室內(nèi)熱環(huán)境與人體熱舒適（課堂PPT）

1、.1第二章 室內(nèi)熱環(huán)境與人體熱舒適姓名：朱尚斌時(shí)間：2016 05 16.22.1 室內(nèi)熱環(huán)境評(píng)價(jià)2.1.1室內(nèi)熱環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)第二章 室內(nèi)熱環(huán)境與人體熱舒適.3一、室內(nèi)熱環(huán)境及熱舒適與人體健康的影響因素l 室內(nèi)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(nèi)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(nèi)熱環(huán)境是指室內(nèi)空氣溫度、濕度、氣流速度以及環(huán)境熱輻射適當(dāng)，使人體易于保持熱平衡從而感到舒適的室內(nèi)環(huán)境條件。第二章 室內(nèi)熱環(huán)境與人體熱舒適.4影響室內(nèi)人體熱舒適的因素有6個(gè)：第二章 室內(nèi)熱環(huán)境與人體熱舒適l 空氣溫度：對(duì)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(fēng)速：對(duì)流散熱量和蒸發(fā)散熱量 涼風(fēng)熱風(fēng)l 服裝熱阻：影響所有散熱量l 新陳代謝率：影響產(chǎn)熱量 .5第二章 室內(nèi)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(dòng)強(qiáng)度：絕對(duì)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(jīng)緊張程度：緊張則代謝率高 進(jìn)食后時(shí)間的長(zhǎng)短等：進(jìn)食后代謝率增加，蛋白質(zhì) 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(shí)的代謝率。.6第二章 室內(nèi)熱環(huán)境與人體熱舒適l 基礎(chǔ)代謝率（BMR, Basal Metabolic Rate

3、） 未進(jìn)早餐前，保持清醒靜臥半個(gè)小時(shí)，室溫條件維持在1825之間測(cè)定的代謝率：46W/m2l BMR變化的范圍：1015%超過20%為病態(tài)?；A(chǔ)代謝率.7第二章 室內(nèi)熱環(huán)境與人體熱舒適肌肉活動(dòng)與代謝率l 肌肉活動(dòng)強(qiáng)度對(duì)代謝率起決定性的影響l 一般室內(nèi)運(yùn)動(dòng)代謝率多在5Met以下.8第二章 室內(nèi)熱環(huán)境與人體熱舒適不同活動(dòng)的代謝率.9第二章 室內(nèi)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(shí)人出汗停止； 43.5時(shí)人死亡。nS0: 體溫降低，人體顫抖； 34，肌肉適應(yīng)，停止顫

4、抖； 28，呼吸停止，人死亡。.28第二章 室內(nèi)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(duì)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(jì)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(gè)因素的定量描述： .29不同的人對(duì)舒適的差異瞬感現(xiàn)象衣著狀況個(gè)體差異適應(yīng)性種族差異年齡差異恒定與變化第二章 室內(nèi)熱環(huán)境與人體熱舒適Fanger的調(diào)查實(shí)驗(yàn)結(jié)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(duì)熱

5、環(huán)境有較強(qiáng)的適應(yīng)力，寒帶人對(duì)冷環(huán)境有較強(qiáng)的適應(yīng)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(dòng)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(shí)間會(huì)影響熱舒適感么？ 盡管人體溫有波動(dòng)，但熱舒適感沒有明顯變化.30三、室內(nèi)熱環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)第二章 室內(nèi)熱環(huán)境與人體熱舒適六個(gè)影響因素 預(yù)測(cè)平均熱感覺指標(biāo)（PMV） 標(biāo)準(zhǔn)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(xué)l 定義：人對(duì)周圍環(huán)境 “冷”“熱” 的主觀描述。l 特點(diǎn)：盡管人描述環(huán)境的冷熱，實(shí)際上只能感覺到自己皮膚下神經(jīng)末梢的溫度。所以，“冷” “

6、熱”與感受者的身體狀態(tài)有關(guān)，不是完全客觀的。l “中性”的定義：不冷不熱，人用于體溫調(diào)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(cè)量。第二章 室內(nèi)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(shí)間l 人體原有的狀態(tài)第二章 室內(nèi)熱環(huán)境與人體熱舒適.33什么是熱舒適？觀點(diǎn)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(diǎn)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(chǎn)生的。第二章 室內(nèi)熱環(huán)境與人體熱舒適.34l 當(dāng)人獲得一個(gè)快樂的刺激的 時(shí)是舒適的，但此時(shí)可能熱 感覺是中性的或者是非中性 的。l 同樣的手溫有時(shí)感到舒適有時(shí) 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(biāo)，不涉及熱舒適指標(biāo)。l 熱舒適并不在穩(wěn)態(tài)環(huán)境下存在， 只存在于某些動(dòng)態(tài)過程中，并 不是持久的。熱舒適第二章 室內(nèi)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(nèi)熱環(huán)境與人體熱舒適.361、預(yù)測(cè)平均熱感覺指標(biāo)PMVn PMV是80年代初得到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)承認(rèn)的一種比較全面的 熱舒適指標(biāo)，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(shí)驗(yàn)結(jié)果，并以人體熱平衡方程為基礎(chǔ)，認(rèn)為人 在舒服狀態(tài)下應(yīng)有的皮膚溫度和排汗散熱率分別與產(chǎn)熱率之間存 在相應(yīng)關(guān)系-即在一定的活動(dòng)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(nèi)熱環(huán)境與人體熱舒適.37預(yù)測(cè)平均熱感覺指標(biāo)（PMV）綜合考慮六個(gè)因素ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)引用熱舒適測(cè)定儀適用于適度熱環(huán)境丹麥方格爾熱舒適第二章 室內(nèi)熱環(huán)境與人體熱舒適.38PMV指標(biāo)的指標(biāo)的7級(jí)分度級(jí)分度l分度方法和TSV基本一致。lPMV指標(biāo)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(nèi)熱環(huán)境與人體熱舒適.39PMV-PPD指標(biāo)l PMV 指標(biāo)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(biāo)并不一定能夠代表所有人的感覺。因此Fanger 又提出了預(yù)測(cè)不滿意百分比PPD 指標(biāo)來表示人

9、群對(duì)熱環(huán)境不滿意的百分?jǐn)?shù), 并用概率分析方法, 給出了PMV 與PPD 之間的定量關(guān)系。Fanger教授根據(jù)pmv指標(biāo)統(tǒng)計(jì)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(biāo)，兩者合稱PMV-PDD評(píng)價(jià)指標(biāo)。l PMV 熱舒適模型是基于體溫調(diào)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(diào)節(jié)皮膚血流量等,來保持新陳代謝產(chǎn)熱量和身體失熱量的平衡。第二章 室內(nèi)熱環(huán)境與人體熱舒適.40PMV-PPD指標(biāo)及其影響因素l PMV指標(biāo)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?jǐn)?shù)。l 即便到達(dá)PMV=0，仍有

10、5%的人不滿意。PMV PPD第二章 室內(nèi)熱環(huán)境與人體熱舒適.41PMV-PPD指標(biāo)及其影響因素PMV=f（ta，a，mrt，M，Icl）環(huán)境參數(shù) 活動(dòng)量 衣著可以有多種不同的(ta，a，mrt，M，Icl)組合達(dá) 到同樣的感覺PMV。 感覺PMV第二章 室內(nèi)熱環(huán)境與人體熱舒適.422、有效溫度及其評(píng)定熱舒適的應(yīng)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(nèi)冷熱感覺的指標(biāo)，是從多數(shù)的實(shí)驗(yàn)者親自體會(huì)感覺而來，并不是依靠?jī)x器測(cè)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(nèi)20的體感，B室的室內(nèi)氣候就以ET20表示。第二

11、章 室內(nèi)熱環(huán)境與人體熱舒適.43u1919年開始研究，1967年的ASHRAE手冊(cè)采用uET的不足，低溫條件下濕度的影響不準(zhǔn)確。 受試者立即評(píng)價(jià)環(huán)境未考慮人體還處于前一環(huán)境 的適應(yīng)狀態(tài)之中。EX:進(jìn)入濕度較高的低溫環(huán)境， 衣服吸收水分放出附熱，此時(shí)有短暫的溫暖感，適 應(yīng)期一過，會(huì)有涼颼颼的感覺，立即評(píng)價(jià)夸大了 濕度的影響。反之亦同。第二章 室內(nèi)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(biāo)準(zhǔn)55-74，ASHREA手冊(cè)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(duì)濕度50%，干球溫度T0l如果同樣的服裝和活動(dòng)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(biāo)只是適用于著裝輕薄、活動(dòng)量小、風(fēng)速 低的環(huán)境。第二章 室內(nèi)熱環(huán)境與人體熱舒適.45(3)標(biāo)準(zhǔn)有效溫度標(biāo)準(zhǔn)有效溫度(SET*)特點(diǎn)：綜合考慮了不同的活動(dòng)水平和衣服熱阻定義：某個(gè)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(duì)濕度為50%，空氣靜止不動(dòng)，在該環(huán)境和實(shí)際服裝熱阻條件下的平均皮膚溫度和