適用于濕熱地區體育館室內運動環境健康度的評價方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及建筑物室內環境健康度評價領域，特別涉及適用于濕熱地區體育館室 內運動環境健康度的評價方法。
【背景技術】
[0002] 體育館作為運動人群的主要室內運動空間，室內運動環境健康度對運動人群舒適 度影響非常重要。為提供一個舒適的室內運動環境，目前對于室內運動環境健康度的改善 方式主要有兩種：主動調控方式、被動調控方式。由于長時間使用主動調控方式會引起高能 耗問題，通過被動調控的方式改善體育館室內運動環境健康度越來越受關注。
[0003] 但體育館的空間大、封閉、人流量大的特點，僅依靠被動調控的方式能否提升體育 館室內運動環境健康度、能夠提升到什么樣的程度，是人們關心的話題。
[0004] 體育館運動環境健康度的影響因素主要有熱環境、光環境、空氣品質（二氧化碳 濃度）三大因素，目前，研究者針對影響室內環境的熱環境、光環境、空氣品質（二氧化碳濃 度）均提出了評價方法，但室內運動環境是受三個因素綜合影響的，僅某一項環境因素評 價的優劣無法說明整體的室內運動環境的優劣，這就要求提出一種綜合評價方法，對被動 調控技術所改善的體育館室內運動環境健康度進行評價。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供適用于濕熱地區體育館室內 運動環境健康度的評價方法。
[0006] 本發明的目的通過以下的技術方案實現：
[0007] 適用于濕熱地區體育館室內運動環境健康度的評價方法，包含以下順序的步驟：
[0008] SI.根據整體室內運動環境健康度與影響室內運動環境健康度的熱環境、光環境、 空氣品質之間的關系，采用加權線性合成方法形成綜合評價指標PM公式；所述綜合評價指 標PM公式包含根據熱環境分指標PMV，光環境分指標PMVp空氣品質分指標PMV a;
[0009] S2.采用層次分析法計算熱環境分指標PMV、光環境分指標PMVp空氣品質分指標 重值；
[0010] S3.根據范格爾熱舒適標尺，形成熱環境、光環境、空氣品質、室內運動環境健康度 的分度指標表。
[0011] 所述的空氣品質為二氧化碳濃度。
[0012] 步驟Sl中，所述的PM公式為：
[0014] 其中PM1代表各單項物理因素評價分指標，W 表各分項評價指標對應的權重值。
[0015] 所述的熱環境分指標PMV采用范格爾熱舒適方程式：
[0016] PMV =(0· 303e °.〇36Μ+0· 0275) {M-W-3. 0510 3 [5733-6. 99 (M-W)-Pa]-0· 42 [(M-W)-
[0017] 58. 15]-I. 7 X 10 5M (5867-Pa)-〇. 0014M(34-ta)-3. 96 X 10 8X fcl [ (tcl+273)4-( ts+273)4]
[0018] -fclhc (tci-ta)}
[0019] 式中，M為人體能量代謝率，W為人體所做機械功，Pa為環境空氣中水蒸氣分壓力， ta為空氣溫度，ts為平均輻射溫度，fcl為人體穿衣面積與裸表面積之比，tcl為穿衣人體 外表面平均溫度，he為對流熱交換系數。
[0020] 所述的光環境分指標PM\采用韋伯費希納定律進行推導得出公式：
[0022] 式中，PM\為光環境指標值，A A實測光照度數據。
[0023] 所述的空氣品質分指標PMVa采用韋伯費希納定律進行推導得出公式：
[0025] 式中，PMVa為光環境指標值，A。。2為實測二氧化碳濃度數據。
[0026] 步驟S2中，所述的熱環境分指標PMV、光環境分指標PM\、空氣品質分指標PMV^ 權重值，需要根據不同的季節，采用層次分析法進行問卷調查得出重要性排序，并構建矩陣 計算得出各分指標對應的權重值。
[0027] 本發明與現有技術相比，具有如下優點和有益效果：
[0028] 本發明通過一種適用于濕熱地區體育館室內運動環境健康度的評價方法，實現對 濕熱地區不同季節條件下，對體育館室內運動環境健康度進行評價，并將評價結果反饋到 被動調控技術層面，通過進一步的調整被動調控技術，達到節能、改善濕熱地區體育館室內 運動環境健康度的目的。
【附圖說明】
[0029] 圖1為本發明所述的適用于濕熱地區體育館室內運動環境健康度的評價方法的 流程圖。
【具體實施方式】
[0030] 下面結合實施例及附圖對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限 于此。
[0031] 如圖1，適用于濕熱地區體育館室內運動環境健康度的評價方法，包含以下順序的 步驟：
[0032] (1)以濕熱地區體育館冬季室內運動環境健康度的評價公式為例，本實施例選取 廣州地區冬季。首先通過層次分析法確定熱環境、光環境、空氣品質（二氧化碳濃度）的權 重值，通過調查問卷發放的方式得出重要性排序：光環境〉空氣品質（二氧化碳濃度）> 熱 環境，；然后通過層次分析法的建立矩陣將重要性排序結果量化得出三個因素的權重值：光 環境權重值為〇. 634 ;空氣品質（二氧化碳濃度）權重值為0. 260 ;熱環境權重值為0. 106 ; 將權重值代入濕熱地區體育館室內運動環境健康度評價公式PM = [PMV，PMVA，PMVJ ^得 出濕熱地區體育館冬季室內運動環境健康度評價指標PM公式：
[0033] PM = [PMV，PMVa，PMVJ · Wt= 0· 106 IPMVI +0· 260 IPMV AI +0· 634 I PMVl
[0034] (2)根據濕熱地區體育館冬季室內運動環境健康度評價公式，可將實測熱得出熱 環境數據、光照度數據、空氣品質（二氧化碳濃度）數據或模擬得出熱環境數據、光照度數 據、空氣品質（二氧化碳濃度）數據分別代入熱環境評價指標PMV公式、光環境評價指標 PM\公式、空氣品質（二氧化碳濃度）評價指標PMV a公式，得出各分指標的具體值。
[0035] 所述的熱環境分指標PMV采用范格爾熱舒適方程式：
[0036] PMV =(0· 303e 0.036Μ+0· 0275) {M-W-3. 0510 3 [5733-6. 99 (M-W)-Pa]-0· 42 [(M-W)-
[0037] 58. 15]-I. 7 X 10 5M (5867-Pa)-〇. 0014M(34-ta)-3. 96 X 10 8X fcl [ (tcl+273)4-( ts+273)4]
[0038] -fclhc(tc「ta)}
[0039] 其中M--人體能量代謝率，
[0040] ff--人體所做機械功，
[0041 ] Pa--環境空氣中水蒸氣分壓力，
[0042] ta--空氣溫度，
[0043] ts--平均輻射溫度，
[0044] fcl--人體穿衣面積與裸表面積之比
[0045] tcl--穿衣人體外表面平均溫度，
[0046] he--對流熱交換系數。
[0047] 所述的光環境分指標PM\采用韋伯費希納定律進行推導得出公式：
[0049] 式中PM\為光環境指標值，A A實測光照度數據。
[0050] 所述的空氣品質分指標PMVa采用韋伯費希納定律進行推導得出公式：
[0052] 式中PMVa為光環境指標值，A。。2為實測二氧化碳濃度數據。
[0053] (3)在得出的各分指標值基礎上，將各分指標值代入濕熱地區體育館冬季室內運 動環境健康度評價公式，得出綜合評價指標PM。
[0054] (4)在得出綜合評價指標PM值的基礎上，對應表1-4室內運動環境健康度的分度 指標表，得出具體的室內運動環境健康度的評價結論。
[0055] 表1熱環境分指標PMV分度指標表
[0056]
[0063] 上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式并不受上述實施例的 限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化， 均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1. 適用于濕熱地區體育館室內運動環境健康度的評價方法，其特征在于，包含以下順 序的步驟：51. 根據整體室內運動環境健康度與影響室內運動環境健康度的熱環境、光環境、空氣 品質之間的關系，采用加權線性合成方法形成綜合評價指標PM公式；所述綜合評價指標PM 公式包含根據熱環境分指標PMV，光環境分指標PMVp空氣品質分指標PMVa;52. 采用層次分析法計算熱環境分指標PMV、光環境分指標PM\、空氣品質分指標PMVa 的權重值；53. 根據范格爾熱舒適標尺，形成熱環境、光環境、空氣品質、室內運動環境健康度的分 度指標表。2. 根據權利要求1所述的適用于濕熱地區體育館室內運動環境健康度的評價方法，其 特征在于，步驟Sl中，所述的PM公式為：其中PM1代表各單項物理因素評價分指標，W 表各分項評價指標對應的權重值。3. 根據權利要求1所述的適用于濕熱地區體育館室內運動環境健康度的評價方法，其 特征在于，所述的熱環境分指標PMV采用范格爾熱舒適方程式： PMV = (0. 303e a〇36M+〇. 0275) {M-ff-3. 0510 3 [5733-6. 99 (M-ff)-Pa]-〇. 42[(M-ff)- 58. 15]-I. 7 X 10 5M (5867-Pa)-0. 0014M (34-ta)-3. 96 X 10 8 X fcl [ (tcl+273) 4-( ts+273)4] -fclhc (tcl-ta)} 式中，M為人體能量代謝率，W為人體所做機械功，Pa為環境空氣中水蒸氣分壓力，ta為空氣溫度，ts為平均輻射溫度，fcl為人體穿衣面積與裸表面積之比，tcl為穿衣人體外 表面平均溫度，he為對流熱交換系數。4. 根據權利要求1所述的適用于濕熱地區體育館室內運動環境健康度的評價方法，其 特征在于，所述的光環境分指標PM\采用韋伯費希納定律進行推導得出公式：式中，PM\為光環境指標值，A 實測光照度數據。5. 根據權利要求1所述的適用于濕熱地區體育館室內運動環境健康度的評價方法，其 特征在于：所述的空氣品質為二氧化碳濃度。6. 根據權利要求5所述的適用于濕熱地區體育館室內運動環境健康度的評價方法，其 特征在于，所述的空氣品質分指標PMVa采用韋伯費希納定律進行推導得出公式：式中，PMVa為光環境指標值，A為實測二氧化碳濃度數據。7. 根據權利要求1所述的適用于濕熱地區體育館室內運動環境健康度的評價方法，其 特征在于，步驟S2中，所述的熱環境分指標PMV、光環境分指標PMVp空氣品質分指標PMVa 的權重值，需要根據不同的季節，采用層次分析法進行問卷調查得出重要性排序，并構建矩 陣計算得出各分指標對應的權重值。
【專利摘要】本發明公開的適用于濕熱地區體育館室內運動環境健康度的評價方法，包含以下順序的步驟：根據整體室內運動環境健康度與影響室內運動環境健康度的熱環境、光環境、空氣品質之間的關系，采用加權線性合成方法形成綜合評價指標PM公式；所述綜合評價指標PM公式包含根據熱環境分指標PMV，光環境分指標PMVL、空氣品質分指標PMVA；采用層次分析法計算熱環境分指標PMV、光環境分指標PMVL、空氣品質分指標PMVA的權重值；根據范格爾熱舒適標尺，形成熱環境、光環境、空氣品質、室內運動環境健康度的分度指標表。本發明的評價方法，實現對濕熱地區不同季節的體育館室內運動環境健康度的評價。
【IPC分類】G06F19/00
【公開號】CN105046047
【申請號】CN201510334728
【發明人】李晉, 陳沫, 劉凱
【申請人】華南理工大學
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年6月16日