办公室热舒适与空调运行特点研究*

0 引言

办公室内热湿环境是影响人员工作效率的主要环境因素之一[1]。此外，公共建筑空调系统能耗约占建筑总能耗的43%[2]，用户空调行为对空调系统能耗有很大影响[3-6]。因此，空调系统在有效调节室内热湿环境前提下的运行特点被广泛关注。虞洋等人对杭州市某办公室进行了测试，结果表明，在空调开启状态下，室内最高温度为29.5 ℃，最低温度为24.6 ℃[7]。Zhuang等人对527名办公人员进行了空调行为调研，超过一半的人员空调操作温度设置较低，平均值为24.9 ℃；办公人员刚进入办公室时有将室内温度设定值调得更低的习惯[8]。Yun对7栋窗户可调节的空调建筑进行了实测，结果表明，对于热环境具有高水平感知控制组的夏季舒适温度比具有低感知控制组的高0.9 ℃[9]。李剑东等人分析了长沙市4栋典型办公建筑室内热湿环境现状和人体热舒适性情况，结果表明，被调查的办公建筑内夏季热湿环境良好，平均温、湿度都比较合适，人们的整体热感觉趋于适中[10]。朱耀鑫等人基于问卷调研得出，多数办公人员用能习惯、用能意识良好，约一半人选择在感觉热时才开空调这种较为经济的空调使用方式[11]。Wu等人通过调研得出，民用建筑夏季室外温度为27～30 ℃时的空调制冷时长占总制冷时长的比例不小于52%[12]。肖冰以热舒适适应性模型为基础确立了供暖与空调室内热环境设计温度指标[13]。文献[14-15]分别对办公与居住建筑进行了调研，研究表明，随着室外温度的升高，空调的使用率增大。Tanimoto等人收集了5个家庭住宅和3个单一住宅(单一住宅指住户只有1个人的住宅，住户在白天外出工作，房间一般处于门窗紧闭状态，其空调行为一般不受群体影响)的现场测量数据，得到家庭住宅与单一住宅空调使用率均随着室外温度的升高而增大的结论[16]。

以上对办公建筑室内稳态热舒适性的研究主要采用问卷的方式，对办公建筑稳态与突变环境理论结合实测分析较少，对不同类型办公用房逐时空调开启概率也鲜有研究。本文研究参考文献[17]中对小样本空调使用行为的定义，对长沙市某办公楼室内外空气温度、相对湿度等热湿环境参数与空调启闭状态进行测试，分析在办公人员主观空调行为作用下室内热湿环境状况、稳态和突变环境下的热舒适性，并研究空调系统实际运行特点，为空调系统节能设计提供参考依据。

1 研究方法

1.1 建筑概况及测点布置

被测建筑为南北朝向，建筑面积约7 338 m2，地上3层。建筑使用热源塔热泵+风机盘管系统调节室内热湿环境。每一个空调末端均配备多个空调遥控器，分散置于办公室内墙面上与办公桌旁，便于办公人员调节室内空气温度。

对室外温湿度与3个典型房间(门厅、大办公室、小办公室)的温湿度进行测试。小办公室室内人员密度为0.10人/m2，大办公室室内人员密度为0.11人/m2。根据房间面积与工作环境条件，共设置1个室外温湿度测点、4个室内温湿度测点和4个末端风机能耗测点，室内测点根据GB/T —2012《民用建筑室内热湿环境评价标准》[18]的要求，布置在室内人员工作区域。测点编号与位置如图1a，b，d所示。室内温湿度变送器设于离地1.5 m高度处，通风良好，不受太阳辐射与室内热源、湿源的直接影响。室外设置小型气象站，测试室外温度与相对湿度等环境参数，测点设在不受周围建筑物遮挡、通风良好的3层楼顶天台处，测点离楼顶地面1.5 m高，测点位置如图1c所示。

1.2 测试仪器及方法

测试时间为2018年6月1日00:00至9月30日24:00，采用定点测试的方法，对办公建筑的3个典型房间进行测试，测试参数为室内外空气温度、相对湿度，以及空调末端风机能耗。测试前对测试仪器进行校准，确定测试误差在允许范围内，测试参数及相应仪器见表1。其中温湿度传感器、单相预付费电能表(测末端风机耗电量)与普通电能表(测机组耗电量)使用远程传输系统，传感器测得的数据被实时无线传输到云数据库，以便研究人员能够通过计算机或手机APP随时监测室内环境参数及末端电量，同时也方便研究人员及时发现问题并快速解决。

图1 测点布置示意

表1 测试参数及仪器测试参数测试仪器精度采样间隔/min空调末端风机耗电量单相预付费电能表DDSY-T10有功1.0级15室内温度、相对湿度温湿度变送器RS-WS-WIFI-6温度:℃,相对湿度:±2%10室外温度、相对湿度防辐射型温湿度传感器PTS-3温度:℃,相对湿度:±2%5

2 稳态办公环境与突变环境下办公人员的热舒适性

文章来源：《办公室业务》 网址: http://www.bgsywzzs.cn/qikandaodu/2021/0118/933.html