Predicting thermal comfort in Shanghai's non-air-conditioned buildings

Abstract

The thermal comfort of people in naturally ventilated environments was examined in a field study in Shanghai, China, in which over 1814 office workers responded to a questionnaire while simultaneous physical measurements were taken. The paper explores whether it is justifiable to use the predicted mean vote (PMV) model to predict inhabitants' thermal sensations. Participants cast votes on standard subjective thermal rating scales and these were correlated with temperature indices that variously account for the thermal impacts of humidity, radiant temperature, air velocity and clothing levels. It was found that the actual mean thermal sensation is lower than the PMV, i.e. about 0.64PMV. The upper boundary of operative temperature is about 29°C which is outside of the current American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers (ASHRAE) standard comfort zone (ASHRAE 55-2004), but lower than the temperature of the upper 80% acceptable limit calculated using an adaptive model (30.1°C). This suggests that people residing in this hot area have adapted to its climate and their expectations for comfort allow them to endure heat better than expected. Le confort thermique des personnes travaillant et vivant dans des environnements ventilés naturellement a été examiné dans le cadre d'une étude de terrain menée à Shanghai (Chine). Mille huit cent quatorze employés de bureau ont répondu à un questionnaire pendant que dans le même temps on relevait des mesures physiques. L'auteur de cet article se demande s'il est justifié d'utiliser le modèle du vote moyen prévisible (PMV) pour prévoir les sensations thermiques des habitants. Les participants ont voté sur la base d'échelles de classement thermique subjectives standard et les résultats ont été comparés aux indices thermiques qui, de manière variable, entrent en ligne de compte dans l'impact thermique de l'humidité, de la température rayonnante, de la vitesse de l'air et des niveaux d'habillement. Il s'est avéré que la sensation thermique moyenne réelle est inférieure au PMV, c'est-à-dire environ 0,64 PMV. La limite supérieure de la température opérative est d'environ 29°C, c'est-à-dire en dehors de la zone de confort standard de la norme de l'American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers (ASHRAE 55-2004), mais inférieure à la température de la limite supérieure acceptable à 80% calculée au moyen d'un modèle d'adaptation (30,1°C). Cela laisse à penser que les personnes résidant dans une région chaude s'adaptent au climat et que leurs attentes en matière de confort leur permettent de mieux résister que prévu à la chaleur. Mots-clés: comportement adaptatif, attente, ventilation naturelle, vote moyen prévisible (PMV), confort thermique