Fanger热舒适理论的应用问题探讨（下一篇）DiscussionsontheapplicationofFanger’sthermalcomfortabletheory李世刚，连之伟上海交通大学制冷与低温研究所，上海，200240摘要：现在有些人对Fanger热舒适理论的认识模糊，直接用PMV—PPD公式计算值作为热舒适评价依据，出现了PMV方程的误用和滥用，并推导出某些不准确的结果，针对这一误区，本文详细介绍了Fanger教授热舒适方程使用中的限制条件，通过对PMV方程的推导过程的分析，说明PMV方程的适用范围，结合现在对热舒适理论研究的进展，指出了Fanger热舒适理论与现有的评价方法的区别。并针对过冷和过热环境，指出如何正确使用现有热舒适指标来评价该热环境。关键词：热舒适方程；舒适条件；应用范围中图分类号:TU111.191文献标志码：A_________________________________________________________________________________0前言：生理学研究表明当人处于热舒适条件下，其思维、观察能力和操作技能等都处于最佳状态。因此，研究热舒适性的目的已远远超出满足人体舒适的范畴，具有重要意义。ASHRAE中把热舒适环境定义为：人在心理状态上感到满意的热环境。很多学者对热舒适的评价方法进行了研究，并根据各种不同的评价方法先后提出了一系列的评价指标。如有效温度(ET)、新有效温度(ET*)、标准有效温度(SET)、热应力指标(H.S.I)、预测平均评价(PMV)等，为建筑热工设计和室内热环境的评价提供了重要的设计依据和评价方法【1～3】。其中，最有代表性的是丹麦科技大学Fanger教授的研究工作。Fanger教授不仅建立了人体热平衡方程，绘制了舒适图，还制定了PMV值七点式标尺，确定了PMV数学解析式及PMV与PPD指标间的定量关系[4]。经过多年实践检验，现在得到世界上的大多数专家的认可，其中PMV和PPD指标已被订入国际标准ISO7730，奠定了人体舒适研究领域发展的理论基础，具有里程碑的意义。但是Fanger教授的理论是基于在特定的状态参数下(接近舒适区域)的实验结果得来的，且实验中可改变的参数非常有限，非实验区域都是通过公式来预测，使用时需注意使用条件。现在很多人在应用热舒适理论时，经常直接套_______________________________________作者简介：李世刚(1983.12－)，男，江苏人，主要研究方向：人体热舒适，气流仿真。联系手机:13761086675；Email:reserver@sjtu.edu.cn用公式，对于公式使用时的限定条件及修正，新的评价指标概念较模糊。针对这种情况，本文将通过介绍Fanger热舒适理论及其应用情况，对于使用中存在的一些误区给予分析,并指出在具体应用过程中应该注意的事项。对于Fanger热舒适理论不适用的热环境，介绍现有的评价指标；对于Fanger热舒适理论的修正本文也将给予列出。1热舒适理论Fanger热舒适方程基于的先决条件就是认为人体热舒适最基本的条件是维持人体热平衡，基本热力学过程可用下式描述：（1)其中：△S为人体蓄热量；M为人体代谢产热量；E为人体总的蒸发散热量；W为人体所作的机械功；R，C分别为着装人体外表面与其周围环境之间的辐射散热量和对流散热量。如果R、C只考虑失热，人体处于热平衡状态时，△S=0，则(1)可写成（2）Fanger教授以此式为出发点，得出式中各项的数学关系式，从而建立了Fanger热舒适方程【1】。1.1人体代谢产热量人体代谢产热量(M)与人的活动水平有关，由于活动类型比较难界定，为了定量数字化，现在通常用耗氧量来计算【3】：(3)RQ为呼吸系数，即呼出二氧化碳和吸入氧气的摩尔比值。1.2辐射散热量辐射热交换量(R)采用下面公式[l-2]:(4)着装体外表面的辐射发射率；为着装体有效辐射面积；着装面积系数。=l+0.20(5)简化后公式为：1.3对流散热量着装人体外表面与周围环境之间的对流热交换量（C）利用下式计算：（6）?式中：hc对流换热系数，?（7）?V为人体周围空气的相对流速。1.4人体总的蒸发散热量人体总的蒸发散热量可分为四项【2－3】（8）式中：Cr呼吸的显热损失量；Er呼吸的潜热损失量；Es皮肤显性出汗热损失量；Ed皮肤不显性出汗热损失量。其中（9）1.5人体所作的机械功人体所作的机械功(W)与代谢产热量有关(10)?η机械效率，η=W/M，是一给定值，它与人的活动和风速有关，一般为0...