【正文】 二．預(yù)測(cè)不滿意率PPD預(yù)測(cè)不滿意率（PPD）指標(biāo)用來表示對(duì)熱環(huán)境不滿意的百分?jǐn)?shù)。式中，Pa蒸汽分壓力，mmHg；ta空氣溫度，（℃）；tcl衣服表面的平均溫度，（℃）；tmrt平均輻射溫度，（℃）；hc對(duì)流散熱系數(shù)，w/(m2冷的地板是熱不舒適的潛在根源，尤其對(duì)坐著工作的人，由于缺少活動(dòng)，腳的溫度將逐漸降低至空氣溫度從而感覺不舒適，這樣人們就有可能通過提高室內(nèi)空氣溫度來補(bǔ)償，這在采暖季節(jié)無疑會(huì)增加能耗。當(dāng)環(huán)境溫度迅速變化時(shí)，熱感覺的變化比體溫的變化要快得多。首先，它決定著人體的對(duì)流換熱；其次，它影響著空氣的蒸發(fā)力從而影響著排汗的散熱效率?？諝鉁囟葞缀蹩捎萌魏我粋€(gè)溫度計(jì)來測(cè)得，但是要得到一個(gè)精確的讀數(shù)卻需要采取一定的措施。在舒適區(qū)內(nèi)，其活動(dòng)力最低而中樞神經(jīng)系統(tǒng)在最低的水平上受著刺激。出現(xiàn)這種差異的原因，是由于在兩種條件下皮膚濕潤程度不同而造成的。三．體內(nèi)溫度的反應(yīng)血液循環(huán)及排汗都是主動(dòng)的熱調(diào)節(jié)機(jī)能，而體溫則是對(duì)熱應(yīng)力、主要是對(duì)新陳代謝的被動(dòng)反應(yīng)。在中等熱應(yīng)力下，皮下層的血液循環(huán)是首要的調(diào)節(jié)機(jī)能，以保持適當(dāng)?shù)臒崃坑扇梭w內(nèi)部傳到皮膚，然后在皮膚表面散失于周圍環(huán)境之中。而各單件衣服的熱阻可從相關(guān)手冊(cè)中查得。 (217)[30]其中，Cres—干呼吸顯熱損失，w/m178。m178。其單位是，w/(m2人體的新陳代謝率M通常以耗氧量來度量: （25）[32]其中，M人體的新陳代謝率，W/m2； 人體的新陳代謝率系數(shù)，即呼出二氧化碳量與吸入氧氣量之比值，重體力時(shí)為1； 在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，每小時(shí)所消耗氧氣的立升數(shù)，L/h。作用溫度，℃，. 二維節(jié)點(diǎn)瞬態(tài)能量平衡模型二節(jié)點(diǎn)模型是在皮爾斯基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室中建立起來的人體溫度調(diào)節(jié)的數(shù)學(xué)模型。 穩(wěn)態(tài)能量平衡模型Fanger教授建立了著名的穩(wěn)態(tài)傳熱模型，這個(gè)模型假定人體處于一個(gè)熱平衡狀態(tài)，凈得熱量為零。為了切實(shí)改善夏熱冬冷地區(qū)室內(nèi)的熱環(huán)境狀況，降低空調(diào)與采暖能耗，迫切需要建立一個(gè)適應(yīng)于夏熱冬冷地區(qū)的熱舒適環(huán)境控制標(biāo)準(zhǔn)，從而指導(dǎo)建筑室內(nèi)熱環(huán)境設(shè)計(jì)，創(chuàng)造理想的舒適節(jié)能的生態(tài)建筑。我們都知道中西方的飲食習(xí)慣是很不相同的。一、穿衣習(xí)慣的不同比較在世界不同地區(qū)所做的熱舒適性現(xiàn)場(chǎng)研究結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)在不同地方由于氣候條件不同，人們的穿衣習(xí)慣有明顯的差別[24]。人體適應(yīng)性包括行為調(diào)節(jié)、生理調(diào)節(jié)、心理調(diào)節(jié)。這意味著即使室內(nèi)環(huán)境為最佳熱舒適狀態(tài)還有5%的人感到不滿意。在感覺舒適時(shí)的工作效率并不高，而在工作效率高時(shí)，大部分人感覺微冷；在這次測(cè)試中還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)引入空調(diào)系統(tǒng)時(shí)，不管是在工廠內(nèi)還是在辦公室內(nèi)的工作效率都提高了，這些現(xiàn)象目前只能用生理學(xué)角度進(jìn)行解釋。干空氣會(huì)刺激眼睛的粘膜并使之干燥，而處于低露點(diǎn)溫度（﹤2℃）的環(huán)境中的時(shí)間越長(zhǎng)，這種影響越大[7]。七十年代初，研究者對(duì)于環(huán)境變量對(duì)人體的散熱和人體總的溫暖感的作用有了更進(jìn)一步的理解和認(rèn)識(shí)。 the fort temperature is not a fix value but varies with the outdoor climate (especially air temperature ) and it is correlated to the mean outdoor temperature. The adaptive thermal fort model of residential buildings in hot summer and cold winter context is established based on the correlation between the neutral temperature and the mean outdoor air temperature: （R178。以實(shí)測(cè)研究為基礎(chǔ)的適應(yīng)性熱舒適理論認(rèn)為：人們?cè)趯?shí)際環(huán)境中的熱感覺受著過去的熱經(jīng)歷、文化背景、建筑特性、室內(nèi)外氣候等諸多因素的影響，室內(nèi)舒適溫度與室外平均溫度顯著相關(guān)。利用舒適溫度與室外氣候的相關(guān)性分析，可以幫助建筑設(shè)計(jì)者判斷利用被動(dòng)式設(shè)計(jì)策略獲得室內(nèi)熱舒適的可能性。六十年代中期，對(duì)舒適研究的興趣在美國得到了發(fā)展。冬季呼吸道感染疾病的發(fā)病率隨濕度的降低而升高[5]。但這些研究表明當(dāng)人們處于不舒適的環(huán)境中時(shí)，他們的工作效率會(huì)受到影響。哈爾濱工業(yè)大學(xué)的王昭俊通過對(duì)哈爾濱住宅環(huán)境的熱舒適做了實(shí)測(cè)調(diào)查發(fā)現(xiàn)哈爾濱人對(duì)溫度變化的敏感性同北京天津地區(qū)，且PPD的最小值比國外的研究結(jié)果低[22]，西安建筑科技大學(xué)的楊柳博士首次給出了我國室外平均溫度與中性溫度的線性關(guān)系，并計(jì)算出了我國主要城市的熱舒適溫度，作為建立我國建筑氣候分析的舒適性評(píng)價(jià)基準(zhǔn)【50】。這類模型可以被認(rèn)為是穩(wěn)態(tài)的和以熱平衡方程為基礎(chǔ)的。現(xiàn)在已有一些研究人員對(duì)熱舒適性標(biāo)準(zhǔn)的普遍適用性提出了質(zhì)疑。在攝入一頓營養(yǎng)平衡的食物以后，身體內(nèi)部的能量代謝會(huì)比原來增加15%。我國夏熱冬冷地區(qū)夏季炎熱，冬季比較寒冷，其冬夏季節(jié)氣候特征雖然沒有寒冷地區(qū)及夏熱冬暖地區(qū)氣候惡劣，但是由于其建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能差，自然通風(fēng)室內(nèi)熱環(huán)境狀況較差。在這里重點(diǎn)介紹兩個(gè)模型，在這兩個(gè)模型中都假定皮膚表面的溫度和皮膚表面的傳熱是一致的、均勻的。衣服表面平均溫度，℃；Rcl衣服熱阻， m178。鑒于人是一個(gè)有生命的體系，使得對(duì)人體進(jìn)行量測(cè)就成為一件很復(fù)雜的事情，因?yàn)槿藢?duì)環(huán)境的任何一點(diǎn)變化都會(huì)產(chǎn)生有意識(shí)或無意識(shí)的反應(yīng)，這就很難把測(cè)量結(jié)果歸納為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)?？諝鉁囟?，℃。皮膚濕潤度是決定蒸發(fā)熱損失的重要參數(shù)。； M—新陳代謝產(chǎn)熱量，w/m178。 一般套裝的熱阻[31]套裝種類Icl（clo）fcl(著裝面積系數(shù))套裝種類Icl（clo）fcl(著裝面積系數(shù))男式外穿短褲，短袖襯衫到膝蓋的裙子，短袖襯衫，連褲襪，涼鞋長(zhǎng)褲，短袖襯衫到膝蓋的裙子，長(zhǎng)袖襯衫，女式長(zhǎng)內(nèi)衣，連褲襪長(zhǎng)褲，長(zhǎng)袖襯衫到膝蓋的裙子，長(zhǎng)袖襯衫，女式短內(nèi)衣連褲襪，長(zhǎng)袖毛衣長(zhǎng)褲，長(zhǎng)袖襯衫加夾克到膝蓋的裙子，長(zhǎng)袖襯衫，女式短內(nèi)衣連褲襪，夾克長(zhǎng)褲，長(zhǎng)袖襯衫，背心，T恤到腳裸的裙子，長(zhǎng)袖襯衣，夾克，連褲襪長(zhǎng)褲，長(zhǎng)袖襯衫，長(zhǎng)袖毛衣，T恤長(zhǎng)袖工作服，T恤長(zhǎng)褲，長(zhǎng)袖襯衫，長(zhǎng)袖毛衣，T恤加夾克和長(zhǎng)內(nèi)褲工作褲，長(zhǎng)袖襯衫，T恤長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)褲，運(yùn)動(dòng)衫絕緣的工作服，長(zhǎng)袖保暖內(nèi)衣，長(zhǎng)內(nèi)褲長(zhǎng)袖睡衣，長(zhǎng)睡褲，3/4袖長(zhǎng)的睡袍，拖鞋（無襪子）注：所有的套裝包括鞋子、貼身短內(nèi)褲或短襯褲。皮下層的熱阻也取決于層內(nèi)的血含量。新陳代謝率的增加會(huì)使汗腺開始分泌的溫度降低。在這種情況下是一種反應(yīng)敏感的指標(biāo)，而其它生理反應(yīng)對(duì)于外部溫度的變化則反應(yīng)甚微，或毫無反應(yīng)。與可以客觀地量度的生理反應(yīng)不同，主觀的感覺反應(yīng)只能依靠人們?cè)诮o定環(huán)境中的自我評(píng)價(jià)來確定。在水蒸汽壓力及氣流速度為恒定不變的條件下，人體對(duì)環(huán)境溫度的升高的反應(yīng)主要表現(xiàn)為皮膚溫度的升高與排汗率的增加。通常在一個(gè)房間內(nèi)各點(diǎn)的水蒸汽分壓力都是一樣的，所以我們?cè)诜块g內(nèi)測(cè)量空氣的相對(duì)濕度時(shí)只需在房間內(nèi)選取一點(diǎn)測(cè)量即可。根據(jù)被測(cè)試者不同的衣著。研究發(fā)現(xiàn)人體對(duì)于頭頂上的熱表面所引起的不對(duì)稱輻射的敏感程度要比由于垂直冷表面引起的不對(duì)稱輻射的敏感程度大。一．作用溫度:綜合了室內(nèi)空氣溫度和平均輻射溫度的影響作用，表達(dá)公式為 （32）to作用溫度，℃；ta 室內(nèi)空氣溫度，℃；tmrt 平均輻射溫度，℃；hc 人體與室內(nèi)環(huán)境之間的對(duì)流換熱系數(shù)，W/(m178。與之相應(yīng)的是一個(gè)狹窄的平均皮膚溫度和汗分泌范圍，在這一范圍內(nèi)人體按不同途徑的散熱比例恰當(dāng)（對(duì)流散熱約32～35%，輻射散熱約42～44%，蒸發(fā)散熱約20～25%）[32].Fanger教授指出人體要達(dá)到熱舒適狀態(tài)要滿足三個(gè)條件：；；，為了達(dá)到舒適狀態(tài)，應(yīng)該有一定的排汗率。在其它環(huán)境下，人體的調(diào)節(jié)機(jī)制將改變皮膚溫度和汗液的分泌，以維持人體的熱平衡。Fanger教授通過整理大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到PMVPPD關(guān)系式為： （39）[9]： PMVPPD曲線在PMV=0處，PPD為5%，即最小的不滿意率。借助于人體的調(diào)節(jié)機(jī)制：血管舒張和收縮、汗腺的分泌和發(fā)顫等，人體有能力在大的環(huán)境變動(dòng)范圍內(nèi)維持熱平衡。二．新有效溫度(ET*)此指標(biāo)是由Gagge在1971年明確提出的，該指標(biāo)定義為在相對(duì)濕度為50%的假想封閉環(huán)境中起相同作用的溫度，在此環(huán)境中，人與在實(shí)際環(huán)境中一樣，在相同的皮膚溫度和濕度的條件下，通過輻射、對(duì)流和蒸發(fā)進(jìn)行同等數(shù)量的熱交換，產(chǎn)生同樣熱感覺。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)如果頭部的空氣溫度比腳踝處的空氣溫度低的話，對(duì)受試者的熱舒適影響并不大。人從熱的室外環(huán)境進(jìn)入空調(diào)房間時(shí)的突然變化有時(shí)被認(rèn)為會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生有害健康的熱沖擊，但是最近研究證明，必要的調(diào)節(jié)是放松的，有益健康的。在寒冷環(huán)境中，增加氣流速度會(huì)增加人體向環(huán)境的散熱量。二．平均輻射溫度溫度在絕對(duì)零度以上的一切物體都發(fā)出熱輻射。二．顯汗熱感覺存在于寒冷及炎熱條件之中，而顯汗的反應(yīng)則僅適宜于舒適區(qū)的溫?zé)徇?，且環(huán)境的溫度、濕度、氣流速度及新陳代謝率為特殊組合的條件之中。但在高溫高濕條件下，皮膚完全潮濕，此時(shí)蒸發(fā)率及由之而產(chǎn)生的散熱量便僅取決于空氣的蒸發(fā)力而不決定于汗液的分泌率。環(huán)境條件對(duì)于直腸溫度的影響國外已有很多人做過研究。盡管此時(shí)體內(nèi)與表皮溫差較小，但因表皮層的傳熱率較高，仍能保持所需的熱量從體內(nèi)傳至表面。這種復(fù)雜的反應(yīng)制約著人體的散熱率，有時(shí)還制約著其產(chǎn)熱率。(5)衣服的熱傳導(dǎo)在皮膚和著裝人體最外層衣服表面之間的干熱傳遞是一個(gè)復(fù)雜的過程，它涉及通過衣服空隙的對(duì)流過程，通過衣服纖維本身的傳導(dǎo)以及在兩層衣服之間及纖維之間的輻射換熱。當(dāng)汗液在皮膚表面蒸發(fā)時(shí)，所必須的汽化潛熱是從人體得到的，因此會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生冷卻效應(yīng)，人體被冷卻不是因?yàn)楹沟漠a(chǎn)生，而是因?yàn)楹沟恼舭l(fā)。h由 M=H+W,設(shè)外部的機(jī)械效率為η，則H=M(1η)。內(nèi)層圓柱體代表人體的核心層，外層圓柱體代表人體的皮膚層。； W—人體所做的外部機(jī)械功，W/m178。因此，維持舒適的室內(nèi)環(huán)境既具有技術(shù)上的意義，而且還具有社會(huì)意義和經(jīng)濟(jì)意義。三、人的心理適應(yīng)性許多學(xué)者認(rèn)為在熱環(huán)境中人體并不是外界熱刺激的被動(dòng)接收者，人們各自的生活環(huán)境和經(jīng)歷都會(huì)影響他們各自的熱期望。一般中國人在室內(nèi)穿的服裝樣式上沒有很大的差別，但是衣服的厚度差別卻很大，從薄和棉布到由多種成分組成的帶填充纖維的織物，而且中國人在冬天往往喜歡同時(shí)穿好幾件衣服和好幾條褲子來保暖。1998年夏季，清華大學(xué)對(duì)北京市居民進(jìn)行了調(diào)查測(cè)試，測(cè)試結(jié)果表明：實(shí)測(cè)熱感覺值A(chǔ)SH普遍低于Fanger的預(yù)期評(píng)價(jià)指標(biāo)PMV值。物理學(xué)方法是將人體視為熱發(fā)動(dòng)機(jī)，在其內(nèi)部產(chǎn)生熱量，同時(shí)以同樣的速率散熱以維持熱平衡，利用傳熱機(jī)理可建立數(shù)學(xué)模型和相應(yīng)的計(jì)算方程，其中最為成熟的是Fanger的舒適方程。而Giovanna Donnini ℃～℃[16]。有關(guān)非熱因素的結(jié)論有：性別的不同、年齡的不同、地區(qū)氣候的差異以及季節(jié)時(shí)間的變化也有可能使人們對(duì)于相同的熱環(huán)境有不同的熱感覺。在世界各地都開展了人體熱舒適要求的實(shí)驗(yàn)研究工作，尤其是在美國、英國、丹麥、澳大利亞和中國香港等地許多研究者對(duì)此進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)研究。 Thermal fort。因此，確立一個(gè)與當(dāng)?shù)厥彝鈿夂?、建筑特性、文化背景、生活?xí)慣等因素相適應(yīng)的室內(nèi)舒適溫度設(shè)計(jì)指標(biāo)，既可以積極地改善室內(nèi)的熱舒適度，又能夠顯著地降低建筑設(shè)備能耗。2. 在實(shí)際的生活環(huán)境條件下，℃，℃，80%℃，℃，℃，80%℃。因空調(diào)工業(yè)的迅速發(fā)展急需有關(guān)舒適標(biāo)準(zhǔn)的資料，特別是空氣溫度和濕度的相互作用對(duì)熱感覺影響的資料，1919年，美國采暖通風(fēng)工程師學(xué)會(huì)（ASHVE）的匹森堡實(shí)驗(yàn)室以室內(nèi)氣候?qū)θ梭w舒適的影響研究作為開端，經(jīng)過一系列廣泛的調(diào)查研究，得到了人們所熟知的有效溫度標(biāo)度。人體舒適度受到多種熱的或非熱因素的影響，這個(gè)問題延續(xù)到現(xiàn)在，已從大量的測(cè)試與實(shí)驗(yàn)中取得了許多很有價(jià)值的結(jié)果以作為進(jìn)一步研究的參照點(diǎn)。Shinichi在1994年做的測(cè)試得出以下結(jié)論：在熱帶生活的人，在小于某一溫度值的條件下，其皮膚濕潤度小于在相對(duì)寒冷地區(qū)生活的人，而當(dāng)超過這一溫度值時(shí)，他們的皮膚濕潤度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于那些在相對(duì)寒冷地區(qū)生活的人[13]。1999年，天津大學(xué)呂芳等人用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，問卷調(diào)查的方法對(duì)人體熱舒適性進(jìn)行研究。目前，ASHRAE551992和ISO7730是世界上普遍采用的評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)室內(nèi)熱環(huán)境舒適度的標(biāo)準(zhǔn)。從這些問題的不確定性以及討論范圍的廣泛性來看，還需要對(duì)熱反應(yīng)生理學(xué)和心理學(xué)有一定的了解。于是，ASHRAE標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的冬季舒適區(qū)的最低溫度對(duì)于很多中國人來說是一個(gè)很高的溫度。大量的實(shí)測(cè)研究也表明：人們的舒適溫度總是與其過去的熱經(jīng)歷相適應(yīng)，而且實(shí)測(cè)舒適溫度的區(qū)域比現(xiàn)在國際標(biāo)準(zhǔn)上建議的范圍要廣。不過要實(shí)現(xiàn)人體熱舒適，僅僅追求人體周圍環(huán)境的熱平衡是不夠的。； 其中h—綜合換熱系數(shù)，W/m178。；人體核心與皮膚之間的換熱量（包括身體組織通過熱傳導(dǎo)的換熱量和通過血液流動(dòng)熱對(duì)流的換熱量），W/m178。與人的皮膚和服裝接觸的空氣層是比較暖和的，這一暖空氣可能被氣流吹走，這種方式為受迫對(duì)流；在無氣流情況下，暖空氣的自然浮力會(huì)使它上升，然后被冷氣流取而代之，這種方式為自然對(duì)流。(4)呼吸的潛熱損失吸入人體肺部的空氣達(dá)到了體溫條件下的飽和狀態(tài)，當(dāng)再次呼氣時(shí)，熱量與水分排出肺部后一部分又吸回到人體內(nèi)，兩相抵消后，呼出氣體中的熱量與水分還是較吸入的多，因此，在一般環(huán)境狀態(tài)下，呼吸總是造成潛熱損失和干熱損失。在工程應(yīng)用中衣服熱阻是很難測(cè)得，在計(jì)算中可選取與表中情況近似的衣服種類所對(duì)應(yīng)的熱阻。血液的主要成分是水，它具有高的熱容量與導(dǎo)熱性。