第2-1讲建筑室内热环境及热舒适
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本评价指标是在80年代得到国际标准化组织承认的 一种比较全面的热舒适指标，以人体热平衡方程和生理 学主观感觉等级作为出发点。综合反映了人的活动、衣 着及环境的空气湿度、相对湿度、平均辐射湿度和室内 风速等因素的关系以及影响。
影响人体热舒适的因素：
主观因素：人体所处的活动状态、人体的衣着状 态。 客观因素：室内的气象参数——室内空气湿度、 空气温度、气流速度、环境辐射温度。 热舒适感是在这6各因素共同影响下的一种综合 效果。
1.1.2人体的热平衡的影响因素
1、空气温度：对流散热量 2、环境表面温度：辐射散热量 3、水蒸汽分压力（空气湿度）：蒸发散热量
在空气温度高于32℃、湿度超过80%、风力小 于2级的环境中，人们会普遍感到闷热难忍，甚至 出现中暑现象，我们称这时的“人体舒适度”为
“闷热” 或“极热”。
答：人体的热平衡是达到人体热舒适的必 要条件。而人体按正常比例散热，则是人体 热舒适的充分条件。
所谓按正常比例散热，指的是对流换热约占总 散热量的25-30 ，辐射散热约为45-50 ，呼 吸和无感觉蒸发散热约占 25-30 ，处于舒适状 况的热平衡，可称之为“正常热平衡”。
室内空气温度 目前我国许多规范都是以室内空气温度
为控制指标，这种方法简单方便，但是不 完善。
（2）有效温度（ET）
1919开始研究，1967前的ASHRAE手册采 用。空调建筑中常用此评价指标。
有效温度ET定义：“这是一个将干球温 度、 湿度、空气流速对人体温暖感或冷感的影响 综合成一个单一数值的任意指标。它在数值 上等于产生相同感觉的静止饱和空气的温 度。”
建筑物理(热工学)_建筑室内热环境
湿黑球温度（WBGT）
考虑太阳辐射影响
评价户外炎热环境作业强度
室内热环境的计算参数
《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》 夏季空调室内设计计算温度26°C。
冬季采暖室内设计计算温度16°C。
《公共建筑节能设计标准》空调 Nhomakorabea统夏季室内计算参数：
温度25°C，风速0.15～0.3，相对湿度40～60％
1200
1600
2000
自然风
不同类型风的频谱特征
不同类型脉动风速的接受程度实验
70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 稳态方式 模拟自然风 正弦方式 随机方式 5% 10% 24% 61%
风－吊扇
1.6m/s + 30º C = 舒适（节能）
New indoor environmental control strategy for energy saving
academicpress1981感觉热感觉冷热感觉的影响因素冷热刺激刺激变化率原有状态皮肤温度与热感觉人体皮肤温度与人体热感觉的关系室内热环境的评价指标预测平均反应pmv标准有效温度set湿黑球温度wbgt六个影响因素热感觉预测平均反应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范格尔热舒适标准有效温度set基于人体生理学模型通用指标适用范围最广通过软件计算得到湿黑球温度wbgt考虑太阳辐射影响评价户外炎热环境作
解答：26°C饱和水蒸气分压力为3361.0Pa。 26°C，70％湿空气的水蒸气分压力为 2352.7Pa，对应露点温度约为20.1°C。 水管表面温度15°C<露点温度，结露。
★
热感觉
空气温度 感觉 生理反应 健康
建筑热工学-1室内外热环境
部位
冷点
热点
部位
冷点
热点
前额
5.5-8.0
鼻子
8.0
1.0
嘴唇
16.0-19.0
脸部其他部位 8.5-9.0
1.7
胸部
9.0-10.2
0.3
手背
7.4
0.5
手掌
1.0-5.0
0.4
手指背
7.0-9.0
1.7
手指肚
2.0-4.0
1.6
大腿
4.5-5.20.4腹部源自8.0-12.5小腿
4.3-5.7
后背
7.8
22
人体的能量代谢率 影响因素： 肌肉活动强度（主要因素） 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（紧张时代谢率高） 进食后时间的长短等（进食后代谢率增加，蛋白质代谢率高）
23
人体与外界的热交换 人体与外界的热交换形式：
▪ 对流换热 ▪ 辐射换热 ▪ 出汗蒸发 ▪ 呼吸散热
外层温度指皮肤表面到 10 mm 以内的部 分，通常包括皮肤，皮下脂肪和表层的 肌肉。皮肤温度与外界环境有关，日夜 有1℃以内的波动。
我国正常成年人的体温(℃)
平均量
变动范围
腋温
36.8
36.0~37.4
口温
37.2
36.7~37.7
肛温
37.5
36.9~37.9
19
垂直温差对人热舒适的影响 当受试者处于热中性状态时，头足温差仍然使人感到不舒适。
从人体热舒适考虑，单纯达到热平衡是不够的，∆q＝0并不一定表示人体 处于舒适状态。还应当使人体与环境的各种方式换热量限制在一定的范围内。 据研究，在人体达到热平衡状态时，当对流换热约占总散热量的25％-30％、 辐射散热量占45％-50％、呼吸和有感觉蒸发散热量占25％-30％时（称为正常 比例散热），人体才能达到热舒适状态，这一条件则是人体热舒适的充分条件。
建筑热环境
改善室内热环境的措施
2.合理设计建筑物的朝向和布局，避免 出现风的“隧道”效应，并积极合理利 用太阳辐射能。建筑物的朝向应尽可 能的避开冬季主导风向并朝向夏季主 导风向。寒冷地区应以冬季防风为 主，炎热地区应以夏季通风为主。
改善室内热环境的措施
3.积极创造有利的气候微环境，建筑物 周边的绿化环境和江河湖泊喷泉等环 境有助于降低人们对热的敏感性，同 时还可以使人产生心怡感，提高生活 满意度。绿化墙体能够改善建筑外表 的微气候，可以为建筑外墙遮阳，以 减少外部的热反射和眩光，并可利用 植物的蒸腾作用降温和调节湿度，减 少城市热岛效应。
建筑热环境对人体热舒适度的 影响及改善措施
建筑热环境简介
建筑热环境有室内、外之别.室内热环 境是由室内空气温度、湿度、空气流 动速度和壁面热辐射诸要素的某一组 合,它是人热舒适度的直接环境作用因 素.室外热环境是室外温度、湿度、太 阳辐射、风和降水等能间接影响室内 热环境的气候因素。
影响人体热舒适的因素
Байду номын сангаас
改善室内热环境的措施
4.设计空调系统时要慎重选择室内设计 温度，进行合理的负荷计算和设备选 型，并进行合理的气流组织。空调设 计者应重视室内气流组织，积极利用 自然通风，积极采纳各种新技术，积 极利用各种新型绿色能源。如：置换 式空调、太阳能空调、地热能空调、 蓄能空调、地面辐射采暖等等。
改善室内热环境的措施
5.积极采用热回收和废热利用技术。采 用热回收和废热利用技术不仅可以达 到节能的目的，还可以把热商品化， 创造经济利益。
改善室内热环境的措施
6.个体可通过改变衣着，开关窗户，启停室内风 扇或空调采暖设备等个人行为改变环境舒适度及 个人热舒适感；个体还可从生理上和心理上适应 某一热环境，生理适应[6]指长期暴露在热环境中 人体热应力的逐渐减小的一种生理反应；心理适 应指根据过去的经历和期望适时改变现在的热环 境期望值，对理论上未达到舒适标准的某一热环 境，个体换一种心态去评价和感受也许会觉得舒 适。
室内热环境与人体热舒适
其它描述热反应的评价指标
1、有效温度ET
这是一个将干球温度、湿度、空气流速对 人体温暖感或冷感的影响综合成一个单一 数值的任意指标。它在数值上等于产生相 同感觉的静止饱和空气的温度
有效温度
其它描述热反应的评价指标
2、新有效温度ET*(Gagge)
其它描述热反应的评价指标
3、标准有效温度SET* 特点：综合考虑了不同的活动水平和衣服热阻 定义：某个空气温度等于平均辐射温度的等温环境
而一些学者将热舒适定义为：一种对环境既 不感到热也不感到冷的舒适状态，即人们在 这种状态下会有“中性”的热感觉。
热舒适的研究涉及建筑热物理、人体热调节 机理的生理学和人的心理学等学科。
热感觉与热舒适
热舒适投票 TCV 与热感觉投票 TSV
热舒适投票 TCV
热感觉投票 TSV
4
不可忍受
+3
热
3
很不舒适
散湿）
① 对流
内扰作用方式 ② 辐射
③ 蒸发
室内湿环境的影响因素
室内湿源包括： 人员、水面 产湿设备
散湿形式：直接进 入空气
热湿环境的主要参数
描述室内热湿环境的主要参数：空气温度、 湿度、空气流速、平均辐射温度 tr 和黑球温 度Tg 、操作温度等。
平均辐射温度
一个假想的等温围合面的表面温度，它与人体间的辐射热交 换量等于人体周围实际的非等温围合面与人体间的辐射热交 换量。
衣，长内裤
Icl (clo)
0.36 0.57 0.61 0.96
1.34
厚三件套西衣服, 长内衣裤 1.5
厚毛衣
0.37
厚长大衣
0.63
厚裤子
0.32
工作服
建筑物环境热舒适性研究
建筑物环境热舒适性研究建筑物是人们居住、工作和学习的场所，有着至关重要的意义。
而建筑物环境热舒适性则是衡量建筑物室内环境质量的重要指标之一，它与人们的生活质量息息相关。
因此，建筑物环境热舒适性的研究十分重要。
建筑物环境热舒适性的定义建筑物环境热舒适性是指建筑物内部的气温、湿度、风速等因素对人体的舒适程度的影响。
热舒适性是指在人处于相对静止状态下，周围的热环境让人感到舒适，不会引起不适感，同时使人的耐力保持在一个稳定的水平上，从而影响人的健康和体力贡献。
建筑物环境热舒适性的影响因素建筑物环境热舒适性的影响因素主要包括室内气温、空气湿度、空气流速、辐射温度和室内氧气浓度等。
室内气温是热舒适性的最基本因素，它直接影响人的感受。
当室内气温过高或过低时，人会感到不适，可能会出现头晕、乏力等症状。
空气湿度则是影响室内环境干湿程度的因素，过低或过高的湿度都会影响人的健康。
空气流速则是人们感觉舒适的另一个因素，适宜的空气流动可以增强人的舒适感。
辐射温度则是室内环境的另一个因素，它会影响人的舒适感受。
室内氧气浓度则是对人的健康有着直接影响的因素，缺氧的环境会影响人的健康和舒适感。
建筑物环境热舒适性的评价指标为了进行建筑物环境热舒适性的研究，需要建立相应的评价指标。
目前，建筑设备规范、国家标准和国际标准等均制定了一些与建筑物环境热舒适性相关的评价指标。
在实际工程设计和热舒适性研究中，普遍采用的评价指标包括平均气温、相对湿度、运动速度、辐射温度和氧气浓度等。
建筑物环境热舒适性的研究方法在进行建筑物环境热舒适性的研究时，需要采用一些科学严谨的方法。
常用的研究方法包括实验方法、现场测试方法和模拟计算方法。
实验方法可以同步控制室内环境因素，进行人体舒适效果试验和能量平衡试验等，结果最准确。
现场测试方法则是通过实际建筑物数据采集以及对人员反馈意见的调查来获取数据。
此外，还有模拟计算方法，通过计算机软件模拟建筑物内的热舒适性，分析各种因素对热环境的影响，并进行优化设计，结果较为实用。
建筑物理环境设计中的热舒适性研究
建筑物理环境设计中的热舒适性研究近年来，随着人们对室内环境质量的要求日益提高，建筑物理环境设计的研究也在不断发展。
其中，热舒适性作为建筑物理环境设计中的重要内容，已经成为研究的热点之一。
热舒适性的研究旨在提供舒适的室内温度环境，使人们在室内中工作、生活更加舒适，提高生活质量。
在热舒适性的研究中，热环境参数是非常重要的。
温度是热环境参数中最基本的指标，直接影响着人体的感受。
人类对温度有不同的敏感度，根据不同的活动和环境，对温度的需求也有所不同。
一个舒适的温度范围可以提高人们的工作效率和生活品质。
因此，在建筑物理环境设计中，需要根据不同的功能要求和使用人群，合理设置室内温度。
除了温度，湿度也是影响热舒适性的重要因素之一。
过高或过低的湿度都会使人感到不适，影响工作和生活。
湿度过高容易产生潮湿的感觉和不透气的环境，易导致水汽凝结的问题。
而湿度过低则会使人的皮肤干燥，容易引起呼吸道不适等问题。
因此，合理调节室内湿度也是建筑物理环境设计中需要考虑的重点。
热辐射也是建筑物理环境设计中需要注意的因素之一。
太阳辐射和室内照明对室内热环境产生直接影响，需要合理进行控制。
太阳辐射会通过建筑物外墙进入室内，直接照射到人体上，使人感到燥热和不适。
因此，在建筑物外立面设计中，需要采取合适的遮阳措施，减少太阳辐射的直射。
同时，对于室内照明也需要进行合理设计，避免过亮或过暗的环境对人体产生不利影响。
在建筑物理环境设计中，也需要考虑热通风对热舒适性的影响。
通过合理设置室内通风系统，可以有效调节室内空气流通，降低室内温度。
合理的通风还可以减少湿度，增加空气新鲜度，提高室内空气质量。
因此，在建筑物设计中，需要考虑通风系统的设置，以满足热舒适性的要求。
除了上述因素，人们对室内空气质量的要求也越来越高。
室内空气质量直接影响着人们的健康和舒适。
建筑物设计中需要考虑室内外气流的交换，避免二氧化碳和有害气体的积聚。
通过合理设置室内空气净化系统，可以有效提高室内空气质量，提供一个健康舒适的室内环境。
柳孝图《建筑物理》(第3版)笔记和课后习题详解
柳孝图《建筑物理》（第3版）笔记和课后习题详解第1篇建筑热工学建筑热工学的任务是依照建筑热工原理，论述通过规划和建筑设计手段，防护或利用室内外气候因素，解决房屋的日照、保温、隔热、通风、防潮等问题，创造良好的室内气候环境并提高围护结构的耐久性。
第1章室内外热环境1.1 复习笔记一、室内热环境1．室内热环境组成要素（1）室内热环境主要由室内气温、湿度、气流及壁面热辐射等因素综合而成。
（2）各种室内微气候因素的不同组合，会形成不同的室内热环境。
2．人体热平衡与热舒适（1）热舒适热舒适是指人们对所处室内气候环境满意程度的感受。
人体对周围环境的热舒适程度主要反映在人的冷热感觉上。
（2）热平衡人们在某一环境中感到热舒适的必要条件是：人体内产生的热量与向环境散发的热量相等，即保持人体的热平衡。
人体与环境之间的热平衡关系可用下列公式表示：△q=qm±qc±qr－qw式中qm—人体产热量，W／m2；qc—人体与周围空气之间的对流换热量，W／m2；qr—人体与环境间的辐射换热量，W／m2；qw—人体蒸发散热量，W／m2；△q—人体得失的热量，W／m2。
从上式看出，人体与周围环境的换热方式有对流、辐射和蒸发三种，换热的余量即为人体热负荷△q。
△q值与人们的体温变化率成正比当△q>0时，体温将升高；当△q<0时，体温将降低。
当△q=0，人体新陈代谢产热量正好与人体在所处环境的热交换量处于平衡状态。
当达到热平衡状态时，对流换热约占总散热量的25％～30％，辐射散热量占45％～50％，呼吸和无感觉蒸发散热量占25％～30％时，人体才能达到热舒适状态，能达到这种适宜比例的环境便是人体热舒适的充分条件。
3．人体热平衡的影响因素（1）人体新陈代谢产热量qm①qm主要决定于人体的新陈代谢率及对外作机械功的效率。
②单位时间内人体新陈代谢所产生的能量，称为新陈代谢率，通常用符号m表示，单位为W/m2（人体表面积），1met=58.2W／m2。
建筑热工学重点知识归纳
第一章：室内热环境1.室内热环境的组成要素：室内气温、湿度、气流、壁面热辐射。
2.人体热舒适的充分必要条件，人体得热平衡是达到人体热舒适的必要条件。
人体按正常比例散热是达到人体热舒适的充分条件。
对流换热约占总散热量的25%-30%，辐射散热量占45%-50%，蒸发散热量占25%-30%影响人体热感的因素为：空气温度、空气湿度、气流速度、环境平均辐射温度、人体新陈代谢产热率和人体衣着状况。
4.室内热环境的影响因素：1）室外气候因素太阳辐射:以太阳直射辐射照度、散射辐射照度及用两者之和的太阳总辐射照度表示。
水平面上太阳直射照度与太阳高度角、大气透明度成正比关系。
散射辐射照度与太阳高度角成正比，与大气透明度成反比。
太阳总辐射受太阳高度角、大气透明度、云量、海拔高度和地理纬度等因素的影响。
空气温度:地面与空气的热交换是空气温度升降的直接原因，大气的对流作用也以最强的方式影响气温，下垫面的状况，海拔高度、地形地貌都对气温及其变化有一定影响。
空气湿度:指空气中水蒸气的含量。
一年中相对湿度的大小和绝对湿度相反。
风:地表增温不同是引起大气压力差的主要原因(以及降水) 2）室内的影响因素：热环境设备的影响；其他设备的影响；人体活动的影响5.人体与周围环境的换热方式有对流、辐射和蒸发三种。
6.气流速度对人体的对流换热影响很大，至于人体是散热还是得热，则取决于空气温度的高低。
7.影响人体蒸发散热的主要因素是作用于人体的气流速度和环境的水蒸气分压力。
8热环境的综合评价：1）有效温度：ET :依据半裸的人与穿夏季薄衫的人在一定条件的环境中所反应的瞬时热感觉作为决定各项因素综合作用的评价标准。
2）热应力指数：HSI :根据在给定的热环境中作用于人体的外部热应力、不同活动量下的新陈代谢产热率及环境蒸发率等的理论计算而提出的。
当已知环境的空气温度、空气湿度、气流速度和平均辐射温度以及人体新陈代谢产热率便可按相关线解图求得热应力指标。
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
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
建筑节能的热舒适性分析
建筑节能的热舒适性分析随着人们对环境保护的需求日益增长，建筑节能成为了现代建筑设计中的重要考虑因素之一。
而在建筑节能的同时，我们也需要关注建筑的热舒适性。
本文将对建筑节能的热舒适性分析进行探讨，并提出一些提高热舒适性的方法。
一、建筑节能的意义建筑节能是指在建筑设计、施工和使用过程中，通过降低能源消耗，减少对环境的污染，以及提高建筑的热舒适性，从而实现能源节约和环境保护的目标。
节能不仅可以减少能源的消耗，降低能源成本，还可以减少二氧化碳等温室气体的排放，对缓解气候变化有着积极的影响。
二、建筑热舒适性的重要性建筑热舒适性是指在各种外界气候条件下，人在建筑内部能够感到舒适的热环境。
热舒适性的好坏直接影响到人们的工作效率和生活质量。
过度的热或者寒冷会导致人的不适感，增加生病的风险。
因此，在追求建筑节能的同时，我们也要保证建筑的热舒适性。
三、建筑节能对热舒适性的影响1. 建筑外立面的设计建筑外立面是建筑与外界环境之间的主要接触面，其设计和材料的选择对建筑的热舒适性有着重要影响。
合理设计的外立面可以有效隔热、隔音，减少能量的传递和损失；同时，选择良好的外墙材料也能够提供优异的保温性能，进一步提高建筑的热舒适性。
2. 采暖与通风系统设计建筑的采暖与通风系统也是影响热舒适性的关键因素。
采用高效节能的暖通设备，如地源热泵、太阳能等，可以实现供热供冷的节能效果，同时也能够提供稳定的室内温度和空气质量，保证热舒适性。
3. 优化建筑的能源利用在建筑节能的同时，要合理利用各种能源资源。
例如，利用太阳能进行热水供应，通过智能化的建筑控制系统，根据建筑的热舒适需求自动调节室内温度等参数，降低能源的浪费，提高能源的利用效率。
四、提高建筑热舒适性的方法1. 保温设计通过加强墙体、屋面以及地板的保温隔热设计，减少热量的传递和损失。
可以使用保温材料，如保温板、保温棉等，增加建筑的保温效果。
2. 通风设计合理的通风设计可以保持室内空气的流通，调节室内温湿度，提高空气质量。
建筑环境中的热舒适性研究及其优化方法
建筑环境中的热舒适性研究及其优化方法在建筑环境中，热舒适性是一个非常重要的问题，受到了广泛的关注。
在不同的季节和不同的气候条件下，热舒适性的体验会对人们的健康和生活质量产生影响，因此，如何研究和优化建筑环境中的热舒适性问题变得越来越重要。
一、热舒适性的基本概念热舒适性是指人在特定的热环境下所感受到的舒适程度。
一般来说，热舒适性与环境温度、相对湿度、空气流速等因素密切相关。
主要体现在人体的舒适感受方面，即感受到适宜的温度、湿度和风速等环境因素，从而在舒适的环境下生活和工作。
二、热舒适性的影响因素热舒适性的体验会受到多种因素的影响，其中最为重要的因素包括以下几点：1. 空气温度：空气温度是影响热舒适性的最主要因素之一。
较佳的空气温度一般在22~24℃之间，同时也要注意避免过低或过高的温度。
2. 相对湿度：湿度是另一个非常重要的因素，一般来说，较适宜的相对湿度在40~60%之间。
3. 人体代谢率：人体的代谢率也是影响热舒适性的一个重要因素。
人的代谢率与年龄、性别、体重、活动强度等因素有关，因此，在考虑热舒适性时，需要同时考虑这些因素。
4. 空气流速：空气流速也是一个重要的环境因素。
适当的空气流速有助于降低室内温度，但是过高的空气流速也会产生不适的感觉。
三、热舒适性的优化方法为了提升建筑环境中的热舒适性，需要采取一系列的改善措施。
以下是几个优化方法：1. 加强隔热：建筑隔热的效果会直接影响热舒适性。
加强墙体、屋顶、地面等的隔热层，可以降低室内温度，提高热舒适性。
2. 控制室内湿度：在不同季节和不同气候条件下，控制室内湿度可以达到比较适宜的热舒适性。
可以通过通风、加湿、降湿等方式来控制室内的湿度。
3. 智能化控制系统：利用现代智能化技术，可实现精确的室内温度、湿度、空气流速等的控制，以达到较好的热舒适性。
4. 绿色植物环境：绿色植物可以吸收空气中的有害物质，同时也能释放出氧气，形成良好的室内环境，对于提升热舒适性也有一定的作用。
建筑物理知识点
建筑物理知识点文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]建筑热工学第一章：室内热环境1.室内热环境的组成要素：室内气温、湿度、气流、壁面热辐射。
2.人体热舒适的充分必要条件，人体的热平衡是达到人体热舒适的必要条件。
人体按正常比例散热是达到人体热舒适的充分条件。
对流换热约占总散热量的25%-30%，辐射散热量占45%-50%，蒸发散热量占25%-30%3.影响人体热感的因素为：空气温度、空气湿度、气流速度、环境平均辐射温度、人体新陈代谢产热率和人体衣着状况。
4.室内热环境的影响因素：1）室外气候因素太阳辐射以太阳直射辐射照度、散射辐射照度及用两者之和的太阳总辐射照度表示。
水平面上太阳直射照度与太阳高度角、大气透明度成正比关系。
散射辐射照度与太阳高度角成正比，与大气透明度成反比。
太阳总辐射受太阳高度角、大气透明度、云量、海拔高度和地理纬度等因素的影响。
空气温度地面与空气的热交换是空气温度升降的直接原因，大气的对流作用也以最强的方式影响气温，下垫面的状况，海拔高度、地形地貌都对气温及其变化有一定影响。
空气湿度指空气中水蒸气的含量。
一年中相对湿度的大小和绝对湿度相反。
风地表增温不同是引起大气压力差的主要原因降水2）室内的影响因素：热环境设备的影响；其他设备的影响；人体活动的影响5.人体与周围环境的换热方式有对流、辐射和蒸发三种。
6.气流速度对人体的对流换热影响很大，至于人体是散热还是得热，则取决于空气温度的高低。
7.影响人体蒸发散热的主要因素是作用于人体的气流速度和环境的水蒸气分压力。
8..热环境的综合评价：1）有效温度：ET依据半裸的人与穿夏季薄衫的人在一定条件的环境中所反应的瞬时热感觉作为决定各项因素综合作用的评价标准。
2）热应力指数： HSI根据在给定的热环境中作用于人体的外部热应力、不同活动量下的新陈代谢产热率及环境蒸发率等的理论计算而提出的。
当已知环境的空气温度、空气湿度、气流速度和平均辐射温度以及人体新陈代谢产热率便可按相关线解图求得热应力指标。
建筑物理 人体热感觉与热舒适
10
3.4.热应力指标（Heat Stress Index）
根据人体热平衡的条件，先求出在一定 环境中人体所需的蒸发散热量，然后再计 算在该环境中最大可能的蒸发散热量，以 这二者的百分比作为热应力指标，它提供 了一种按照人体活动、衣着及周围热环境 对人的生理机能综合影响的分析方法。
3.5预测平均热感觉指标PMV
2.4.室内热环境的组成因素
四个因素：
Ａ．空气温度 Ｂ．空气流速 Ｃ．空气湿度 Ｄ．辐射温度。
A.室内气温 室内温度有相应规定：冬季室 内气温一般应在 16～ 2 2 ℃；夏 季空调房间的气温多规定为24～ 28℃，并以此作为室内计算温度。
室内实际温度则由房间内得热和失 热、围护结构内表面的温度及通风 等因素构成的热平衡所决定。
1.2.人体对热冷的调节过程
人体调节自身体温的机制是很复杂的: 刺激→热感觉神经→大脑(丘脑)→调 节神经→调节反应。
1.3.主观反应的语义分级
不同的人对热冷感是有差别的，但在 适应的状态下，这种差别是在窄小范 围内的。表现在： 瞬感现象： 衣着状况： 个体状况： 地域差异： 种族差异： 年龄差异： 恒定与变化：
作业二
1.温度是怎样定义的？温标有哪几种？
相互间存在怎样的换算关系？80℉为 多少℃和多少K？ 2.空气的湿球温度该怎样定义？什么是 空气的绝对湿度和相对湿度？两者间 存在怎样的关系？
3.什么是导热，影响导热传热的因素 有哪些？ 4.什么是对流传热和对流换热，两者 有什么区别？影响对流换热的因素 有哪些？
热环境各个因素是互不相同的物理量， 但对人体的热感觉来说，它们相互之间 又有着密切的关系；改变其中一个因素 往往可以补偿其他因素的不足，如室内 空气温度低而平均辐射温度高，和室内 空气温度高而平均辐射温度低的房间就 可以有同样的热感觉。
第一章室内热环境
2020/1/29
建筑物理(热工、光学部分）
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第一章 室内外热环境
（四）风
1.风——指由大气压力差所引起的大气水平方向的运动。
2.风的类型
（1）季候风（大气环流）—— 由于太阳辐射热在地球上照射不均 匀，使得赤道和两极之间出现温差，从而引起大气在赤道和两极 之间产生活动，即为大气环流。
（2）地方风——局部地区受热不均引起的小范围内的大气流动， 如海陆风、山谷风、庭院风等。
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建筑物理(热工、光学部分）
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第一章 室内外热环境
1 室内热环境
预测热感觉指数(PMV-PPD)
• 最为全面的评 价方式，广为 采用
• 尽管PMV=0， 仍有 5%的人 感觉不舒适
• ISO推荐0.5~0.5为热舒 适环境
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建筑物理(热工、光学部分）
பைடு நூலகம்
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第一章 室内外热环境
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第一章 室内外热环境
4 改善室内热环境的建筑途径
4.1太阳辐射热的利用与调节
（4）太阳房（ solar house)
太阳房是直接利用太阳辐射能的重要方面。把房屋看作 一个集热器，通过建筑设计把高效隔热材料、透光材料、 储能材料等有机地集成在一起，使房屋尽可能多地吸收 并保存太阳能，达到房屋采暖目的。
4 改善室内热环境的建筑途径
4.1太阳辐射热的利用与调节
（3）被动式太阳能建筑（Passive solar house) 以墙、地板、屋盖等为主体，组成吸热、储
存、控制与分配太阳能的系统。不用机械力量而 靠对流、传导、辐射等传热机制吸收、蓄存、释 放太阳能的建筑。
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居住建筑室内舒适性标准: 夏季26～28℃，冬季18～20℃
可居住性标准: 夏季不高于30℃，冬季不低于12℃
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建筑热工
３、调节
生理、衣服（服装师）、建筑（建筑师） 、社区（建筑师与规划师）、城市（规划 师）、国家、大陆板块、地球等。由小及 大，由近及远
15 目前国内，一般认为PMV的值在－1到+1之间可以视为热舒适环境。
说明： 人们更 喜欢自然 调节的 状态。 这也给了 建筑师更 多的创作 余地。
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2018年10月24日星期三
建筑热工
单因素评价: 空气温度
空气温度
＞34 ℃ 30~34 ℃ 28~30 ℃ 25 ℃ 18 ℃ ＜12 ℃
感觉 100%的人感到热, 42.3%的人难以忍受 84%的人感到热, 14.5%的人难以忍受 30%的人感到热, 但可以忍受
• 四个环境因素:空气温度，空气湿度，空气流动速度，平 均辐射温度
• 两个人体因素：活动量和衣服
• 其他因素：年龄差异，适应性差异，个体状况，民族差 异，性别差异等
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建筑热工
２、评价
有效温度(ET*) 由Houghton等人于1923年提出； 表征室内气温、湿度及气流速度三者对人体综合 作用的一种主观评价指标； 未考虑辐射的影响，改进后称为ET*, 1972成为 ASHRAE的评价标准至今。
室外热环境（气候）要素 我国气候的特点及建筑热工气候分区
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2018年10月24日星期三
建筑热工
第一章 室内外热环境
1.1 室内热环境
组成要素
室内气温ti、室内相对湿度ϕi、气流速度vi、壁面的热辐 射温度θi
这些要素的不同组合形成不同的室内热环境
人体热舒适
影响因素 评价 调节
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建筑热工
热应力指数(HSI) 给定热环境中作用于人体的热应力等于人体所需的蒸发散 热量，数值上等于需要的蒸发散热量（有感觉的蒸发散 热量）与人体最大蒸发散热量之比乘以100
H= SI qreq ×100 qmax
• 全面考虑了室内热微气候中的四个物理因素以及人体活 动状况与衣着等因素的影响，是一个较为全面的评价指 标。
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建筑热工
1.人体热平衡方程及影响因素：
∆q= qm ± qc ± qr − qw
∆q =0时，体温恒定不变； ∆q > 0 时，体温上升； ∆q < 0 时，体温下降。 4
建筑热工
人体热舒适的必要条件： 人体热舒适的充分条件：
• 皮肤温度及汗液蒸发率处于舒适的范围，或称按正常比 例散热：对流25%~30%，辐射45%~50%，呼吸和无感蒸 发25%~30%。 人体得失热量（也是影响热舒适）的主要因素：
建筑热工篇
主要内容
室内外热环境
建筑热工学基础 [传热的三种基本方式（导热、对流和 辐射），平壁传热，传湿与防潮]
建筑保温与节能基础
建筑防热与通风基础
建筑日照与遮阳
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建筑热工
第一章 室内外热环境
主要内容
室内热环境的组成要素、影响因素、室内热 环境的评价
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局部不舒适 垂直温差 (Vertical Temperature Difference)
地板温度 Floor Temperature
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ISO建议的热舒适标准
-0.5<PMV<0.5 PPD < 10%
室内作用温度：20~24℃(冬季采暖， 1.2Met，1.0Clo）方便着装
23~26℃(夏季制冷， 1.2Met，0.5Clo）文明着装 冷风感DR<15% 气流速度应保证在0.3 m/s以下 来自窗户的冷辐射温差应<10 ℃ 来自顶棚的热辐射温差应<5 ℃ 脚踝与头部的垂直温差应<3 ℃ 地板温度应在19~29 ℃之间 相对湿度应在30%~70%之间
舒适的充要条件 ∆q = 0
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建筑热工
预计热感觉指数(PMV-PPD)
Predicted mean Vote， Predicted Percentage Dissatisfied
( ) 实际环境的舒适度 PMV = f ti,ϕi, vi,θi, qm, Rclo
PMV的影响因素： 环境变量：气温、辐射温度、相对湿度和气流速度 人体条件：人体活动状况、人体衣着
最为全面的评价方式，广为采用。
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建筑热工
由于PMV指标代表了对同一环境，绝大多数人的舒适感觉，但由于人与 人之间的生理差别，少数人对该热环境并不满意。PPD意为一大群人对给 定的环境的热感觉表示不满意的百分率的预计值。
PPD = 100 − 95 exp[−(0.03353PMV4 + 0.2179PMV2 )]
person at rest to maintain thermal
equilibrium in an environment at
21°C (70°F) in a normally
ventilated room (0.1 m/s air
movement).
不同气候下人的服装
1.0clo
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1.2clo
2.0clo
各种典型衣着的热阻(ISO 7730)
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建筑热工
3.1生理调节
人体调节体温的机制 19
感觉热 20
生理调节: 环境变冷(热)
皮肤毛细血管收缩(膨胀) 血流量减少(增加)
感觉冷
皮肤散热量下降(上升, 出汗)
保持热舒适
主观调节: 活动 Activity
0.8met
1metΒιβλιοθήκη 注：met(metabolic rate)为 某活动强度时新陈代谢产 热量与静坐时新陈代谢产 热量的比值，静坐时为 1met=58W/m2.
• 主要用于夏季室内热环境评价，适用20～50℃范围， 且衣着较单薄的情况。
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建筑热工
预计热感觉指数(PMV-PPD)
由丹麦学者P.O.Fanger在1960年代提出；被ISO采纳为国 际标准ISO 7730
基于下列方程：
( ) 热平衡方程 ∆q = f ti ,ϕi, vi,θi , qm, tsk , qw , Rclo
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3.0met
1.2met 2.0met
8.0met
3.2衣服
22
0.1clo
0.3clo
0.6clo
注： clo is the units of clothing
insulation.
1
clo
=
0.155 K·m²·W⁻¹ , this is the
amount of insulation that allows a
图 PPD指标与PMV指标的关系
http://www.eat.lth.se/fileadmin/eat/ Termisk_miljoe/PMV-PPD.html
2018年10月24日星期三
局部不舒适
冷风感 (Draft)
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不对称辐射 (Radiation Asymmetry)
冷不对称辐射 热不对称辐射