建筑环境学-第4章-人体对热湿环境反应.ppt

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1、第四章第四章人体对热湿人体对热湿环境的反应环境的反应第一节第一节人体对热湿环境反人体对热湿环境反应的生理学和心理学基础应的生理学和心理学基础B 食物食物食物食物分解氧化分解氧化分解氧化分解氧化热量热量热量热量B 人体的基本生理要求：人体的基本生理要求：人体的基本生理要求：人体的基本生理要求：维持体温基本恒定！维持体温基本恒定！维持体温基本恒定！维持体温基本恒定！B 代谢率代谢率代谢率代谢率(Metabolic(MetabolicRate)Rate)：人体新陈代谢反人体新陈代谢反人体新陈代谢反人体新陈代谢反应过程中能量释放的速应过程中能量释放的速应过程中能量释放的速应过程中能量释放的速率。率。率

2、。率。2人体的热平衡人体的热平衡B 热平衡方程热平衡方程热平衡方程热平衡方程 M M W W C C R R E E S=0 S=0B 皮肤表面积皮肤表面积皮肤表面积皮肤表面积 A AD D 0.2020.202mmb b 0.4250.425H H 0.7250.725 身高身高身高身高1.78m1.78m体重体重体重体重65kg65kgA AD D为为为为1.8m1.8m2 23人体温度人体温度B 核心核心核心核心(Core)(Core)温度温度温度温度JJ 核心层：核心层：核心层：核心层：通常包括脑、脊椎、心脏、肝脏、通常包括脑、脊椎、心脏、肝脏、通常包括脑、脊椎、心脏、肝脏、通常包括脑

3、、脊椎、心脏、肝脏、消化器官等内脏部分。消化器官等内脏部分。消化器官等内脏部分。消化器官等内脏部分。JJ 直肠温度最接近。直肠温度最接近。直肠温度最接近。直肠温度最接近。B 外层外层外层外层(Shell)(Shell)温度温度温度温度JJ 皮肤表面到皮肤表面到皮肤表面到皮肤表面到 10mm10mm以内的部分，以内的部分，以内的部分，以内的部分，通常包括通常包括通常包括通常包括皮肤，皮下脂肪和表层的肌肉。皮肤，皮下脂肪和表层的肌肉。皮肤，皮下脂肪和表层的肌肉。皮肤，皮下脂肪和表层的肌肉。4人体体温范围人体体温范围BB 肝脏：最高，肝脏：最高，肝脏：最高，肝脏：最高，3838BB各部分温差不会太大

4、各部分温差不会太大各部分温差不会太大各部分温差不会太大BB皮肤：与外界环境有关皮肤：与外界环境有关皮肤：与外界环境有关皮肤：与外界环境有关BB日夜有日夜有日夜有日夜有1 1以内的波动以内的波动以内的波动以内的波动BB 代表温度：核心温度代表温度：核心温度代表温度：核心温度代表温度：核心温度5人人体体外外层层温温度度皮肤温度皮肤温度皮肤温度皮肤温度状状状状 态态态态4545 以上以上以上以上皮肤组织迅速损伤皮肤组织迅速损伤皮肤组织迅速损伤皮肤组织迅速损伤43414341 被烫伤的疼痛感被烫伤的疼痛感被烫伤的疼痛感被烫伤的疼痛感41394139 疼感域疼感域疼感域疼感域39373937 热的感觉热

5、的感觉热的感觉热的感觉37353735 开始有热的感觉开始有热的感觉开始有热的感觉开始有热的感觉34333433 休息时处于热中性状态休息时处于热中性状态休息时处于热中性状态休息时处于热中性状态,热舒适热舒适热舒适热舒适33323332 2-4met2-4met的的的的(中等中等中等中等)运动量时感觉舒适运动量时感觉舒适运动量时感觉舒适运动量时感觉舒适32303230 3-6met3-6met的的的的(较较较较大大大大)运动量时感觉舒适运动量时感觉舒适运动量时感觉舒适运动量时感觉舒适31293129 坐着时有不愉快的冷感坐着时有不愉快的冷感坐着时有不愉快的冷感坐着时有不愉快的冷感2525(局部

6、局部局部局部)皮肤丧失感觉皮肤丧失感觉皮肤丧失感觉皮肤丧失感觉2020(手手手手)非常不快的冷感觉非常不快的冷感觉非常不快的冷感觉非常不快的冷感觉1515(手手手手)极端不快的冷感觉极端不快的冷感觉极端不快的冷感觉极端不快的冷感觉5 5(手手手手)伴随疼感的冷感觉伴随疼感的冷感觉伴随疼感的冷感觉伴随疼感的冷感觉6人体与外界的热交换人体与外界的热交换B 人体与外界的热交换人体与外界的热交换人体与外界的热交换人体与外界的热交换JJ 显热交换显热交换显热交换显热交换对流散热对流散热对流散热对流散热辐射散热辐射散热辐射散热辐射散热JJ 潜热交换潜热交换潜热交换潜热交换皮肤散湿皮肤散湿皮肤散湿皮肤散湿出

7、汗蒸发出汗蒸发出汗蒸发出汗蒸发皮肤湿扩散皮肤湿扩散皮肤湿扩散皮肤湿扩散呼吸散湿呼吸散湿呼吸散湿呼吸散湿7影响人体与外界热交换影响人体与外界热交换的因素的因素B 环境空气温度：对流换热环境空气温度：对流换热环境空气温度：对流换热环境空气温度：对流换热B 环境表面温度：辐射换热环境表面温度：辐射换热环境表面温度：辐射换热环境表面温度：辐射换热B 水蒸汽分压力（空气湿度）：对流质交换水蒸汽分压力（空气湿度）：对流质交换水蒸汽分压力（空气湿度）：对流质交换水蒸汽分压力（空气湿度）：对流质交换JJ 高温环境：增加热感高温环境：增加热感高温环境：增加热感高温环境：增加热感JJ 低温环境：增加冷感！低温环境

8、：增加冷感！低温环境：增加冷感！低温环境：增加冷感！B 风速：对流热交换和对流质交换风速：对流热交换和对流质交换风速：对流热交换和对流质交换风速：对流热交换和对流质交换JJ 吹风感：吹风感：吹风感：吹风感：DraftDraft，冷感和对皮肤的压力冲击冷感和对皮肤的压力冲击冷感和对皮肤的压力冲击冷感和对皮肤的压力冲击B 服装热阻：影响所有换热形式服装热阻：影响所有换热形式服装热阻：影响所有换热形式服装热阻：影响所有换热形式8关于热湿环境的术语关于热湿环境的术语B 平均辐射温度平均辐射温度平均辐射温度平均辐射温度或或或或JJ 近似式：近似式：近似式：近似式：JJ 准确的应该是四次方准确的应该是四次

9、方准确的应该是四次方准确的应该是四次方B 黑球温度黑球温度黑球温度黑球温度 T Tg gB 操作温度：反映了操作温度：反映了操作温度：反映了操作温度：反映了环境空气温度环境空气温度环境空气温度环境空气温度t ta a和平均辐射和平均辐射和平均辐射和平均辐射温度温度温度温度 的综合作用的综合作用的综合作用的综合作用9平均辐射温度平均辐射温度:一个假象的等温围合面的表面温度，它与一个假象的等温围合面的表面温度，它与一个假象的等温围合面的表面温度，它与一个假象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人体间的辐射热交换量等于人体周围实际的非人体间的辐射热交换量等于人体周围实

10、际的非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。等温围合面与人体间的辐射热交换量。等温围合面与人体间的辐射热交换量。等温围合面与人体间的辐射热交换量。=10热质交换系数的确定热质交换系数的确定B 对流换热系数：专门针对人体的实验数据对流换热系数：专门针对人体的实验数据对流换热系数：专门针对人体的实验数据对流换热系数：专门针对人体的实验数据JJ 受迫对流受迫对流受迫对流受迫对流 h hc c=C v=C v n nJJ 自然对流：三种主要形式自然对流：三种主要形式自然对流：三种主要形式自然对流：三种主要形式 h hc c=常数常数常数常数 h hc c=C C T

11、 T 0.250.25 h hc c=C C(M-50M-50)0.390.39B 对流质交换系数：传质与传热比拟对流质交换系数：传质与传热比拟对流质交换系数：传质与传热比拟对流质交换系数：传质与传热比拟JJ LRLR=h he e/h hc c=16.5=16.5/kPakPa11服装的作用：保温和阻服装的作用：保温和阻碍湿扩散碍湿扩散B服装的性能：服装的性能：J服装的热阻服装的热阻IclJ服装的透湿性服装的透湿性J服装的表面积服装的表面积12服装的热阻服装的热阻IclBB 一般指显热热阻一般指显热热阻一般指显热热阻一般指显热热阻BB 单位单位单位单位mm2 2K/WK/W和和和和clocl

12、o，其中其中其中其中1clo=0.155m1clo=0.155m2 2K/WK/WBB 已知单件服装热阻：已知单件服装热阻：已知单件服装热阻：已知单件服装热阻：I Icl cl=0.161+0.835=0.161+0.835 I Iclu,iclu,i 13服装的热阻服装的热阻IclB 人运动时由于人体与空气之间存在相对流速，人运动时由于人体与空气之间存在相对流速，人运动时由于人体与空气之间存在相对流速，人运动时由于人体与空气之间存在相对流速，会降低服装的热阻。会降低服装的热阻。会降低服装的热阻。会降低服装的热阻。Icl=0.504Icl+0.00281Vwalk0.24B 椅子给人增加椅子给

13、人增加椅子给人增加椅子给人增加0.150.15cloclo以下热阻以下热阻以下热阻以下热阻 I Icl cl=0.748A=0.748Achch0.10.1步速步速步速步速 9090步步步步/min/min1clo1clo0.480.48cloclo14舒适服装热阻与环境温度、相舒适服装热阻与环境温度、相对风速、活动强度的关系对风速、活动强度的关系15服装的透湿性服装的透湿性B 服装的存在增加了皮肤服装的存在增加了皮肤服装的存在增加了皮肤服装的存在增加了皮肤的蒸发换热热阻：的蒸发换热热阻：的蒸发换热热阻：的蒸发换热热阻：JJ 服装对皮肤表面的水蒸服装对皮肤表面的水蒸服装对皮肤表面的水蒸服装对皮

14、肤表面的水蒸气扩散有一个附加的阻气扩散有一个附加的阻气扩散有一个附加的阻气扩散有一个附加的阻力。力。力。力。JJ 服装吸收部分汗液，只服装吸收部分汗液，只服装吸收部分汗液，只服装吸收部分汗液，只有剩余部分汗液蒸发冷有剩余部分汗液蒸发冷有剩余部分汗液蒸发冷有剩余部分汗液蒸发冷却皮肤。使得需要更大却皮肤。使得需要更大却皮肤。使得需要更大却皮肤。使得需要更大蒸发量才能在皮肤表面蒸发量才能在皮肤表面蒸发量才能在皮肤表面蒸发量才能在皮肤表面上形成同样的散热量。上形成同样的散热量。上形成同样的散热量。上形成同样的散热量。16服装的潜热热阻服装的潜热热阻B 服装的蒸发换热热阻服装的蒸发换热热阻服装的蒸发换热

15、热阻服装的蒸发换热热阻(干燥服装干燥服装干燥服装干燥服装)：I Ie,cle,cl=I Icl cl/LRLR=I Icl cl/16.5(/16.5(kPakPamm2 2/W)/W)B 服装被汗湿润后热阻会下降，显热换热加强，服装被汗湿润后热阻会下降，显热换热加强，服装被汗湿润后热阻会下降，显热换热加强，服装被汗湿润后热阻会下降，显热换热加强，又增加了潜热换热，故总传热系数增加：又增加了潜热换热，故总传热系数增加：又增加了潜热换热，故总传热系数增加：又增加了潜热换热，故总传热系数增加：17服装的表面积服装的表面积B服装的面积系数服装的面积系数服装的面积系数服装的面积系数 f fcl clJ

16、定定定定义义义义：人人人人体体体体着着着着装装装装后后后后的的的的实实实实际际际际表表表表面面面面积积积积A Acl cl和和和和人人人人体体体体裸裸裸裸身身身身表表表表面面面面积积积积A AD D 之之之之比比比比。有有有有实实实实验验验验数据。数据。数据。数据。J 表达式：表达式：表达式：表达式：f fcl cl=A Acl cl/A AD DB与服装热阻的近似关系与服装热阻的近似关系与服装热阻的近似关系与服装热阻的近似关系J f fcl cl=1.0+0.3=1.0+0.3 I Icl cl18人体的能量代谢率人体的能量代谢率BB 影响因素多：影响因素多：影响因素多：影响因素多：JJ 肌

17、肉活动强度：绝对的影响肌肉活动强度：绝对的影响肌肉活动强度：绝对的影响肌肉活动强度：绝对的影响JJ 环境温度：偏高、偏低都增加代谢率环境温度：偏高、偏低都增加代谢率环境温度：偏高、偏低都增加代谢率环境温度：偏高、偏低都增加代谢率JJ 性别：男性高于女性性别：男性高于女性性别：男性高于女性性别：男性高于女性JJ 年龄：少年高于老人年龄：少年高于老人年龄：少年高于老人年龄：少年高于老人JJ 神经紧张程度：紧张则代谢率高神经紧张程度：紧张则代谢率高神经紧张程度：紧张则代谢率高神经紧张程度：紧张则代谢率高JJ 进食后时间的长短等：进食后代谢率增加，蛋进食后时间的长短等：进食后代谢率增加，蛋进食后时间的

18、长短等：进食后代谢率增加，蛋进食后时间的长短等：进食后代谢率增加，蛋白质代谢率高，糖和脂肪类代谢率低。白质代谢率高，糖和脂肪类代谢率低。白质代谢率高，糖和脂肪类代谢率低。白质代谢率高，糖和脂肪类代谢率低。BB 代谢率单位代谢率单位代谢率单位代谢率单位 metmet：1met=58.2W/m1met=58.2W/m2 2，即成年即成年即成年即成年男子静坐时的代谢率。男子静坐时的代谢率。男子静坐时的代谢率。男子静坐时的代谢率。19610%610%基础代谢率：参照基础基础代谢率：参照基础B 基础代谢率基础代谢率基础代谢率基础代谢率(BMR(BMR，BasalMetabolicRate):BasalM

19、etabolicRate):未进早餐前，保持清醒未进早餐前，保持清醒未进早餐前，保持清醒未进早餐前，保持清醒静卧半小时，室温条件静卧半小时，室温条件静卧半小时，室温条件静卧半小时，室温条件维持在维持在维持在维持在18251825之间测之间测之间测之间测定的代谢率定的代谢率定的代谢率定的代谢率。46met46met。B BMRBMR变化范围：变化范围：变化范围：变化范围：10151015。超过。超过。超过。超过2020为病态。为病态。为病态。为病态。20肌肉活动肌肉活动与代谢率与代谢率B 肌肉活动强度对肌肉活动强度对肌肉活动强度对肌肉活动强度对代谢率起代谢率起代谢率起代谢率起决定性决定性的影响的

20、影响的影响的影响B 一般室内运动代一般室内运动代一般室内运动代一般室内运动代谢率多在谢率多在谢率多在谢率多在5met5met以以以以下下下下21人体是高效的能量转化人体是高效的能量转化系统吗？否！系统吗？否！B 机械效率机械效率机械效率机械效率 W/MW/M B 大部分室内劳动机大部分室内劳动机大部分室内劳动机大部分室内劳动机械效率近似械效率近似械效率近似械效率近似0 022人体的潜热散热量：人体的潜热散热量：皮肤蒸发皮肤蒸发B 体表全部被汗湿润：体表全部被汗湿润：体表全部被汗湿润：体表全部被汗湿润：B E Esksk=E Erswrsw+E Edifdif=wEwEmaxmaxB 接近热舒适

21、条件下的出汗潜热散热量接近热舒适条件下的出汗潜热散热量接近热舒适条件下的出汗潜热散热量接近热舒适条件下的出汗潜热散热量E Erswrsw=0.42(M W 58.2)=0.42(M W 58.2)B 皮肤湿润度皮肤湿润度皮肤湿润度皮肤湿润度 w=w=E Esksk/E/EmaxmaxB 皮肤湿扩散散热量皮肤湿扩散散热量皮肤湿扩散散热量皮肤湿扩散散热量JJ 没有排汗时没有排汗时没有排汗时没有排汗时E Edifdif=0.06 =0.06 E EmaxmaxJJ 有正常排汗时有正常排汗时有正常排汗时有正常排汗时E Edifdif=0.06(=0.06(E Emaxmax E Erswrsw)23人

22、体的潜热散热量：呼人体的潜热散热量：呼吸蒸发吸蒸发B 显热散热量显热散热量显热散热量显热散热量 C Cresres=0.0014M(34=0.0014M(34 t ta a)W/m)W/m2 2B 潜热散热量潜热散热量潜热散热量潜热散热量 E Eresres=0.0173M(5.867=0.0173M(5.867 Pa)W/mPa)W/m2 2 24人体的辐射散热人体的辐射散热B人体与外界的辐射换热方程人体与外界的辐射换热方程人体与外界的辐射换热方程人体与外界的辐射换热方程0.80.40.70.80.40.70.780.720.70.780.720.725人体散热、散湿量的人体散热、散湿量的影

23、响因素影响因素B 全热：主要决定于肌肉活动强度，受其它因全热：主要决定于肌肉活动强度，受其它因全热：主要决定于肌肉活动强度，受其它因全热：主要决定于肌肉活动强度，受其它因素影响在应用上可以忽略。素影响在应用上可以忽略。素影响在应用上可以忽略。素影响在应用上可以忽略。B 显热：决定于温度，随温度上升而减少。显热：决定于温度，随温度上升而减少。显热：决定于温度，随温度上升而减少。显热：决定于温度，随温度上升而减少。B 潜热潜热潜热潜热(散湿散湿散湿散湿)：决定于温度，随温度上升而增：决定于温度，随温度上升而增：决定于温度，随温度上升而增：决定于温度，随温度上升而增加。加。加。加。2627人体排汗率

24、人体排汗率 散湿量散湿量B 决决决决定定定定因因因因素素素素JJ 环环环环境境境境温温温温度度度度JJ 核核核核心心心心温温温温度度度度(代代代代谢谢谢谢率率率率)28人人体的体的温度感受系统温度感受系统B 2020世纪初发现人的皮肤世纪初发现人的皮肤世纪初发现人的皮肤世纪初发现人的皮肤上存在对冷敏感的区域上存在对冷敏感的区域上存在对冷敏感的区域上存在对冷敏感的区域“冷点冷点冷点冷点”和对热敏感的和对热敏感的和对热敏感的和对热敏感的区域区域区域区域“热点热点热点热点”B 人体各部位的冷点数目人体各部位的冷点数目人体各部位的冷点数目人体各部位的冷点数目明显多于热点明显多于热点明显多于热点明显多于

25、热点B 为什么人对冷更敏感？为什么人对冷更敏感？为什么人对冷更敏感？为什么人对冷更敏感？50mV50mV29人体各部位冷点和热点人体各部位冷点和热点分布密度分布密度(个个/cm2)参考文献：H.Hensel,Thermoreception and Temperature Regulation,London:Academic Press,198130冷、热感受器冷、热感受器B冷、热感受器存在于：冷、热感受器存在于：J外周温度感受器外周温度感受器 皮肤皮肤皮肤皮肤 粘膜粘膜粘膜粘膜 内脏内脏内脏内脏J中枢性温度敏感神经元中枢性温度敏感神经元脊髓脊髓脊髓脊髓延髓延髓延髓延髓脑干网状结构脑干网状结构脑

26、干网状结构脑干网状结构31冷、热感受器的位置冷、热感受器的位置32人体的体温调节系统人体的体温调节系统B 下丘脑具有调节代谢、体温和内分泌下丘脑具有调节代谢、体温和内分泌下丘脑具有调节代谢、体温和内分泌下丘脑具有调节代谢、体温和内分泌功能，前部主要促进散热来降温，后功能，前部主要促进散热来降温，后功能，前部主要促进散热来降温，后功能，前部主要促进散热来降温，后部促进产热抵御寒冷。部促进产热抵御寒冷。部促进产热抵御寒冷。部促进产热抵御寒冷。B 散热调节方式散热调节方式散热调节方式散热调节方式JJ 血管扩张，增加血流，提高表皮温度血管扩张，增加血流，提高表皮温度血管扩张，增加血流，提高表皮温度血管

27、扩张，增加血流，提高表皮温度JJ 出汗出汗出汗出汗B 御寒调节方式御寒调节方式御寒调节方式御寒调节方式JJ 血管收缩，减少血流，降低表皮温度血管收缩，减少血流，降低表皮温度血管收缩，减少血流，降低表皮温度血管收缩，减少血流，降低表皮温度JJ 通过冷颤增加代谢率通过冷颤增加代谢率通过冷颤增加代谢率通过冷颤增加代谢率33人体的体温调节系统人体的体温调节系统B 下丘脑前后部是相互制约起作用的，需要同下丘脑前后部是相互制约起作用的，需要同下丘脑前后部是相互制约起作用的，需要同下丘脑前后部是相互制约起作用的，需要同时利用核心温度和皮肤温度信号来决定调节时利用核心温度和皮肤温度信号来决定调节时利用核心温度

28、和皮肤温度信号来决定调节时利用核心温度和皮肤温度信号来决定调节方式。方式。方式。方式。34人的体温设定值随肌肉人的体温设定值随肌肉活动强度而改变活动强度而改变B 在体温调节系统正在体温调节系统正在体温调节系统正在体温调节系统正常工作时，增加环常工作时，增加环常工作时，增加环常工作时，增加环境温度并不能提高境温度并不能提高境温度并不能提高境温度并不能提高人体的核心温度人体的核心温度人体的核心温度人体的核心温度（直肠温度）。（直肠温度）。（直肠温度）。（直肠温度）。B 只有改变代谢率才只有改变代谢率才只有改变代谢率才只有改变代谢率才能改变人体核心温能改变人体核心温能改变人体核心温能改变人体核心温度

29、。度。度。度。35体温调节系统的工作原理体温调节系统的工作原理36热感觉热感觉B 研究方法：心理学研究方法：心理学研究方法：心理学研究方法：心理学B 定义：人对周围环境定义：人对周围环境定义：人对周围环境定义：人对周围环境“冷冷冷冷”“”“热热热热”的主观描的主观描的主观描的主观描述。述。述。述。B 特点：尽管人描述环境的冷热，实际上只能特点：尽管人描述环境的冷热，实际上只能特点：尽管人描述环境的冷热，实际上只能特点：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。所以感觉到自己皮肤下神经末梢的温度。所以感觉到自己皮肤下神经末梢的温度。所以感觉到自己皮肤下神经末梢的温度。所以“

30、冷冷冷冷”“”“热热热热”与感受者的身体状态有关，不是与感受者的身体状态有关，不是与感受者的身体状态有关，不是与感受者的身体状态有关，不是完全客观的。完全客观的。完全客观的。完全客观的。B“中性中性中性中性”的定义：不冷不热，人用于体温调的定义：不冷不热，人用于体温调的定义：不冷不热，人用于体温调的定义：不冷不热，人用于体温调节消耗的能量最小。节消耗的能量最小。节消耗的能量最小。节消耗的能量最小。37感觉热感觉热感觉热感觉热 感觉冷感觉冷感觉冷感觉冷热感觉的影响因素热感觉的影响因素B 冷热刺激的存在冷热刺激的存在冷热刺激的存在冷热刺激的存在B 刺激的延续时间刺激的延续时间刺激的延续时间刺激的延

31、续时间B 人体原有的状态人体原有的状态人体原有的状态人体原有的状态38热感觉的适应性热感觉的适应性283032343638402830323436384039核心温度对热感觉的影响核心温度对热感觉的影响温暖温暖温暖温暖热！热！热！热！核心温度作用核心温度作用核心温度作用核心温度作用中性中性中性中性皮肤温度作用皮肤温度作用皮肤温度作用皮肤温度作用40热感觉的测量：问卷调查热感觉的测量：问卷调查41什么是热舒适什么是热舒适?观点观点1：舒适中性舒适中性?42什么是热舒适什么是热舒适?观点观点2：舒适中性舒适中性舒适产生于不适的消除过程中。舒适产生于不适的消除过程中。“舒适舒适”比比“中性中性”更主

32、观。更主观。Cool&Cool&Comfort!Comfort!43热舒适与热中性的背离热舒适与热中性的背离体温过低体温过低体温过低体温过低体温过高体温过高体温过高体温过高体温正常体温正常体温正常体温正常手的温度手的温度手的温度手的温度()很不愉快很不愉快很不愉快很不愉快正常正常正常正常很愉快很愉快很愉快很愉快44影响热舒适的因素影响热舒适的因素B空气湿度空气湿度B垂直温差垂直温差B气流与吹风感气流与吹风感B辐射不均匀性辐射不均匀性B年龄、性别、季节、人种年龄、性别、季节、人种45空气湿度空气湿度B 中性热环境中，为什么潮湿的空气使人中性热环境中，为什么潮湿的空气使人中性热环境中，为什么潮湿的

33、空气使人中性热环境中，为什么潮湿的空气使人不舒服？不舒服？不舒服？不舒服？B 空气湿度对人体排汗量有影响吗？空气湿度对人体排汗量有影响吗？空气湿度对人体排汗量有影响吗？空气湿度对人体排汗量有影响吗？B 在皮肤没有完全湿润的情况下，增加空气在皮肤没有完全湿润的情况下，增加空气在皮肤没有完全湿润的情况下，增加空气在皮肤没有完全湿润的情况下，增加空气湿度会减少人体散热量吗？湿度会减少人体散热量吗？湿度会减少人体散热量吗？湿度会减少人体散热量吗？B 潮湿为什么不舒服？潮湿为什么不舒服？潮湿为什么不舒服？潮湿为什么不舒服？B 皮肤湿润度增高皮肤湿润度增高皮肤湿润度增高皮肤湿润度增高皮肤黏着性增加皮肤黏着

34、性增加皮肤黏着性增加皮肤黏着性增加不适不适不适不适46垂直温差垂直温差B 尽管受试者处于热中性状态，头足温差仍然尽管受试者处于热中性状态，头足温差仍然尽管受试者处于热中性状态，头足温差仍然尽管受试者处于热中性状态，头足温差仍然使人感到不舒适。使人感到不舒适。使人感到不舒适。使人感到不舒适。202847垂直温差垂直温差48垂直温差垂直温差BB ASHRAEHandbookASHRAEHandbook：地板温度和不满意度的关系地板温度和不满意度的关系地板温度和不满意度的关系地板温度和不满意度的关系49气流与气流与吹风感吹风感draughtB 定义：人体所不希望的局部降温定义：人体所不希望的局部降温

35、B但在但在“中性热中性热”环境下吹风往往是愉快环境下吹风往往是愉快的的B其它不舒适的原因其它不舒适的原因JJ 局部压力干扰局部压力干扰局部压力干扰局部压力干扰J 冷颤出现冷颤出现冷颤出现冷颤出现50有效送风温度有效送风温度(有效吹风感有效吹风感)B影响吹风感的因素：气流速度及温度、人体影响吹风感的因素：气流速度及温度、人体影响吹风感的因素：气流速度及温度、人体影响吹风感的因素：气流速度及温度、人体所处的热状态、气流的分布状态所处的热状态、气流的分布状态所处的热状态、气流的分布状态所处的热状态、气流的分布状态B针对气流引起的吹风感评价，反映了气流速针对气流引起的吹风感评价，反映了气流速针对气流引

36、起的吹风感评价，反映了气流速针对气流引起的吹风感评价，反映了气流速度和空气温度的共同作用度和空气温度的共同作用度和空气温度的共同作用度和空气温度的共同作用B 霍顿霍顿霍顿霍顿19381938年的实验，里德伯格尔等年的实验，里德伯格尔等年的实验，里德伯格尔等年的实验，里德伯格尔等19491949年总年总年总年总结，内文斯结，内文斯结，内文斯结，内文斯19711971年提出公式：年提出公式：年提出公式：年提出公式：(T Tj j-T Ta a)-8()-8(v v-0.15)-0.15)B 舒适标准为：舒适标准为：舒适标准为：舒适标准为：-1.7-1.7 1.11.1，v v0.35m/s0.35

37、m/sB 现用于风口性能评价的现用于风口性能评价的现用于风口性能评价的现用于风口性能评价的ADPIADPI指标指标指标指标51辐射不均匀性辐射不均匀性B 向量辐射温度：向量辐射温度：向量辐射温度：向量辐射温度：室内两部分的平均室内两部分的平均室内两部分的平均室内两部分的平均壁面温度差壁面温度差壁面温度差壁面温度差 TvTv=FpcFpc(TcTc-T)-T)B 向量辐射温度超向量辐射温度超向量辐射温度超向量辐射温度超过过过过1010，人就感到，人就感到，人就感到，人就感到不舒适不舒适不舒适不舒适52辐射不均匀性辐射不均匀性B 辐射吹风感：房间辐射吹风感：房间辐射吹风感：房间辐射吹风感：房间内局

38、部低温辐射导内局部低温辐射导内局部低温辐射导内局部低温辐射导致致致致人体所不希望人体所不希望的局部降温的局部降温B 面对冷表面的平均面对冷表面的平均面对冷表面的平均面对冷表面的平均辐射温度比其它部辐射温度比其它部辐射温度比其它部辐射温度比其它部分部分的平均辐射分部分的平均辐射分部分的平均辐射分部分的平均辐射温度低温度低温度低温度低 8K8K以上，以上，以上，以上，将使人感到不舒适将使人感到不舒适将使人感到不舒适将使人感到不舒适8K8K53其它因素：其它因素：Fanger的实验结论的实验结论B 人种：非洲人比北欧人喜欢热环境吗？人种：非洲人比北欧人喜欢热环境吗？人种：非洲人比北欧人喜欢热环境吗？

39、人种：非洲人比北欧人喜欢热环境吗？JJ 热舒适感觉一样，只是热带人对热环境有较强热舒适感觉一样，只是热带人对热环境有较强热舒适感觉一样，只是热带人对热环境有较强热舒适感觉一样，只是热带人对热环境有较强适应力，寒带人对冷环境有较强适应力。适应力，寒带人对冷环境有较强适应力。适应力，寒带人对冷环境有较强适应力。适应力，寒带人对冷环境有较强适应力。B 年龄：老年人比年轻人更喜欢热环境吗？年龄：老年人比年轻人更喜欢热环境吗？年龄：老年人比年轻人更喜欢热环境吗？年龄：老年人比年轻人更喜欢热环境吗？JJ 不是，只是老年人活动量小。不是，只是老年人活动量小。不是，只是老年人活动量小。不是，只是老年人活动量小

40、。B 性别：女性比男性更喜欢热环境吗？性别：女性比男性更喜欢热环境吗？性别：女性比男性更喜欢热环境吗？性别：女性比男性更喜欢热环境吗？JJ 不是，只是女性喜欢穿较轻薄的衣服。不是，只是女性喜欢穿较轻薄的衣服。不是，只是女性喜欢穿较轻薄的衣服。不是，只是女性喜欢穿较轻薄的衣服。B 季节和一天中的时间会影响热舒适感吗？季节和一天中的时间会影响热舒适感吗？季节和一天中的时间会影响热舒适感吗？季节和一天中的时间会影响热舒适感吗？JJ 尽管人体温有波动，但热舒适感没有明显变化尽管人体温有波动，但热舒适感没有明显变化尽管人体温有波动，但热舒适感没有明显变化尽管人体温有波动，但热舒适感没有明显变化54热感觉

41、投票和热舒适投票热感觉投票和热舒适投票BThermalComfortVote&ThermalSensationThermalComfortVote&ThermalSensationVoteVote55第二节第二节人体对稳态热环境的人体对稳态热环境的反应描述反应描述理论建立者：理论建立者：P.O.FangerB 热舒适方程热舒适方程热舒适方程热舒适方程令人体热平衡方程中蓄热率令人体热平衡方程中蓄热率令人体热平衡方程中蓄热率令人体热平衡方程中蓄热率 S S0 0，得出：得出：得出：得出：(M-WM-W)=)=f fcl cl h hc c (t tcl cl-t ta a)+3.96+3.96 1

42、010-8-8 f fcl cl(t tcl cl+273)+273)4 4 (+(+273)273)4 4+3.055.733+3.055.733 0.007(0.007(MM W W)P Pa a+0.42(+0.42(MM W W 58.2)58.2)+1.73+1.73 1010-2-2 M M(5.867(5.867 P Pa a)+0.0014)+0.0014MM(34(34 t ta a )对流散热对流散热辐射散热辐射散热汗液蒸发散热汗液蒸发散热呼吸潜热和显热散热呼吸潜热和显热散热皮肤扩散蒸发散热皮肤扩散蒸发散热56预测平均评价预测平均评价PMV(PredictedMeanVot

43、e)PMV=(0.303ePMV=(0.303e0.036M0.036M+0.0275)TL+0.0275)TL=(0.303e=(0.303e0.036M0.036M+0.0275)+0.0275)MW3.055.7330.007(MW)PMW3.055.7330.007(MW)Pa a 0.42(M0.42(M WW 58.15)1.7358.15)1.73 1010-2 2M(5.867M(5.867 P Pa a)f fcl cl h hc c(t tcl cl t ta a)0.0014M(34)0.0014M(34 t ta a)3.963.96 1010-8-8 f fcl cl

44、(t tcl cl+273)+273)4 4 (+273)(+273)4 4S S57PMV指标的指标的7级分度级分度B 分度方法和分度方法和分度方法和分度方法和TSVTSV基本一致基本一致基本一致基本一致B PMVPMV指标只代表了同一环境下绝大多数人的感指标只代表了同一环境下绝大多数人的感指标只代表了同一环境下绝大多数人的感指标只代表了同一环境下绝大多数人的感觉，不能代表所有个人的感觉。觉，不能代表所有个人的感觉。觉，不能代表所有个人的感觉。觉，不能代表所有个人的感觉。58预测不满意百分比预测不满意百分比PPD(PredictedPercentDissatisfied)B PPDPPD是通

45、过概率分析确定某环境条件下人群不是通过概率分析确定某环境条件下人群不是通过概率分析确定某环境条件下人群不是通过概率分析确定某环境条件下人群不满意的百分数满意的百分数满意的百分数满意的百分数 PPDPPD10095exp(0.03353PMV10095exp(0.03353PMV4 4+0.2179+0.2179PMVPMV2 2)即便达到即便达到即便达到即便达到 PMVPMV0 0，仍然有仍然有仍然有仍然有5 5的的的的人不满意。人不满意。人不满意。人不满意。59热舒适方程与热舒适方程与PMV指标指标特点总结特点总结B只适用于接近热舒适的状态（只适用于接近热舒适的状态（只适用于接近热舒适的状态

46、（只适用于接近热舒适的状态（t tsksk和和和和E Erswrsw与环境与环境与环境与环境温度完全无关），所以变量中除由人体活动温度完全无关），所以变量中除由人体活动温度完全无关），所以变量中除由人体活动温度完全无关），所以变量中除由人体活动强度确定的代谢率外只有外部参数。强度确定的代谢率外只有外部参数。强度确定的代谢率外只有外部参数。强度确定的代谢率外只有外部参数。B 舒适程度由对热中性的偏移程度确定，与偏舒适程度由对热中性的偏移程度确定，与偏舒适程度由对热中性的偏移程度确定，与偏舒适程度由对热中性的偏移程度确定，与偏移的时间长短没有关系，与人体的热状态变移的时间长短没有关系，与人体的热状

47、态变移的时间长短没有关系，与人体的热状态变移的时间长短没有关系，与人体的热状态变化没有关系。化没有关系。化没有关系。化没有关系。B PMVPMV的计算是完全客观的，但指标的含义却的计算是完全客观的，但指标的含义却的计算是完全客观的，但指标的含义却的计算是完全客观的，但指标的含义却是由主观感觉统计确定的。是由主观感觉统计确定的。是由主观感觉统计确定的。是由主观感觉统计确定的。60在曼谷在曼谷在曼谷在曼谷、新加坡、新加坡、新加坡、新加坡、AthensAthens、布里斯班做的布里斯班做的布里斯班做的布里斯班做的 32003200组组组组非空调环境的测试结果：非空调环境的测试结果：非空调环境的测试结

48、果：非空调环境的测试结果：PMVPMV与实际与实际与实际与实际TSVTSV的偏差。的偏差。的偏差。的偏差。61其它稳态热反应评价其它稳态热反应评价指标指标：(1)有效温度有效温度ETBB 19191919开始研究，开始研究，开始研究，开始研究，19671967前的前的前的前的ASHRAEASHRAE手册采用手册采用手册采用手册采用BB 有效温度有效温度有效温度有效温度ETET定义：定义：定义：定义：“这是一个将干球温度、湿这是一个将干球温度、湿这是一个将干球温度、湿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度、空气流速对人体温暖感或冷感的影响综合度、空气流速对人体温暖感或冷

49、感的影响综合度、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。它在数值上等于成一个单一数值的任意指标。它在数值上等于成一个单一数值的任意指标。它在数值上等于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。产生相同感觉的静止饱和空气的温度。产生相同感觉的静止饱和空气的温度。产生相同感觉的静止饱和空气的温度。”BB 对于正常穿着：对于正常穿着：对于正常穿着：对于正常穿着：ET=0.492TET=0.492Ta a+0.19P+0.19Pa a+6.47+6.47BB 对于半裸者对于半裸者对于半裸者对于半裸者:(:(二式条件均为二式条件均为二式条件均为二式条

50、件均为 v va a0.15m/s)0.15m/s)ET=(0.944TET=(0.944Ta a+0.056T+0.056Twbwb)/1+0.22(T)/1+0.22(Ta a-T-Twbwb)BB 缺点：低温条件下湿度的影响不准确缺点：低温条件下湿度的影响不准确缺点：低温条件下湿度的影响不准确缺点：低温条件下湿度的影响不准确62(1)有有效效温温度度ET诺诺谟谟图图风速风速(m/s)干干球球温温度度()普通衣着，普通衣着，普通衣着，普通衣着，坐姿轻劳动坐姿轻劳动坐姿轻劳动坐姿轻劳动条件。条件。条件。条件。湿湿球球温温度度()63(2)新有效温度新有效温度ET*(Gagge)B ASHRA