LOGOwww.themegallery.com绿色建筑概论授课教师：欧阳金龙 联系方式：137308759714.1 人体热舒适4.2 影响人体热舒适的物理和人体因素第4讲 建筑室内热舒适度4.3 人体热不舒适的原因及对策4.4 室内热舒适环境的评价人是一种复杂而高级的恒温（37左右）动物。q 生存 人有对环境的适应性生理反应。这种适应性是局限在一定范围之内的，超出这个范围人就会感到不舒适，甚至影响人的生存。q 热舒适将人从热难受中解脱出来，建筑需要为人提供舒适。“生存” 与 “热舒适”4.1 人体热舒适一、 人体热平衡人体为保持恒温状态，必须不断与外界环境进行热交换。当人体新陈代谢产生的热量与散发的热量相等时，就认为人体达到热平衡。 4.1 人体热舒适1.人体新陈代谢产热量(qm)正值主要取决于人体的活动量或生产劳动的强度。 成年人平 均产热量4.1 人体热舒适2. 对流换热量(qc)主要与人体皮肤温度tsk，环境空气温度ti，气流速度v 有关。当：tsk ti时，人体散热，为负值；tsk tr时，人体散热，qr为负值；tsk 0时，人体体温升高；当 q 0时，人体体温降低；当 q = 0时，人体达到热平衡，即：人体处于热平衡状态，体温可以维持正常人生存基本条件。q 思考： 当q = 0，即人体达到热平衡时，就一定会感到热舒适 吗？4.1 人体热舒适q 回答：不是。热平衡公式中的各项可在较大范围内变动，可 能有许多不同的组合，都可以使q =0，但并不是所有的 热平衡都是舒适的。如大汗淋漓下的热平衡，蒸发换热量 太大，超出人体的生理调节机能。 负荷热平衡只有那种使人体按正常比例散热的热平衡才是舒适的 。正常热平衡4.1 人体热舒适二、人体热舒适条件（1）q=0时，即人体处于热平衡状态。（2）人体按正常比例散热：对流换热占总散热量的25%30%；辐射换热占总散热量的45%50%；蒸发散热量占25%30%。 4.1 人体热舒适室内空气温度 室内空气相对湿度室内平均风速室内壁面平均辐射温度新陈代谢率衣着情况人的主观感受(不可计量) 环境因素 （客观因素）人体因素 （主观因素）热感觉3.2 影响热舒适的物理和人体因素一、室内空气温度p 室内空气温度直接影响人体对流换热。p 室内最适宜的温度是2024。p 不同季节室内温度有相应的规定：冬季一般应在1622， 夏季推荐为2628。p可居住性标准：夏季不高于30 ；冬季不低于12 。4.2 影响热舒适的物理和人体因素二、室内相对空气湿度p室内空气湿度直接影响人体的蒸发散热。p一定的气压和温度条件下，空气中容纳的水蒸汽所产 生的压力值，呈饱和状态时所产生的压力称为饱和蒸 汽压PS；未饱和空气的水蒸汽分压力P。一定大气压下，空气温度越高，饱和蒸汽压值越大。p绝对湿度指每立方米湿空气所含水蒸汽的重量，g/m3；相对湿度指一定温度，一定大气压力下，湿空气的绝 对湿度，与同温同压下饱和蒸汽量的百分比。4.2 影响热舒适的物理和人体因素4.2 影响热舒适的物理和人体因素p某一状态的空气，在含湿量不变的情况下，冷却到相对湿度达 到100；若继续降温，空气中将容纳不了原有水蒸汽，就会有 一部分液化成水珠析出，温度降得越低，析出水分越多。 空气达到饱和状态时所对应温度，称 “露点温度”。p一般认为最适宜的相对湿度应为6070%。p当湿度过低（低于20%）时，则人会感到干燥、呼吸器官不适 ；当湿度过高（高于70%）时，则汗液不易蒸发，形成闷热感，令人不舒适。湿度过高且通风不好时，微生物也很容易滋生。 4.2 影响热舒适的物理和人体因素4.2 影响热舒适的物理和人体因素4.2 影响热舒适的物理和人体因素三、 室内平均风速p室内气流状态影响人的对流换热和蒸发换热，也影响室内空 气的更新。p一般情况下，对人体舒适的气流速度应为0.10.3m/s。但在夏 季利用自然通风降温的房间，风速在0.31m/s之内多数人感到 愉快。当气流速度大于1.5m/s时，多数人才认为风速太大，不舒适。冬季0.150.3m/s，主要用于更新室内空气。 4.2 影响热舒适的物理和人体因素4.2 影响热舒适的物理和人体因素四、室内壁面平均辐射温度 p室内各物体表面的平均辐射温度高低影响人的辐射换热量。p高温物体会对人体产生“热”辐射，低温物体则会对人产生“冷”辐射。热辐射具有方向性，只有朝向辐射的一侧才能感到热，所以人体 无法感到热舒适。p冬季要保证内表面温度不低于室内空气的露天温度；夏季要保证内表面最高温度不高于室外空气的计算温度最高值。 4.2 影响热舒适的物理和人体因素4.2 影响热舒适的物理和人体因素不同个体对于热舒适的感受是有差异的，主要是：p 人体新陈代谢产热率p 人体衣着状况p 人的主观感受 五、人体因素4.2 影响热舒适的物理和人体因素4.2 影响热舒适的物理和人体因素室内热舒适环境质量受内扰和外扰的共同作用，通过围护结构的传 热、传湿、空气渗透等产生影响。v 内扰：设备、照明、人员等v 外扰：室外微气候环境、以及邻室的空气温度和湿度等室内余热(内扰) 热空气传入 窗户太阳辐射 反射及长波辐射 屋顶、外墙传热 4.3 人体热不舒适的原因及对策4.3 人体热不舒适的原因及对策讨论q 人体在室内感到寒冷，通常由哪几个原因造成？(1)周围空气温度低，人体表面对流散热量过多；(2)室内各表面温度低，对人体造成过多冷辐射； (3)周围空气湿度低，人体表面水份蒸发量大；对策对策对策向室内供暖,提高室温。提高围护结构保温性能。提高围护结构保温性能， 从而能够提高室内表面温 度。提高湿度，减少人体表面蒸发。4.3 人体热不舒适的原因及对策q 人体在室内感到炎热，通常由哪几个原因造成？（1）周围空气温度高，人 体表面对流得热量过多；（2）室内各表面温度高，对人体造成过多热辐射； （3）周围空气湿度高，人 体表面水份蒸发量小；对策对策对策向室内供冷，降低室温。加强（夜间）自然通风。加强围护结构隔热性能，可降低室内表面温度。降低湿度。 讨论4.3 人体热不舒适的原因及对策上述影响室内热环境的四个物理环境因素是互不相同的物理量， 但对人们的热舒适感觉来说，他们相互之间又有着密切的关系，是一 种综合效果。改变其中的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。任何一项单项因素都不足说明人体对热环 境的反应。科学家们长期以来就一直希望用一个单一的参数来描述这种反应 ，以综合同时起作用的全部因素的效果。为什么要对室内热舒适环境进行综合评价？4.4 室内热舒适环境的评价p 一般有四种综合评价方法：p 作用温度 (Operative Temperature) OTp 有效温度(Effective Temperature) ETp 热应力指标(Heat Stress Index) HSIp 预测热感指数 (Predicted Mean Vote) PMV 其中，预测热感指数(PMV)是应用最广泛、得到最普遍认同 的一种评价体系。评价方法4.4 室内热舒适环境的评价PMV预测热感指数PMV是上世纪80年代初得到国际标准化组(ISO)承认 的一种比较全面的热舒适指标，丹麦范格尔(P .O. Fanger)综合了近千 人在不同热环境下的热感觉试验结果，并以人体热平衡方程为基础所 得出的函数。 3.4 室内热舒适环境的评价PMV等级指标系统范格尔又按人的热感觉，建立起了七级PMV指标系统，并且通过大量 实验，得出在每一特定值上感到不满意人数的百分比，即预测不满意百 分比(Predicted percentage Dissatisfied，简写为PPD)，并绘出了PMV-PPD 曲线。PMV4.4 室内热舒适环境的评价ISO组织规定：PMV值在 -0.5 +0.5 范围内为室内热舒适 指标，即PPD10%。我国一般认为-1+1之间可视为热舒适环境。 4.4 室内热舒适环境的评价