【正文】 這說(shuō)明即使室內(nèi)熱環(huán)境為最佳熱舒適狀態(tài)，仍還有5%的人感到不滿意。當(dāng)L等于0時(shí)，人體處于熱舒適狀態(tài)下。在這種大的范圍內(nèi)僅有一個(gè)小范圍可看作是舒適的。然而在可以保持熱平衡的環(huán)境變動(dòng)范圍內(nèi)，僅有一個(gè)狹窄的熱舒適范圍。此指標(biāo)把室內(nèi)氣溫、空氣濕度和平均輻射溫度三個(gè)參數(shù)的作用效果綜合成了一個(gè)綜合指標(biāo)。這就是環(huán)境綜合指標(biāo)和舒適度指標(biāo)的理論基礎(chǔ)(32)。冷風(fēng)感（draft） 一個(gè)人雖然在整體上可能感覺(jué)身體處于熱中性，但是由于空氣流動(dòng)而引起的局部冷卻也會(huì)使人感到不舒服。McIntyre、Fanger[37]等人對(duì)由于不對(duì)稱熱輻射所造成的不舒適性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。人體長(zhǎng)期處于中性穩(wěn)態(tài)的熱環(huán)境中并非對(duì)人體健康有利，人體接受適當(dāng)?shù)拇碳な怯幸嬗诮】档摹榉奖阌?jì)算，Gagge引入Icl的概念用以說(shuō)明著裝人體通過(guò)皮膚向衣服外層散熱的總傳熱阻力。此結(jié)論不適用于有高溫輻射源的情況。通常認(rèn)為應(yīng)該避免濕度極高或極低的環(huán)境條件，但從熱舒適的觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)，并無(wú)證據(jù)證明這一點(diǎn)，不過(guò)極端條件能引起其它一些不希望出現(xiàn)的副作用，如在高濕度時(shí)產(chǎn)生的“潮濕感”及低濕度時(shí)出現(xiàn)的粘膜干燥現(xiàn)象。人處于室內(nèi)，室內(nèi)各物體表面跟人體之間存在輻射熱交換，平均輻射溫度即室內(nèi)與人體輻射換熱有影響的各表面溫度的平均值，可用黑球溫度計(jì)測(cè)量并換算求得。空氣溫度和平均輻射溫度影響著人體通過(guò)對(duì)流及輻射的干熱交換。與熱感覺(jué)相比，顯汗對(duì)濕度及氣流速度特別敏感，并總是隨濕度的增加而提高，隨氣流速度的增加而減少。另有研究發(fā)現(xiàn)，新陳代謝率隨著溫度的提高而一致地增加。在此情況下，皮膚溫度就穩(wěn)定于一定的水平，此水平?jīng)Q定于新陳代謝供熱量。當(dāng)環(huán)境溫度低于舒適區(qū)時(shí)，皮膚溫度可作為衡量生理的及感覺(jué)的冷應(yīng)力的一種客觀指標(biāo)。米納德（Minard）及科普曼（Copman）對(duì)此曾做過(guò)總結(jié)：在溫和的環(huán)境條件下且新陳代謝率為恒量時(shí)，直腸溫度不受環(huán)境溫度變化的影響。在衣著單薄且為休息的條件下，當(dāng)氣溫約為25℃時(shí)開始主動(dòng)排汗。二．排汗不論在炎熱條件下還是在舒適環(huán)境中工作時(shí)，通過(guò)排汗達(dá)到蒸發(fā)散熱的調(diào)節(jié)是人體熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)中主要的熱調(diào)節(jié)機(jī)能。由于血管的舒張而增大了皮下層的血流量，從體內(nèi)核心組織帶給皮膚大量的熱，而血管收縮時(shí)，這種熱轉(zhuǎn)移隨即減少。雖然人體表面的熱交換取決于皮膚與環(huán)境之間的溫度差及水蒸汽壓力差等物理因素，但人體還是能夠靠各種生理系統(tǒng)和舉止形態(tài)的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)來(lái)主動(dòng)控制這種熱交換，從而維持熱平衡。20%的范圍內(nèi)。某種紡織品本身的熱阻力首先依賴于該紡織品內(nèi)每一層的厚度和孔隙值，而空氣中濕度變化引起紡織品含濕率的改變對(duì)傳熱阻力只有很小的影響。 (216)[30]其中，Eres—潛在的呼吸熱損失，w/m178。浸入服裝然后蒸發(fā)的汗液從服裝中吸取熱量從而產(chǎn)生了這種冷卻效應(yīng)，在勞動(dòng)強(qiáng)度變大、環(huán)境變暖、相對(duì)濕度減小時(shí)，這種效應(yīng)顯著增強(qiáng)。皮膚濕潤(rùn)度w是指皮膚的實(shí)際蒸發(fā)熱損失與在相同的環(huán)境中皮膚能夠達(dá)到的最大蒸發(fā)熱損失Emax(當(dāng)w=1時(shí))之比，即人體皮膚被水分覆蓋面積的相應(yīng)百分率。k4)；fcl—著衣體表面積與裸體體表面積之比值；feff—有效輻射區(qū)域系數(shù)，即著裝體有效輻射區(qū)域與著裝體體表面積之比值。 衣服表面平均溫度，℃。各種活動(dòng)狀態(tài)的估算M值見(jiàn)表()。在正常條件下，人體表面要比周圍環(huán)境溫暖一些，其熱量的散失主要通過(guò)三種途徑:與周圍空氣之間的對(duì)流換熱、血管的舒張和收縮、汗腺分泌和發(fā)顫等，人體有能力在相當(dāng)大的環(huán)境變動(dòng)范圍內(nèi)維持熱平衡，而在這個(gè)較大的范圍內(nèi)僅有一個(gè)小的區(qū)域可以認(rèn)為是舒適的。這一模型是以以下假設(shè)為基礎(chǔ)的：人體皮膚層的熱傳導(dǎo)忽略不計(jì)；人體各部分的溫度都是均勻一致的（內(nèi)層為tcr，外層為tsk）；人體新陳代謝熱是在中心層產(chǎn)生的?！?，h=hr+hc；著衣體表面積與裸體體表面積之比值。； —人體呼吸總散熱量，W/m178。因此，要想更深層次地研究人體熱舒適環(huán)境的要求，應(yīng)該從人體與周圍環(huán)境的熱濕交換過(guò)程開始，結(jié)合人體生理調(diào)節(jié)過(guò)程，研究人體熱舒適環(huán)境的要求。由于我國(guó)在人體熱舒適性研究領(lǐng)域的起步較晚，為了創(chuàng)建有關(guān)人體熱舒適性的一系列標(biāo)準(zhǔn)和指標(biāo)，我們必須從基礎(chǔ)工作做起。而我國(guó)地域遼闊，各地氣候條件、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、文化、生活習(xí)慣等差異顯著，因此傳統(tǒng)上全國(guó)各地通用一個(gè)固定的室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度指標(biāo)是不利于舒適和節(jié)能的，有必要結(jié)合各地不同的氣候特征及文化、生活習(xí)慣分析其相應(yīng)的熱舒適要求，據(jù)此來(lái)制定相應(yīng)的室內(nèi)舒適溫度標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)實(shí)際熱環(huán)境狀態(tài)和人們對(duì)熱環(huán)境所期望的狀態(tài)相符時(shí)，人們就會(huì)對(duì)該環(huán)境感到滿意。從長(zhǎng)時(shí)間來(lái)看，被攝入食物的發(fā)熱量應(yīng)該等于總的新陳代謝能量；從短時(shí)間來(lái)看，食物的攝入能引起身體內(nèi)部發(fā)熱量的增加。我國(guó)夏熱冬冷地區(qū)缺少供暖系統(tǒng)導(dǎo)致了該地區(qū)的人們?cè)诙於计毡榇┒鄬右路?。如今在世界各地所沿用的熱舒適性標(biāo)準(zhǔn)也都是根據(jù)在西方國(guó)家所做的研究工作而建立起來(lái)的，而各地對(duì)于這些標(biāo)準(zhǔn)例如ASHRAE　Standard 551992的使用并沒(méi)有考慮不同地區(qū)建筑形式的不同、氣候的不同、種族的不同等等因素。這說(shuō)明所調(diào)查的人群特別是中國(guó)北方居民對(duì)熱的承受能力比預(yù)測(cè)值要高一些。另外，還有Gagge教授提出的新有效溫度指標(biāo)（ET﹡）和標(biāo)準(zhǔn)有效溫度（SET﹡），這類模型共同的特點(diǎn)是：他們認(rèn)為環(huán)境參數(shù)不隨時(shí)間改變，而且把人體看作是外界熱刺激的被動(dòng)接受者。純物理方法并不考慮人體本身對(duì)熱或冷的反應(yīng)，且不論及不舒適的感覺(jué)。這些表明天津人對(duì)熱環(huán)境的要求相對(duì)于其它地方低一些，對(duì)熱環(huán)境更容易滿足[21]。有關(guān)中性溫度與期望溫度之間的區(qū)別和聯(lián)系也有許多著作論述過(guò)。關(guān)于工作效率與人體舒適度的關(guān)系，即行為與舒適的關(guān)系，許多學(xué)者在實(shí)驗(yàn)室以及在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)人體熱舒適性對(duì)效率的影響做了很多研究，研究結(jié)果也并不完全一致。但對(duì)于這些非熱因素的影響作用，雖有許多學(xué)者做過(guò)大量深入的研究，結(jié)論卻不盡相同?？諝鉂穸瓤梢灾苯踊蜷g接地從多個(gè)方面影響人體舒適感，例如影響人體與外界的熱交換、人體熱感覺(jué)、皮膚濕度、衣服的質(zhì)地感以及空氣品質(zhì)和人體健康等。經(jīng)過(guò)各種實(shí)驗(yàn)研究，研究人員已在該領(lǐng)域得出了一些重要的結(jié)論，并制定了一系列的有關(guān)人體熱舒適性的標(biāo)準(zhǔn)和指標(biāo)，如ASHRAE Standard 551992,ISO7730等。在第二次世界大戰(zhàn)期間，研究工作大部分集中于軍隊(duì)中得熱病防止方面，戰(zhàn)后一段時(shí)期所闡述系統(tǒng)的大部分熱應(yīng)力指標(biāo)至今仍被普遍采用，在這期間也引進(jìn)了心理學(xué)的研究方法。 Adaptive thermal fort model。=）其中，Tn熱中性溫度，℃；to室外平均空氣溫度，℃；確立夏熱冬冷地區(qū)適應(yīng)性熱舒適溫度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)是改善居住建筑室內(nèi)熱環(huán)境狀況，降低建筑能耗，發(fā)展可持續(xù)建筑的迫切需要。我國(guó)夏熱冬冷地區(qū)夏季炎熱、冬季寒冷。因此，從適應(yīng)性的觀點(diǎn)來(lái)看，傳統(tǒng)上的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，室內(nèi)設(shè)定溫度為一固定點(diǎn)，且沒(méi)有考慮人的主動(dòng)控制調(diào)節(jié)能力是不恰當(dāng)?shù)?。　?。合募局饕獮殚_窗通風(fēng)、使用電風(fēng)扇、空調(diào)等設(shè)備以及減少著衣量，而冬季的主要控制措施為增加衣服的數(shù)量及厚度，從而加大衣服的熱阻；改變著衣量是適應(yīng)溫度變化的主要調(diào)節(jié)措施，,著衣量的季節(jié)性特點(diǎn)顯著。=）The variable temperature standard based on the adaptive model does not increase disfort and allows significant reductions in energy consumption in buildings. It is necessary for adaptive fort temperature to improve the indoor thermal conditions and reduce energy consumption. According to the relationship between fort temperature and the outdoor temperature can be used to help design fortable and sustainable building, help the designer to juge whether passive heating and/or cooling are a possibility in the climate under consideration. Keywords: Hot summer and cold winter region。1913年，希爾提出頭宜涼、腳宜熱、輻射熱與氣流應(yīng)有變化、相對(duì)濕度要適中的人體舒適標(biāo)準(zhǔn)的建議[1]。從此，旨在認(rèn)識(shí)人體舒適的研究工作的規(guī)模便日益擴(kuò)大，研究的領(lǐng)域也從環(huán)境的熱感覺(jué)問(wèn)題擴(kuò)展到涉及整個(gè)的熱刺激領(lǐng)域。 Fanger教授指出影響熱舒適性的最重要的幾個(gè)參數(shù)是：人體的活動(dòng)量、衣服熱阻、空氣溫度、平均輻射溫度、室內(nèi)空氣相對(duì)濕度和空氣流速[4]。Nevins推薦夏季相對(duì)濕度應(yīng)小于60%，主要是考慮相對(duì)濕度太大，霉菌滋生快會(huì)惡化空氣品質(zhì)而降低人體的舒適程度[8]。有關(guān)地區(qū)差別對(duì)人體舒適度的影響的問(wèn)題也有不少論述。而這些結(jié)論只用于進(jìn)行短期工作的人[14]。清華大學(xué)賈慶賢調(diào)查了106人在不同環(huán)境下對(duì)吹風(fēng)的不同主觀感受，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)生活中人們對(duì)隨機(jī)及不確定的自然風(fēng)的感受與對(duì)單調(diào)的機(jī)械風(fēng)的感受有較大的不同[20]。雖然人體熱舒適問(wèn)題的研究是建筑科學(xué)領(lǐng)域最早的研究課題之一，無(wú)論在理論上還是在實(shí)際應(yīng)用上都已經(jīng)相對(duì)比較成熟，但是在該研究領(lǐng)域中目前還是存在著不少的問(wèn)題。對(duì)于室內(nèi)氣候因素引起的生理反應(yīng)和感覺(jué)反映的熱環(huán)境舒適性指標(biāo)，前人已做過(guò)不少研究，自從空調(diào)節(jié)能受到重視以來(lái)，熱舒適評(píng)價(jià)指標(biāo)的研究及其應(yīng)用力圖與空調(diào)節(jié)能相聯(lián)系。行為調(diào)節(jié)可劃分為個(gè)人調(diào)節(jié)（如增減著衣量）、技術(shù)調(diào)節(jié)（如打開或關(guān)掉空調(diào)）和文化習(xí)慣（如在熱天午睡以降低新陳代謝率）；生理適應(yīng)是由于生理反應(yīng)使在熱環(huán)境下的暴露因素逐漸適應(yīng)的所有生理改變，生理適應(yīng)可劃分為遺傳適應(yīng)（兩代之間的）和環(huán)境適應(yīng)（在個(gè)人的生命期內(nèi)）；心理適應(yīng)是根據(jù)過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)或期望而導(dǎo)致感官反應(yīng)的改變，從而導(dǎo)致個(gè)人舒適最佳值和相應(yīng)的溫度調(diào)節(jié)裝置設(shè)定值大不相同。但這些參數(shù)的資料往往不夠準(zhǔn)確，建筑物或其中任意空間的用途可能以完全不能預(yù)知的方式改變，人們?cè)谏砑皞€(gè)人的適應(yīng)力變化輻度也很大；此外，如象能源價(jià)格這樣一些經(jīng)濟(jì)因素，不但影響人們對(duì)熱感覺(jué)的評(píng)價(jià)，也影響人們的行為習(xí)慣。衣服熱阻是熱舒適性方程的重要參數(shù)，因此在應(yīng)用熱舒適性方程時(shí)必須考慮由于在特定的地方穿衣習(xí)慣不同而引起衣服熱阻的差別。這么大的衣服熱阻會(huì)導(dǎo)致人們處于12℃的環(huán)境中時(shí)他們也會(huì)覺(jué)得舒服。在美國(guó)和歐洲國(guó)家，人們的食物以蛋、肉（尤其是牛肉）為主，在這些食物中蛋白質(zhì)的含量都很高；而中國(guó)人的食物中則含較多的碳水化合物。以上的論述表明，由于地域氣候條件、人種、生活習(xí)慣、社會(huì)背景等條件的不同，人們對(duì)熱舒適的要求也是不同的。這也正是本課題研究的目的所在。從宏觀角度上看，當(dāng)人體內(nèi)部產(chǎn)生熱量及人體與周圍環(huán)境的熱濕交換等過(guò)程達(dá)到平衡，并且使平衡處于健康狀況，這時(shí)人體的感受是舒適的。這里把人體的中心和人體的皮膚看成是一個(gè)整體，不考慮人體發(fā)顫、血管收縮和擴(kuò)張等人體自身的調(diào)節(jié)機(jī)制。 —人體皮膚的顯熱散熱量，W/m178。這一模型由蓋奇等提出。；人體皮膚的蓄熱率，W/m178。 ，1立升標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)氧氣的動(dòng)力學(xué)常數(shù)，w(1)對(duì)流換熱空氣以一定的流速經(jīng)過(guò)人體，可帶走一部分熱量?！?)，計(jì)算公式為: （27）[30](2)輻射換熱任何物體都發(fā)出熱輻射，發(fā)射的物體也吸收外界輻射，所有物體都處于與周圍環(huán)境進(jìn)行的輻射能量交換中，在大多數(shù)情況下，人所活動(dòng)的房間內(nèi)表面是處于相當(dāng)均勻的溫度之下的，所以輻射環(huán)境可以用平均輻射溫度加以描述。Pa）/w； he—蒸發(fā)換熱系數(shù)（類似于hc）,w/( m178。).汗的產(chǎn)生和蒸發(fā)是人體最有效的溫度控制機(jī)能。理論上當(dāng)人體能進(jìn)行正常的自身調(diào)節(jié)時(shí)，但是在實(shí)際情況中。； M—新陳代謝產(chǎn)熱量，w/m178。k/w，此數(shù)值近似代表著便衣及普通內(nèi)衣的熱阻Rcl ,用clo表示的衣服熱阻值為Icl=Rcl/ (clo) 。下面的公式給出了各件衣服的熱阻與套裝總熱阻的關(guān)系：男子 女子 （218）[33]式中， Ip為單件衣服熱阻的估計(jì)值。即血管的舒張與收縮的調(diào)節(jié)控制。當(dāng)人體處在寒冷環(huán)境中時(shí)，由于血管的收縮作用，盡管此時(shí)體溫與皮膚溫度有較大的溫差，但因?yàn)檫@時(shí)表皮層的傳熱率低，使人體能避免過(guò)量的熱耗及體溫的下降；同時(shí)，因皮膚溫度較低，由皮膚傳至外部環(huán)境的熱量也減少了。當(dāng)由于對(duì)流及輻射引起的干熱耗加上無(wú)感覺(jué)汗的蒸發(fā)所散發(fā)的熱量低于產(chǎn)熱量時(shí)，即開始出汗。此反應(yīng)一方面決定于產(chǎn)熱率，另一方面也決定于人體毛孔至皮膚以及皮膚至環(huán)境的熱轉(zhuǎn)移量之間的相互作用。在人體的任一特定部位，其皮膚溫度是由核心至該處皮膚的熱流與由該處皮膚至環(huán)境的散熱之間的局部平衡條件所決定的。在舒適條件下，皮膚干燥，蒸發(fā)散熱率僅受汗液分泌率的限制而不受空氣蒸發(fā)力的限制。在寒冷應(yīng)力下，可發(fā)生無(wú)意識(shí)的寒顫而新陳代謝率可升至舒適水平的2～3倍。史蒂文斯（Stevens）等人曾研究了熱觸感并發(fā)現(xiàn)： (213) (214)式中，W—主觀的溫?zé)岣?；t——溫度刺激；℃——對(duì)于溫?zé)岬挠|覺(jué)臨界溫度；C——主觀的寒冷感覺(jué)；31℃——對(duì)于寒冷的觸覺(jué)臨界溫度。在生理學(xué)上認(rèn)為人處于舒適狀態(tài)時(shí)，人體的熱調(diào)節(jié)機(jī)能處于最低活動(dòng)狀態(tài)。因?yàn)檫@些儀器實(shí)際上測(cè)出來(lái)的溫度并不是室內(nèi)空氣溫度，而是介于空氣溫度與平均輻射溫度之間的一個(gè)值?？諝獾臐穸葘?duì)施加于人體的熱負(fù)荷并無(wú)直接影響，但它決定著空氣的蒸發(fā)力因而也決定著排汗的散熱效率，從而直接或間接地影響人體舒適度。當(dāng)空氣溫度高于皮膚溫度時(shí)，增加氣流速度會(huì)由于對(duì)流傳熱系數(shù)的增大而增加人從環(huán)境的得熱量。定義為lmet,作為測(cè)量人體活動(dòng)量的基本單位，任何活動(dòng)量都可除以58w/m178。Gagge指出，瞬時(shí)熱在由中和點(diǎn)向冷環(huán)境或熱環(huán)境改變時(shí)，正象穩(wěn)態(tài)條件下一樣，熱感覺(jué)變化與實(shí)際皮膚溫度和出汗率有關(guān)。 McIntyre 等人研究結(jié)果表明，在低風(fēng)速和衣著標(biāo)準(zhǔn)的人的普通室內(nèi)條件下，并假定室內(nèi)主要部分是舒適