随着国内航站楼数量的不断增加，如何让大多数乘客对航站楼的室内环境感到满意是当前大空间室内热舒适研究的重点。Kotopouleas等[1-2]在3个机场航站楼进行了实地测量，并对3 087名人员进行了问卷调查，发现工作人员对温度变化的平均敏感性高于乘客。Geng等[3]对8个主要机场航站楼的室内环境质量进行了环境测量和问卷调查，发现主观满意度与客观环境测量之间存在高度相关性，发现热舒适性和空间布局是影响乘客总体满意度的基本因素。朱卫华等[4]在夏季对上海虹桥机场T2航站楼进行了室内环境测量，发现操作温度与热感觉投票具有良好的线性关系。Jia等[5]通过对几个航站楼的现场进行研究，得出了乘客可以承受的温度变化。Mora等[6]和Shdid等[7]研究发现，极端的垂直温度梯度变化会使人产生不舒适感，建议每米内温度梯度范围保持在0.3~0.5 ℃。西安咸阳国际机场T3航站楼使用辐射供冷/供热系统，由冷却地板控制的室内热环境应引起研究人员和工程师的注意。因此，在夏季进行环境测试和问卷调查，通过分析测量数据，可以找出对舒适度有影响的关键因素。1理论基础选择PMV-PPD作为评价区域内热环境的指标，热舒适指数PMV反映了人体热平衡的偏差程度，常用于分析建筑室内环境。Fanger[8]提出的综合舒适指数代表多数人在相同环境中的感受。将这些评估标准汇总到温度指数中，以获得热舒适方程。PMV=[0.303exp-0.036M+0.027 5]×{M-W-3.055.733-0.007M-W-Pa-0.42[M-W-58.2-0.017 3M5.867-Pa-0.001 4M34-ta-3.96×10-8fcl×tcl+2734-tmrt+2734-fclhc(tcl-ta)} （1）PPD=100-95exp-0.033 53PMV4+0.217 9PMV2 （2）tmrt=Tg+273.154+1.1×108×V0.6ε×D0.4×Tg-Ta0.25-273.15 （3）式中：Pa——人体周围水蒸气分压力（kPa）；ta——人体周围空气温度（℃）；fcl——服装面积系数；tcl——衣服外表面温度（℃）；tmrt——环境平均辐射温度（℃）；hc——对流换热系数［W/（m2·K）］；Tg——黑球温度（℃）；V——风速（m/s）；ε——黑球发射率；D——黑球半径（m）。除了环境测量之外，还将对测试区域内的人员发放热舒适问卷调查表，表中包含性别、年龄、穿着情况、热感觉（TSV）、热舒适（TCV）、热偏好（TPV）等，问卷调查结束后整理信息总结出人体热舒适的规律。其中TSV使用ASHRAE手册中的7个连续量表[9]用于评估局部和整体热感觉，TCV为4个，TPV为3个。问卷的发放以100人次为标准，每隔半小时进行一次。2实验方案T3航站楼使用辐射地板系统和置换通风系统，在夏季进行供冷。夏季供以高温冷水，冬季供以低温热水；空气湿度由空气处理机组控制。终端设备主要设置在室内人员活动区内，保持该区域的热舒适性[10]。测试区域长为114.00 m，宽为39.75 m，高度在17.50~26.50 m之间，平均高度为22.00 m。测试区域内布置8个测点，测点1~4布置在座椅及售货机热源附近，测点5布置在置换通风口中间，测点6布置在电梯前，测点7布置在无热源处，测点8在玻璃幕墙下的座椅处。根据围护结构对室内环境的影响程度将8个测点分为3个区域，测点1~4为内区，测点5和6为过渡区，测点7和8为外区。测点布置如图1所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.10.002.F001图1测点布置测试时段为10：00~14：00，是一天中温度高的阶段。平均温度为34.47 ℃，最高为36.70 ℃，最低为32.10 ℃，平均相对湿度57%，最高67.8%，最低45.2%。根据西安市夏季空调室外的计算，干球温度35.10 ℃为标准。测试参数为空气温度、相对湿度、风速、黑球温度、顶板/地板表面温度和室内其他典型热源温度。每个测量点放置温湿度测量仪RC-4HC和黑球温度计AZ-8778。为了观察垂直温度梯度的变化，温湿度测量分别放置在离地面0.1、0.6、1.1、1.5 m处。坐姿时，0.1 m对应脚，0.6 m对应腰和膝盖，1.1 m对应头部。站立时，0.1 m对应脚，0.6 m对应腰部，1.1 m对应膝盖，1.5 m对应颈部。使用温度枪测量地板和顶板温度，通过多次读数取平均值。使用风速仪AR866A测量每个测量点1.1 m处的风速。3结果分析3.1水平面高度与垂直高度温度分析对水平面温度分析选择距地面高度1.1 m的位置，该位置对应人体在坐姿状态下的头部。各区域空气温度随时间变化情况如图2所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.10.002.F002图2各区域的空气温度随时间变化情况10：00过渡区的平均温度为最低，13：00时内区温度最高，达到了28.98 ℃。除去11：00时刻外，其他时段的内区温度最高，其次是外区，过渡区最低。由于过渡区距离置换通风装置最近，且置换通风的风速较高为0.3 m/s，风温25 ℃低于室内温度，并且置换通风在过渡区较为集中，因此过渡区的空气温度最低；内区收到人体散热和顶棚、地板及其他热源的综合作用，空气温度较高；外区所处的位置虽然未受到太多物体及人体热源的影响，但是玻璃幕墙受到室外太阳辐射作用，且室外温度在34 ℃以上，导致外区的空气温度升高。14：00各测点0~1.1 m垂直高度的温度分布情况如图3所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.10.002.F003图314：00各测点0~1.1 m垂直高度温度分布情况取14：00的数据进行垂直高度温度分布分析，因为该时刻的室内温度最高，能够说明室内热舒适的情况。8个测点在该时刻的垂直温度在4个高度上的变化表现为温度升高，温度梯度较为明显。由于辐射冷地板通过对流及辐射作用和室内空气进行热交换，置换通风口的新风与人体、电梯等热源进行空气的冷热交换，冷空气下沉，热空气上浮，导致空气温度随着高度的升高而升高。顶板的温度与地板温度数据如图4所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.10.002.F004图414：00地板与顶板表面温度由图4可知，两者之间的温度差值随着时间的变化而升高，最大可达到12.27 ℃，表明室外气温过高导致室内温度出现分布不均匀的现象。3.2风速及平均辐射温度分析各测点平均风速的分布情况如图5所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.10.002.F005图5各测点平均风速的分布情况由图5可知，测点的风速均小于0.3 m/s。根据置换通风设计规范，置换通风口风速不超过0.5 m/s，坐姿状态下，停留处空气流速不超过0.2 m/s，因此该区域风速符合规范要求。靠近置换通风口测点5的风速较高，靠近热源、座椅以及玻璃幕墙的其他测点风速较低，出现了局部分布不均匀情况。14：00各测试点平均辐射温度分布情况如图6所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.10.002.F006图614：00各测点平均辐射温度的分布情况将测量得到的空气温度、黑球温度以及黑球发射率（ε=0.95）、黑球半径（D=0.075 m）数值代入式（2）中得到平均辐射温度。所有测点的平均辐射温度为28.4 ℃，14：00时刻，测点1的平均辐射温度值最大，为29.8 ℃。10：00时刻测点1的平均辐射温度值最小，为26.7 ℃。除去测点5以外，其他测点的辐射温度均在29.0 ℃以上，高于夏季室内标准值，室外环境温度较高导致建筑围护结构内表面温度较高，使室内的辐射换热效果加强。由于测点5处于4个置换通风的中间且避光的位置，因此受到热辐射作用的影响最小。整个测试期间的平均辐射温度波动较为均匀。3.3PMV-PPD分析各测点PMV-PPD值随时间变化如图7所示。图7各个测点PMV-PPD值随时间变化10.19301/j.cnki.zncs.2023.10.002.F7a1（a）PMV变化10.19301/j.cnki.zncs.2023.10.002.F7a2（b）PPD变化由图7可知，PMV值几乎都大于0.5，35%的值在0.5~1.0之间，65%的值大于1，最大值为1.63。部分PMV值均高于《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB 50736—2012）[11]夏季室内PMV值的热舒适范围。12：00~14：00，几乎所有测点PMV值都大于1.0。PPD值范围为12%~58%，大部分时刻室内的环境偏热，不满足人体热舒适需求。3.4主观感受结果在热感觉投票中，41%的人认为当前环境为中性，33%认为环境“稍热”，24%认为环境“暖和”，TSV平均值为0.87，相比“偏暖”的临界值1，整体热舒适感觉偏热。在热舒适投票中，认为环境“稍不舒适”“稍舒适”“不舒适”“很不舒适”占比分别为45%、49%、5%、1%。TCV平均值为-0.58，说明近半数的人认为对目前环境需要进行优化。在热偏好投票中，分别有73%、27%的人希望环境冷一些和不需要改变。产生这种现象的原因是室内环境较热，人体更趋向于环境温度降低。人体热舒适主观感受投票结果如图8所示。图8人体热舒适主观感受投票结果10.19301/j.cnki.zncs.2023.10.002.F8a1（a）热感觉10.19301/j.cnki.zncs.2023.10.002.F8a2（b）热舒适10.19301/j.cnki.zncs.2023.10.002.F8a3（c）热偏好3.5PMV-PPD指标适用性分析为了验证PMV-PPD指标在高大空调辐射供冷空间下的室内热环境中是否可用，将PMV值与主观感受投票TSV值进行对比。PMV值与主观感受投票TSV值对比如图9所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.10.002.F009图9PMV值与主观感受投票TSV值对比由图9可知，TSV值小于PMV值，产生差异的原因一是PMV多用于对流空调系统，没有考虑辐射地板对人体的直接作用；二是PMV是通过计算得到的数据，温差会导致PMV值大幅度波动，而TSV是根据心理感受的主观投票。虽然两者的值有一定偏差，但变化趋势相一致。4结语文章对使用辐射地板供冷及置换通风结合的空调系统的机场航站楼某区域内的热环境及热舒适进行实地测量和问卷调查。结果表明，室内的空气温度、平均辐射温度、PMV-PPD高于当地的设计规范要求，属于偏热环境。人体主观投票反映出当前环境较热，需要降低室内温度。后续可以在原有的测试基础上增加室内二氧化碳浓度等参数进行航站楼全部区域测试，全面分析室内热环境分布规律。