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建筑环境中热环境舒适性的研究在我们的日常生活中，无论是在家庭住宅、办公场所还是公共建筑里，热环境的舒适性都对我们的身心健康和工作效率有着至关重要的影响。
当我们身处一个温度、湿度和空气流动都恰到好处的环境中时，会感到身心愉悦、精力充沛；反之，如果热环境不适宜，可能会导致疲劳、烦躁甚至健康问题。
因此，对建筑环境中热环境舒适性的研究具有重要的现实意义。
热环境舒适性的影响因素众多，其中最主要的包括温度、湿度、空气流速和平均辐射温度。
温度是我们最直观感受到的因素，过高或过低的温度都会让我们感到不适。
一般来说，人体感到舒适的温度范围在 18 到 24 摄氏度之间，但这个范围也会因个体差异、活动水平和衣着情况而有所不同。
例如，在进行剧烈运动时，我们能够适应更高的温度；而在睡眠时，则更偏好较低的温度。
湿度也是影响热环境舒适性的重要因素。
过高的湿度会让人感到闷热、压抑，同时也有利于细菌和霉菌的生长，对健康不利；过低的湿度则会导致皮肤干燥、喉咙不适等问题。
相对湿度在 40%到 60%之间通常被认为是较为舒适的范围。
空气流速对热环境舒适性的影响同样不可忽视。
适当的空气流动可以带走人体表面的热量，增强散热效果，使人感到凉爽舒适。
但如果空气流速过快，可能会引起吹风感，导致不适；而过慢的空气流动则无法有效地调节温度和湿度。
平均辐射温度则与周围环境的表面温度有关。
如果周围物体的温度过高或过低，会通过辐射的方式影响人体的热平衡，进而影响舒适性。
在实际的建筑环境中，这些因素相互作用，共同影响着热环境的舒适性。
例如，在炎热潮湿的夏季，高温和高湿度的组合会让人感到极度不适。
此时，仅仅降低温度可能效果不佳，还需要同时降低湿度，增加空气流速，才能有效地提高热环境的舒适性。
为了评估建筑环境中的热环境舒适性，科学家们提出了多种评价指标和方法。
其中，最常用的是预测平均投票数（PMV）和预测不满意百分数（PPD）指标。
PMV 考虑了人体的活动水平、衣着情况、空气温度、平均辐射温度、空气流速和湿度等因素，通过计算得出一个代表人体对热环境整体感受的数值。
《全空气空调系统室内热湿环境数值模拟与热舒适性研究》一、引言随着科技的不断进步，空调系统已成为现代建筑中不可或缺的设施之一。
全空气空调系统以其高效、灵活的特点，广泛应用于各类建筑中。
然而，为了确保室内环境的舒适性，对全空气空调系统进行热湿环境的数值模拟和热舒适性研究显得尤为重要。
本文将探讨全空气空调系统室内热湿环境的数值模拟方法，并分析其对热舒适性的影响。
二、全空气空调系统概述全空气空调系统是一种以空气为介质进行温度调节的空调系统。
它通过新风系统和回风系统的配合，实现室内外空气的交换和温度调节。
全空气空调系统具有灵活性强、处理能力强、能满足多种环境需求等优点，广泛应用于各类建筑中。
三、室内热湿环境数值模拟为了研究全空气空调系统对室内热湿环境的影响，本文采用数值模拟的方法。
首先，建立室内外环境的物理模型，包括建筑结构、空调系统布局等。
然后，利用计算流体动力学（CFD）技术对室内热湿环境进行模拟。
通过设定不同的参数（如温度、湿度、风速等），观察室内热湿环境的分布和变化情况。
四、模拟结果分析根据数值模拟结果，我们可以得出以下结论：1. 温度分布：全空气空调系统能够有效地调节室内温度，使温度分布更加均匀。
然而，在局部区域（如角落、遮挡处）仍可能出现温度偏高或偏低的情况。
2. 湿度分布：全空气空调系统对湿度的调节作用显著。
在湿度较高的环境中，通过合理的空调设置，可以有效地降低室内湿度，提高居住舒适度。
3. 风速分布：风速对热舒适性具有重要影响。
适当的风速可以改善室内通风状况，提高居住者的舒适度。
然而，过高的风速可能导致人体感到不适，因此需合理控制风速。
4. 热舒适性：综合考虑温度、湿度和风速等多个因素，全空气空调系统能够显著提高室内热舒适性。
然而，不同人群对热舒适性的需求存在差异，因此需根据实际情况进行个性化调节。
五、个性化调节与优化策略针对不同人群对热舒适性的需求，全空气空调系统应采用个性化调节与优化策略。
习题1-1、构成室内热环境的四项气候要素是什么？简述各个要素在冬（或夏）季，在居室内，是怎样影响人体热舒适感的。
答：（1）室内空气温度：居住建筑冬季采暖设计温度为18℃，托幼建筑采暖设计温度为20℃，办公建筑夏季空调设计温度为24℃等。
这些都是根据人体舒适度而定的要求。
（2）空气湿度：根据卫生工作者的研究，对室内热环境而言，正常的湿度范围是30-60%。
冬季，相对湿度较高的房间易出现结露现象。
（3）气流速度：当室内温度相同，气流速度不同时，人们热感觉也不相同。
如气流速度为0和3m/s时，3m/s的气流速度使人更感觉舒适。
（4）环境辐射温度：人体与环境都有不断发生辐射换热的现象。
1-2、为什么说，即使人们富裕了，也不应该把房子搞成完全的“人工空间”？答：我们所生活的室外环境是一个不断变化的环境，它要求人有袍强的适应能力。
而一个相对稳定而又级其舒适的室内环境，会导致人的生理功能的降低，使人逐渐丧失适应环境的能力，从而危害人的健康。
1-3、传热与导热（热传导）有什么区别？本书所说的对流换热与单纯在流体内部的对流传热有什么不同？答：导热是指同一物体内部或相接触的两物体之间由于分子热运动，热量由高温向低温处转换的现象。
纯粹的导热现象只发生在密实的固体当中。
围护结构的传热要经过三个过程：表面吸热、结构本身传热、表面放热。
严格地说，每一传热过程部是三种基本传热方式的综合过程。
本书所说的对流换热即包括由空气流动所引起的对流传热过程，同时也包括空气分子间和接触的空气、空气分子与壁面分子之间的导热过程。
对流换热是对流与导热的综合过程。
而对流传热只发生在流体之中，它是因温度不同的各部分流体之间发生相对运动，互相掺合而传递热能的。
1-4、表面的颜色、光滑程度，对外围护结构的外表面和对结构内空气间层的表面，在辐射传热方面，各有什么影响？答：对于短波辐射，颜色起主导作用；对于长波辐射，材性起主导作用。
如：白色表面对可见光的反射能力最强，对于长波辐射，其反射能力则与黑色表面相差极小。
关于室内热舒适环境的探讨摘要：通过对人体对环境温差适应能力的分析，从人体健康的角度出发，讨论室外温度对室内热舒适环境的可能造成的影响。
并通过讨论对室内热舒适参数的选取提出建议。
关键词：室内热舒适环境室内外温差0．引言随着生活水平的不断提高，人们对办公居住环境的要求越来越高，室内热舒适环境的研究就越发显现出它的重要性。
室内热舒适环境的研究不仅关系到人们办公居住环境的舒适度，还关系到人们的身体健康。
2010年全国暖通空调制冷学术年会还专门举行《室内热舒适环境的研究》专题会,就室内热舒适环境进行研讨，可见室内热舒适环境仍然是一个重要并值得深入讨论的问题。
1．室内热舒适环境现阶段热舒适研究领域在常规空调环境下热舒适的研究成果已经形成较成熟的评价体系，对室内热舒适环境已有了较明确的数值界定。
国际上通用的ISO7730标准和美国供暖、制冷与空调工程师协会标准（ASHRAE Standard55—1992）是基于热感觉处于中性热舒适的基础上发展起来的预测和评价室内环境热舒适度的标准，它们主要使用于稳态工况下。
ISO7730标准对从事轻的、主要是坐着的活动（如办公室工作），提出的建议值是：项目夏季冬季干球温度（℃）23～26 20～24地面以上0.1～1.1m间的垂直温度差（℃） <3 <3室内平均风速（m/s）<0.25 <0.15地表面温度（℃）－19～26（地面辐射供暖≤29）辐射温度不均衡性（℃）平顶与地面0.6m以上水平之间－<5窗或其他冷垂直面与地面0.6m以上水平之间－<10ASHRAE Standard55—1992也给出了冬季和夏季舒适区的图表。
2．室内热舒适环境需要考虑的新因素现行室内热舒适区间是根据一定穿着和劳动强度的人员在相对稳定的空调区域内的感受划定的。
室内环境各项参数的确定，综合考虑了人的冷热感、吹风感、皮肤干燥程度、呼吸健康、满意度及微生物繁殖等多方面的因素。
建筑物室内热舒适度设计方案建筑物室内热舒适度设计方案对于居住环境的舒适度有着至关重要的影响。
如何在建筑物内部设计中考虑热舒适度，提升居住者的舒适感受，是一个需要认真思考和实践的问题。
本文将从建筑材料、通风系统、采光设计等方面出发，提出一些可行的设计方案，以期提升建筑物室内热舒适度。
首先，在建筑物室内热舒适度设计方案中，选择合适的建筑材料至关重要。
建筑材料的导热系数和热容量对建筑物内部热舒适度有着直接的影响，因此在设计过程中应当选择导热系数低、热容量大的材料。
例如，在建筑物外墙的设计中，可以选择具有良好隔热性能的材料，如岩棉、聚苯乙烯泡沫板等，以减少室内热量的外泄。
其次，通风系统也是影响建筑物室内热舒适度的重要因素。
设计合理的通风系统可以有效地改善室内空气质量，降低室内温度，提升居住者的舒适感受。
在建筑物设计中，可以采用自然通风和机械通风相结合的方式，灵活地控制室内空气流动，实现热量的有效分布。
另外，采光设计也是建筑物室内热舒适度设计方案的重要组成部分。
充足的自然采光不仅可以减少室内照明的使用，降低能耗，还可以有效地改善室内空气质量，提升居住者的舒适感受。
在建筑物设计中，应当合理设计窗户和采光天窗的位置和朝向，使得充足的阳光能够照射到室内各个角落。
综上所述，建筑物室内热舒适度设计方案是一个需要综合考虑建筑材料、通风系统、采光设计等多个因素的复杂问题。
通过科学的设计理念和创新的技术手段，可以有效地提升建筑物室内热舒适度，为居住者创造一个舒适、健康的生活环境。
希望未来的建筑设计能够更加注重热舒适度，为人们的生活带来更多的便利和舒适。
第一章思考题与习题1、构成室内热湿环境的四项要素是什么？简述各个要素在冬(或夏)季,在居室内是怎样影响人体热舒适感的。
答:（1)室内空气温度：居住建筑冬季采暖设计温度为１８℃,托幼建筑采暖设计温度为20℃,办公建筑夏季空调设计温度为24℃等。
这些都是根据人体舒适度而定的要求。
（2）空气湿度：根据卫生工作者的研究,对室内热环境而言，正常的湿度范围是30-60%。
冬季,相对湿度较高的房间易出现结露现象。
（3）气流速度：当室内温度相同，气流速度不同时,人们热感觉也不相同。
如气流速度为0和3m/ｓ时，3m/s的气流速度使人更感觉舒适。
（4）环境辐射温度:人体与环境都有不断发生辐射换热的现象。
5、分析几例我国的传统民居,说明在不同的气候分区中，建筑对气候的适应性表现。
答:（１）云南的竹楼——气候湿热;ﻫ(2）江浙一带的房屋屋顶斜度大——这里年降水量大，有利于雨水排泄;(3)西北地区的屋顶平坦——气候干旱,不需要考虑排水;(4）黄土高原的窑洞——冬暖夏凉，适应气温年较差大;气候干旱,森林少,缺乏木材；（５）东北的房屋墙体厚、窗户小——东北气候寒冷，可以保温。
6、阐述城市气候的成因，讨论在住区规划与建筑设计中的相应对策。
答：室外综合温度:夏季建筑外围护结构的隔热设计,不仅要同时考虑室外空气和太阳短波辐射的加热作用，而且要考虑结构外表面的有效长波辐射的自然散热作用。
为了计算方便常将三者对外维护结构的共同作用综合成一个单一的室外气象参数，这个假想的参数用所谓室外综合温度表示。
7、举例说明建筑材料表面的颜色、光滑程度，对围护结构的外表面和结构内空气层的表面，在传热方面各有什么影响?答:对于短波辐射，颜色起主导作用;对于长波辐射,材性起主导作用。
如：白色表面对可见光的反射能力最强,对于长波辐射,其反射能力则与黑色表面相差极小。
而抛光的金属表面,不论对于短波辐射或是长波辐射,反射能力都很高，所以围护结构外表面刷白在夏季反射太阳辐射热是非常有效的,而在结构内空气间层的表面刷白是不起作用的。
室内热舒适性综述朱明贵（暖通1511024003）摘要：通过介绍室内热舒适性影响因素，对其评价指标PMV等进行综述，详尽分析了改善室内热舒适性的措施，展望我国研究学者应该结合自身生理参数、环境参数对前人研究的模型进行优化。
关键词：热舒适性、PMV、气流组织Abstract：Through the introduction of indoor thermal comfort factors, their evaluation were reviewed, a detailed analysis of the measures to improve indoor thermal comfort, and the prospect of our researchers should combine their physiological parameters and environmental parameters on the model of previous studies to be optimized.Keywords：Thermal comfort、PMV、air distribution0.序言所谓人体热舒适，指人体对热湿环境感到满意的主客观评价。
热舒适是人体自身通过热平衡和感觉到的环境状况并综合起来获得是否舒适的感觉，它是由生理和心理综合决定的，并且，更偏重于心理上的感受,影响人体热舒适性的环境参数主要有空气温度、气流速度、空气的相对湿度和平均辐射温度；人的自身参数有衣服热阻和劳动强度。
人体热舒适的研究涉及建筑热物理、人体热调节机理的生理学和人的心理学等学科。
人的一生中有80%以上的时间是在室内度过的，室内环境品质如声､光､热环境及室内空气品质对人的身心健康､舒适感及工作效率都会产生直接的影响。
同时，大量的国内外研究表明，室内空气品质也与热环境有关：1)空气温湿度以及风速会影响室内污染物的放；2)对污染物的感觉与温度有关，国外有关研究认为，在室内空气的化学成分保持不变的情况下，温度降低会使人感到舒服一点，对空气品质的不满意率也会降低｡为了获得舒适的热环境，各国每年都要消耗大量的能源用于供热和空调。
因缺乏对热舒适的正确理解，往往造成对建筑过分的加热或者过分的冷却，这样，不仅对人体造成不适，同事，也浪费了大量的能量。
经济的发展，人们对室内的设计构建高标准的审美学。
由于房间的气密高，加上建材、装潢油漆散发的甲醛、氡气等有害气体，以及通风空调的设计不当等原因产生的有害气体难以排除都能使人们患上“病态建筑综合症”。
因此，对室内热环境的研究和评价处理解决问题有重要的现实意义。
1.室内热舒适性的影响因素1.1 环境气象条件1.1.1空气温度，空气温度是影响热舒适最主要的因素[1]，它直接影响人体通过对流及辐射的显热交换｡人体对温度的感觉是相当灵敏的｡反复实验表明，人判断冷热感觉的重现能力，并不比机体生理反应的重现能力低｡1.1.2 辐射温度，平均辐射温度取决于周围表面温度｡在实际的生产､生活环境中，空气温度和平均辐射温度并不总是均匀的､相等的，人们常常会遇到机体某一部分受冷和受热，比如室内上下温度明显不对称，人体一侧有辐射热源等等，所以研究平均辐射温度相对于空气温度的偏差以及不对称受热或散热对人体生理或感觉反应的影响，确定其允许限值是很重要的｡苏联学者研究明，为保持工作者热舒适状态，周围空气温度于围墙温度的差值不得超过7℃｡Fanger通过对加热天花板舒适限值的研究，发现即使在热舒适条件下，无不对称热辐射时，也有3.5%的人感到不适[2]｡如果按不适人数以不超过5%为标准，则对称热辐射限值应小于4℃｡1.1.3气流速度，在热环境中，空气流动能为人体提供新鲜的空气，并在一定程度上加快人体的对流散热和蒸发散热，提供冷却效果，使人体达到热适，同时，空气的流动速度过大也可能导致有吹风感的危险，因此空气流动速度的大小是一不可避免的矛盾。
20 世纪70 年代，McIntyre的两个重要实验使这方面的研究有了突破性的进展：(1)在对高温条件下由于空气的高速流动人体热接受性的验证中，发现受试者所满意的风扇速度低于保持他们自身的生理热中性的风速，而且空气的流动在环境温度即使达到28 ℃时仍能补偿温度的升高[3]；(2)通过实验研究探讨受试者脸部的吹风感，发现受试者觉得冷时感到空气流速不满意，在觉得热时感到空气流速满意，而且初始时的冷感觉随着时间的延长而逐渐变得不太明显[4]。
夏一哉等作了关于气流的脉动强度和频率对人体的热感觉的研究，并得出这样的结论:在“中性-热”的环境工况下，增加气流的脉动强度，可以加大热舒适程度，并减少不愉快吹风感的产生。
实验同时发现，频率在0.05 ～0.18Hz范围内的气流对人体的热感觉影响不大，但是在0.3～0.5Hz 范围内却对人体产生最强的冷作用，而且操作温度和相对湿度对于频率的影响作用并不显著[5]。
气流脉动频率对人体感受气流强度有十分重要的影响，随着频率的增大，人体感受到的气流速度随之减小。
1.1.4环境湿度，湿度直接和间接影响人体的热舒适，环境湿度对于人体热舒适的影响，主要表现在影响人体皮肤到环境的蒸发热损失方面。
当相对湿度保持在40 %～70 %范围内时，人体可以保证蒸发过程的稳定，而且此时空气流速的作用非常重要。
如果空气处于静止状态，则会造成靠近皮肤的空气层水蒸气分压力较大，人体表面蒸发受阻，从而导致不适。
在高温环境中，如果相对湿度高于70%，常常会引起人体的不适，而且这种不适感随空气湿度的增加而增加。
研究表明，湿度为80%下的热不舒适程度要大于70%或更低湿度状况。
同时室内环境相对湿度较大会造成建筑潮湿，甚至有时会出现凝结水现象；相反，如果湿度低于30 %，不但会引起人体热感觉的不满，而且会引起呼吸道疾病[6]。
由于湿度主要影响人体汗液的分泌，从而影响人体表面皮肤的平均湿度，而皮肤的平均湿度是预测人体是否热舒适的一项重要判断指标，因此衣服作为一种传质的阻力对湿度的感觉也有比较重要的影响。
服装纤维结构的粗糙度与湿度感觉有关。
当皮肤平均湿度达到25%的情况时，皮肤表面与服装的摩擦显著增大，而且在皮肤平均湿度高于25%的情况下，没有人会感到舒适。
在湿度较低的情况下，热感觉是热舒适的重要衡量指标但在高湿度的情况下，热感觉并不能很好地预测人体的热舒适。
另外，湿度不仅影响人体的热感觉，同时也影响着室内空气品质。
Toftum的实验结果表明：干燥和冷一些的空气让人感觉空气更新鲜，同时受试者对空气的可接受程度与空气焓值有直接关系[7]。
Berglund 也发现，即使在一间干净、无异味、通风良好的房间中，随着湿度的增加，受试者仍会感觉到空气质量变差，而且这种感觉并没有随着暴露时间的增加而改善[8]。
最后需要说明的是，ASHRAE55 标准对于湿度的限制范围，无论是夏季还是冬季对于人体热舒适的影响均比较小。
从数值上看对于轻体力活动而言，相对湿度增加10%，相当于环境温度升高0.3℃。
1.2人体的温度、散热、体温调节及心理从保持人体热平衡的观点看，这一点是很重要的。
人体的产热量，基本上由人的活动方式决定，而活动方式在某种程度上与人的年龄和性别有关，从技术观点看，人体的产热量是不可控制的。
人体的散热量在很大程度上取决于衣服，同时也取决于上述因素的共同影响。
皮肤温度是反映外部环境条件和身体外在条件(身体活动与服装)对人体影响的重要生理指标。
机体主要通过皮肤表面与外环境进行热交换。
常温下处于安静状态的或从事轻工作的人，产生的热量约70%经皮肤辐射和对流散发。
故通过平均皮肤温度测定，在很大程度上可以估算机体热交换的情况。
同济医科大学研究证明，稳态热环境中，皮肤变化与人体舒适感密切相关(P <0.01)，其对冷热负荷反应较大，在舒适情况下比其它生理指标，如脉率、体温、出汗量等更为敏感，可认为皮肤温度是热舒适的生理基础[9]。
从中性环境突变到冷或热环境下受试者的热反应实验研究表明，皮肤温度变化有一个过渡过程，同时热感觉出现滞后。
然而，当从冷或热环境进入中性环境时，出现热感觉“超越”现象。
也就是此时皮肤温度和热感觉存在分离现象，皮肤温度和心理热反应的一一对应关系不在存在。
显然，这时决定心理热反应的不仅仅是皮肤温度还存在着其它生理参数。
Berglund等人通过突变热环境下的人体热反应，得出：人体在环境突变的生理调节周期时，皮肤温度不能独立地作为热感觉评价尺度。
1.3服装参数人体用来维持舒适温度的生理手段是有限的，一位裸体者借其生理体温调节所能维持的舒适范围是很小的。
用新有效温度(ET＊)作为环境条件的综合热指标，发现单纯靠生理性体温调节起作用的ET＊范围只在25 ～40 ℃之间。
事实上，在大多数情况下，人体体内的热是通过皮肤经服装散发到环境中的，反之亦然。
所以评价热环境对人体热舒适的影响时，考虑服装在热交换方面的作用是必要的。
服装的穿着相当于人体表面散热热阻的增加，影响人体与环境之间的换热的服装参数主要有:服装热阻和蒸发阻力。
服装热阻的定义是：皮肤表面温度(Tsk)与环境校正黑球温度[ Tadb=(Ta+Tr) 2]存在1℃温差下，服装或空气层允许通过对流和辐射进行6.48W m2 的热交换时相当的热阻为1clo。
在皮肤和着装人体最外层表面之间的热传递是相当复杂的，除了纺织品本身的热传递阻力和纺织品层次之间的空气层的内部对流和辐射过程以外，衣服的缝纫和合体对传递阻力也是有影响的。
宽松的衣服，可以出现“烟囱效应”。
而如果衣服变湿了，其热传递阻力则将会大大下降。
服装的蒸发阻力可直接由人体测得，也可用湿铜人测出透湿系数im 后与服装的基本热阻计算获得。
透湿系i m是一无量纲单位，当完全不透湿时为0，当在环境水蒸气分压作用下水蒸气能够完全透过织物时，i m=1，这通常只能在高风速且非着装条件下逼近。
静止空气的透湿系数i m略低于0.5，而即使是密闭服装，也往往不能使i m为0，一般为0.08。
1.4 空气离子存在于大气中的空气离子，实际就是带正电或带负电的大气分子，称为正离子和负离子。
近半个世纪以来，由于轻离子奇迹般的生物学效应，特别是轻负离子对机体所产生的防止疲劳、止汗、镇静、止痛、降压、促食、呼吸舒畅以及精神焕发的效能，引起了愈来愈多的人的兴趣。
尽管目前对空气离子与热舒适的关系还不甚了解，但有些实验已初步证明其生物学效应与环境温度、湿度、气流以及空气成分、微粒等还是有一定关系的。
川崎弘司曾报道过空气中轻离子的浓度随空气湿度增加而明显下降[10]。
Kimnra等发现，尽管室内温度和二氧化碳都维持在舒适水平，但若轻离子减少，人就要出汗，并感到不舒畅，从而影响热舒适感。
