分析人体热舒适评价指标及模型探究其影响因素

题目：分析人体热舒适评价指标及模型，探究其影响因素。

1：室内热环境及人体热舒适的影响因素

室内温湿度、气流速度及平均辐射温度等要素的综合作用决定了室内热环境，其要影响因素有:室内外热作用、建筑围护结构的热工性能、室内气流组织等。

作为人体热舒适主要影响因素之一,室内温度也是表征室内热环境主要指标，其决定环境与人体表面间两对流温差进而对对流换热量产生影响。关于人体热舒适性的评价重点可从两个发面进行考虑：1）环境参数：室内温度、平均辐射温度、相对湿度以及空气流速;2) 人体参数：服装和活动水平。除此之外，还有其它一些能引起人体局部不舒适的环境参数，如吹风感，头部和脚踩之间的温度梯度以及辐射温度的不对称性等。

室内湿度对皮肤表面的潜热交换有直接的影响。室内空气的流动可以加快人体的对流散热量和蒸发散热，气流流速也会对人体表面对流换热系数及触觉感觉产生影响。物体的表面温度决定了辐射散热的强度。研究表明，为了满足人体热舒适要求，周围墙体温度和室内空气的温度间的温差不超过7℃。 2人体热舒适评价指标指标： 2.1 PD 值

PD 模型是目前应用最为广泛的一种吹风感预测模型，预测因吹风感导致人体不舒适的比例.该模型由静态部分和动态部分组成,静态部分反映人体整体的热损失,动态部分反映气流紊流强度对吹风感的影响.

6223.06223.0a dynam ic static )05.0()34(3696.0)05.0()t 34(3.143-•-+-•-=+=av

a u av av V t T V V PD PD PD 式中:

av

V 为平均空气速度,

av

V <0.05 m/s 时,令

av

V =0.05 m/s;

a

T 为平均空气温度;

u

T 为空气素流强度。

2.2 垂直温差

办公人员常处于坐姿，室内垂直温差为距地面0.1 m 与1.1 m 处空气温度的差值.由于垂直温差的存在,头部周围的温度比踝部周围的温度高出越多,感觉不舒适的人就越多.温差表达式为：

1

.11.0T T T -=∆

2.3 通风效率

考察气流能量利用的有效性，可用通风效率来表达，通风效率实际上是房间总余热量与工作区聚集的余热量的比值，其比值越大，表示房间所需要处理的余热量越小，及单位质量送风的有效除热能力越强，通风效率表达式为：

n 0p t t t t --=

η

式中:

p

t 为排风温度;

n t 为工作温度; 0t 为送风温度。

3人体热舒适评价的模型 控制方程：

纳维—斯托克斯方程：

)x u

(x x x u u t u ,,j

i i i j i i j i u u ρηρρρ-∂∂∂∂+∂∂-=∂∂+∂∂）（）（不可压缩的连续性方程：

0)(x j j

=∂∂

+∂∂νρτρ

能量守恒方程：

T j p p p s T u c c T c '+''∂∂-∂∂∂∂=∂∂+∂∂)(x )x T (x T (x )(j

j j j j νρλνρρτ） 当研究的对象是为室内含有热源的办公室，室内空气流动属于供给的冷气流的热源产生的热气流相互对抗的紊流流动，可采用如下的εκ-两方程模型：

ρεσμμνρρ-++∂∂+∂∂=∂∂+∂∂N k k t j G G k k k t )x )((x (x )(j

j j ）

])([)x )((x (x )(21j j j ρεε

εσμμρενρεc G G c k

t b k k t j -++∂∂+∂∂=∂∂+∂∂）式中:

92

.1;44.1;3.1;0.1;09.0;x ;

x )x x (;;21

;21i

j

i j 2

=====∂∂=∂∂∂∂+∂∂=∂∂'∂'∂=''==

c c c T

g G G x x u u u u k k c k T i i b i j i t k j i j i j i t εμμσσσμβνννμμεε

ρμ