【正文】 衣的熱阻Rcl ,用clo表示的衣服熱阻值為Icl=Rcl/ (clo) 。lclo=178。除此以外，其間的空氣層會產(chǎn)生一定的通風，產(chǎn)生“煙囪效應”。(5)衣服的熱傳導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復雜的過程，它涉及通過衣服空隙的對流過程，通過衣服纖維本身的傳導以及在兩層衣服之間及纖維之間的輻射換熱。； M—新陳代謝產(chǎn)熱量，w/m178。(VI)呼吸的干熱損失呼吸的干熱損失是由人體吸入與呼出空氣的溫差造成的，是活動量與環(huán)境空氣溫度的函數(shù)。； M—新陳代謝產(chǎn)熱量，w/m178。潛熱損失為人體活動量與空氣中水蒸氣絕對壓力這兩個變量的函數(shù)。理論上當人體能進行正常的自身調節(jié)時，但是在實際情況中。這是因為由于皮膚表層脫水而改變了皮膚水分擴散的性質。當人體有排汗蒸發(fā)散熱時，那部分排汗的皮膚的濕潤度為： (212) [31]當人體沒有排汗蒸發(fā)散熱時。當汗液在皮膚表面蒸發(fā)時，所必須的汽化潛熱是從人體得到的，因此會對人體產(chǎn)生冷卻效應，人體被冷卻不是因為汗的產(chǎn)生，而是因為汗的蒸發(fā)。).汗的產(chǎn)生和蒸發(fā)是人體最有效的溫度控制機能。即： (210)[31]通過排汗的蒸發(fā)散熱與排汗的量成正比： (211) [31]其中，hfg— 水份蒸發(fā)所需的熱量，在30℃106J/kg；mrsw—排汗率，kg/(s皮膚濕潤度是決定蒸發(fā)熱損失的重要參數(shù)。Pa)； w —皮膚濕潤度。Pa）/w； he—蒸發(fā)換熱系數(shù)（類似于hc）,w/( m178。 (29) [31]其中，Pa—室內空氣的水蒸氣壓力，Pa； Psk,s—皮膚表面的水蒸氣壓力，通常認為等于在溫度為tsk時的飽和水蒸氣壓力，Pa； Re,cl—衣服的蒸發(fā)散熱熱阻，（m178。tcl—人體衣服表面的平均溫度，℃；tmrt—平均輻射溫度，℃；ADu—杜波伊斯表面積（裸體體表面積），m2。h℃ )，計算公式為: （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)境進行的輻射能量交換中，在大多數(shù)情況下，人所活動的房間內表面是處于相當均勻的溫度之下的，所以輻射環(huán)境可以用平均輻射溫度加以描述。為對流換熱系數(shù)，在任何一種情況下，人體換熱必須為強制對流和自由對流之間的一種，對于自然對流換熱，是溫差的函數(shù)，對于強制對流換熱，為相對風速v的函數(shù)?？諝鉁囟龋?。在這兩種情況下，被帶走的熱量為: （26）[30]其中，C從著衣外表經(jīng)對流的熱損失量，W。(1)對流換熱空氣以一定的流速經(jīng)過人體，可帶走一部分熱量。 人體單位皮膚表面積上新陳代謝產(chǎn)熱率（ISO7730）活動強度新陳代謝產(chǎn)熱率（W/m2）Met躺著46坐著休息58站著休息70坐著活動（在辦公室、住房、學校、實驗室等）70站著活動（買東西、試驗室內輕勞動）93站著活動（商店營業(yè)員、家務勞動、輕機械加工）116中等活動（重機械加工、修理汽車）185人體散熱的主要途徑有三種:與周圍空氣的對流換熱、對周圍表面的輻射及通過水分的蒸發(fā)散熱，除此以外，人體還通過呼吸、熱傳導等方式進行散熱。坐著休息時人體的新陳代謝能量為M=58W/m2，將這一活動量定為1met，任何新陳代謝率為Xw/m2的活動量為X/58 (met)，下表為ISO7730標準中的新陳代謝產(chǎn)熱量和met值。由 M=H+W,設外部的機械效率為η，則H=M(1η)。 ，1立升標準狀態(tài)氧氣的動力學常數(shù)，w人體總表面積可用“杜波伊斯面積”表示，如下式[32]： m2 （24）其中，ADu為人體杜波伊斯面積(m2), A為體重(kg), B為身高(m)人體由于自身氧化作用而釋放的能量為新陳代謝能量M，其一部分轉化為熱能H，另一部分轉化為功W。鑒于人是一個有生命的體系，使得對人體進行量測就成為一件很復雜的事情，因為人對環(huán)境的任何一點變化都會產(chǎn)生有意識或無意識的反應，這就很難把測量結果歸納為一個標準狀態(tài)。人體內所產(chǎn)生的熱量必須以與產(chǎn)熱相同的平均速率散熱，才能維持人體熱平衡。；人體皮膚的蓄熱率，W/m178。這個模型可以用兩個方程[31]來表示，每個方程各代表人體的一部分。新陳代謝產(chǎn)生的熱量一部分由呼吸直接散失在環(huán)境中，其余的熱量交換則是通過人體核心與皮膚之間的直接熱傳導和人體血管中血液的流動來進行的。內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。這一模型由蓋奇等提出?！?W；皮膚表面溫度，℃。衣服表面平均溫度，℃；Rcl衣服熱阻， m178。 —人體皮膚的顯熱散熱量，W/m178。； —人體呼吸的蒸發(fā)散熱量，W/m178。； —人體皮膚的總散熱量，W/m178。； W—人體所做的外部機械功，W/m178。這里把人體的中心和人體的皮膚看成是一個整體，不考慮人體發(fā)顫、血管收縮和擴張等人體自身的調節(jié)機制。但是在大多數(shù)的工程研究領域，我們通常把人體看成是一個圓柱體，均勻地、穩(wěn)定地向外界散發(fā)熱量。在這里重點介紹兩個模型，在這兩個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。例如當人體表面的汗液不能及時蒸發(fā)時，雖然人體與周圍環(huán)境達到熱平衡，人體也不會感到舒適。從宏觀角度上看，當人體內部產(chǎn)生熱量及人體與周圍環(huán)境的熱濕交換等過程達到平衡，并且使平衡處于健康狀況，這時人體的感受是舒適的。人體通過攝取食物，從食物中吸取能量，同時通過不同的方式產(chǎn)生熱量。本課題的主要內容是通過對夏熱冬冷地區(qū)居住房間冬、夏兩季室內熱物理參數(shù)進行現(xiàn)場測試，以問卷方式及ASHRAE的7級熱感覺標度調查了居民的熱感覺。因此，維持舒適的室內環(huán)境既具有技術上的意義，而且還具有社會意義和經(jīng)濟意義。這也正是本課題研究的目的所在。在同等的熱舒適情況下，其單位建筑面積的建筑運行能耗甚至要比寒冷地區(qū)更高。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結構的保溫隔熱性能差，自然通風室內熱環(huán)境狀況較差。有研究結果表明，不同氣候區(qū)、不同季節(jié)，人們感覺舒適的溫度也是不同的，舒適溫度與室外溫度關系顯著。以上的論述表明，由于地域氣候條件、人種、生活習慣、社會背景等條件的不同，人們對熱舒適的要求也是不同的。在南極的舒適溫度可以為6℃[29]，℃時也感到舒適。因此生活在不同環(huán)境中的人們，他們的期望溫度也會有所不同，很多人體熱舒適性的現(xiàn)場實驗研究都證實了這一點。三、人的心理適應性許多學者認為在熱環(huán)境中人體并不是外界熱刺激的被動接收者，人們各自的生活環(huán)境和經(jīng)歷都會影響他們各自的熱期望。在美國和歐洲國家，人們的食物以蛋、肉（尤其是牛肉）為主，在這些食物中蛋白質的含量都很高；而中國人的食物中則含較多的碳水化合物。研究已經(jīng)表明，當人們在吃完一頓蛋白質含量很高的食物之后，人們感到最舒適的環(huán)境溫度將會下降1℃[27]。在攝入一頓營養(yǎng)平衡的食物以后，身體內部的能量代謝會比原來增加15%。二、飲食習慣的不同身體內部不斷地產(chǎn)生熱量，這些熱量最終都是來自于食物。這么大的衣服熱阻會導致人們處于12℃的環(huán)境中時他們也會覺得舒服。ASHRAE　Standard 551981[26]。從衣服的熱阻上來看中國和西方國家有著很大的不同。一般中國人在室內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穿好幾件衣服和好幾條褲子來保暖。衣服熱阻是熱舒適性方程的重要參數(shù)，因此在應用熱舒適性方程時必須考慮由于在特定的地方穿衣習慣不同而引起衣服熱阻的差別。迄今為止，許多實驗室研究和現(xiàn)場研究都表明不同人群之間的熱感覺差異是存在的，這種差異在很大程度上是由于各地的氣候、人們的生活習慣以及文化背景等的不同造成人們不同的飲食和穿衣生活習慣而引起的?，F(xiàn)在已有一些研究人員對熱舒適性標準的普遍適用性提出了質疑。給人們提供舒適節(jié)能的室內環(huán)境這是世界各地人體熱舒適性研究人員的共同目標所在。但這些參數(shù)的資料往往不夠準確，建筑物或其中任意空間的用途可能以完全不能預知的方式改變，人們在生理及個人的適應力變化輻度也很大；此外，如象能源價格這樣一些經(jīng)濟因素，不但影響人們對熱感覺的評價，也影響人們的行為習慣。這種室內變溫度標準在特定情況下允許建筑物內的居住者對室內氣候具有一定的控制權力。以往測試結果證明：在自然通風系統(tǒng)中，ET﹡與人體實測舒適度ASH之間的關系是呈直線關系，℃，℃，北京地區(qū)測試結果為：℃[19]。1998年夏季，清華大學對北京市居民進行了調查測試，測試結果表明：實測熱感覺值ASH普遍低于Fanger的預期評價指標PMV值。行為調節(jié)可劃分為個人調節(jié)（如增減著衣量）、技術調節(jié)（如打開或關掉空調）和文化習慣（如在熱天午睡以降低新陳代謝率）；生理適應是由于生理反應使在熱環(huán)境下的暴露因素逐漸適應的所有生理改變，生理適應可劃分為遺傳適應（兩代之間的）和環(huán)境適應（在個人的生命期內）；心理適應是根據(jù)過去的經(jīng)驗或期望而導致感官反應的改變，從而導致個人舒適最佳值和相應的溫度調節(jié)裝置設定值大不相同。人體的適應性可以被認為是試驗室研究和實地測試結果產(chǎn)生差異的主要原因。這類模型可以被認為是穩(wěn)態(tài)的和以熱平衡方程為基礎的。ASHRAE551992標定的舒適區(qū)為至少滿足80%人群的舒適區(qū)，而ISO7730闡述了Fanger教授提出的預測人體熱感覺指標PMV。對于室內氣候因素引起的生理反應和感覺反映的熱環(huán)境舒適性指標，前人已做過不少研究，自從空調節(jié)能受到重視以來，熱舒適評價指標的研究及其應用力圖與空調節(jié)能相聯(lián)系。心理學家關心的是人的感覺，他期望對人體的不舒適程度和冷熱感覺進行定量描述，但感覺是不能直接測量的，而必須通過觀察有關的反應加以推論，某些熱舒適研究體系采用等級指標，要求被測試者將自己的感覺用熱分度加以評定，著名的貝德福德分度就是最早的感覺分度之一。生理學方法是研究人體對熱和冷的反應機理，其目的在于認識包括血管收縮和出汗這一類人體反應。物理學方法是將人體視為熱發(fā)動機，在其內部產(chǎn)生熱量，同時以同樣的速率散熱以維持熱平衡，利用傳熱機理可建立數(shù)學模型和相應的計算方程，其中最為成熟的是Fanger的舒適方程。雖然人體熱舒適問題的研究是建筑科學領域最早的研究課題之一，無論在理論上還是在實際應用上都已經(jīng)相對比較成熟，但是在該研究領域中目前還是存在著不少的問題。Fanger教授提出了預測不滿意率PPD與預測熱感覺投票值PMV之間的關系：在PMV=0處，PPD為5%。哈爾濱工業(yè)大學的王昭俊通過對哈爾濱住宅環(huán)境的熱舒適做了實測調查發(fā)現(xiàn)哈爾濱人對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果低[22]，西安建筑科技大學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系，并計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價基準【50】。研究結果表明：與ASHRAE Standard 551992中的人體熱舒適區(qū)相比，天津人的不滿意率比較低。清華大學賈慶賢調查了106人在不同環(huán)境下對吹風的不同主觀感受，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實生活中人們對隨機及不確定的自然風的感受與對單調的機械風的感受有較大的不同[20]。1998年清華大學趙榮義等人在北京88戶自然通風居民住宅現(xiàn)場測試了夏季室內干球溫度、相對濕度、風速等熱環(huán)境參數(shù)，以問卷調查方式調查記錄了居民的熱感覺，考察了居室熱環(huán)境改善措施。：冬季中性溫度為22℃，℃，℃[17]；1995年在香港的測試結果為：℃，℃，℃，℃[18]。而Giovanna Donnini ℃～℃[16]。而這些結論只用于進行短期工作的人[14]。1994年在Harold做的測試結果證明：在高溫和低溫環(huán)境下，工作事故發(fā)生率急劇上升。但這些研究表明當人們處于不舒適的環(huán)境中時，他們的工作效率會受到影響。人體對溫度上升和下降的生理反應的變化斜率也是不同的，麥金太爾（1978）。有關地區(qū)差別對人體舒適度的影響的問題也有不少論述。內文斯1975年測試結果為女性對溫度的敏感性強，熱反應與溫度之間的線性回歸的斜率要陡一些。Fanger所作的測試表明年齡性別差異對舒適度沒有影響，女性的皮膚溫度和蒸發(fā)散熱量要比男性低，而她們的活動量也往往比男性要??；年老的人所滿意的熱環(huán)境和年輕人滿意的熱環(huán)境也并沒有很大的差別，但年輕人和年老人所滿意的熱環(huán)境相同并不是說他們對冷熱環(huán)境的敏感程度也相同[10]。有關非熱因素的結論有：性別的不同、年齡的不同、地區(qū)氣候的差異以及季節(jié)時間的變化也有可能使人們對于相同的熱環(huán)境有不同的熱感覺。Nevins推薦夏季相對濕度應小于60%，主要是考慮相對濕度太大，霉菌滋生快會惡化空氣品質而降低人體的舒適程度[8]。而臟空氣會進一步惡化低濕度條件下的皮膚干燥程度[6]。冬季呼吸道感染疾病的發(fā)病率隨濕度的降低而升高[5]。有關室內熱環(huán)境（空氣溫、濕度及氣流速度等）對人體舒適度的影響已有一些重要的結論：空氣溫度直接影響人體與外界的熱交換和人體自身的熱平衡，是影響熱舒適的一項主要指標。 Fanger教授指出影響熱舒適性的最重要的幾個參數(shù)是：人體的活動量、衣服熱阻、空氣溫度、平均輻射溫度、室內空氣相對濕度和空氣流速[4]。而當人們處于熱舒適環(huán)境中時，一般來說，人們的智力、體力（手工）或感覺方面的表現(xiàn)，都是處于高水平狀態(tài)。研究熱舒適最重要的理由是為滿足人們感到舒適的愿望，同時也是為滿足人們在其它方面的愿望。在世界各地都開展了人體熱舒適要求的實驗研究工作，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此進行了大量的實驗研究。從此，旨在認識人體舒適的研究工作的規(guī)模便日益擴大，研究的領域也從環(huán)境的熱感覺問題擴展到涉及整個的熱刺激領域。