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第四讲

人体对热湿环境的反应

par3

4.3人体对动态热环境

的反应

人体对动态热环境的反应

?什么是动态热环境？

?非空调环境

?在温度不同的空间之间穿行

?使用摇头电风扇

?变温变风速的空调方式

?人对动态与稳态热环境反应

不同的机理

?热感觉的适应性

?核心温度和皮肤温度变化的

不一致性

3

1对突变温度环境的反应

?Gagg的发现：人处

于突变的环境空气温

度时，尽管皮肤温度

和核心体温的变化需

要好几分钟，但热感

觉却会随空气温度的

变化马上发生变化。

?由中性－冷热，感觉

滞后

?由冷热－中性，感觉

超前

4

1对突变温度

36

35

环境的反应

34

33

32

0306090120

?清华实验(1992，

3

证实了热感觉与皮

2

肤温度的分离现象：

?中性－热，感觉

0

滞后

-1

0306090120

?热－中性，感觉

超前

25℃35℃25℃

时间(分)

突变温度对TSV和皮肤温度

的影响实验(clo=0.6)

5

2人体对变化风速的反应

?现有的研究成果

?对摇摆风扇的接受程度优于固定风扇

?动态风能够改善“中性－热”环境下人体热

感觉

最低风速PMV

平均PMV

正弦风1分

平均TSV

正弦风80分平均TSV

最高风速PMV

6

2人体对变化风速的反应

?现有的研究成果

?气流的脉动频率对人体热感觉有影响

?人体最敏感区：Fange0.0.5H（偏冷环境）,

Arens0.1H（偏热环境），夏一哉0.3~0.（偏热

环境）

频率(Hz)0.30.5

7

不同类型风的风速变化

6

m/s

固定风扇的

5.5

5

机械风

4.5

4

3.5

3

2.56

minute2

5

0:140:431:121:402:092:383:073:364:04

平均风速

4

3

2

1

0

自然风0400800120016002000

数据点

8

不同类型风的频谱特征

功率

自然风1

纯机械风

自然风2

频率Hz

9

人体对不同类型脉动风速的接

受程度实验（清华200）

接受度

稳态方式正弦方式模拟自然风随机方式

10

3过渡区热指标RWI/HDR

?美国运输部提出的人体在过渡空间环境的热舒适

指标，适用于候车空间环境设计。

?对一种活动状态过渡到另一状态的处理：

?未考虑过渡过程热感觉的“超越”和“滞后”现象

?代谢率M要经过分钟才能达到最终活动状态下的

稳定代谢率。其间代谢率与时间呈线性关系。

?出汗状态以及人的活动扰动气流的变化会导致服装

热阻改变，要经过分钟才能达到新的稳定值，其

间服装热阻与时间呈线性关系。

11

3过渡区热指标RWI/HDR

?相对热指标RW：针对较热环境

?当P?2269P时

M(Icw)Ia6.42(ta35RIa

)[(])

????

RWI

?

234

?当P?2269P时

RWI

?

M

(

?

)[I()I]6.42(t35)

?????

cwaa

65.2(5858.44P)/1000

?

a

RI

a

RW分度与ASHRA热感觉标度之间的关系

热感觉ASHRA热感觉标度相对热指标RWI

暖20.25

稍暖10.15

人体从外界获

得的辐射热（不包

括与空气等温的墙

表面）

中性00.08

稍凉10.0

12

3过渡区热指标RWI/HDR

?人体热损失率HD(W/m：针对较冷环境

?

HDR

?

28.39

?

M

(

?

?热债＝HDR??

)

?

6.42(t30.56)

??

a

I()I

??

cwa

RI

a

?当热债D≥100kJ/m，人体感到冷不适

?当热债－100kJ/m，人体感到热不适

分钟达到新平衡，分钟内M和Ic线性插值

走路????站立

13

4非空调自然通风环境

在曼谷、新加坡、雅典、布里斯班做的3200组非空调

环境的测试结果：PM与实际TS的偏差

Hot

Warm

PMV

Sl.warm

ObservedmeanthermalsensationNeutral

Sl.cool

26272829303132

Operativetemperature(oC)

14

对自然通风非空调环境的两种解释1

?期望因子（P.OFange）

?热感觉取决于期望因子e

PMVee??

e??

PMV

期望值建筑分级期望因子e

高

空调建筑普及地区的无空调房间，