室內熱環(huán)境與人體熱舒適（課堂PPT）

1、.1第二章 室內熱環(huán)境與人體熱舒適姓名：朱尚斌時間：2016 05 16.22.1 室內熱環(huán)境評價2.1.1室內熱環(huán)境評價指標第二章 室內熱環(huán)境與人體熱舒適.3一、室內熱環(huán)境及熱舒適與人體健康的影響因素l 室內熱環(huán)境是指影響人體冷熱感覺的環(huán)境因素。這些因素主要包括室內空氣溫度、空氣濕度、氣流速度以及人體與周圍環(huán)境之間的輻射換熱。l 適宜的室內熱環(huán)境是指室內空氣溫度、濕度、氣流速度以及環(huán)境熱輻射適當，使人體易于保持熱平衡從而感到舒適的室內環(huán)境條件。第二章 室內熱環(huán)境與人體熱舒適.4影響室內人體熱舒適的因素有6個：第二章 室內熱環(huán)境與人體熱舒適l 空氣溫度：對流散熱量l 環(huán)境表面的溫度：輻射散熱量

2、l 水蒸氣分壓力（空氣濕度）：蒸發(fā)散熱量 悶熱濕冷 l 風速：對流散熱量和蒸發(fā)散熱量 涼風熱風l 服裝熱阻：影響所有散熱量l 新陳代謝率：影響產熱量 .5第二章 室內熱環(huán)境與人體熱舒適1.人體的新陳代謝l 影響因素： 肌肉活動強度：絕對有影響 環(huán)境溫度：偏高、偏低都增加代謝率 性別：男性高于女性 年齡：少年高于老人 神經緊張程度：緊張則代謝率高 進食后時間的長短等：進食后代謝率增加，蛋白質 代謝率高，糖和脂肪類代謝率低。l 代謝率單位met：1met=58.2W/m2，即成年男子靜坐時的代謝率。.6第二章 室內熱環(huán)境與人體熱舒適l 基礎代謝率（BMR, Basal Metabolic Rate

3、） 未進早餐前，保持清醒靜臥半個小時，室溫條件維持在1825之間測定的代謝率：46W/m2l BMR變化的范圍：1015%超過20%為病態(tài)?；A代謝率.7第二章 室內熱環(huán)境與人體熱舒適肌肉活動與代謝率l 肌肉活動強度對代謝率起決定性的影響l 一般室內運動代謝率多在5Met以下.8第二章 室內熱環(huán)境與人體熱舒適不同活動的代謝率.9第二章 室內熱環(huán)境與人體熱舒適2、服裝熱阻 Ic1l 人體衣著多少直接影響著人體熱平衡或者人體蓄熱的多少。l 單位1clo為靜坐、ta=21、V0.05m/s、0： 體溫升高， 40時人出汗停止； 43.5時人死亡。nS0: 體溫降低，人體顫抖； 34，肌肉適應，停止顫

4、抖； 28，呼吸停止，人死亡。.28第二章 室內熱環(huán)境與人體熱舒適熱舒適方程M - W R - E C = S人體感到舒適的必要條件： S=0人體感到舒適的充分條件： 人體按正常比例散熱人體正常的散熱范圍：對流散熱/總散熱輻射散熱/總散熱呼吸及無感覺蒸發(fā)散熱/總散熱2530%4550%2530% 將前述各散熱量計算式代入方程式，可以得到公式如下，即人體蓄熱量S 取決于6個因素的定量描述： .29不同的人對舒適的差異瞬感現(xiàn)象衣著狀況個體差異適應性種族差異年齡差異恒定與變化第二章 室內熱環(huán)境與人體熱舒適Fanger的調查實驗結論l 人種：非洲人比北歐人喜歡熱環(huán)境麼？ 熱舒適是一樣的，只是熱帶人對熱

5、環(huán)境有較強的適應力，寒帶人對冷環(huán)境有較強的適應力。l 年齡：老人比年輕人更喜歡熱環(huán)境么？ 不是，只是老年人活動量小。l 性別：女性比男性更喜歡熱環(huán)境么？ 不是，只是女性喜歡穿較輕薄的衣服。l 季節(jié)和一天中的時間會影響熱舒適感么？ 盡管人體溫有波動，但熱舒適感沒有明顯變化.30三、室內熱環(huán)境評價指標第二章 室內熱環(huán)境與人體熱舒適六個影響因素 預測平均熱感覺指標（PMV） 標準有效溫度（SET） 濕黑球溫度（WBGT）熱感覺.31熱感覺l 研究方法：心里物理學l 定義：人對周圍環(huán)境 “冷”“熱” 的主觀描述。l 特點：盡管人描述環(huán)境的冷熱，實際上只能感覺到自己皮膚下神經末梢的溫度。所以，“冷” “

6、熱”與感受者的身體狀態(tài)有關，不是完全客觀的。l “中性”的定義：不冷不熱，人用于體溫調節(jié)消耗的 能量最小。l 度量：感覺不能用任何直接的方法測量。第二章 室內熱環(huán)境與人體熱舒適.32熱感覺的影響因素l 冷熱刺激的存在l 刺激的延續(xù)時間l 人體原有的狀態(tài)第二章 室內熱環(huán)境與人體熱舒適.33什么是熱舒適？觀點一：熱舒適和熱感覺是相同的，即熱舒適=熱感覺處于中性觀點二：熱舒適不同于熱感覺，即熱舒適是隨著熱不舒適的部分消除而產生的。第二章 室內熱環(huán)境與人體熱舒適.34l 當人獲得一個快樂的刺激的 時是舒適的，但此時可能熱 感覺是中性的或者是非中性 的。l 同樣的手溫有時感到舒適有時 感到不舒適，說明了

7、什么？l 穩(wěn)態(tài)環(huán)境下,一般只涉及熱感覺 指標，不涉及熱舒適指標。l 熱舒適并不在穩(wěn)態(tài)環(huán)境下存在， 只存在于某些動態(tài)過程中，并 不是持久的。熱舒適第二章 室內熱環(huán)境與人體熱舒適.35熱感覺和熱舒適投票圖中可見熱感覺投票高于熱舒適投票值，二者并不完全一致。第二章 室內熱環(huán)境與人體熱舒適.361、預測平均熱感覺指標PMVn PMV是80年代初得到國際標準化組織(ISO)承認的一種比較全面的 熱舒適指標，丹麥房格爾（P.O.Fanger）綜合了近千人在不同熱 環(huán)境下的熱感覺實驗結果，并以人體熱平衡方程為基礎，認為人 在舒服狀態(tài)下應有的皮膚溫度和排汗散熱率分別與產熱率之間存 在相應關系-即在一定的活動狀

8、態(tài)下，只有一種皮膚溫 度和排汗散熱率是使人感到舒適的。第二章 室內熱環(huán)境與人體熱舒適.37預測平均熱感覺指標（PMV）綜合考慮六個因素ISO國際標準引用熱舒適測定儀適用于適度熱環(huán)境丹麥方格爾熱舒適第二章 室內熱環(huán)境與人體熱舒適.38PMV指標的指標的7級分度級分度l分度方法和TSV基本一致。lPMV指標只代表了同一環(huán)境下絕大數(shù) 人的感覺，不能代表所有人的感覺。第二章 室內熱環(huán)境與人體熱舒適.39PMV-PPD指標l PMV 指標代表了同一環(huán)境下絕大多數(shù)人的熱感覺, 但人與人之間存在生理差別,PMV 指標并不一定能夠代表所有人的感覺。因此Fanger 又提出了預測不滿意百分比PPD 指標來表示人

9、群對熱環(huán)境不滿意的百分數(shù), 并用概率分析方法, 給出了PMV 與PPD 之間的定量關系。Fanger教授根據(jù)pmv指標統(tǒng)計了大量的數(shù)據(jù)并制成了表格，由這些數(shù)據(jù)推演出PPD指標，兩者合稱PMV-PDD評價指標。l PMV 熱舒適模型是基于體溫調節(jié)和熱平衡理論得出的。根據(jù)這些理論,人體通過生理過程, 如出汗、打冷顫和調節(jié)皮膚血流量等,來保持新陳代謝產熱量和身體失熱量的平衡。第二章 室內熱環(huán)境與人體熱舒適.40PMV-PPD指標及其影響因素l PMV指標只代表了同一環(huán)境下絕大數(shù) 人的感覺，不能代表所有人的感覺。l PPD是通過概率分析確定某環(huán)境條件 下人群不滿意的百分數(shù)。l 即便到達PMV=0，仍有

10、5%的人不滿意。PMV PPD第二章 室內熱環(huán)境與人體熱舒適.41PMV-PPD指標及其影響因素PMV=f（ta，a，mrt，M，Icl）環(huán)境參數(shù) 活動量 衣著可以有多種不同的(ta，a，mrt，M，Icl)組合達 到同樣的感覺PMV。 感覺PMV第二章 室內熱環(huán)境與人體熱舒適.422、有效溫度及其評定熱舒適的應用(1) 有效溫度有效溫度 有效溫度是氣溫、濕度、氣流三要素相互組合，再以氣溫的形式來表示室內冷熱感覺的指標，是從多數(shù)的實驗者親自體會感覺而來，并不是依靠儀器測定出來的。如：B室的氣溫25，濕度為50%，氣流1.5m/s的體感相等于A室內20的體感，B室的室內氣候就以ET20表示。第二

11、章 室內熱環(huán)境與人體熱舒適.43u1919年開始研究，1967年的ASHRAE手冊采用uET的不足，低溫條件下濕度的影響不準確。 受試者立即評價環(huán)境未考慮人體還處于前一環(huán)境 的適應狀態(tài)之中。EX:進入濕度較高的低溫環(huán)境， 衣服吸收水分放出附熱，此時有短暫的溫暖感，適 應期一過，會有涼颼颼的感覺，立即評價夸大了 濕度的影響。反之亦同。第二章 室內熱環(huán)境與人體熱舒適.44(2)新有效溫度新有效溫度ET*(SET)lASHRAE標準55-74，ASHREA手冊1977版l參考空氣環(huán)境：身著0.6clo服裝靜坐，空氣 流速0.15m/s,相對濕度50%，干球溫度T0l如果同樣的服裝和活動的人在某環(huán)境中的冷 熱感與上述參考空氣環(huán)境中的冷熱感相同， 則此環(huán)境的ET*=T0l該指標只是適用于著裝輕薄、活動量小、風速 低的環(huán)境。第二章 室內熱環(huán)境與人體熱舒適.45(3)標準有效溫度標準有效溫度(SET*)特點：綜合考慮了不同的活動水平和衣服熱阻定義：某個空氣溫度等于平均輻射溫度的等溫環(huán)境中的溫度，其相對濕度為50%，空氣靜止不動，在該環(huán)境和實際服裝熱阻條件下的平均皮膚溫度和