人体热舒适性实验

人体热舒适性实验

1引言

随着社会的机械化和工业化水准日益增加，人们在室内的时间也越来

越多（大约占生活总时间的80%以上），这就使人们对室内环境对人体热舒适性影响的研究越来越感兴趣。室内环境是指房间内的所有参数，这些参数会影响人体与周围环境的换热，从而影响人体的热创造性。

但是当前，在热舒适性方面所做的研究工作绝大多数是由美国以及欧

洲等一些西方国家所展开的。如今在世界各地所沿用的热舒适性标准

也都是根据本文国家所做的研究工作而建立起来的；而各地对这些标

准例如ANSI/ASHRAEStandard55-1992的使用并没有考虑不同地区建筑

形式的不同、种族的不同等等因素。现在已有一些研究人员对热舒适

性标准的普遍适用性提出了质疑。他们认为建筑形式、气候、种族等

等因素的差异可能造成世界各地人们在相同的热环境中热感觉不同，

对热舒适性的要求也不同。如果在使用热舒适性标准的时候不对其实

行一些修正就有可能造成一些不良的后果。所以有必要在各地展开人

体热舒适性的研究。不过因为中国在人体热舒适性的研究领域的起步

较晚，到当前为止所做的工作也不多，所以有必要通过测试来确定空

气的温湿度对中国热舒适性的影响水准，从而得出ASHRAE的体体热舒

适性标准是否适合中国使用，由此可知我们现有的空调房间的设计参

数是否合理。

本次实验采用问卷调查的方式。实验内容为空气温度和湿度的变化对

受试者热感觉和热舒适性的影响水准，本实验总共做了18个工况。各

工况分布如图1所示。参加该实验受试者数量在200人左右，男女共

比例为1：1。实验中受试者的服装为KSU实验室中的标准服装，根据

标准此时的衣服热阻值约为0.6clo，在实验时受试者保持静坐状态，

此状态下人体的活动量为1.0met。实验惧的数据包括受试者问卷、实

验环境中的空气参数（包括空气温度、空气湿度和气流速度）、外界

空气参数（包括空气温度和空气湿度）。实验过程中每隔半个小时用

TSI在6个均匀分布的测点处对实验小室中的空气流速实行测量并记录，

每隔15分钟对温湿度自动巡检仪显示的温湿度实行记录。另外在实验

开始、中间和结束时对室外空气参数和玻璃房外的空气参数实行测量

并记录。

3测试结果与分析

本次实验的问卷包括四项主要内容：ASHRAE的七级热感觉标准、四级热舒适标准、受试者对所处热环境的湿度、空气流速以及心情的七级

评价指标。另外在分析中采用新有效温度ET*作为热环境的衡量标准。因为受试者的服装热阻并没有实行准确的测量，实际上可能受试者的

服装热阻并不正好等于0.6clo，所以实验结果可能有一定水准的误差。 3．1中性温度与期望温度

中性温度是指在理论上人体感觉最适中的环境温度，中性温度能够分

为实测中性温度和预测中性温度10。Humphrey11指出人们愿意接受的

热环境可能在中性温度的这侧或那一侧；在寒冷地区的人们所期望的

热环境可能偏向于稍暖和的那一侧，而生活在天气较热的人们的期望

温度则可能偏向于较凉爽的一侧。所以期望温度往往并不恰好等于中

性温度。从表1的统计结果可看出，期望温度稍低于中性温度，但差

别很小，两者基本吻合。女性的中性温度和期望温度要稍高于男性的

中性温度和期望温度，但是差别很小，这说明男女所认为满意的热环

境基本是相同的，这与Fanger和Nevins等人所得出的结论是一致的。女性之所以喜欢较高一点的温度，可能是因为在一定的活动量下女性

单位体表面积的能量代谢率要低于男性的能量代谢率。

（ET*）实测值女TS=0.3436ET*-8.575825.024.9男

TS=0.3007ET*7.376924.524.2总体TS=0.3198ET*-7.911124.724.5理

论值PMV=0.3485ET*-8.905225.55

将本次实验的统计结果与Fanger对128名丹麦学生实行实验得出的

结果、Nevins对720名美国学生实行实验得出的结果相比较，我们发

现本实验得出的中性温度和期望温度要普遍低于Fanger和Nevins所

得出的值，其差别约为1℃。这说明中国居民特别是中国的北方居民喜欢较低一点的温度。

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