评估热环境对热带地区新型空调系统发展对人体舒适和健康的影响外文翻译资料

 2022-11-06 16:26:00

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评估热环境对热带地区新型空调系统发展对人体舒适和健康的影响

Thammanoon Sookchaiya, Veerapol Monyakul, Sirichai Thepa

泰国曼谷科技大学能源环境与材料学院能源技术部Thonburi,泰国曼谷

文章信息

文章历史:

收录2009年12月2日

收录2010年3月21日

收录2010年4月30日

关键词:

精密空调

逆变器

除湿

健康

德尔福技术

热舒适

摘要:

这项研究显示是泰国一流大学医学院和医院的医学专家头脑风暴的结果。它是基于德尔福技术。这项研究的目的是研究泰国空调建筑物的湿度和温度对人体健康的直接和间接影响。之后,结果用于设计和开发可以通过精密空调系统控制相对湿度和温度的分体式空调(传统空调),以符合泰国的气候和大厦居民的适宜性。精密变频空调系统运行结果表明,室内温度从默认值plusmn;0.2°C(案例1)和约plusmn;0.35°C(情况2)变化,可以控制相对湿度为期望条件在50-60%之间(两种情况),这是泰国气候的适合范围。 此外,精密变频空调系统的能耗仍比常规空调系统的能耗约7.5%。这项研究可以为居住在空调建筑的泰国民众提供人体舒适和健康。

copy;2010 Elsevier B.V.保留所有权

1.介绍

建筑室内的热环境是非常重要的,因为大多数人在建筑中花费了大约90%的时间。因此,每个人都需要最佳的室内热环境[1,2]。影响室内热环境的主要物理因素是空气的温度、相对湿度、空气运动和弧度温度[1,3,4]。人类所使用的目标气候可以明确或含蓄的针对于实现人类的热舒适性和健康或提高生产力[ 3 ]。

热舒适度是人类感觉到热和冷的反应[ 3 ]。热舒适取决于居住者的衣服和他们的活动水平,是一个空气温度的函数和它们的局部分布,表面温度和它的分布,空气湿度和空气运动[ 4 ]。一个有热舒适感的房间意味着这个房间有80%的人都可以接受它的环境[ 5 ]。建筑物和办公室的设计必须取决于人的舒适度,特别是在医院建筑物中有病人,工作人员和其他有感染细菌,细菌,病毒等风险的有关人员[6-8]。 因此,适当的热环境的控制对于医院的热舒适度和人的健康状况很重要[9]。

热舒适度是设计高品质建筑物的重要因素,为居住在建筑物中的人们创造舒适的环境和健康[10]。建筑内部安装有空调和通风系统,以建立舒适的室内环境[2]。 大多数人都明白,良好的空调条件只是控制温度或通风,建立舒适或健康,但在这样的环境中有这么多人患有鼻部刺激,鼻塞,雨鼻子,眼睛刺激,咳嗽,紧张, 胸部疲劳,头痛,皮疹等等。这些症状通常被称为“病态建筑综合症”或受相对湿度影响的SBS [11]。 相对湿度影响空气中的蒸发速率,影响人体内的能量平衡,相对于人体的舒适度[12]。

1.1。相对湿度对人体热舒适和健康的影响

案例研究和流行病学研究表明,相对湿度对呼吸,收缩,鼻部组织炎症或流感和发烧有关的细胞膜有直接影响。它也对过敏和呼吸系统疾病的增长产生间接影响,同时存在真菌(如曲霉菌),原生动物,房尘螨,细菌(例如链球菌,军团菌)和病毒(如感冒,流感)[7]。相对湿度也通过改变建筑物内使用的材料的气体分布和空气中化学物质的反应而影响空气中化学污染的强度。如图1所示,通过将室内水平保持在40%和60%之间,相对湿度引起的大部分不利健康影响将被最小化。

图1 最佳相对湿度范围,以减少对健康的不利影响。

空气温度和湿度必须保持在可接受的水平,因为它与空间卫生和热舒适性条件密切相关[13]。空气温度和相对湿度对IAQ,热舒适度和健康有影响[14]。因此,对建筑物和住宅中的热舒适度和室内空气质量进行了研究[15,16]。还有研究热舒适度和相对湿度对医院建筑物内患者的影响,如莱斯特[17]研究了相对湿度对空气传播的甲型流感病毒(PR8菌株)感染性的影响。Skoog等人[1]研究了瑞典医院的热环境:夏季和冬季。Hashiguchi等[18]研究了在冬季,加湿器对医院病人和工作人员的热情况和主观反应的影响。Atmaca和Yigit [19]研究预测相对湿度对皮肤温度和皮肤湿润的影响。Hwang等[9]研究了台湾医院环境的患者热舒适度要求。此外,还研究了湿度对人体舒适度和生产力的影响[20,21]。根据所有研究的结果,发现最佳范围内的相对湿度提供了热舒适性和良好的健康。

Lowen等人[22]研究了流感病毒从豚鼠传播到豚鼠,发现流感病毒传播取决于相对湿度和温度。结果如图2所示。

Hemmers等人[23]报道,相对湿度低于50%的环境将增加流感病毒的传播率。 低湿度也与组织无力相关。Hiraga等人[24]安装了超声波装置,以增加222个房屋的湿度。结果发现适当增加湿度对减少各种疾病和呼吸系统疾病是有用的。Tsutsumi等人[25]在夏季对稳定环境下的参与者进行了低湿度对舒适度和其他结果的影响。Ibamoto等人[26]报道,在瞬态和稳定状态下,低温度可能是热舒适性。

图2 传输效率与相对湿度的变化

室内环境的相对湿度对健康和舒适性都有直接和间接的影响。直接效应是相对湿度对生理过程的影响的结果,而间接影响是由湿度对致病生物或化学物质的影响引起的[11]。

1.2。空调系统与舒适性

“泰国电力2009”报告由能源部替代能源开发与效率部(DEDE)每年出版。据了解,泰国2009年全国电网用电量为135,420吉瓦时。工业,商业,住宅,农业,交通运输等部门消耗电力57,850吉瓦时,45,899吉瓦时,30,597吉瓦时,317吉瓦时,59吉瓦时和698吉瓦时,分别为全国电力消费总量的42.72%,33.89%,22.59%,0.23% 0.04%和0.52%。可以看出,商业(包括政府部门和非营利组织)和住宅部门电耗76,496吉瓦时,占全国电力消费总量的56.49%。

住宅和商业部门(如酒店,医院,学校,百货公司和办公室)的空调系统的用电量电力消耗量约为50.75%(38,822吉瓦时)。该行业建筑消耗分体式空调系统耗电量不低于空调系统总耗电量的70%(27,175 吉瓦时),占全国电力消耗总量的20%

加热,通风和空调(HVAC)装置控制室内空气质量和无菌条件,并为外科医生和医务人员的健康,安全和适宜的室内热(即温度,湿度,空气质量和气流)条件提供保障。当然,包括患者在内[13]。

设计和安装空调系统,以控制热环境,达到建筑物内的人体舒适性和健康状况,应符合最适合的ASHRAE标准55-2004 [27]。医院舒适的热环境可使病人和工作人员感觉好转[9]。相对湿度的控制如ASHRAE 2001(第8.12项)所示,相对湿度达到热舒适度不应超过60%[28]。因此,按照ASHRAE标准55-2004 [27](图3)。

舒适区,根据ASHRAE标准55-2004,显示湿度比与温度和相对湿度有关系(或相关性)。 不同温度和相对湿度下的舒适区必须具有最高可接受的湿度值,即12 g / Kg。ANSI / ASHRAE标准55-2004,“人类居住环境热环境条件”,设定绝对湿度水平上限 - 0.012湿度比,或0.012times;7000 = 84颗粒水分/ lb干燥空气[27]。

图3.舒适区:ASHRAE STD 55-2004

然而,不存在可接受的最低湿度值。ASHRAE定义的舒适区是世界范围内使用的标准,因为在许多国家没有研究,而且自己的舒适区尚未确定,尽管在现实中每个国家的气候都不一样。舒适区,因此,可以有不同的价值。Yamtraipat等人[15,29]对泰国空调建筑物的热舒适度进行了研究,发现热舒适度标准是温度为26℃,相对湿度为60%,空气速度为0.2米/秒。

图4.曼谷空气温度,相对湿度和湿度比例。

泰国是一个炎热潮湿的国家[30]。根据图4 [31],2008年全年空气温度,相对湿度和湿度比(室外)情况表明,空气温度,相对湿度和湿度比均超出了舒适度范围,ASHRAE标准55- 2004年。在泰国,对湿度对人体舒适和健康的影响研究很少。参考文献主要依据仅依赖于ASHRAE标准的外国研究。其实每个国家都有不同的气候,所以对人体的湿度影响也不尽相同。目前,建筑物的热舒适性研究还不够,因为需要对办公室,住宅和医院建筑物对人体舒适和健康的湿度影响进行进一步研究。因此,泰国建筑物尤其是医院建筑物的空调系统设计和安装应强调相对湿度,因为它对人体的舒适和健康有很大的影响。

外国医学研究表明,控制医院建筑物的湿度和法律制定是很重要的。然而在泰国却没有这样的行动,相对湿度对人体热舒适度和健康状况的影响研究很少。目前,大多数房屋和办公室使用的空调系统是不能控制温度和相对湿度稳定的分体式空调。变频空调只能控制温度稳定; 不能控制相对湿度稳定。因此,需要增加或减少湿度的装置,并花费大量资金。此外,它不能将相对湿度控制在所需范围内的稳定水平。

本研究的目的是(1)。评估泰国医院建筑物的相对湿度和温度效应和对人体舒适和健康的管理。因为在医院病房,由于感染风险增加,空气质量必须比其他建筑物更好(2)。结果将用于设计和开发单相空调系统,可在短时间内将温度和相对湿度(精密变频空调系统)控制在稳定水平,温度变化范围为plusmn;0.5℃,相对湿度在50-60%的范围内变化。将使用逆变器的空调智能控制系统来控制微生物,细菌,病毒,房尘螨和真菌的生长,扩散和存在。这将为医院建筑物里的的人们带来可持续的良好的健康和热舒适感。

各种空调系统在市场的细节和开发空调系统。

1.3。发展这个系统的必要性

众所周知,市场上有许多HVAC系统可以控制室内温度和相对湿度。每个系统都是专门为满足用户的需求而设计的。表1中的数据显示了市场上各种空调系统的细节。根据使用目的,可分为以下2种:

bull;舒适空调系统。舒适的空调系统设计用于控制适合人们舒适程度的条件,而不是保护基于计算机的电气系统。

bull;精密空调系统。精密空调系统主要用于冷却电子设备,而不是人员。通过提供温湿度波动保护,是机房,数据中心,网络室,电脑电话室或远程站点的保护系统。

普通的建筑空调和供暖系统是为了让人们舒适。计算机和其他敏感的电子设备需要一个系统,提供精确的湿度控制,以满足设备规格

广泛应用在泰国办公室或居民区的舒适空调系统主要是小型分体式空调系统。分体式空调可根据制冷剂流量分为两种类型:恒定制冷剂流量(CRF),也称为常规空调系统和可变制冷剂流量(VRF),也称为变频空调系统。 两种类型的空调只能控制气温。它不能精确地控制或保持房间内的相对湿度达到理想的水平或期望的范围。VRF系统可以将房间中的空气温度保持或控制到所需的水平。 CRF系统可以宽波动控制室温。此外,VRF系统比CRF系统可以节省约20-25%的能量。

对于需要舒适和健康条件的房间或办公室,必须准确控制温度和相对湿度。因此,除了舒适空调之外,室内必须有加湿器(为空气添加水分)和除湿机(以除去空气中的水分),用以将相对湿度控制在理想的水平。这样的设备独立于空调系统工作。因此,空调系统和加湿器/除湿机的运行不匹配。必须进行手动设置才能控制或调整到所需的水平。要安装这样的设备需要大量的钱。

精密空调系统可以准确控制室温和相对湿度。这种类型的空调系统包含两套压缩机(每组都不能控制制冷剂流量)。此外,还有加湿器增加了湿度,还有电加热器增加了空气温度。如果在房间或办公室使用精密空调系统,将变的舒适和健康。 然而,在实践中非常困难,因为精密空调系统不是被设计用于房间或办公室。 它被设计用于计算机和电信室,其中比舒适空调高10倍的热负荷。因此,它比舒适的空调更大更贵。因此,房间和办公室精密空调系统的设计非常重要。

根据上述原因,泰国非常需要设计和开发用于热带条件舒适和健康条件的空调系统。研究人员决定升级常规空调系统成为可以以合适的方式在房间或办公室中使用的精密变频空调。开发的系统具有如表1所示的以下细节。

2。德尔福技术研究

大多数德尔福应用程序的目标是可靠和创造性地探索思想或制作适合的决策信息[33]。Delphi方法是基于一个结构化的过程来收集和提取知识。一组专家通过一系列问卷调查穿插着控制意见反馈。调查表的目的是专注于问题,机会,解决方案或预测。每个随后的问卷是根据以前的问卷调查结果制定的。当研究问题得到回答时,流程停止[34]。

Delphi方法是一种构建分布式专家组讨论的技术,以便为复杂问题找到解决方案或获得一组专家统一的意见。它是收集分散在各地,不能面对面的专家的意见的一个很好的工具[35,36]。为了调查专家意见,我们使用Delphi方法,其中涉及到一组专家,通过一系列对个人的陈述,独立评级从而达成协议[37]。该过程的作品是在评级中存在大量共识的陈述。

Delphi方法已被用于医学中,当可用数据的证据不足或不完全相矛盾时[38],Efstathiou等人[39]确定了希腊需要开发或改进的医疗保健用户关键领域的癌症护理和服务,并通过共识性建议研究重点。Delphi技术用于从两轮30名医疗保健用户的样本中收集数据。Duchet Niedziolka等人[40]使用德尔菲法获得AID或DRID成人接种实践的专业协议。摩根和乔尔[41]报道了德尔福对亚阈值抑郁症自我策略的共识研究。目的是确定可能既有益又可行的策略,并且可用于未来的健康促进活动。Salliot等[42]根据文献和专家意见的数据,开发了临床实践指南,涉及临床,实验室和成像数据。兰兰斯等人[43]利用精神卫生消费者,护理人员和临床医生的专长,提出了急救急救建议。Winit-Watjana等人

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