本发明专利技术公开了一种基于学习效率与PMV关系的室内热环境调控方法，包括步骤一：采集室内环境数据、当前PMV计算、当前PMV与室内设定的PMV阈值范围比较以及反馈调节室内热环境等过程；本方法通过将学习效率与PMV相结合，提出了基于学习效率与PMV关系的室内热环境调控策略，能够使在该环境内的学习者效率能够尽可能最大化，为学习者提供舒适高效的学习环境，具有室内热环境控制效果好、能有效提高室内学习效率的特点。效率的特点。效率的特点。
【技术实现步骤摘要】
一种基于学习效率与PMV关系的室内热环境调控方法
[0001]本专利技术涉及温度调节
，具体涉及一种基于学习效率与PMV关系的室内热环境调控方法。
技术介绍
[0002]对于学生而言，室内热舒适直接影响了他们的健康和学习效率；为扎实推动信息技术与教育教学深度融合，因此对室内的热环境进行研究和调控是非常有必要的；
[0003]在以往的研究中，学者们已经关注到室内热环境会对学生产生影响，从多方面进行了调整改进，进而为学生创造更好的学习生活环境；Zhang测量了教学楼冬季时期的热环境参数，并通过问卷调查得到学生在冬季的衣着情况，因而从建筑方面对改善环境质量提出了建议，更改窗墙面积比、墙体隔热、门窗隔热和屋顶再生的建议；Shi分别测量位于在阳面和阴面的两间室内不同位置的教室环境，结果显示阳面教室的温度高于阴面教室，且学生更倾向于靠近窗户和教室中间的位置，提出了在冬季提高教室供暖性能、尽量减少人员密度的建议；Xiong针对室内学生的学习效率进行了3
×4×
3的全因子设计实验，分别对应三种不同温度、四种不同噪声情况以及三种不同照度情况生成系列工况；实验结果表明，环境温度、噪声和照度对学习效率产生了显著的影响，不同侧重点的测试对环境的偏好各不相同，并提议根据不同的任务类型创造最合适的室内物理环境；Huang在同一个室内研究不同上座率对教室环境的影响，结果显示，上座率为0.2
‑
0.5时，温升比较明显，且室内不同位置的温度和相对湿度不同；蒋婧探究了室内不同二氧化碳浓度对学生学习效率的影响，实验结果表示二氧化碳的浓度对于不同类型的学习效率测试有着不同程度的影响，具体取决于进行测试的类型；Wang将光和热两个因素相结合，对供暖季寒冷地区高校建筑形态和室外环境对室内采光和热环境的影响进行了分析，结果表明天气状况、教室的朝向对光热环境综合需求的时间满足率和光热环境综合需求的空间满足率均造成一定影响；
[0004]调研发现现有文献对教室热环境的研究大多研究单一变量对学习效率的影响，所得结论鲜有实际量化的结果；在少有的综合多个物理量的研究中，也未与学习效率相关联；并不能对室内环境做出综合有效的调控，因此亟需设计一种基于学习效率与PMV关系的室内热环境调控方法，来解决上述现有技术存在的问题。
技术实现思路
[0005]针对上述存在的问题，本专利技术旨在提供一种基于学习效率与PMV关系的室内热环境调控方法，本方法通过将学习效率与PMV相结合，提出了基于学习效率与PMV关系的室内热环境调控策略，能够使在该环境内的学习者效率能够尽可能最大化，为学习者提供舒适高效的学习环境，具有室内热环境控制效果好、能有效提高室内学习效率的特点。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0007]一种基于学习效率与PMV关系的室内热环境调控方法，包括
[0008]步骤一：采集室内环境数据；
[0009]步骤二：根据步骤一采集的室内环境数据计算当前的PMV；
[0010]步骤三：将计算得到的当前PMV与室内设定的PMV阈值范围进行对比；若当前PMV在PMV阈值范围内，不对当前热环境进行改动，维持现状输出，否则进行步骤四；
[0011]步骤四：若当前PMV不在PMV阈值范围内，调整室内环境的各物理量到目标区间内；
[0012]步骤五：在调整室内环境的各物理量达到目标区间内后，再进行步骤一—步骤四，否则进行步骤六；
[0013]步骤六：若调整后的当前PMV小于PMV的最小阈值，通过反馈调节模块进行信息反馈，利用环境控制模块调控室内环境，增大PMV，重复循环步骤一—步骤五，否则进行步骤七；
[0014]步骤七：若调整后的当前PMV大于PMV的最大阈值，通过反馈调节模块进行信息反馈，利用环境控制模块调控室内环境，减小PMV，重复循环步骤一一步骤六。
[0015]优选的，步骤S1所述的室内环境数据的采集过程基于室内环境数据采集模块实现，所述室内环境数据采集模块包括温度传感器、空气流速传感器和湿度传感器；分别用于采集室内的温度、空气流速和相对湿度。
[0016]优选的，步骤二所述的PMV计算过程基于中央控制模块实现，其计算过程包括
[0017](1)设定PMV的计算公式为：
[0018]PMV＝[0.303e
‑
0.036M
+0.028L]ꢀꢀꢀ
(1)
[0019]式中，L为人体热负荷；
[0020]L＝(M
‑
W)
‑
3.05
×
[5.733
‑
0.007(M
‑
W)
‑
P
a
]‑
0.4(M
‑
W
‑
58.15)
‑
0.0173M(5.87
‑
P
a
)
‑
0.0014(34
‑
t
a
)
‑
3.96
×
10
‑8f
cl
(t
cl
+273)4‑
f
cl
h
c
(t
cl
‑
t
a
)
ꢀꢀꢀ
(2)
[0021]其中：
[0022][0023]f
cl
＝1+0.3I
cl
ꢀꢀꢀ
(5)
[0024]其中各量含义如下：t
a
为空气温度，℃；v
a
为空气流速，m/s；P
a
为空气水蒸气分压力，KPa；为相对湿度，％；t
mrt
为环境平均辐射温度，℃；M为人体新陈代谢率，W/m2；W为人体所作的机械功，W/m2；I
cl
为服装的基本热阻，clo；t
cl
为衣服外表面温度，℃；h
c
为对流换热系数；f
cl
为服装面积系数；
[0025](2)根据传感器采集到当前环境的空气温度、空气流速、相对湿度，根据人体活动情况确定人体新陈代谢率和人体所做的机械功，根据着装情况确定服装的基本热阻；
[0026](3)其中环境平均辐射温度以及衣服外表面温度等于空气温度，根据式(4)计算出空气水蒸气分压力，根据式(3)计算出对流换热系数，以及根据式(5)计算出表示服装面积系数；根据式(2)计算出人体热负荷；
[0027](5)最后根据式(1)计算出PMV。
[0028]优选的，步骤四所述的室内环境的各物理量的调节基于环境控制模块实现，所述环境控制模块包括温度控制子模块、空气流速控制子模块和相对湿度控制子模块，其中
[0029]所述温度控制模块，用于调控室内的温度；
[0030]空气流速控制模块本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于学习效率与PMV关系的室内热环境调控方法，其特征在于：包括步骤一：采集室内环境数据；步骤二：根据步骤一采集的室内环境数据计算当前的PMV；步骤三：将计算得到的当前PMV与室内设定的PMV阈值范围进行对比；若当前PMV在PMV阈值范围内，不对当前热环境进行改动，维持现状输出，否则进行步骤四；步骤四：若当前PMV不在PMV阈值范围内，调整室内环境的各物理量到目标区间内；步骤五：在调整室内环境的各物理量达到目标区间内后，再进行步骤一—步骤四，否则进行步骤六；步骤六：若调整后的当前PMV小于PMV的最小阈值，通过反馈调节模块进行信息反馈，利用环境控制模块调控室内环境，增大PMV，重复循环步骤一—步骤五，否则进行步骤七；步骤七：若调整后的当前PMV大于PMV的最大阈值，通过反馈调节模块进行信息反馈，利用环境控制模块调控室内环境，减小PMV，重复循环步骤一—步骤六。2.根据权利要求1所述的一种基于学习效率与PMV关系的室内热环境调控方法，其特征在于：步骤S1所述的室内环境数据的采集过程基于室内环境数据采集模块实现，所述室内环境数据采集模块包括温度传感器、空气流速传感器和湿度传感器；分别用于采集室内的温度、空气流速和相对湿度。3.根据权利要求1所述的一种基于学习效率与PMV关系的室内热环境调控方法，其特征在于：步骤二所述的PMV计算过程基于中央控制模块实现，其计算过程包括(1)设定PMV的计算公式为：PMV＝[0.303e
‑
0.036M
+0.028L]
ꢀꢀꢀ
(1)式中，L为人体热负荷；L＝(M
‑
W)
‑
3.05
×
[5.733
‑
0.007(M
‑
W)
‑
P
a
]
‑
0.4(M
‑
W
‑
58.15)
‑
0.0173M(5.87
‑
P
a
)
‑
0.0014(34
‑
t
a
)
‑
3.96
×
10
‑8f
cl
(t
cl
+273)4‑
f
cl
h
c
(t
cl
‑
t
a
)(2)其中：其中：f
cl
＝1+0.3I
cl
ꢀꢀꢀ
(5)其中各量含义如下：t
...
【专利技术属性】
技术研发人员：王晓辉，李兆巍，
申请(专利权)人：北京建筑大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。