适用于湿热地区体育馆室内运动环境健康度的评价方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及建筑物室内环境健康度评价领域，特别涉及适用于湿热地区体育馆室 内运动环境健康度的评价方法。
【背景技术】
[0002] 体育馆作为运动人群的主要室内运动空间，室内运动环境健康度对运动人群舒适 度影响非常重要。为提供一个舒适的室内运动环境，目前对于室内运动环境健康度的改善 方式主要有两种：主动调控方式、被动调控方式。由于长时间使用主动调控方式会引起高能 耗问题，通过被动调控的方式改善体育馆室内运动环境健康度越来越受关注。
[0003] 但体育馆的空间大、封闭、人流量大的特点，仅依靠被动调控的方式能否提升体育 馆室内运动环境健康度、能够提升到什么样的程度，是人们关心的话题。
[0004] 体育馆运动环境健康度的影响因素主要有热环境、光环境、空气品质（二氧化碳 浓度）三大因素，目前，研究者针对影响室内环境的热环境、光环境、空气品质（二氧化碳浓 度）均提出了评价方法，但室内运动环境是受三个因素综合影响的，仅某一项环境因素评 价的优劣无法说明整体的室内运动环境的优劣，这就要求提出一种综合评价方法，对被动 调控技术所改善的体育馆室内运动环境健康度进行评价。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供适用于湿热地区体育馆室内 运动环境健康度的评价方法。
[0006] 本发明的目的通过以下的技术方案实现：
[0007] 适用于湿热地区体育馆室内运动环境健康度的评价方法，包含以下顺序的步骤：
[0008] SI.根据整体室内运动环境健康度与影响室内运动环境健康度的热环境、光环境、 空气品质之间的关系，采用加权线性合成方法形成综合评价指标PM公式；所述综合评价指 标PM公式包含根据热环境分指标PMV，光环境分指标PMVp空气品质分指标PMV a;
[0009] S2.采用层次分析法计算热环境分指标PMV、光环境分指标PMVp空气品质分指标 重值；
[0010] S3.根据范格尔热舒适标尺，形成热环境、光环境、空气品质、室内运动环境健康度 的分度指标表。
[0011] 所述的空气品质为二氧化碳浓度。
[0012] 步骤Sl中，所述的PM公式为：
[0014] 其中PM1代表各单项物理因素评价分指标，W 表各分项评价指标对应的权重值。
[0015] 所述的热环境分指标PMV采用范格尔热舒适方程式：
[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为人体能量代谢率，W为人体所做机械功，Pa为环境空气中水蒸气分压力， ta为空气温度，ts为平均辐射温度，fcl为人体穿衣面积与裸表面积之比，tcl为穿衣人体 外表面平均温度，he为对流热交换系数。
[0020] 所述的光环境分指标PM\采用韦伯费希纳定律进行推导得出公式：
[0022] 式中，PM\为光环境指标值，A A实测光照度数据。
[0023] 所述的空气品质分指标PMVa采用韦伯费希纳定律进行推导得出公式：
[0025] 式中，PMVa为光环境指标值，A。。2为实测二氧化碳浓度数据。
[0026] 步骤S2中，所述的热环境分指标PMV、光环境分指标PM\、空气品质分指标PMV^ 权重值，需要根据不同的季节，采用层次分析法进行问卷调查得出重要性排序，并构建矩阵 计算得出各分指标对应的权重值。
[0027] 本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
[0028] 本发明通过一种适用于湿热地区体育馆室内运动环境健康度的评价方法，实现对 湿热地区不同季节条件下，对体育馆室内运动环境健康度进行评价，并将评价结果反馈到 被动调控技术层面，通过进一步的调整被动调控技术，达到节能、改善湿热地区体育馆室内 运动环境健康度的目的。
【附图说明】
[0029] 图1为本发明所述的适用于湿热地区体育馆室内运动环境健康度的评价方法的 流程图。
【具体实施方式】
[0030] 下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限 于此。
[0031] 如图1，适用于湿热地区体育馆室内运动环境健康度的评价方法，包含以下顺序的 步骤：
[0032] (1)以湿热地区体育馆冬季室内运动环境健康度的评价公式为例，本实施例选取 广州地区冬季。首先通过层次分析法确定热环境、光环境、空气品质（二氧化碳浓度）的权 重值，通过调查问卷发放的方式得出重要性排序：光环境〉空气品质（二氧化碳浓度）> 热 环境，；然后通过层次分析法的建立矩阵将重要性排序结果量化得出三个因素的权重值：光 环境权重值为〇. 634 ;空气品质（二氧化碳浓度）权重值为0. 260 ;热环境权重值为0. 106 ; 将权重值代入湿热地区体育馆室内运动环境健康度评价公式PM = [PMV，PMVA，PMVJ ^得 出湿热地区体育馆冬季室内运动环境健康度评价指标PM公式：
[0033] PM = [PMV，PMVa，PMVJ · Wt= 0· 106 IPMVI +0· 260 IPMV AI +0· 634 I PMVl
[0034] (2)根据湿热地区体育馆冬季室内运动环境健康度评价公式，可将实测热得出热 环境数据、光照度数据、空气品质（二氧化碳浓度）数据或模拟得出热环境数据、光照度数 据、空气品质（二氧化碳浓度）数据分别代入热环境评价指标PMV公式、光环境评价指标 PM\公式、空气品质（二氧化碳浓度）评价指标PMV a公式，得出各分指标的具体值。
[0035] 所述的热环境分指标PMV采用范格尔热舒适方程式：
[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--人体能量代谢率，
[0040] ff--人体所做机械功，
[0041 ] Pa--环境空气中水蒸气分压力，
[0042] ta--空气温度，
[0043] ts--平均辐射温度，
[0044] fcl--人体穿衣面积与裸表面积之比
[0045] tcl--穿衣人体外表面平均温度，
[0046] he--对流热交换系数。
[0047] 所述的光环境分指标PM\采用韦伯费希纳定律进行推导得出公式：
[0049] 式中PM\为光环境指标值，A A实测光照度数据。
[0050] 所述的空气品质分指标PMVa采用韦伯费希纳定律进行推导得出公式：
[0052] 式中PMVa为光环境指标值，A。。2为实测二氧化碳浓度数据。
[0053] (3)在得出的各分指标值基础上，将各分指标值代入湿热地区体育馆冬季室内运 动环境健康度评价公式，得出综合评价指标PM。
[0054] (4)在得出综合评价指标PM值的基础上，对应表1-4室内运动环境健康度的分度 指标表，得出具体的室内运动环境健康度的评价结论。
[0055] 表1热环境分指标PMV分度指标表
[0056]
[0063] 上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的 限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化， 均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 适用于湿热地区体育馆室内运动环境健康度的评价方法，其特征在于，包含以下顺 序的步骤：51. 根据整体室内运动环境健康度与影响室内运动环境健康度的热环境、光环境、空气 品质之间的关系，采用加权线性合成方法形成综合评价指标PM公式；所述综合评价指标PM 公式包含根据热环境分指标PMV，光环境分指标PMVp空气品质分指标PMVa;52. 采用层次分析法计算热环境分指标PMV、光环境分指标PM\、空气品质分指标PMVa 的权重值；53. 根据范格尔热舒适标尺，形成热环境、光环境、空气品质、室内运动环境健康度的分 度指标表。2. 根据权利要求1所述的适用于湿热地区体育馆室内运动环境健康度的评价方法，其 特征在于，步骤Sl中，所述的PM公式为：其中PM1代表各单项物理因素评价分指标，W 表各分项评价指标对应的权重值。3. 根据权利要求1所述的适用于湿热地区体育馆室内运动环境健康度的评价方法，其 特征在于，所述的热环境分指标PMV采用范格尔热舒适方程式： 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为人体能量代谢率，W为人体所做机械功，Pa为环境空气中水蒸气分压力，ta为空气温度，ts为平均辐射温度，fcl为人体穿衣面积与裸表面积之比，tcl为穿衣人体外 表面平均温度，he为对流热交换系数。4. 根据权利要求1所述的适用于湿热地区体育馆室内运动环境健康度的评价方法，其 特征在于，所述的光环境分指标PM\采用韦伯费希纳定律进行推导得出公式：式中，PM\为光环境指标值，A 实测光照度数据。5. 根据权利要求1所述的适用于湿热地区体育馆室内运动环境健康度的评价方法，其 特征在于：所述的空气品质为二氧化碳浓度。6. 根据权利要求5所述的适用于湿热地区体育馆室内运动环境健康度的评价方法，其 特征在于，所述的空气品质分指标PMVa采用韦伯费希纳定律进行推导得出公式：式中，PMVa为光环境指标值，A为实测二氧化碳浓度数据。7. 根据权利要求1所述的适用于湿热地区体育馆室内运动环境健康度的评价方法，其 特征在于，步骤S2中，所述的热环境分指标PMV、光环境分指标PMVp空气品质分指标PMVa 的权重值，需要根据不同的季节，采用层次分析法进行问卷调查得出重要性排序，并构建矩 阵计算得出各分指标对应的权重值。
【专利摘要】本发明公开的适用于湿热地区体育馆室内运动环境健康度的评价方法，包含以下顺序的步骤：根据整体室内运动环境健康度与影响室内运动环境健康度的热环境、光环境、空气品质之间的关系，采用加权线性合成方法形成综合评价指标PM公式；所述综合评价指标PM公式包含根据热环境分指标PMV，光环境分指标PMVL、空气品质分指标PMVA；采用层次分析法计算热环境分指标PMV、光环境分指标PMVL、空气品质分指标PMVA的权重值；根据范格尔热舒适标尺，形成热环境、光环境、空气品质、室内运动环境健康度的分度指标表。本发明的评价方法，实现对湿热地区不同季节的体育馆室内运动环境健康度的评价。
【IPC分类】G06F19/00
【公开号】CN105046047
【申请号】CN201510334728
【发明人】李晋, 陈沫, 刘凯
【申请人】华南理工大学
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年6月16日