熱舒適性- 维基百科，自由的百科全书

熱舒適性（英文：Thermal comfort）為人體對溫度、濕度、風速等物理環境的感受與喜好狀態，可以透過主觀評估（ASHRAE 55（英语：ASHRAE 55））的方式來確認，不僅影響 ... 熱舒適性 维基百科，自由的百科全书 跳到导航 跳到搜索 熱舒適性（英文：Thermalcomfort）為人體對溫度、濕度、風速等物理環境的感受與喜好狀態，可以透過主觀評估（ASHRAE55（英语：ASHRAE55））的方式來確認[1]，不僅影響人體的工作效率，更可能造成健康上的危害。

暖通空調設計的主要目的之一就是維持在建築物（或是其他空間）之內的熱舒適性，因此熱舒適性同時也是建築性能模擬中的重要指標。

統計上常以不舒適時間的百分比來表示。

人體新陳代謝所產生的熱若可以散發到環境中，人體就和環境達到了熱平衡。

影響熱舒適性的主要因素是一些和人體發熱及散熱相關的因素，例如代謝率、衣服隔溫能力（英语：clothinginsulation）、室溫、平均輻射溫度、風速以及相對濕度。

而心理因素（例如個人預期等）也會影響熱舒適性[2]。

美國军方目前正在进行服装的热舒适性研究，透過研究新的通风服装，以加強蒸发的方式來達到熱舒適[3]。

目录 1分類 2意義 3影響因素 3.1代谢速率 3.2衣著因子 3.3氣溫 3.4平均輻射溫度 3.5風速 3.6相对湿度 3.6.1皮肤濕度 3.6.2温度和湿度的相互作用 3.7自然通風 4模型 4.1PMV/PPD方法 4.2自适应舒适度模型 4.2.1心理适应 4.2.2適應行為 5差異性和敏感性 5.1个体差异 5.2生物性别差异 5.3地区差异 6應用 6.1医疗环境 6.2个人舒适系统 7参考資料 分類[编辑] 热舒适模型大致可分為静态模型（PMV/PPD）和自適應模型兩大類。

平均預測投票（英文：PredictedMeanVote，PMV）模型是1970年代由堪薩斯州立大學和丹麥技術大學的PovlOleFanger教授所開發，而後被各國廣泛使用的热舒适模型。

它是根据热平衡原理和在稳态条件下在受控气候室内收集的实验数据开发，適用於空調空間的熱舒適性評估[4]。

研究人員發現，大多數人都會對一理想溫度感到满意。

随着室溫逐漸偏離理想溫度，不满意現狀的比率會增加。

可以藉由統計表示為通过舒适条件和预测的平均投票（PMV）表示满意的个人百分比。

这种方法受到了ASHRAE884项目开发的自适应舒适度模型的挑战。

1998年DeDear教授研究[2]發現在中央空調的房間中，受測者的熱舒適感受乎與既有的PMV熱舒適模型完全相符。

然而出乎他們意料的，平平都是室內空間，PMV模型對於自然通風房間的受測者熱舒適的解釋度就沒這麼高，受試者在自然通風房間對於溫度高低的容忍力似乎比較大（當室外氣溫若偏高，體感舒適溫度也會略微提升，反之亦同）。

因此提出了自適應模型（英文AdaptiveModel），其構想是使試驗人員動態地与其周围环境互动。

乘员通过衣服，可操作的窗户，风扇，个人取暖器和窗簾来控制其热环境[5]。

PMV模型可以應用於空調空間，而自適應模型則能使用於自然通風空間[6]。

熱舒適可以由各種軟體計算，例如ASHRAE55（页面存档备份，存于互联网档案馆）[7]的CBE热舒适工具（页面存档备份，存于互联网档案馆）[6]、ISO7730标准[8]和EN16798-1标准[9]进行的热舒适计算（页面存档备份，存于互联网档案馆）、使用Python包pythermalcomfort（页面存档备份，存于互联网档案馆）[10]和R包comf（页面存档备份，存于互联网档案馆）等。

意義[编辑] 周遭热环境對生物體的用作有很大影響，因为如果核心体温达到37.5–38.3以上的高温条件，热条件可能会威胁人类的生命 °C（99.5–100.9 °F），[11][12]或低于35.0的体温过低 °C（95.0 °F）。

[13]建筑物可以改变外部环境的条件，并减少人体在正常的人体温度下保持稳定所需的工作量，这对于人体生理过程的正常运行很重要。

在建筑科学研究中，热舒适性与生产力和健康有关。

对热环境满意的上班族生产率更高。

[14][15]高温和高相对湿度的结合降低了热舒适性和室内空气品質。

[16]尽管单个静态温度可以使人感到舒适，但是人们会被诸如篝火和凉爽的水池之类的热变化所吸引。

热愉悦是由从不愉快状态到愉悦状态的不同热感觉引起的，而其科学术语是积极的热感觉觉过敏。

[17]對一個位於热中性或舒适狀態的人而言，任何变化都将被视为不舒適[18]。

影響因素[编辑] 由于人的生理和心理满意度差异很大，因此很难找到给定空间中每个人的最佳温度。

已经收集了实验室和现场数据，以定義適合特定百分比試驗人員的条件[6]。

直接影响热舒适度的六个主要因素可以分为两类：个人因素（因为它们是試驗人員的特征）和环境因素（它们是热环境的条件）。

前者是新陈代谢率和著衣量，後者是气温、平均輻射溫度、空气速度和湿度。

即使所有这些因素都可能随时间变化，标准通常还是要研究稳態温度来研究热舒适性，只允許有限的温度变化。

代谢速率[编辑] 人们具有不同的代谢率，这些代谢率会因活动水平和环境条件而波动[19]。

ASHRAE55-2010標準將代谢率定義为生物體内代谢活动將化學能轉化为热量和机械功的水平，通常以整个体表的单位面积表示。

代谢率以单位为单位表示，定义如下： 1met=58.2W/m²（18.4Btu/h·ft²），等于静坐的普通人每单位表面积产生的能量。

一个普通人的表面积为1.8平方米（19 ft²）。

[6] ASHRAE-55標準提供了各种活动的符合率表。

一些常见的值是：睡眠時為0.7met，靜坐時為1.0met，輕度站立時為1.2-1.4met，涉及運動、步行、舉起重物或操作机械的活動為2.0met或更高。

對於間歇性活動，標準規定，如果個人進行的活动在一小時或更短時間内发生变化，则可以使用時間加權平均新陳代謝率。

對於更长的时间，必须考虑不同的代謝率。

[6] 根据ASHRAE基础手册，估计代谢率很复杂，并且对于高于或等于二或三的活動水準（尤其是通过多种方式执行此类活动的情况），准确性较低。

因此，该标准不适用于平均水準高于二的活动。

还可以使用经验公式，比列表中的表格更准确地确定Met值，该公式考虑了呼吸氧气消耗和二氧化碳的产生速率。

由于心率与耗氧量之间存在关系，因此有一種與心律有關的方法，雖有生理性質依據，但準確性較差。

饮食习惯可能会影响代谢率，从而间接影响热量偏好。

这些影响可能会根据食物和饮料的摄入量而变化。

[20]身体形状是影响热舒适性的另一个因素。

散热取决于身体表面积。

身材高大，瘦长的人比表面积大的人更容易散热，并且比體型豐滿的人更能忍受更高的温度。

衣著因子[编辑] 人穿着的绝热材料的数量对热舒适度有实质性影响，因为它会影响热量散失，进而影响热量平衡。

多层隔热衣服可以防止热量散失，并且可以帮助人体保暖或导致过热。

通常，衣服越厚，其具有的绝缘能力越强。

根据制成衣服的材料类型，空气流动和相对湿度会降低材料的绝缘能力。

[21][22] 1clo等于0.155平方米·K/W（0.88 °F·ft²·h/Btu）。

這對應於褲子，長袖襯衫和夾克。

在ASHRAE55中可以找到其他常见服装或单身服装的衣服隔热值。

[6] 氣溫[编辑] 空气温度是围绕位置和時間的試驗人員周围空气的平均温度。

根据ASHRAE55标准，空间平均值考虑到了腳踝，腰部和头部的水平，这对于就座或站立的乘员而言会有所不同。

时间平均基於三分钟的间隔，至少有18个等間隔的時間點。

空气温度通过乾球溫度計測量，因此也稱為乾球温度。

平均輻射溫度[编辑] 辐射温度与从表面传递的辐射热量有关，并且取决于材料吸收或发射热量的能力或其发射率。

平均辐射温度取决于周围表面的温度和发射率以及視界因子，或物体“看见”的表面数量。

因此，在阳光直射的房间中，一个人所经历的平均辐射温度根据他/她的身体在阳光下的多少而变化。

風速[编辑] 在HVAC中，风速定义为某一点的空气运动速率，不考虑方向。

根据ANSI/ASHRAE标准55，它是人体暴露于空气中的相对于位置和时间的平均速度。

根据SET热生理模型，時間平均值与气温相同，而空间平均值基于人体暴露于均匀风速的假设。

但是，某些空间可能会提供非常不均匀的空气速度场，并因此导致皮肤热量损失，这不能被认为是均匀的。

因此，设计者应确定适当的平均值，尤其是包括入射在无衣服的身体部位上的风速，它们具有更大的冷却效果并可能导致局部不适。

[6] 相对湿度[编辑] 相对湿度（RH）是空气中的水蒸气量与空气在特定温度和压力下可以保持的水蒸气量之比。

人体在皮肤内具有在感觉热和冷方面相当有效的传感器，而相对湿度则是间接检测到的。

出汗是一种有效的热量流失机制，它依赖于皮肤的蒸发。

但是，在相对湿度较高的情况下，空气接近可以容纳的最大水蒸气，因此蒸发减少，因此热量损失减少。

另一方面，非常干燥的环境（RH<20-30％）也很不舒服，因为它们会影响粘膜。

在空调建筑物中，室内湿度的推荐水平在30-60％的范围内[23][24]但是新标准（例如自适应模型）允许较低和较高的湿度，这取决于涉及热舒适性的其他因素。

最近，在洗澡后对人进行了低相对湿度和高风速的影响测试。

研究人员发现，较低的相对湿度会引起热不舒適以及乾燥和發癢的感覺。

为了獲得最佳舒適性，建議在浴室中保持相對溼度高於其他房间的溼度。

[25] 皮肤濕度[编辑] 皮膚濕度被定义为“被汗水覆盖的身体总皮膚表面积的比例”。

皮肤在不同区域的潮湿度也会影响感知到的热舒适度。

湿度会增加身体不同部位的湿度，从而导致不适感。

这通常位于人体的不同部位，皮肤湿润的局部热舒适极限因人体位置而异。

[26]肢体对潮湿引起的热不适比身体的躯干要敏感得多。

尽管可能由于潮湿而引起局部热不适，但是某些部位的潮湿不会影响整个身体的热舒适感。

温度和湿度的相互作用[编辑] 已经开发出各种类型的體感温度以结合空气温度和空气湿度。

对于较高的温度，存在定量标度，例如热指数。

对于较低的温度，只能定性的描述其相互作用：高湿度和低温会使空气感到凉爽。

[27]相对湿度高的冷空气比相同温度的干燥空气“感觉”更冷，因为在寒冷的天气中高湿度会增加人体的热传导。

[28]对于潮湿的冷空气比干燥的冷空气感觉更冷，一直存在争议。

有人认为这是因为当湿度高时，我们的皮肤和衣服变湿并成为更好的热导体，因此通过传导进行的冷却更多。

[29] 自然通風[编辑] 许多建筑物使用HVAC单元来控制其热环境。

其他建筑物自然通风，不依靠机械系统提供热舒适性。

根据气候，这可以大大减少能耗。

但是，有时将其视为一种风险，因为如果建筑设计不当，室内温度可能会过高。

设计合理，自然通风的建筑物可使室内条件保持在一定的范围内，夏季可在此范围内打开窗户并使用风扇，冬季则应穿上额外的衣服，以使人们保持温暖。

[30] 模型[编辑] 在讨论热舒适性时，可以使用两种主要的不同模型：静态模型（PMV/PPD）和自适应模型。

PMV/PPD方法[编辑] 溫度濕度表溫度相對濕度表PMV/PPD方法的熱舒適性的兩種表示方式 PMV/PPD模型是由POFanger使用热平衡方程式和有关皮肤温度的经验研究开发的，以定义舒适度。

标准的热舒适度调查从冷（-3）到热（+3）的七分制向受试者询问其热感觉。

Fanger方程用于针对空气温度，平均辐射温度，相对湿度，空气速度，新陈代谢率和衣物隔热性的特定组合计算一组对象的预测平均投票（PMV）。

PMV等于零表示热中性，舒适区由PMV处于建议限值（-0.5标签用不同内容定义了多次引用错误：带有name属性“deDear&Brager”的标签用不同内容定义了多次引用错误：带有name属性“deDear&Brager”的标签用不同内容定义了多次引用错误：带有name属性“deDear&Brager”的标签用不同内容定义了多次引用错误：带有name属性“deDear&Brager”的标签用不同内容定义了多次 ^Barwood,MartinJ.;Newton,PhillipS.;Tipton,MichaelJ.VentilatedVestandToleranceforIntermittentExerciseinHot,DryConditionswithMilitaryClothing.Aviation,Space,andEnvironmentalMedicine.2009,80(4):353–9.PMID 19378904.doi:10.3357/ASEM.2411.2009.  ^Predictedmeanvote.www.designingbuildings.co.uk.[2021-01-07].（原始内容存档于2021-01-27）（英国英语）.  ^Nicol,Fergus;Humphreys,Michael.Adaptivethermalcomfortandsustainablethermalstandardsforbuildings(PDF).EnergyandBuildings.2002,34(6):563–572.doi:10.1016/S0378-7788(02)00006-3. [失效連結] ^6.006.016.026.036.046.056.066.076.086.096.106.11ANSI/ASHRAEStandard55-2017,ThermalEnvironmentalConditionsforHumanOccupancy 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