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1、华南理工大学学报(自然科学版)第36卷第11期JournalofSouthChinaUniversityofTechnologyVo.l36No.112008年11月(NaturalScienceEdition)November2008文章编号:10002565X(2008)1120096205*湿热地区城市热环境评价指标的简化计算方法张磊孟庆林赵立华张宇峰(华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室,广东广州510640)摘要:针对室外热环境评价指标)))湿球黑球温度在实测和数值计算中较难获得的问题,于夏季在湿热地区广州收集了空气干球温度、湿球温度、黑球温
2、度、相对湿度、风速、太阳辐射和湿球黑球温度等数据,对收集的数据进行相关性分析和回归分析.相关性分析结果表明:空气温度、相对湿度、太阳辐射与湿球黑球温度具有一定的线性相关性,可以用作湿球黑球温度的简化计算参数;回归分析结果表明:回归的关联式与实测湿球黑球温度的相关性较高,并且满足多元线性回归的各项检验,因此具有较高的可信度,可以在城市热环境的实测评价和数值预测过程中,作为湿球黑球温度的简化计算方法来使用.关键词:湿热地区;城市热环境;湿球黑球温度;多元线性回归中图分类号:TU119文献标识码:A国内外部分学者认为对于复杂多变的室外热环体使用进行了详细说明,在
3、我国,GB/T17244)[526]境,理想实用的热指标应将物理变量与个人变量分1998中也采用WBGT作为热环境的评价指标.开,指标仅描述环境的/冷热0程度,而不包含个人(4)WBGT指标在实际应用中积累了丰富的经[5]因素的影响.湿球黑球温度(WetBulbGlobeTem2验,已经有成熟的WBGT指标测试仪器和设备.perature,WBGT)是纯物理的简单的热应力指标,不但是,WBGT指标在实际应用中有以下不足:[1]涉及个人变量,符合这一要求.室外WBGT指标在室外热环境的WBGT指标现场实测中,自然(tWBGT)的计算式为湿球温度和黑球温度相对
4、比较难测得,黑球温度计tWBGT=017ts+012tg+011ta(1)放置于环境中需要10~20min才达到热平衡状态,式中:ta为空气干球温度,e;ts为自然湿球温度,e;然后才能进行连续的记录;此外,自然湿球温度和黑tg为黑球温度,e.球温度的测量都需要特殊的仪器,限制了WBGT指[7]选择WBGT作为室外热环境的评价指标主要标在室外热环境多点测试中的应用.如果能采用基于以下原因:常规气象观测仪器记录的数据直接计算WBGT指(1)WBGT是一个综合评价指标,该指标中考标,无疑将会大大地方便室外热环境的多点现场观虑了空气温度、太阳辐射、相对湿度、风速
5、和环境辐测工作.[224]射温度的综合影响.在数值模拟预测WBGT指标时,自然湿球温度(2)该指标能在一定程度上反映出人员舒适度和黑球温度不是直接模拟得到结果.虽然通过复杂水平,可作为室外热环境安全性的评价指标,同时也的自定义函数,可以得到上述参数,但这样使数值模[2]可作为舒适性评价指标.拟过程更加复杂,而空气温度、相对湿度、风速、太阳(3)在国际上已有ISO7243标准对WBGT的具辐射是可以直接模拟得到的参数.收稿日期:2007212210*基金项目:国家自然科学基金重点资助项目(50538040)作者简介:张磊(19782),男,讲师,主要从事城市
6、热环境方面的研究.E2mai:larzhangle@i163.com通信作者:孟庆林,教授,博士生导师,E2mai:lmengqinglin@163.net第11期张磊等:湿热地区城市热环境评价指标的简化计算方法97得到采用常规室外气象参数(如空气温度、相安全和热舒适,因此,以广州2007年7月采集的气对湿度、风速和太阳辐射等)表示的WBGT指标关象数据(该数据由广州气象卫星地面站提供)作为[10211]联式对于室外热环境的实测研究和数值模拟研究以相关性分析和回归分析的样本.在此期间,在及今后的相关工作都有重要的意义.五类室外环境中收集空气干球温度、相对湿
7、度、太阳[12213]国内外的学者均对WBGT指标的关联式进行辐射、风速和WBGT数据,将这些数据进行相[8]过研究.以色列学者Moran等人在以色列进行了关性分析和回归分析,得到采用室外常规气象因子WBGT的数据采集工作,回归了如式(2)所示的关计算的WBGT关联式.联式.在数据观测过程中,各类气象参数的观测探头ESI=0163ta-0.03RH+0.002SR+和精度如表1所示.0.0054(ta#SR)-0.073(0.1+SR)-1表1探头种类和精度(2)Table1Typeandprecisionofmeasurementsensors式中:ES
8、I为环境应力指数.采集[1][9]董靓和林波荣等人分别针对WBGT