室内热环境与人体热舒适
浙江台州传统民居冬季室内热舒适评价研究
ａｓ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｔｈｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｏｆ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｄｗｅｌｌｉｎｇ ｉｎ Ｔａｉｚｈｏｕ. Ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｉｎｇ ｔｈｅ
Ｄｕｒｉｎｇ Ｗｉｎｔｅｒ ｉｎ Ｔａｉｚｈｏｕꎬ Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ
ＬＩ Ｋａｉｒａｎꎬ ＹＵ Ｂｉｎｇｑｉｎｇꎬ ＺＨＡＮＧ Ｐｅｎｇ △
( Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ａｎｄ Ｕｒｂａｎ Ｐｌａｎｎｉｎｇꎬ Ｔｏｎｇｊｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０００９２ꎬ Ｃｈｉｎａ)
的热舒适性需要进一步改善
[３]
ꎮ 为了提升传统民居
的冬季热舒适度ꎬ在现有建筑的基础上无论是安装集
中供暖系统还是加保温层提升墙体保温性能的方式ꎬ
都需要了解室内热中性温度和舒适阈值ꎮ
受温度下限ꎬ居民自适应水平较高 [１１ꎬ１２] ꎮ Ｃｈｅｎｇｃｈｅｎｇ
现在江南地区的西递、志峰、俞源村以及南京小西湖
片区的传统民居中ꎬ居民对高湿度的容忍度和对寒冷
适研究已积累部分成果ꎮ 通过将南阳、上海、湖北随
对西递徽州传统民居的室内热环境测试数据分析得
州 / 咸宁、罗田、岳阳、台州仙居、粤东农村住宅的冬季
出ꎬ建筑围护结构保温性密闭性差ꎬ建筑保温防寒效
果差ꎬ冬季室内阴冷潮湿
ꎮ 黄志甲等人分析造成徽
[１]
州民居热不舒适的主要原因为室内温度远低于舒适
温度范围ꎬ且相对湿度过高
农村住宅论文：农村自然通风住宅室内热舒适性研究
农村住宅论文：农村自然通风住宅室内热舒适性研究【中文摘要】随着国内经济发展和人们生活水平的提高,人们对室内环境热舒适要求越来越高,空调开始作为一种基本的家用电器在千家万户普及起来。
然而由于条件限制,中国仍有相当一部分家庭尤其是农村家庭仍然采用自然通风,自然通风究竟能否满足居民的热舒适要求,是值得探讨的课题。
目前国际上广泛采用的美国供暖、制冷与空调工程师协会的标准ASHRAE standard55-2004和国际标准化组织的热环境分析评价标准IS07730：2005都是建立在Fanger的PMV-PPD模型之上的,这一模型以标准化实验室中人体热平衡模型为基础(ASHRAE 55-2004中已加入热适应性模型)。
大量学者在实际环境中的热舒适研究表明,PMV-PPD模型没有考虑人体对热环境的适应性,并不适用于自然通风建筑,并给出了适合自然通风的热舒适模型,一部分研究给出了室内舒适温度(本文将热舒适和热中性视为等效概念)随室外气温变化的相关性,一部分研究着力于探讨PMV和TSV之间的区别并修正PMV值。
这些方法能否适用于中国的农村地区,有待进一步研究。
笔者带着以上两个问题在彭州市小渔洞镇的新建住宅中进行了热舒适性研究,通过室内外热环境参数测试和问卷调查相结合的方法,得出当地住户的热舒适情况,并找出室内外环境参数对人体热感觉的影响.PMV预测模型和实际热感觉投票TSV的结果均显示,当地新建建筑室内热舒适性夏季较好,冬季较差,居民普遍要靠火炉或电暖器来采暖。
同时,研究发现,虽然冬季人员热感觉并不舒适,但是新建建筑由于采用了保温材料,仍起到了一定的隔热保温功能.PMV和TSV的结果存在一定差异,主要表现在冬季气温较低的时候,PMV夸大了人体对寒冷环境的不舒适。
接着笔者参考热舒适适应性理论,分别尝试了ASHRAE 55-2004的适应性模型,Fanger的PMVe扩展模型和姚润明的aPMV模型来研究室内外热环境参数对人体热感觉的影响。
建筑环境学课后习题参考答案汇总
建筑环境学课后习题答案第二章1.为什么我国北方住宅严格遵守坐南朝北的原则，而南方（尤其是华南地区）住宅并不严格遵守此原则？答：我国分为严寒、寒冷、夏热冬冷和暖和地区，居住建筑一般总是希望夏季避免日晒，而冬季又能获得较多光照，我国北方多是严寒和寒冷地区，建筑设计时，必须充分满足冬季保暖要求，部分地区兼顾夏季防热，北部地区坐北朝南能够达到充分利用阳光日照采暖，能够减少建筑的采暖负荷，减少建筑采暖能耗，所以，我国北方住宅严格遵守坐北朝南的原则，而南方地区必须满足夏季防晒要求适当兼顾冬季保暖，所以南方住宅可以不遵守原则。
2.是空气温度的改变导致地面温度改变，还是地面温度的改变导致空气温度改变？答：互相影响的，主要是地面温度的改变对空气温度变化起主要作用，空气温度的改变一定程度上也会导致地面温度改变，因为大气中的气体分子在吸收和放射辐射时是有选择的，对太阳辐射几乎是透明体，只能吸收地面的长波辐射，因此，地面与空气的热量交换是气温上升的直接原因。
3.为什么晴朗天气的凌晨书页表面容易结露或结霜？答：晴朗天空的凌晨，温度较低，云层较薄，尘埃，微小水珠，气体分子较大，太阳辐射较小，树叶主要向天空辐射长波辐射，树叶温度低于露点温度，树叶表面容易结露或结霜。
5.采用低反射率的下垫面对城市热岛有不好的影响。
如果住宅小区采用高反射率的地面铺装是否能够改善住区微气候？为什么？答：其效果不是很好，由于城市建筑的密集，植被少采用高反射率的地面铺装，虽然减少了地面对辐射的吸收，但其反射出去的辐射仍会被建筑群所吸收，另外，由于逆温层的存在，其可能会导致空气温度的升高，从而不利于住区微气候的改善。
6.水体和植被对热岛现象起什么作用？机理是多少？答：①由于城市地面覆盖物多，发热体多，加上密集的城市人口的生活和生产中产生大量的人为热，造成市中心的温度高于郊区温度，且室内各区的温度分布也不一样。
如果绘制出等温曲线，就会看到与岛屿的等高线极为相似，人们把这种气温分布的现象称为“热岛现象”。
物理常考简答题总结
绪论物理环境概论1.简述人类活动累加对环境和人类自身的伤害。
2.概述人居、营建活动的耗能、排废及对环境的影响。
3.分析城市化进程中可能引起的城市物理环境变化。
4.举例说明物理环境与城市规划、建筑设计的相互影响。
5.依自己的感受和了解，概述热环境、光环境、声环境、空气环境与人居身心健康的关系。
6.概要分析物理环境诸因素的刺激作用及优化目标。
7.概述城市规划、建筑设计工作在优化物理环境品质、实现社会可持续发展进程中的作用。
热工学1.1 室内外热环境1.为什么从事建筑设计的技术人员需要学习热环境知识、研究热环境问题？2.人体有哪几种散热方式？各受哪些因素的制约和影响？3.影响人体热舒适的物理参数有哪些？它们各自涉及哪些因素？4.为什么人体达到了热平衡，并不一定就是热舒适？5.评价热环境的综合指标主要有哪些？各有何特点？7.影响室内热环境的室外气候因素主要有哪些？8.我国民用建筑热工设计气候分区是如何划分的？它们对设计有何要求？9.何谓城市气候？其成因主要有哪些？城市气候有哪些主要特征？10.分析城市热岛效应形成的原因及其可能产生的影响。
11.城市区域内微气候的影响因素主要有哪些？1.2 建筑的传热与传湿1.传热有哪几种方式？各自的机理是什么？2.材料导热系数的物理意义是什么？其值受哪些因素的影响和制约？试列举一些建筑材料的例子说明。
3.对流换热系数的物理意义是什么？其值与哪些因素有关？通常在工程中如何取值？4.辐射换热系数的意义是什么？平均角系数物理意义是什么？它们各自受哪些因素影响？5.何谓稳定传热状态？稳定传热状态有些什么特征？6.试分析封闭空气间层的传热特性，在围护结构设计中如何应用封闭空气间层？8.在稳定传热状态下，为减少围护结构热损失，可采取哪些建筑措施？各自的机理是什么？9.在简谐热作用下，半无限厚物体的传热有哪些特征？10.围护结构材料层表面蓄热系数Y与材料蓄热系数S有何异同之处？各适用什么情况？13.相对湿度和绝对湿度的相互关系是什么？为什么说相对湿度能够反映空气的干湿程度，而绝对湿度不能？14.露点的物理意义是什么？试举例说明生活中的结露现象，并解释。
侧墙热辐射对人体热舒适的影响
122暖通空调H V&AC2021年第51卷第4期[引用本文]杨柳，童嫒嫒.高斯如，等.侧墙热辐射对人体热舒适的影响[J].暖通空调，2021,51(4) :122-129& _侧墙热辐射对人体热舒适的影响X 西安建筑科技大学杨柳☆童媛媛高斯如史明洋赵胜凯翟永超&摘要通过人工气候室实验，以24名身着热阻为0. 6 clo夏季室内服装的受试者为研究对 象，研究了在中性空气温度（26 C)、侧墙热辐射条件下不同暴露时间对人体热反应与热舒适的 影响。
结果表明：随着受试者在不均匀辐射环境中暴露时间的增加，受试者热感觉逐渐降低并 趋近中性，热舒适度和热可接受度逐渐增大，平均皮肤温度无显著变化，心率略有降低；中性环 境温度下，暴露时间为60、120、180 m in时，5%局部热不舒适的不对称辐射温度限值分别为1.7、1.9、4.5 I：。
得到了不同部位热感觉、热舒适对全身热感觉、热舒适的影响权重，建立了适用于中性环境温度、侧墙热辐射环境下的人体热感觉和热舒适评价模型。
关键词热辐射侧墙局部热暴露暴露时间不对称辐射温度热舒适热感觉Effect of lateral wall thermal radiation on human thermal comfort By Yang Liu^ ,Tong Yuonyuon ,Goo Siru ,Shi Mmgyong,Zhoo Shengkoi and Zhoi YongchooAbstract Taking 24 students dressed in summer indoor clothing with a thermal resistance of 0.6 clo as the subjects, investigates the effect of exposure duration on human thermal response and thermal comfort under the condition of neutral air temperature of 26 °C and lateral wall thermal radiation by artificial climate chamber experiment. The results show that with the increase of exposure duration in non-uniform radiation environment, the thermal sensation of the subjects decreases and approaches to neutral, their thermal comfort and thermal acceptability improve，the average skin temperature does not change significantly, and the heart rate decreases slightly. The radiant temperature asgmmetry limits of 5% local thermal discomfort are 1.7,1.9,4. 5 °C at neutral ambient temperature, respectively, when the exposure duration is 60, 120, 180 min. Obtains the effect weights of thermal sensation and thermal comfort of different parts on whole body thermal sensation and thermal comfort, and establishes the evaluation models of human thermal sensation and thermal comfort，which are suitable for the condition of neutral air temperature of 26 °C and lateral wall thermal radiation.Keywords thermal radiation，lateral wall, local thermal exposure, exposure duration»radiant temperature asgmmetry, thermal comfort，thermal sensation★X i’an University of Architecture and Technology, X i’an，China〇引言在实际生活中，人们所处的建筑环境并不总是 均勻的。
建筑物理(一) 建筑热工学
12
9
§4 辐射换热及其计算 §5 平壁的稳定稳定传热过程及其计算 §6 围护结构内部温度的确定
§7 封闭空气间层传热 §8 简谐热作用下的传热
第三章 建筑保温
§1 建筑保温设计的综合处理措施 §2 保温设计的有关标准 §3 围护结构主体保温设计 §4 围护结构保温构造 §5 围护结构传热异常部位保温设计要点 §6 围护结构的冷凝检验与防止
5 ℃(手)
伴随疼感的冷感觉
29
（2）人体的体温调节系统 下丘脑具有调节、代谢体温和内分泌功能， 前部主要促进散热来降温，后部促进产热抵御寒冷。 散热调节方式： 血管扩张，增加血流，提高表皮温度;出汗。 御寒调节方式： 血管收缩，减少血流，降低表皮温度；通过冷颤
增加代谢率。
30
（3）人体的能量代谢率 A 影响因素： 肌肉活动强度（主要因素）;
围护结构的传热计算围护结构的蒸汽渗透计算围护结构的传热计算围护结构的蒸汽渗透计算13?本篇重要名词和概念室内热环境热舒适正常比例散热室外热湿作用城市热岛导热对流对流换热辐射辐射换热温度场热流强度导热系数传热系数热阻蓄热系数热惰性指标建筑节能吸热指数建筑耗热量指标体型系数窗墙比热桥室外综合温度总衰减度总延迟时间露点温度蒸汽渗透内部冷凝冷凝界面太阳高度角太阳方位角遮阳遮阳系数倒铺屋面室内热环境热舒适正常比例散热室外热湿作用城市热岛导热对流对流换热辐射辐射换热温度场热流强度导热系数传热系数热阻蓄热系数热惰性指标建筑节能吸热指数建筑耗热量指标体型系数窗墙比热桥室外综合温度总衰减度总延迟时间露点温度蒸汽渗透内部冷凝冷凝界面太阳高度角太阳方位角遮阳遮阳系数倒铺屋面14本篇典型作业题p211115p40212224p66673138p774143p116545515第一章室内外热气候1室内热气候室内热气候
物理常考简答题总结
绪论物理环境概论1.简述人类活动累加对环境和人类自身的伤害。
2.概述人居、营建活动的耗能、排废及对环境的影响。
3.分析城市化进程中可能引起的城市物理环境变化。
4.举例说明物理环境与城市规划、建筑设计的相互影响。
5.依自己的感受和了解，概述热环境、光环境、声环境、空气环境与人居身心健康的关系。
6.概要分析物理环境诸因素的刺激作用及优化目标。
7.概述城市规划、建筑设计工作在优化物理环境品质、实现社会可持续发展进程中的作用。
热工学1。
1 室内外热环境1.为什么从事建筑设计的技术人员需要学习热环境知识、研究热环境问题？2.人体有哪几种散热方式?各受哪些因素的制约和影响？3.影响人体热舒适的物理参数有哪些？它们各自涉及哪些因素？4.为什么人体达到了热平衡,并不一定就是热舒适？5.评价热环境的综合指标主要有哪些？各有何特点？7.影响室内热环境的室外气候因素主要有哪些？8.我国民用建筑热工设计气候分区是如何划分的？它们对设计有何要求？9.何谓城市气候？其成因主要有哪些？城市气候有哪些主要特征？10.分析城市热岛效应形成的原因及其可能产生的影响.11.城市区域内微气候的影响因素主要有哪些?1。
2 建筑的传热与传湿1.传热有哪几种方式?各自的机理是什么？2.材料导热系数的物理意义是什么？其值受哪些因素的影响和制约？试列举一些建筑材料的例子说明.3.对流换热系数的物理意义是什么?其值与哪些因素有关?通常在工程中如何取值?4.辐射换热系数的意义是什么?平均角系数物理意义是什么?它们各自受哪些因素影响？5.何谓稳定传热状态？稳定传热状态有些什么特征？6.试分析封闭空气间层的传热特性，在围护结构设计中如何应用封闭空气间层？8.在稳定传热状态下，为减少围护结构热损失，可采取哪些建筑措施？各自的机理是什么？9.在简谐热作用下,半无限厚物体的传热有哪些特征？10.围护结构材料层表面蓄热系数Y与材料蓄热系数S有何异同之处？各适用什么情况？13.相对湿度和绝对湿度的相互关系是什么？为什么说相对湿度能够反映空气的干湿程度,而绝对湿度不能？14.露点的物理意义是什么？试举例说明生活中的结露现象,并解释。
室内热舒适性的评价方法
文章编号:1000-2375(2001)02-0139-04室内热舒适性的评价方法袁旭东, 甘文霞, 黄素逸(华中科技大学新能源研究中心,湖北武汉430074)摘 要:室内热舒适性是空调设计成功与否的一项重要指标.针对几种不同的建筑微气候指标组合,讨论了有关人体热感觉的评价方法和可供工程应用的热舒适图.关键词:热舒适性;微气候指标;人体热感觉;热舒适图中图分类号:T U111.3 文献标识码:A收稿日期:2001-03-19基金项目:国家重点基础研究发展规划项目(合同号G 2000026303)作者简介:袁旭东(1945- ),男,副教授1 引 言人的健康、自身感觉及工作能力在很大程度上取决于室内的舒适状况.人的热感觉和舒适感不能视为同一概念,舒适感具有更广泛的含义,除了与空气温度、湿度相关外,还与气流速度、室内空气品质密切相关,而热感觉在舒适感中无疑起着举足轻重的作用.最初室内微气候主要是利用供暖系统来保持的,在一些情况下采用了通风手段.只有对少数条件要求高的房间才安装空调系统.供暖系统的选择按房间所需保证的空气温度来决定,通风系统和空气调节系统则考虑了保证人们活动地区所必须的气流速度.对空气温度和气流速度的要求,是在对生理学进行深入研究后提出的.在大多数情况下,这些要求.密实型的围护结构和保温窗不大的建筑物,即使在室外空气温度急剧波动和太阳辐射强烈时,也能使房间保持稳定的热状态,因此在大多数房间中微气候的唯一控制参数是空气温度.这一时期的突出特点是:保证适当的微气候的任务是依靠设备工程师来完成,实际上不依赖结构工程师和建筑师.然而,随着轻型结构在建筑上的应用,建筑物窗户面积增大以及新的建筑方案的应用,出现了人的热感觉与房间微气候的传统要求不相适应的情况.因此研究人员在密闭室内的舒适感包括热感觉就显得特别重要.人体热感觉是一个复杂的问题.应该由生理学家、心理学家、设备专家和建筑师共同协作解决,才能取得良好的效果.2 影响热舒适性的微气候指标对人体热感觉起重要作用的是建筑物的微气候指标,它包含周围环境的热工参数及其组合.其中受直接调节和间接调节的有下列最重要的5个参数:空气温度、气流速度、空气相对湿度、周围表面温度和热辐射.最后两个参数具有同样的物理本质,但在计算热感觉时,可以把它们分开考虑.例如在供暖系统中,顶棚的温度既可看做是周围表面的温度,又可看做是辐射的温度.因此,我们只研究4个参数对热感觉的影响.把微气候参数以及对热感觉有显著影响的微气候参数的各种组合的综合指标,称之为微气候指标.其中重要的组合有:空气温度和周围表面温度;空气温度、周围表面温度和气流速度;空气温度、周围表面温度、气流速度和相对湿度;空气温度、气流速度和相对湿度;空气温度和相对湿度.第23卷第2期2001年6月湖北大学学报(自然科学版)Journal of Hubei University (Natural Science Edition ) V ol.23 N o.2 Jun.,2001使微气候参数的计算复杂化,在很大程度上是由于它们的参数数目过多,在参数中间难以显示出确定的数值所致.因此对热感觉研究,或者根据房间的用途(民用建筑、公共建筑、工业厂房等),或者根据微气候调节系统类型(热风供暖、辐射供暖等)来制定.3 几种微气候参数的人体热感觉微气候参数组合情况很多,作为示例,下面就3种主要的组合情况加以讨论.3.1 空气温度和周围表面温度 属于这一组的指标,广泛地应用于工程实践中.按照生理学家的意见,热感觉绝不能只用两个参数来表征.对其它参数的限制,在很大程度上缩小了微气候指标的应用范围,所以对某些指标常常要作修改和补充.例如折算温度和变通折算温度,有效温度和当量有效温度等.所谓折算温度就是周围环境的温度.在该环境中,当最大流速为0.07～0.08m/s 时,人体以辐射和对流方式把热量传递给环境中的空气和墙壁.而所谓最终温度是指人的感觉温度.无着装的人体在静止状态下,折算温度的数学表达式为[1]:t 0=0.48t 0.n +0.52t B(1)式中 t 0———折算温度(℃),t B ———空气温度(℃),t 0.n ———周围表面的平均温度(℃).对身着普通衣服的人,其折算温度为: t 0=0.55t 0.n +0.45t B(2) 最终温度表达式为:t p.c =0.557t 0+0.443t 0.n (3)式中 t p.c ———最终温度(℃).根据文献[2]的研究,舒适指标为:t B +t 0.n =42.2℃.图1 热感觉图1—热;2—舒适;3—冷 空气温度、周围表面温度与人的热感觉之间的关系如图1所示.图1最初为空气流速在0.15m/s 内的工业建筑物中计算微气候时用的,后来发现它可以推广应用到空气温度和表面温度的变化范围为10～30℃的其它建筑物中.人体的感觉温度(最终温度)也可以用如下计算式[3]:t p.c =(αc t B +αR t 0.n )/(αc +αR )(4)式中 αc ———对流换热系数(W/(m 2・℃)),αR ———辐射换热系数(W/(m 2・℃)).当气流速度较小时,αc ≈αR ,可得:t p.c =(t B +t 0.n )/2(5) 上式的适用范围为空气流速很小,温度为15～25℃,相对湿度为30%～70%.3.2 空气温度、周围表面温度和气流速度 为了测定最终温度,采用球形温度计.它是在直径为15.7cm 的铜制球形表面涂上黑颜色,球内有一支水银温度计.球体的温度由热平衡方程式确定:αR F (t 0.n -t m )=αc F (t m -t B )(6)式中 F ———球体表面积(m 2),t m ———球体表面温度(℃).当αR ≈αc 时,t m =(t B +t 0.n )/2=t p.c (7)黑球温度计不适合于测定最终温度的准确值.若t B <t 0.n ,则当气流速度增大时,其读数就接近于t 0;若当t B ≈t 0.n 时,该仪器对空气流动没有反应.针对黑球温度与平均辐射温度的关系,文献[2]给出了如下关系式:T 4R ・10-9=T 4m ・10-9+0.128U (t m -t B )(8)41湖北大学学报(自然科学版)第23卷图3 有效温度与热舒适图表U —空气流速 t B —空气温度 t e.H —湿球温度A —寒冷季节舒适区B —炎热季节舒适区a —炎热季节舒适线 b —寒冷季节舒适线式中 T R ———平均辐射温度(K ),T m ———球体温度(K ),U ———气流温度(m/s ).用黑体温度计测定的是显热最终温度.折算温度是空气温度和周围表面温度的函数,变通折算温度则考虑了空气的流动速度.变通折算温图2 热舒适图①舒适线 ②舒适上限 ③冷适下限度对于穿普通衣服的人可按下式计算:t 0′=0.55t 0.n +0.163[U 0.5(t B -t n )+2.76t n ](9)式中 t 0′———变通折算温度(℃),t n ———物体表面平均温度(℃).t n 的值按下式计算: t n =0.716t B +11.24(10)将t n 的值代入(9)式得:t 0′=0.55t 0,n +0.32t n +0.46U0.5t n -18.35U 0.5+5.0(11) 有了变通折算温度t 0′,用以代替折算温度t 0,可按前述的空气温度和周围表面温度的组合计算出相应的热感觉图表或热舒适图表[4](图2).3.3 空气温度、周围表面温度、气流速度和空气相对湿度 有效温度的定义是指在所研究的温度条件下,与未饱和空气产生同样热感觉的饱和空气的这个温度.经验表明,当冬季的温度为18～22℃、夏季的温度为24～28℃时,就感受到舒适的热感觉,空气的相对湿度不应超过30%～70%的范围[5].这样一来,热感觉图上的夏季舒适性和冬季舒适值可部份地重合在一起.换句话说,如果知道生理学参数的实际范围,有效温度图可用于计算热感觉.有效温度的标尺与热感觉之间的关系如图3所示.利用该图可以直接查出给定的有效温度下的热感觉.当量有效温度要考虑到气流速度的影响,其数值可以通过计算或线算图查出来.例如,当干球温度为24℃,湿球温度为16℃时,有效温度为21℃,而此时如考虑气流速度为1m/s 后,当量有效温度相应减小到20℃.根据有效温度评价人的热状态情况见表1,表中给出了生理学的研究结果.也可用卡他温度计测量法来确定热感觉以及进行房间微热气候的热工计算[6].卡他温度计是特殊构造的椭圆形温度计,温包里充满水银或酒精.测量时,将卡他温度计浸入温度为50～70℃的水中,浸到弯曲液面不超过温度计扩大部份的上方为止,然后把卡他温度计从水中取出擦干,并测定酒精从刻度《2》弯液面下降到刻度《1》弯液面所需的这141第2期袁旭东等:室内热舒适性的评价方法表1 有效温度对人体热感觉的影响有效温度值/℃热感觉生理学作用机体反应42～40很热强烈的热应力影响出汗和血液循环受到极大的热打击危险,妨碍心脏血管的血液循环35热30暖和以出汗方式进行正常的温度调节25舒适靠肌肉的血液循环来调节正常20凉快利用衣服加强显热散热和调节作用正常15冷鼻子和手的血管收缩粘膜、皮肤干燥10很冷肌肉疼痛,妨碍表皮的血液循环表2 表征热感觉的卡他值热感觉卡他值干式湿式很热310热3～410～12令人愉快4～612～18凉爽8～9.518～20冷>9.5>20一段时间.温度计在冷却这段时间内散发出的全部热量可由下式求出:Q =α[(t 1+t 2)/2-t B )]τ(12)式中,α为换热系数,取决于气流速度的大小;t 1、t 2分别为卡他温度计刻度《1》和《2》处相对应的温度值;τ为冷却时间.这个热量与测量时间的比值就是“卡他”值,记为A .A =Q/τ(13) 表2列出了人体热感觉与卡他值的定量关系.4 结 论人体热舒适问题已发展成为热工学、建筑物理学、生理学和心理学的交叉学科.这个新方向的研究任务是确定微气候参数组合的允许范围和最佳范围;依据人的热感觉来评价新的建筑和建筑设计方案;查明微气候调节系统的最佳工况;确定在热微气候影响下提高脑力劳动和体力劳动能力的可能性;深入研究室内热微气候控制仪表及设备等.以分析各种热微气候参数指标组合和人体热平衡为根据,建立系统和人体换热的数学模型,最后以热感觉图或舒适图的形成达到工程上的应用,是研究人体热舒适问题的一种行之有效的方法.参考文献:[1]Fanger P O.Calculation of thermal con front :introduction of a basic com fort equation[J ].ASHRAE T rans ,1967,73:76～82.[2]Fanger P O.Thermal com fort[M].New Y ork :Mcgrow Hill ,1970.[3]Newins R G,Miller P C.Air distribution and thermal com fort[J ].Build International ,1973(6):111～126.[4]S prangue C H ,Mcnall P E.The effects of fluctuating temperature and relative humidity on the thermal sensation (thermal com fort )of sedentary subjects[J ].ASHRAE T rans ,1970,76:146～156.[5]巴赫基L.房间的热微气候[M].傅忠诚.北京:中国建筑工业出版社,1985.[6]巴格期罗夫斯基B H.建筑热物理学[M].单寄平.北京:中国建筑工业出版社,1985.Assessment of indoor thermal com fortY uan Xudong , G an Wenxia , Huang Suyi(The Research Center of New Energy S ource ,Huazhong University of Science and T echnology ,Wuhan 430074,China )Abstract :Indoor thermal com fort is one of the im portant parameters in air condition design.Discusses the as 2sessment method of human thermal feeling and engineering thermal com fort charts for several combinations of build 2ing micro -climate parameters.K ey w ords :thermal com fort ;building micro -climate ;human thermal feeling ;thermal com fort chart(责任编辑 严家利)241湖北大学学报(自然科学版)第23卷。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第二章
室内热环境与人体热舒适
热感觉和热舒适投票
图中可见热感觉投票高于热舒适投票值，二者并不完全一致。
第二章
室内热环境与人体热舒适
1、预测平均热感觉指标PMV
PMV是80年代初得到国际标准化组织(ISO)承认的一种比较全面的 热舒适指标，丹麦房格尔（P.O.Fanger）综合了近千人在不同热
环境下的热感觉实验结果，并以人体热平衡方程为基础，认为人
第二章
室内热环境与人体热舒适
基础代谢率
基础代谢率（BMR, Basal Metabolic Rate） 未进早餐前，保持清醒 静卧半个小时，室温条件维持 在18~25℃之间测定的代谢率 ：46W/m2 BMR变化的范围：10~15% 超过20%为病态。
第二章
室内热环境与人体热舒适
肌肉活动与代谢率
特点：尽管人描述环境的冷热，实际上只能感觉到
自己皮肤下神经末梢的温度。所以，“冷” “热”与感 受者的身体状态有关，不是完全客观的。 “中性”的定义：不冷不热，人用于体温调节消耗的 能量最小。
度量：感觉不能用任何直接的方法测量。
第二章
室内热环境与人体热舒适
热感觉的影响因素
冷热刺激的存在 刺激的延续时间
辐射散热/总散热 呼吸及无感觉蒸发散 热/总散热
45~50%
25~30%
将前述各散热量计算式代入方程式，可以得到公式如下，即人体蓄热量S 取决于6个因素的定量描述：
第二章
室内热环境与人体热舒适
不同的人对舒适的差异
Fanger的调查实验结论
瞬感现象 衣着状况
人种：非洲人比北欧人喜欢热环境麽？
第二章
室内热环境与人体热舒适
平均辐射温度也可以可以用黑球温 度换算出来 黑球温度是将温度计放在直径为150 mm黑色空球中心测的反映热辐射影响的 温度。 平均辐射温度与黑球温度间可用贝尔 丁公式换算。
第二章
室内热环境与人体热舒适
室内热辐射的影响
平均辐射温度对室内热环境有很大影 响。
在炎热地区，夏季室内过热的原因 除了夏季气温高外，主要是外围护 结构内表面的热辐射，特别是由通 过窗户进入的日辐射所造成的。 在寒冷地区，如外围护结构内表面 的温度过低，将对人体产生“冷辐 射”，也严重的影响室内的热环境。
肌肉活动强度对代谢率 起决定性的影响 一般室内运动代谢率多在5 Met以下
第二章
室内热环境与人体热舒适
不同活动的代谢率
第二章
室内热环境与人体热舒适
2、服装热阻 Ic1
人体衣着多少直接影响着人体热平衡或者人体蓄热的多少。
单位1clo为静坐、ta=21℃、V<0.05m/s、<50%时舒适所需衣服 热阻。1clo=0.155 m2K/W（衬衣+普通外套）
第二章
室内热环境与人体热舒适
PMV-PPD指标及其影响因素
PMV指标只代表了同一环境下绝大数 人的感觉，不能代表所有人的感觉。
PPD是通过概率分析确定某环境条件 下人群不满意的百分数。 即便到达PMV=0，仍有5%的人不满意。
第二章
室内热环境与人体热舒适
PMV-PPD指标及其影响因素
第二章
室内热环境与人体热舒适
水蒸气分压力
第二章
室内热环境与人体热舒适
6、室内风速
室内气流状态影响人的对流换热和蒸 发换热，页影响室内空气的更新。 人头顶上的自然对流速度是0.2m/s， 是人体对风速可以觉察的阀值，往往 用来确定是室内风速的设计标准。 在一般情况下，对人体舒适的气流速 度小于0.3m/s；但在夏季利用自然通 风的房间，由于室内气温较高，舒适 的气流速度也应较大。 当空气流速0.5m/s，实验研究表明， 只要把空气温度调到合适的温度（提 高空气的温度），就可以使空气的流 动几乎觉察不到。
第二章
室内热环境与人体热舒适
人体与外界的热交换
显热交换
对流散热 辐射散热
潜热交换
皮肤散湿 • 出汗蒸发
皮肤湿扩散
• 呼吸散湿
第二章
室内热环境与人体热舒适
人体的热平衡
热平衡方程 皮肤表面积 M-W-C-R-E-S=0 AD=0.202mb0.425H0.725
S——人体蓄热率，W/m2 M——人体新陈代谢率，W/m2 W——人体所做的机械功，W/m2 R——着装人体外表面与环境的辐射换热量，W/m2 C——着装人体外表面与环境的对流换热量，W/m2 E——皮肤扩散蒸发、汗液蒸发及呼吸所造成的散热量，W/m2
及通风等因素构成的热平衡所决定，设计者的任务就在使实 际温度达到室内计算温度。
第二章
室内热环境与人体热舒适
第二章
室内热环境与人体热舒适
5、室内空气湿度
室内空气湿度直接影响着人体的蒸发散热。 一般认为最适宜的相对湿度应为50~60%。在大多数情况下，即气温在 16~25℃时、相对湿度在30~70%范围内变化，对人体得热热感觉影响 不大。 如湿度过低（低于30%），则人会感到干燥、呼吸器官不适；湿度过 高则会影响正常的排汗，尤其在夏季高温时，如湿度过高（高于70%） 则汗液不易蒸发，最令人不舒适。
在舒服状态下应有的皮肤温度和排汗散热率分别与产热率之间存 在相应关系--------即在一定的活动状态下，只有一种皮肤温
度和排汗散热率是使人感到舒适的。
第二章
室内热环境与人体热舒适
预测平均热感觉指标（PMV）
综合考虑六个因素
ISO国际标准引用 热舒适测定仪 适用于适度热环境 丹麦—方格尔—热舒适
PMV 指标代表了同一环境下绝大多数人的热感觉, 但人与人之间
存在生理差别,PMV 指标并不一定能够代表所有人的感觉。因此 Fanger 又提出了预测不满意百分比PPD 指标来表示人群对热环 境不满意的百分数, 并用概率分析方法, 给出了PMV 与PPD 之间 的定量关系。Fanger教授根据pmv指标统计了大量的数据并制成 了表格，由这些数据推演出PPD指标，两者合称PMV-PDD评价指标。
第二章
室内热环境与人体热舒适
4、室内空气温度
室内气温：是表征室内热环境的主要参数。对于一般的民用 建筑，按房间的使用要求而对房间的温度有相应的规定：冬
季室内气温一般在16~22℃,夏季空调房间气温多规定为
24~28℃，并以此作为室内计算温度。
室内实际温度则有房间得热和失热、围护结构内表面的温度
第二章
室内热环境与人体热舒适
热平衡方程
M - W
R - E
C = S
人体蓄热率
人体能量 人体所做 人体与环境 人体蒸发 人体与环境 代谢率 机械功 辐射换热率 散热率 对流换热率
人体产热率
与活动强 度有关
第二章
室内热环境与人体热舒适
蓄热量不同时的生理现象
M - W
R - E
C = S
尽管人体温有波动，但热舒适感没有明显变化
第二章
室内热环境与人体热舒适
三、室内热环境评价指标
六 个 影 响 因 素
预测平均热感觉指标（PMV） 标准有效温度（SET） 湿黑球温度（WBGT）
热 感 觉
第二章
室内热环境与人体热舒适
热感觉
研究方法：心里物理学 定义：人对周围环境 “冷”“热” 的主观描述。
第二章
室内热环境与人体热舒适
PMV指标的7级分度
分度方法和TSV基本一致。 PMV指标只代表了同一环境下绝大数 人的感觉，不能代表所有人的感觉。
第二章
室内热环境与人体热舒适
PMV-PPD指标
PMV 热舒适模型是基于体温调节和热平衡理论得出的。根据 这些理论,人体通过生理过程, 如出汗、打冷颤和调节皮肤血 流量等,来保持新陈代谢产热量和身体失热量的平衡。
PMV=f（ta，，a，mrt，M，Icl）
环境参数 活动量 衣着
可以有多种不同的(ta，，a，mrt，M，Icl)组合达 到同样的感舒适
1.人体的新陈代谢
影响因素：
肌肉活动强度：绝对有影响 环境温度：偏高、偏低都增加代谢率 性别：男性高于女性 年龄：少年高于老人 神经紧张程度：紧张则代谢率高 进食后时间的长短等：进食后代谢率增加，蛋白质 代谢率高，糖和脂肪类代谢率低。 代谢率单位met：1met=58.2W/m2，即成年男子静坐时 的代谢率。
人体原有的状态
第二章
室内热环境与人体热舒适
什么是热舒适？
观点一： 热舒适和热感觉是相同的，即热舒适=热感觉处于中性
观点二： 热舒适不同于热感觉，即热舒适是随着热不舒适的部分 消除而产生的。
第二章
室内热环境与人体热舒适
热舒适
当人获得一个快乐的刺激的 时是舒适的，但此时可能热 感觉是中性的或者是非中性 的。 同样的手温有时感到舒适有时 感到不舒适，说明了什么？ 稳态环境下,一般只涉及热感觉 指标，不涉及热舒适指标。 热舒适并不在稳态环境下存在， 只存在于某些动态过程中，并 不是持久的。
第二章
室内热环境与人体热舒适
姓名：朱尚斌 时间：2016 05 16
第二章
室内热环境与人体热舒适
2.1 室内热环境评价
2.1.1室内热环境评价指标
第二章
室内热环境与人体热舒适
一、室内热环境及热舒适与人体健康的影响因素
室内热环境是指影响人体冷热感觉的环境因素。这些因素主要包括室内空 气温度、空气湿度、气流速度以及人体与周围环境之间的辐射换热。 适宜的室内热环境是指室内空气温度、湿度、气流速度以及环境热辐射 适当，使人体易于保持热平衡从而感到舒适的室内环境条件。
服装被汗湿润后热阻会下降，显热换热加强，又增加了 潜热换热，故总的传热系数增加，总热阻下降