提高，人们对于建筑热舒适的诉求也发生着变化。例如，长江中下游地区，属于我国热工气候分区的“夏热冬冷”地区，居住着几亿人口。在计划经济时代，住宅和民用建筑冬季都不供暖，传统上，居民也没有住房采暖的措施，室内热舒适性很差。随着经济的发展和居民生活水平的提高，居民改善室内热舒适的诉求日渐增强。现实是，在长江中下游地区，在既有住房中，居民自发地使用采暖设备迅速普及，但伴随着的是能源消耗的增加，而且因为以往房屋及其墙体和门窗并未考虑保温设计，以致采暖设备使用的效果并不理想。如何在普通住宅中采用被动式建筑设计，改善维护结构热工性能，在改善室内热舒适的同时，降低能源消耗，成为夏热冬冷地区建筑迫切需要解决的问题。

还有，中国的气候特征，夏季，整个中国东部平原地区，从南到北气温都很高，改善夏季室内热舒适也是民众的诉求。这些年来，夏天室内采用空调降温已十分普及，空调能耗迅速增长。这涉及建筑夏季防热设计和围护结构传热性能。技术也是活跃的因素，建筑节能技术，可再生能源（太阳能、风能、生物质能等）技术，建筑材料、部品（如门、窗）和设备的改进，建筑性能和能耗计算机模拟技术，这10年都有发展变化。

《建筑热环境》再版修改，既有不变的基本原理和基础理论，也应对着上面这些变化，并对未来作出展望。

这本书初版的作者署名包括了我，但我只是编写该书的发起者，提供了建筑与气候方面的部分文字，该书绝大部分是刘念雄辛勤工作两年完成的。我并没有参与这门课程的教学，退休也有数年，这次再版，修改工作更是刘念雄独自完成，所以《建筑热环境》第2版的作者其实应该是刘念雄一人，名至实归。

秦佑国