在我国能源消耗总量中，建筑能耗占比超过30%，其中，约有2/3的建筑能耗来自供暖、空调和通风等方面。老旧小区住房是存量时代下的典型建筑，存在自然通风差、绿地空间质量低和用地拥挤等问题，影响居民的热舒适性，加剧城市热岛效应。由于传统的建筑设计无法满足人们对宜居的需求，且空调等设备的能耗占比较大，使得室内的热湿环境无法满足人们的需求。为了改善此类问题，文章以衡阳市老旧小区为研究对象，开展了现场调研和实测，并提出了相应的改善措施。1热湿环境实测与分析1.1研究方法介绍住宅热湿环境舒适性与两方面紧密相关，即人体的主观可变因素（穿着厚薄、相对运动状态、空调等能耗设备使用量、生活方式等）和环境的客观可变因素（空气温湿度、气流速度及热辐射等）[1]。采用问卷调查、实地调研和模拟相结合的方法进行综合研究。通过问卷调查与实地调研，对建筑热湿环境中居民主观感受和其他客观因素进行综合分析，定性分析衡阳市夏季住宅建筑热湿环境现状和特点。基于实测数据，建立物理3D模型，利用Phoenics软件进行热湿环境模拟，与实测数据进行对比分析，验证模型是否有效。结合模拟试验得到影响热湿环境的主要因素，采用优化方法进行参数优化，构建优化模型进行模拟试验。对照优化前后模型，验证优化可行性。1.2问卷调查结果与分析针对人体的主观可变因素进行范围内的随机抽样调查，问卷方式分为纸质、网上问卷以及走访问询等3种方式。调查人群年龄范围为18~65岁；调查范围包括片区内20户定点居民、退休职工及其家属等。2022年7月~10月发放问卷，共发放问卷200份，收回186份，有效问卷185份。调查结果显示，调查对象在夏季热湿环境中使用调节设备的天数均超过30 d。62%的调查对象使用调节设备的天数超过60 d；15%的调查对象使用调节设备的天数超过90 d，远高于该季度衡阳市夏季实际高温天气天数。1.3实地测量样本户型平面图如图1所示。在片区内11栋建筑中随机选取1栋作为实测对象，选取该片区内标准户型展开研究。试验对象建筑面积130.00 m2，两室两厅一卫。客厅开间3.50 m，与餐厅相连，西侧窗采光。卧室开间3.50 m，南向开窗，室内光线良好，但通风较差。10.19301/j.cnki.zncs.2023.05.002.F001图1样本户型平面图采用JT-IAQ-50热舒适度测试仪进行试验测量。测试仪可测量室内温度、相对湿度、空气流速和平均辐射温度等参数，在模拟风压、温度、风速等参数时表现出较高精度。设备测量精度：风速测量误差小于±0.03 m/s；风压测量误差小于±1.00 Pa；温度测量误差小于±0.50 ℃。该测试仪既可以远程测控，也能够实现多台联网测试，便于多点多区域测试。实测过程主要监测记录环境温度、湿球温度和相对湿度三种环境参数。环境温度反映空气的真实温度；湿球温度综合了多种因素反映人体感觉；相对湿度能说明湿空气对人体热舒适感和房间湿度的影响[2]。实测总体采用对照与控制变量法，在水平方向选取餐厅与卧室作为研究对照组，垂直方向选取底层、中间层和顶层进行研究对照，各自编号为A、B、C、D、E组，并分别设置室内外测点a，a'，b，b'，c，c'，d，d'，e，e'。单次测试时间为1 d，每间隔2 h记录一次数据，连续测试7 d，测试期间控制相关变量保持一致。1.4实测数据分析水平测量组A在监测时段内，室内外观测点a，a'环境温度与湿球温度的变化趋势基本一致，3∶00温度最低，而后逐渐升高，于14∶00~15∶00达到峰值。同时段室内外温差也达到峰值，环境温度与湿球温度相近，在0~0.5 ℃波动。而室内外相对湿度的峰值点与温度变化趋势相反，室内外相对湿度于13∶00~15∶00区段达到最低值，于1∶00~3∶00区段达到峰值。水平测量组B（东西向）在监测时段内，室内外观测点b，b'的环境温度、湿球温度与相对湿度变化曲线走势与A组相似。但环境温度与湿球温度总体高于A组，室内外环境温度峰值分别相差1.3 ℃与3.9 ℃。实测结果表明，忽略风速影响，在室外温度相近的情况下，东西朝向的房间在温度峰值区间内，其室内温度差异明显高于南北朝向房间。对垂直测量试验组C、D、E数据分析可知，中间层D组的温湿度监测时段内相较于C、E组更稳定，而底层C组与顶层E组温湿度数据波动较大，其中顶层的热舒适性最差，13∶00~15∶00峰值时段高于底层2.0 ℃左右；底层热舒适性较差，尽管受太阳直射较少，但由于建筑物布局以及建筑物周边绿化设计等因素，实测现场底层通风较差，体感闷热；而中间层D组全天监测时段数据变化较为稳定，通风良好，热舒适性最佳。2热湿环境模拟与研究研究采用Phoenics软件对小区的热湿环境进行模拟，得出特定切片位置的温度、压力、速度云图、速度矢量图等数据，将各参数作为边界条件对标准户型展开进一步研究。样本户型超过一半区域的模拟风压为-0.05 Pa，厨房、阳台的模拟风压在-0.15~0.10 Pa之间，主导风作用下的阳台和卫生间部分区域因墙壁阻挡形成负压区。形成80%以上的静风区，大部分风速未超过0.16 m/s，卫生间风口处的风速最高，为1.30 m/s。户型中客厅大部分区域的模拟温度在36.0~44.0 ℃，卧室和厨房的模拟温度为47.0~49.0 ℃，温度增值较大，卧室与入口玄关墙角区温度局部增幅明显，可达62.0 ℃。户型整体东西纵长，南北横短，南北向距离短有利于室内通风，但实际模拟中通风情况和温度情况均较差。3热舒适改造与优化设计3.1优化措施（1）通风优化。研究以独立住宅单元为对象，对室内各区域的风环境进行分析，通过优化户型和门窗，提高通风对室内空气和热湿环境的调控水平和节能性，以实现夏季舒适性的目标[3]。优化户型平面设计可尽量使进出风口相对，减少房间内部阻隔，保证良好的风道，减小阻力促进气流通过。门窗的改造多采用低透光双层玻璃或中空玻璃，在窗洞的侧壁部位选择好的密封材料（如硅胶、三元乙丙胶条等），采用平开窗的方式提高气密性，减少部分房间的窗户面积降低窗墙比。（2）建筑围护结构优化。建筑围护结构是影响建筑能耗的主要因素之一，优化围护结构的热工性能可以最大限度地减少围护结构与室外环境之间的热传递，改善建筑热湿环境[4]。老旧小区可采用在外墙增加保温层的方式，更换外窗玻璃和窗框。3.2优化模拟标准户型优化后热湿环境模拟如图2所示。对标准户型而言，由于主导风在流动过程中遭遇墙壁阻隔，气流无法通过，形成大面积静风区。研究在北侧卧室之间设计空廊，移动门洞位置，形成风道，有效促进了室内南北方向的空气流通，增设南面遮阳构件，减弱太阳辐射影响。图2标准户型优化后热湿环境模拟10.19301/j.cnki.zncs.2023.05.002.F2a1（a）室内优化后风压云图10.19301/j.cnki.zncs.2023.05.002.F2a2（b）室内优化后温度云图10.19301/j.cnki.zncs.2023.05.002.F2a3（c）室内优化后风速云图卧室、厨房和餐厅的风压降低，在0.69~1.25 Pa之间波动；相反，卫生间和阳台区域正压区域扩大，风压提高在0.69~2.00 Pa之间。阳台、卫生间、餐厅和卧室的门窗处气流迂回路程明显减少，风速提升，形成明显的0.78~1.17 m/s风速变化带，静风区面积显著减少。户型有近一半区域的温度降低5~8 ℃左右，卧室大部分区域温度较优化前明显改善。4结语文章利用Phoenics软件对衡阳市老旧住宅小区进行热湿环境模拟分析及优化。（1）同等条件下，朝向与建筑层数差异对室内热湿环境影响显著。经实测分析，东西朝向的房间比南北朝向的房间更易受太阳直射影响，室内热湿环境状况差于南北朝向的房间，且太阳直射对建筑顶层的作用与其环境温度峰值的相关性大。（2）通过软件模拟对典型户型室内热湿环境直观表现进行优化，可使室内气流组织有序且形成独立的小循环，有利于改善自然通风效能，提升人体热湿环境舒适度。（3）相同户型中，窗墙比例、围护结构传热性能与遮阳构造形式等对室内热湿环境变化影响显著，不同户型的平面布置、南北形态比例和墙体阻隔程度是同边界条件下室内热湿环境产生差异的重要影响因素。针对夏热冬冷地区衡阳老旧住区的热湿环境研究与优化，强调了良好的人体的热舒适度在后续改造更新设计中的重要性，有利于提升居民生活品质，并为营造舒适、宜居的城市空间提供有益的成果借鉴。