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6.1 基本参数和仪器
6.1.1 室内热湿环境评价的基本参数和测量仪器应符合表6.1.1的规定，且测量仪器的响应时间不应过长，其中空气流速测量仪器的响应时间不得大于0.5s。
表6.1.1 室内热湿环境评价的基本参数测量仪器
续表6.1.1
条文说明
6.1.1 为了保证测试数据结果准确可靠，本条对室内热湿环境基本参数和测量仪器提出要求。仪器测量范围基于目前国内民用建筑大量测试研究结果，并考虑到相关仪表量程选型规定获得；精确度决定测量结果的准确性，主要考虑被测参数性质以及目前测试仪器的制造水平确定，规定了最低精确度要求，最低精确度必须满足，精确度越高越好；仪器响应时间是衡量仪器对外界信号反应速度的指标，决定仪器示值达到稳定时所需要的时间，因此要求越短越好。为了便于实际测试时更规范地执行，对相关参数的测量加以说明。
1 空气温度
测量空气温度时必须尽量减少周围冷热源辐射对传感器的影响，可以采取的措施包括通过使用抛光表面金属传感器或表面涂有反射性绝缘涂料的传感器来降低传感器的发射率；感温包采用热遮蔽；通过增强传感器探头周围的空气流速或尽量选择尺寸较小的传感器探头来增强对流换热。此外，选择热惯性较小的温度传感器可以提高仪器的反应速度。
2 平均辐射温度
平均辐射温度的测试方法主要包括黑球温度计法、双球辐射温度计法和等温温度计法。
黑球温度计法：通过测量黑球温度、空气温度和空气流速后计算平均辐射温度。
自然对流时：
强迫对流时：
式中：
——平均辐射温度（℃）；
tg——黑球温度（℃）；
ta——空气温度（℃）；
va——黑球处空气流速（m/s）；
D——黑球温度计黑球直径（m）；
εg——黑球发射率。
标准黑球温度计黑球的直径D＝0.15m，εg＝0.95。
测量黑球温度时应注意如下事项：在不均匀辐射环境中，需要根据人体各部位高度设置三个黑球温度计，并对各高度处测量值进行加权平均；黑球温度计的响应时间通常在20min～30min之间，因此不适合于测试热辐射温度变化非常快的环境；随着其他环境参数的变化，黑球温度计测量精确度将发生很大变化，因此在实际测试中应该确定获得的平均辐射温度精确度是否符合本标准的要求，若不符合，则给出实际的精确度；由于人体与椭球或球体外形之间的差异，用黑球温度计获得的只是平均辐射温度近似值。
双球辐射温度计法：对具有不同发射率的一个黑球和一个抛光球进行加热，使之达到相同的温度，则二者对流换热量损失相等，但黑球的发射率较高，因此通过二者之间加热量的差别可以计算得到平均辐射温度。
式中：
——平均辐射温度（K）；
1 空气温度
测量空气温度时必须尽量减少周围冷热源辐射对传感器的影响，可以采取的措施包括通过使用抛光表面金属传感器或表面涂有反射性绝缘涂料的传感器来降低传感器的发射率；感温包采用热遮蔽；通过增强传感器探头周围的空气流速或尽量选择尺寸较小的传感器探头来增强对流换热。此外，选择热惯性较小的温度传感器可以提高仪器的反应速度。
2 平均辐射温度
平均辐射温度的测试方法主要包括黑球温度计法、双球辐射温度计法和等温温度计法。
黑球温度计法：通过测量黑球温度、空气温度和空气流速后计算平均辐射温度。
自然对流时：
——平均辐射温度（℃）；tg——黑球温度（℃）；
ta——空气温度（℃）；
va——黑球处空气流速（m/s）；
D——黑球温度计黑球直径（m）；
εg——黑球发射率。
标准黑球温度计黑球的直径D＝0.15m，εg＝0.95。
测量黑球温度时应注意如下事项：在不均匀辐射环境中，需要根据人体各部位高度设置三个黑球温度计，并对各高度处测量值进行加权平均；黑球温度计的响应时间通常在20min～30min之间，因此不适合于测试热辐射温度变化非常快的环境；随着其他环境参数的变化，黑球温度计测量精确度将发生很大变化，因此在实际测试中应该确定获得的平均辐射温度精确度是否符合本标准的要求，若不符合，则给出实际的精确度；由于人体与椭球或球体外形之间的差异，用黑球温度计获得的只是平均辐射温度近似值。
双球辐射温度计法：对具有不同发射率的一个黑球和一个抛光球进行加热，使之达到相同的温度，则二者对流换热量损失相等，但黑球的发射率较高，因此通过二者之间加热量的差别可以计算得到平均辐射温度。
式中：
——平均辐射温度（K）；
——平均辐射温度（K）；
Ts——传感器温度（K）；
Pp——提供给抛光球的加热量（W/m²）；
Pb——提供给黑球的加热量（W/m²）；
εb——黑球发射率；
εp——抛光球发射率；
σ—波尔兹曼常数，σ＝5.67×10-8W/（m²·K4）。
等温温度计法：控制传感器的温度与周围空气相同，使传感器与周围空气没有对流换热，则对传感器的加热量等于辐射换热量。
Pp——提供给抛光球的加热量（W/m²）；
Pb——提供给黑球的加热量（W/m²）；
εb——黑球发射率；
εp——抛光球发射率；
σ—波尔兹曼常数，σ＝5.67×10-8W/（m²·K4）。
等温温度计法：控制传感器的温度与周围空气相同，使传感器与周围空气没有对流换热，则对传感器的加热量等于辐射换热量。
式中：
——平均辐射温度（K）；
Ts——传感器温度（K）；
Ps——提供给传感器的加热量（W/m²）；
εs——传感器发射率；
σ——波尔兹曼常数，σ＝5.67×10-8W/（m²·K4）。
3 平面辐射温度
平面辐射温度主要用来计算不对称性辐射温度差，由测得的两侧平面辐射温度相减即得到不对称性辐射温度差。反射-吸收盘法和等温盘法可测试获得平面辐射温度，净全辐射表直接测试得到不对称性辐射温度差。
反射-吸收盘法：平面辐射温度通过一个由反射盘和吸收盘组成的传感器测量而得。反射盘只通过对流换热与环境交换热量，而吸收盘则通过对流换热和辐射换热与环境交换热量，如果将两个盘都加热到相同的温度，则两个盘之间的供热量之差则等于吸收盘与环境之间的辐射换热量：
Ps——提供给传感器的加热量（W/m²）；
εs——传感器发射率；
σ——波尔兹曼常数，σ＝5.67×10-8W/（m²·K4）。
3 平面辐射温度
平面辐射温度主要用来计算不对称性辐射温度差，由测得的两侧平面辐射温度相减即得到不对称性辐射温度差。反射-吸收盘法和等温盘法可测试获得平面辐射温度，净全辐射表直接测试得到不对称性辐射温度差。
反射-吸收盘法：平面辐射温度通过一个由反射盘和吸收盘组成的传感器测量而得。反射盘只通过对流换热与环境交换热量，而吸收盘则通过对流换热和辐射换热与环境交换热量，如果将两个盘都加热到相同的温度，则两个盘之间的供热量之差则等于吸收盘与环境之间的辐射换热量：
式中：Tpr——平面辐射温度（K）；
Ts——反射盘和吸收盘温度（K）；
Pp——提供给反射盘的加热量（W/m²）；
Pb——提供给吸收盘的加热量（W/m²）；
εb——吸收盘发射率；
εp——反射盘发射率；
σ——波尔兹曼常数，σ＝5.67×10-8W/（m²·K4）。
等温盘法：控制传感器平面盘的温度与空气温度一致，与周围空气没有对流换热，则对传感器平面盘的加热量等于辐射换热量。
Ts——反射盘和吸收盘温度（K）；
Pp——提供给反射盘的加热量（W/m²）；
Pb——提供给吸收盘的加热量（W/m²）；
εb——吸收盘发射率；
εp——反射盘发射率；
σ——波尔兹曼常数，σ＝5.67×10-8W/（m²·K4）。
等温盘法：控制传感器平面盘的温度与空气温度一致，与周围空气没有对流换热，则对传感器平面盘的加热量等于辐射换热量。
式中：Tpr——平面辐射温度（K）；
Ts——传感器温度（K）；
Ps——传感器平面盘的加热量（W/m²）；
εs——传感器平面盘的发射率；
σ——波尔兹曼常数，σ＝5.67×10-8W/（m²·K4）。
净全辐射表法：净全辐射表由上下两个涂黑感应面和感应面之间的热电堆组成，两个感应面之间的总热流量等于两个感应面与环境之间的辐射换热量。
Ts——传感器温度（K）；
Ps——传感器平面盘的加热量（W/m²）；
εs——传感器平面盘的发射率；
σ——波尔兹曼常数，σ＝5.67×10-8W/（m²·K4）。
净全辐射表法：净全辐射表由上下两个涂黑感应面和感应面之间的热电堆组成，两个感应面之间的总热流量等于两个感应面与环境之间的辐射换热量。
式中：P——总辐射换热量（W/m²）；
Tpr1——感应面1的平面辐射温度（K）；
Tpr2——感应面2的平面辐射温度（K）；
σ——波尔兹曼常数，σ＝5.67×10-8W/（m²·K4）。
将上式转换可得：
Tpr1——感应面1的平面辐射温度（K）；
Tpr2——感应面2的平面辐射温度（K）；
σ——波尔兹曼常数，σ＝5.67×10-8W/（m²·K4）。
将上式转换可得：
式中：Tn＝（Tpr1＋Tpr2）/2。
而不对称性辐射温度差
而不对称性辐射温度差
则
上式中P和Tn都可以通过净全辐射表获得，从而可以求得不对称性辐射温度差。
4 表面温度
本标准中测量表面温度用来评价地板表面温度所引起的人体局部不满意率。采用接触式温度计（热电阻式和热电偶式）和红外辐射计两种测量仪器。
接触温度计必须保证传感器与表面之间的换热量远大于传感器与环境之间的换热量，可以采取增加传感器与表面接触面积、在传感器与环境之间增设热绝缘等措施。
红外辐射计可以进行非接触远距离测试表面温度，测试精度与被测物体温度有关，被测物体温度越低，测试精度也越差。
5 体感温度
体感温度可以直接测量，但是要求传感器的辐射换热和对流换热之比hc/hr必须与人体的hc/hr之比相同。最佳的传感器直径与空气流速有关，在0.04m～0.1m之间。
在大多数实际情况中体感温度根据测试得到的空气温度和平均辐射温度，并按照附录D的方法计算而得。
6 空气相对湿度
本条文只规定空气相对湿度的测试，水蒸气分压力可以通过空气相对湿度和空气温度计算而得。
干湿球温度计是最常用的空气相对湿度测量仪器，在使用时注意事项如下：湿球温度计周围至少要保证4m/s～5m/s的空气流速；干湿球温度计应采取屏蔽措施防止辐射影响；湿球温度计探头必须完全被湿纱布覆盖，湿球温度计水槽中的水应该采用蒸馏水，因为水蒸气的分压力与水质有关；包裹湿球温度计探头的纱布必须能够使水在毛细作用下流通顺畅，特别是在空气含湿量低的条件下。
7 空气流速
选择风速计时应考虑仪器对气流方向的敏感性、对流速波动的敏感性以及在一定时间内能否获得平均空气流速和标准偏差值。
空气流速测试精度主要与三个因素有关，即仪器的校准、仪器和传感探头的响应时间以及测试时间。平均空气流速的精确测量与仪器的校准相关；紊流强度的精确测量与响应时间相关，响应时间较长的仪器将不能测试空气流速的快速波动；而对具有高紊流强度和低空气流速波动频率的空气流速测量则需要更长的测试时间。
测量空气流速的仪器主要分为两类：一类是对气流方向不敏感的仪器，如热球风速计、热敏电阻风速计、超声波风速计和激光风速计等；另一类是对气流方向敏感的仪器，如叶片风速计、风杯风速计和热线风速计等。
4 表面温度
本标准中测量表面温度用来评价地板表面温度所引起的人体局部不满意率。采用接触式温度计（热电阻式和热电偶式）和红外辐射计两种测量仪器。
接触温度计必须保证传感器与表面之间的换热量远大于传感器与环境之间的换热量，可以采取增加传感器与表面接触面积、在传感器与环境之间增设热绝缘等措施。
红外辐射计可以进行非接触远距离测试表面温度，测试精度与被测物体温度有关，被测物体温度越低，测试精度也越差。
5 体感温度
体感温度可以直接测量，但是要求传感器的辐射换热和对流换热之比hc/hr必须与人体的hc/hr之比相同。最佳的传感器直径与空气流速有关，在0.04m～0.1m之间。
在大多数实际情况中体感温度根据测试得到的空气温度和平均辐射温度，并按照附录D的方法计算而得。
6 空气相对湿度
本条文只规定空气相对湿度的测试，水蒸气分压力可以通过空气相对湿度和空气温度计算而得。
干湿球温度计是最常用的空气相对湿度测量仪器，在使用时注意事项如下：湿球温度计周围至少要保证4m/s～5m/s的空气流速；干湿球温度计应采取屏蔽措施防止辐射影响；湿球温度计探头必须完全被湿纱布覆盖，湿球温度计水槽中的水应该采用蒸馏水，因为水蒸气的分压力与水质有关；包裹湿球温度计探头的纱布必须能够使水在毛细作用下流通顺畅，特别是在空气含湿量低的条件下。
7 空气流速
选择风速计时应考虑仪器对气流方向的敏感性、对流速波动的敏感性以及在一定时间内能否获得平均空气流速和标准偏差值。
空气流速测试精度主要与三个因素有关，即仪器的校准、仪器和传感探头的响应时间以及测试时间。平均空气流速的精确测量与仪器的校准相关；紊流强度的精确测量与响应时间相关，响应时间较长的仪器将不能测试空气流速的快速波动；而对具有高紊流强度和低空气流速波动频率的空气流速测量则需要更长的测试时间。
测量空气流速的仪器主要分为两类：一类是对气流方向不敏感的仪器，如热球风速计、热敏电阻风速计、超声波风速计和激光风速计等；另一类是对气流方向敏感的仪器，如叶片风速计、风杯风速计和热线风速计等。
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