建筑室内热湿条件是影响室内环境的重要因素，直接影响着人们对于室内环境的舒适感和身心健康［1 －4］。随着社会的发展，人们生活水平的提高和生活节奏的加快，舒适的室内热湿环境成为人们的一般需求。因此，有必要针对具体建筑就室内热湿环境对人体舒适性的影响进行研究。鉴于公共建筑空间结构大、人员流动频繁、环境受外界扰动大且难以控制等特点［5］，特别是大型商业建筑出现诸如室内局部区域参数不均［6 －8］、室内参数调控造成的能源利用不合理［9 －11］、室内污染物低浓度情况下引起的不适［12］等现象，笔者选择西安市某大型商场作为研究对象，通过现场测试和问卷调查相结合的形式，在保留受访者和建筑之间完整性的基础上［13］，以人的舒适程度为标准，从主客观两方面进行商场室内热湿环境的分析。
1、研究方案
1． 1、测试对象和时间
西安市属于寒冷地区，年平均室外温度为 13． 0～ 13． 7 ℃ ，最冷月( 1 月) 的平均室外温度为 － 1． 2～ 0 ℃ ，最热月( 7 月) 平均室外温度为 26． 3 ～ 26． 6℃ 。选取某商场作为研究对象，商场共 5 层( 地下两层、地上三层，各层均为供冷区域) ，建筑面积为58 500 m2，地处商业中心区域，于 2012 年 3 月投入使用，营业时间为 10: 00—22: 00，集中式空调系统采用全空气系统，测试在 7 ～8 月进行。
1． 2、测试参数和仪器
本次测试参数为: 室外空气温度、室内空气温度、室内空气相对湿度、室内空气流速、室内壁面温度、人员流量等。采用美国特塞 TSI7545 空气品质仪测量室内外空气温度、室内空气相对湿度，分度值分别为 0． 1 ℃、0． 1%; 采用德图 testo480 测量仪测量室内空气流速，分度值为 0． 01 m/s; 采用 Fluke66型红外测温仪测量室内壁面温度，分度值为0． 1 ℃。
1． 3 测试方法及问卷调查选取餐饮区( 负一层) 、服装区( 一层) 、箱包区( 一层) 、鞋区( 二层) 、日化区( 二层) 及室外进行测量。实测中，按照 GB/T 18883—2002《室内空气质量标准》和 JGJ/T 177—2009《公共建筑节能检测标准》的要求布置测点。在 5 个区域内分别布置 1 个测点，测点布置在远离通风口、室内热源及太阳直射的地方，测点高度约 1． 5 m，位于人的呼吸高度。我们在各楼层的其他功能区也设置了测点，各楼层温湿度取各功能区测点的平均值。
问卷调查对象主要为商场内顾客，调查内容主要为: 背景信息( 基本信息、工作信息) 、环境感知( 热湿感觉、气味感觉、空气品质、整体评价等) 、身体感知( 相关症状及离开建筑后的缓解情况) 。环境感知和身体感知问题均采用强度等级形式进行采集，其中环境感知采用热感觉投票( TSV) 形式进行采集。共获得有效问卷 187 份，本文仅涉及环境感知。测试期间天气晴朗，测试起始时间为 10: 30，每隔 1． 5 h 采集一次数据，每日获得 6 组测试数据。具体测试日期为 2015 年 6 月 18 日、2015 年 7 月 11日、2015 年 8 月 16 日、2015 年 8 月 25 日。
2、测试结果和分析
2． 1、热湿参数
选取舒适空调系统的室内空气设计参数( 室内空气温度为 24 ～28 ℃，相对湿度为 40% ～70%，空气流速≤0． 3 m/s) 作为各区域热湿参数的评价标准。
各区域及室外各测试时刻的测试日平均温度见图 1。由图 1 可知，各区域温度均满足 24 ～28 ℃的设计要求，各区域的最高室内温度均在商场开始营业的 10: 30 左右，主要原因是空调系统刚开始运行，温度的调控存在滞后性。服装区各测试时刻的测试日平均温度最低，有一定的节能潜力，可适当减少冷量供应，而且该区域温度波动较小。由图 1 还可发现，当 16: 30 出现最高室外温度时，各区域室内温度也出现了峰值，但总体关联度不大，商场类大空间室内环境的温度变化主要受制于空调系统的调控。
图1 各区域及室外各测试时刻的测试日平均温度
各区域及室外各测试时刻的测试日平均相对湿度见图 2。由图 2 可知，餐饮区相对湿度基本在70% 以上，不满足 40% ～ 70% 的设计要求，文献［14］指出室内空气相对湿度大于 70% 时，室内人员能够感受到空气相对湿度的变化，文献［2］指出高湿度环境不仅影响人们的舒适感，还会加剧室内的微生物污染，因此应加强该区域的除湿处理。服装区相对湿度在 63． 8%左右，舒适度有很大的提升空间，但区域相对湿度波动较小。
图 2 各区域及室外各测试时刻的测试日平均相对湿度
各区域所在楼层各测试时刻的测试日平均温度、相对湿度及人员数量分别见图 3 ～5。由图 3 可知，二层平均温度比其余两层高1． 5 ℃左右，负一层与一层温度差别不大。由图 4 可知，各层相对湿度梯度明显，随楼层增高相对湿度下降。由图 5 可知，负一层人员数量明显高于其他两层，并在 12: 00 达到最大，原因为负一层设有餐饮区，这说明人员流动规律取决于一天的时间段和商场中各区域的功能。
由图 3、4 可知，冷热气流密度差异引起的温度分层现象，使得楼层成为影响各层温度、相对湿度的关键因素［15］，负一层较大的人员流量是使得温度与一层差异减小的主要原因。
图 3 各区域所在楼层各测试时刻的测试日平均温度
图 4 各区域所在楼层各测试时刻的测试日平均相对湿度
各区域各测试时刻的测试日平均空气流速见图6。由图 6 可知，商场内各区域空气流速范围为0． 15～ 0． 22 m / s，满足设计要求中空气流速 0． 30 m / s 的控制上限。
2． 2、热湿环境
对商场热湿环境的评价分析属于人工环境夏季工况的工程评价，且各区域空气流速均在 0． 25 m/s以下，人员平均单位面积服装热阻在 0． 08 m2·K/W 以上。根据 GB / T 50785—2012《民用建筑室内热湿环境评价标准》，选用计算法作为热湿环境评价方法，评价指标为 PMV( 预计平均热感觉指数) 、PPD( 预期不满意百分率) ，并结合问卷调查结果进行分析。
图 5 各区域所在楼层各测试时刻的测试日平均人员数量
图 6 各区域各测试时刻的测试日平均空气流速
对被调查人员的衣着情况和活动量进行调研分析发现，夏季商场内人员着装基本为短袖衬衫、轻便裤子或薄短裤，平均单位面积服装热阻在 0． 08 m2·K/W 以上，商场内人员活动强度为站立活动( 轻)类型。商场平均辐射温度取室内壁面温度均值，空气温度、相对湿度和空气流速均取测试均值，将以上数据作为计算 PMV、PPD 的已知参数。根据 Fanger提出的经验计算式［16］，可计算得到各区域的 PMV均值、PPD 均值( 见图 7) 。由图 7 可知，餐饮区、鞋区的 PMV 均值、PPD 均值较高，PMV 均值在 1 以上，PPD 均值接近 25%。其他区域的 PMV 均值均在 0． 8 以上，PPD 均值均在 15% 以上。结合 GB/T50785—2012 表 4． 2． 4 － 1( 整体评价指标) 的规定，仅服装区、箱包区、日化区的整体评价等级满足Ⅱ级热湿环境指标，餐饮区、鞋区均为Ⅲ级。这说明，服装区、箱包区、日化区的热湿环境舒适度优于餐饮区、鞋区。
图 7 各区域的 PMV均值、PPD均值
2． 3、热感觉和耐受性
根据 ASHＲAE 对 PMV 的等级划分，将现场问卷调查中的热感觉投票值( TSV) 也一致地划分为 7个等级( 见表 1) 。统计调查问卷，得到各区域 TSV箱线图( 见图 8) 。
表 1 热感觉投票等级
由图 8 可知，餐饮区、鞋区 TSV 的中位数( 平均值) 为 1． 4，热感觉处于稍热与比较热之间。服装区TSV 的中位数为 0． 6，极少数人感觉热( 表现为异常值3) ，热感觉处于中性与稍热之间。箱包区 TSV 的中位数为 0． 57，热感觉处于中性与稍热之间，热感觉投票比服装区更加集中。日化区 TSV 的中位数为 0． 4，虽然有极少数人感觉比较冷( 表现为异常值－ 2) ，但整体热感觉最为舒适。
各功能区 TSV 均值、PMV 均值见图 9。由图 9可知，餐饮区、鞋区的 TSV 均值大于对应的 PMV 均值，服装区、箱包区和日化区的 TSV 均值小于对应的 PMV 均值，说明人们在较为不舒适的热环境下对环境的耐受性减弱，而在相对舒适的热环境下对环境的耐受性增强。S． Barlow 等人［17］在对热舒适性的研究中发现，受试者在调查中反映的不舒适感比PMV 预测的偏高。文献［18］证明，人体对不同的温度环境有较强的适应能力。因此，人们对于所处环境的舒适性反馈与 PMV 预测值表现出来的差异性，存在一定的弹性区间。
图 8 各区域 TSV箱线图
图 9 各功能区 TSV均值、PMV均值
3、结论
对于该商场建筑，不同楼层的相对湿度分层明显。仅服装区、箱包区和日化区的舒适度整体评价等级为Ⅱ级，其余均为Ⅲ级。商场内整体偏热，仅服装区和箱包区的 PPD 小于 20%，餐饮区和鞋区的TSV( 热感觉投票值) 大于 PMV，服装区、箱包区和日化区的 TSV 小于 PMV，说明人们在较为不舒适的热环境下耐受性减弱，在相对舒适的热环境下耐受性增强。
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