人体热舒适
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?空气干球温度?空气相对湿度?人体附近的空气流速?平均辐射温度服装热阻值clo短袖薄衫绵织内衣裤02薄裤子短袖衬衫薄裤子短袖衬衫0505保暖的长袖衫全身套裙07薄裤子背心长袖衬衫07薄裤子背心长袖衬衫夹克09厚三件套西服长内衣裤15?单件服装热阻?背心019006短袖或轻薄的衬衫?保暖衬衫029短袖套头绒线衫毛背心02厚毛衣037?羊毛上衣035夹克04?厚裤子032薄裤子026?厚长裙03薄长裙薄短裙02?厚长外衣063薄长外衣025?厚短外衣05薄短外衣02?长统袜紧身衣001鞋004?短内裤005?短袜003薄毛衣025?厚毛衣037薄毛衣025m?w?c?r?e?s0?人体会通过体温的变化会对人体的散热产生影响从而调节人的热平衡
M−W−C−R−E−S=0
人体会通过体温的变化会对人体的散热 产生影响，从而调节人的热平衡。 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
什么是热舒适？
“对热环境感到满意的心理状态” Fanger教授提出热舒适的三个条件： 1） 人体必须处于热平衡状态，以便使人体对环 境的散热量等于人体的体内产热量，并且蓄热 量为零，即： M-W-C-R-E=0 （S=0） 充分条件？ 必要条件 ？ 2）皮肤平均温度必须具有与舒适相适应的水平 3）人体应具有最佳排汗率
预测的平均热感觉指标PMV
(Predicted Mean Vote)
PMV = (0.303 e–0.036 M + 0.0275) TL = (0.303 e–0.036 M + 0.0275) × {M – W – 3.05 [5.733 – 0.007 (M – W) – Pa] –0.42(M−W−58.15) –1.73×10-2M(5.867−Pa) – fcl hc (tcl − ta ) – 0.0014 M (34 − ta ) –3.96 × 10-8 fcl [ (tcl + 273)4 − (+ 273)4 ]} PMV是由舒适方程得到的一个热感觉值数，体现 了四种热环境变量的一定组合、活动水平和着装 对平均热感觉的影响的预测
背心 0.06 0.19 保暖衬衫 0.29 0.2 厚毛衣0.37 羊毛上衣0.35 厚裤子0.32 厚长裙0.3 厚长外衣0.63 厚短外衣0.5 长统袜，紧身衣0.01 短内裤 0.05 短袜0.03
单件服装热阻 短袖或轻薄的衬衫， 短袖套头绒线衫，毛背心 薄毛衣0.25 夹克0.4 薄裤子0.26 薄长裙，薄短裙0.2 薄长外衣0.25 薄短外衣0.2 鞋0.04
第二章 第五节
人体热舒适感
空气调节（Air Conditioning）的意义在 于向人们提供适宜的内部空间环境。 环境指标： 主要指标 温度、湿度、空气流速、清洁度 其他指标 压力、噪声、气味等 空调房间室内气象参数的确定原则
舒适性空调－－主要取决于人体热舒适要求 工艺性空调－－主要取决于生产工艺要求
预测平均不满意百分数PPD （Predicted Percent Dissatisfied）
在同样热环境条件下，人与人之间的热 感觉会存在差异，而人与人对热环境的 反应的差异除了热感觉的不同之外，还 表现在对环境满意与否的差异。因此， Fanger又提出预测不满意百分数来表示 人群对热环境不满意的情况，预测平均 不 满 意 百 分 数 常 常 简 写 为 PPD （Predicted Percent Dissatisfied）。
人体热感觉的标度
热感觉的七点标度 热 +3 见汗滴 暖 +2 局部见汗（手、额、颈等） 稍暖 +1 感热，皮肤发粘湿润 正常 0 感觉适宜，皮肤干燥 稍凉 -1 感凉（局部关节，可忍受） 凉 -2 局部感冷不适，需加衣 冷 -3 很冷，可见鸡皮或寒颤
是在同样的热环境条件下，人与人的热感觉 也会有所不同，因此，应该采平均热感觉指 标的概念，而预测的平均热感觉指标常常简 称为PMV（Predicted Mean Vote）。 可以合理的设想，人不舒适的程度愈大，由 舒适状态偏离调节机制的热负荷越大。一定 活动水平的热感觉是人体热负荷的函数，表 明一个人的体内热平衡和对所处环境的热损 失之间的差异，Fanger收集了1396名美国和 丹麦受试者的冷热感觉资料，得出PMV的计 算式
热舒适方程
P. O. Fanger
令人体热平衡方程中蓄热率 S＝0，得出：
(M - W) = fcl hc ( tcl - ta ) + 3.96 × 10-8 fcl [ (tcl + 273)4 − ( t r + 273)4]
+3.05 [5.733 −0.007 (M− W) − Pa ] + 0.42 ( M− W − 58.2 ) +1.73× 10-2 M (5.867 − Pa ) + 0.0014 M (34 − ta )
在同一条有效 温度线上具有相同 的热感觉 有效温度线与 50％相对湿度线的 交点上标注着等效 温度的数值，在该 点等效温度与干球 温度相等 例如，通过t＝ 25℃，＝50％的两 线的交点的虚线即 为25℃等效温度线
思考题
为了保持人的热舒适感，在以下条件发生 变化时，空气干球温度应该怎样变化？ 1 （1）空气相对湿度下降 （2）人的活动量增加 （3）空气流速下降 （4）衣服加厚 （5）周围物体表面温度上升
影响热平衡的因素
人的因素： 活动量 衣着 环境因素： 空气干球温度 空气相对湿度 人体附近的空气流速 平均辐射温度
M−W−C−R−E−S=0
服装热阻值（clo） 短袖薄衫，绵织内衣裤 薄裤子，短袖衬衫 保暖的长袖衫，全身套裙 薄裤子，背心，长袖衬衫 0.2 0.5 0.7 0.7
薄裤子，背心，长袖衬衫，夹克 0.9 厚三件套西服，长内衣裤 1.5
PMV与PPD的关系
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
PPD＝100 – 95exp[–(0.03353 PMV 4 + 0.2179 PMV2)]
即便达％的 人不满意。 人不满意。
有效温度ET与ASHRAE舒适区
由于人的舒适感共四个环境影响因素和 两个人为因素，因此不能用一个单一的 物理量来表示环境是否处于热舒适状态。 有效温度就结合干球温度、湿球温度和 空气流速的效应来反映冷热感觉的，
人体是高效的能量转化系统吗？
机械效率
η＝W/M
大部分室内劳动 机械效率近似0
人体与外界的热交换
M−W−C−R−E−S=0
显热交换
对流散热C 辐射散热R
潜热交换E
皮肤散湿
出汗蒸发 皮肤湿扩散
呼吸散湿
人体与外界的对流、辐射和蒸发都受到人体衣 着情况的影响。 人体对流换热与周围空气温度、空气流速有关。 汗液蒸发与空气温度、湿度、空气流速有关。 人体周围环境物体的表面温度影响人体的辐射 散热强度。
人体热舒适感
人体的热平衡 人体的热舒适 热舒适的评价
热平衡方程
M−W−C−R−E−S=0
M－－人体通过新陈代谢产生能量。
主要取决于人体活动量 人体活动量的大小 人体活动量
此外还与年龄性别不同有明显差 别
男性基础代谢量明显高于女性 少儿、幼儿明显高于成年、老年。
W—人体所作的机械功
在某些活动中，人可能作外部功，如爬 山而获得势能，，做这些工作所消耗的 能量则取自代谢自由代能。人体所放出 的热量被称为新陈代谢产热量H，这个热 量小于新陈代谢自由能产热量。 H=M－W
M−W−C−R−E−S=0
人体会通过体温的变化会对人体的散热 产生影响，从而调节人的热平衡。 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
什么是热舒适？
“对热环境感到满意的心理状态” Fanger教授提出热舒适的三个条件： 1） 人体必须处于热平衡状态，以便使人体对环 境的散热量等于人体的体内产热量，并且蓄热 量为零，即： M-W-C-R-E=0 （S=0） 充分条件？ 必要条件 ？ 2）皮肤平均温度必须具有与舒适相适应的水平 3）人体应具有最佳排汗率
预测的平均热感觉指标PMV
(Predicted Mean Vote)
PMV = (0.303 e–0.036 M + 0.0275) TL = (0.303 e–0.036 M + 0.0275) × {M – W – 3.05 [5.733 – 0.007 (M – W) – Pa] –0.42(M−W−58.15) –1.73×10-2M(5.867−Pa) – fcl hc (tcl − ta ) – 0.0014 M (34 − ta ) –3.96 × 10-8 fcl [ (tcl + 273)4 − (+ 273)4 ]} PMV是由舒适方程得到的一个热感觉值数，体现 了四种热环境变量的一定组合、活动水平和着装 对平均热感觉的影响的预测
背心 0.06 0.19 保暖衬衫 0.29 0.2 厚毛衣0.37 羊毛上衣0.35 厚裤子0.32 厚长裙0.3 厚长外衣0.63 厚短外衣0.5 长统袜，紧身衣0.01 短内裤 0.05 短袜0.03
单件服装热阻 短袖或轻薄的衬衫， 短袖套头绒线衫，毛背心 薄毛衣0.25 夹克0.4 薄裤子0.26 薄长裙，薄短裙0.2 薄长外衣0.25 薄短外衣0.2 鞋0.04
第二章 第五节
人体热舒适感
空气调节（Air Conditioning）的意义在 于向人们提供适宜的内部空间环境。 环境指标： 主要指标 温度、湿度、空气流速、清洁度 其他指标 压力、噪声、气味等 空调房间室内气象参数的确定原则
舒适性空调－－主要取决于人体热舒适要求 工艺性空调－－主要取决于生产工艺要求
预测平均不满意百分数PPD （Predicted Percent Dissatisfied）
在同样热环境条件下，人与人之间的热 感觉会存在差异，而人与人对热环境的 反应的差异除了热感觉的不同之外，还 表现在对环境满意与否的差异。因此， Fanger又提出预测不满意百分数来表示 人群对热环境不满意的情况，预测平均 不 满 意 百 分 数 常 常 简 写 为 PPD （Predicted Percent Dissatisfied）。
人体热感觉的标度
热感觉的七点标度 热 +3 见汗滴 暖 +2 局部见汗（手、额、颈等） 稍暖 +1 感热，皮肤发粘湿润 正常 0 感觉适宜，皮肤干燥 稍凉 -1 感凉（局部关节，可忍受） 凉 -2 局部感冷不适，需加衣 冷 -3 很冷，可见鸡皮或寒颤
是在同样的热环境条件下，人与人的热感觉 也会有所不同，因此，应该采平均热感觉指 标的概念，而预测的平均热感觉指标常常简 称为PMV（Predicted Mean Vote）。 可以合理的设想，人不舒适的程度愈大，由 舒适状态偏离调节机制的热负荷越大。一定 活动水平的热感觉是人体热负荷的函数，表 明一个人的体内热平衡和对所处环境的热损 失之间的差异，Fanger收集了1396名美国和 丹麦受试者的冷热感觉资料，得出PMV的计 算式
热舒适方程
P. O. Fanger
令人体热平衡方程中蓄热率 S＝0，得出：
(M - W) = fcl hc ( tcl - ta ) + 3.96 × 10-8 fcl [ (tcl + 273)4 − ( t r + 273)4]
+3.05 [5.733 −0.007 (M− W) − Pa ] + 0.42 ( M− W − 58.2 ) +1.73× 10-2 M (5.867 − Pa ) + 0.0014 M (34 − ta )
在同一条有效 温度线上具有相同 的热感觉 有效温度线与 50％相对湿度线的 交点上标注着等效 温度的数值，在该 点等效温度与干球 温度相等 例如，通过t＝ 25℃，＝50％的两 线的交点的虚线即 为25℃等效温度线
思考题
为了保持人的热舒适感，在以下条件发生 变化时，空气干球温度应该怎样变化？ 1 （1）空气相对湿度下降 （2）人的活动量增加 （3）空气流速下降 （4）衣服加厚 （5）周围物体表面温度上升
影响热平衡的因素
人的因素： 活动量 衣着 环境因素： 空气干球温度 空气相对湿度 人体附近的空气流速 平均辐射温度
M−W−C−R−E−S=0
服装热阻值（clo） 短袖薄衫，绵织内衣裤 薄裤子，短袖衬衫 保暖的长袖衫，全身套裙 薄裤子，背心，长袖衬衫 0.2 0.5 0.7 0.7
薄裤子，背心，长袖衬衫，夹克 0.9 厚三件套西服，长内衣裤 1.5
PMV与PPD的关系
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
PPD＝100 – 95exp[–(0.03353 PMV 4 + 0.2179 PMV2)]
即便达％的 人不满意。 人不满意。
有效温度ET与ASHRAE舒适区
由于人的舒适感共四个环境影响因素和 两个人为因素，因此不能用一个单一的 物理量来表示环境是否处于热舒适状态。 有效温度就结合干球温度、湿球温度和 空气流速的效应来反映冷热感觉的，
人体是高效的能量转化系统吗？
机械效率
η＝W/M
大部分室内劳动 机械效率近似0
人体与外界的热交换
M−W−C−R−E−S=0
显热交换
对流散热C 辐射散热R
潜热交换E
皮肤散湿
出汗蒸发 皮肤湿扩散
呼吸散湿
人体与外界的对流、辐射和蒸发都受到人体衣 着情况的影响。 人体对流换热与周围空气温度、空气流速有关。 汗液蒸发与空气温度、湿度、空气流速有关。 人体周围环境物体的表面温度影响人体的辐射 散热强度。
人体热舒适感
人体的热平衡 人体的热舒适 热舒适的评价
热平衡方程
M−W−C−R−E−S=0
M－－人体通过新陈代谢产生能量。
主要取决于人体活动量 人体活动量的大小 人体活动量
此外还与年龄性别不同有明显差 别
男性基础代谢量明显高于女性 少儿、幼儿明显高于成年、老年。
W—人体所作的机械功
在某些活动中，人可能作外部功，如爬 山而获得势能，，做这些工作所消耗的 能量则取自代谢自由代能。人体所放出 的热量被称为新陈代谢产热量H，这个热 量小于新陈代谢自由能产热量。 H=M－W