维瓦尔第辐射空调

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理解热舒适,人与室内环境的关系

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  随着科技水平的不断发展,人体舒适学从未像现在这样成为人们关注的焦点。随着全球气候和环境的变化,加上对高品质生命的追求,人们对于人体舒适学的探知越来越渴求。然而,我们常说的供暖供冷其实是针对建筑而非人体本身。

  热舒适的首要条件就是人体的热平衡,它取决于人体的产热量以及人体与环境间的换热量。对流与辐射换热是人体与环境间最主要的换热方式,它们的计算是热舒适研究的重要内容。

  人体热舒适取决于人体新陈代谢产生的热量和人体向周围环境散热量之间的平衡关系,这种关系可以用以下公式表示:

  Δq= qm - qw ± qr ± qc

  qm--人体产热量;

  qw—人体蒸发散热量,

  qr—人体辐射换热量;

  qc--人体对流换热量;

  Δq --人体得失的热量;

  Δq=0时,体温恒定不变;

  Δq>时,体温上升;

  Δq<时,体温下降。

  由此可见,对于人体而言,皮肤的蒸发量、对流带走的热量、辐射带走的热量是决定人体舒适的三个主要因素,他们之间的比例关系决定了人体的舒适度。过去,人们一直过于强调对流传热而忽视辐射传热,原因是对流传热容易测量,很直观。其实辐射传热是影响人体热舒适的重要内容,非常关键。

  当Δq=0时,人体处于热平衡状态,体温维持正常不变(约为36.5℃),在这种情况下,人的健康不会受到损害。但必须指出,Δq=0并不一定表示人体处于舒适状态。因为各种热量之间可能有许多不同的组合都可使Δq=0,也就是说,人们会遇到各种不同的热平衡,然而只有那种能使人体按正常比例散热的热平衡,才是舒适的。

  所谓按正常比例散热,指的是对流换热约占总散热量的25~30%,辐射散热约为45~50%,呼吸和无感觉蒸发散热约占25~30%。处于舒适状况的热平衡,可称之为“正常热平衡”。

舒适软件

  辐射传热与导热和对流有本质的区别,它是以电磁波传递热能的。凡温度高于绝对零度的物体,都能发射辐射热。 辐射传热的特点是发射体的热能变为电磁波辐射能,被辐射体又将所接受的辐射能转换成热能。

  丹麦学者方格尔(P.O.Fanger)提出的预计热指标PMV(Predicted Mean Vote),是迄今为止考虑人体热舒适感诸多有关因素最全面的评价指标。他概括了主要的室内气候因素,也包括了劳动强度及衣着条件等。方格尔提出了经大量试验得出的各PMV值所对应的冷热感如下:

  -3(cold) 寒冷

  -2(cool) 凉

  -1(slightly cool)稍凉

  0(neutral comfort) 热舒适

  +1(slightly warm)稍暖

  +2(warm) 暖

  +3(hot) 热

  为了以PMV值具体评价室内气候,丹麦的B&K公司根据方格尔的热舒适方程研制出热舒适测定仪(thermal comfort meter),并有1212型产品正式用于热舒适的测定。只要设定人的劳动强度和衣服热阻,该仪器就能立即以数字显示出与室内气艇对应PMV值。

  便携、电池式仪器,用于调查人们在室内环境中所经受的热舒适(或不舒适)情况。配备热舒适换能器MM 0023,此换能器设计成在热特性上近似人类。如此,1212型扰提供“预期平均感觉”(Predictcd MeanVote,PMV) (ISO7730)。从此值可推算“预期不满意者百分率”(Predicted Percentage of Dissatisfied PPD),使一个指定环境中直可能感觉太冷或太热的人数百分率得到估计。