驾驶室内人体热舒适性的探讨

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【摘 要】本文对现有的基础热舒适模型进行探讨，并对影响热舒适性的环境因素和人体本身因素进行综述和总结。

【关键词】热舒适性；热阻模型；驾驶室

由于热舒适性的评价存在主观复杂性，导致热舒适模型的多样化。目前研究人员多采用三维CFD软件对驾驶室内乘员的热舒适性进行计算，但只能直接求出成员身体各部分的流场和温度场，间接采用热舒适模型求出人体的舒适度。

热舒度研究的目标是找到一个或一组影响人们热舒适度感觉的因素，并对这些因素进行控制满足舒适要求。有6个变量决定了人的冷暖感觉，其中四个归于环境因素：空气温度、平均热辐射温度、空气流速、湿度；另外两个归于人体本身：活动和穿衣。

1 PMV模型

在标准ASHRAE55中热舒适性被定义为人们对热环境的满意度。该标准提出了一个健康人处在稳定热环境下，预测热感觉和不舒适度等级的方法，给出了一个成年人在3km海拔以下人体能接受的舒适度。适用于在室内舒适环境和稍偏离舒适环境下的评测。

3 热边界条件的输入

在人体达到稳态热平衡情况下，影响PMV和PPD模型的主要环境因素有以下几个：空气温度，平均热辐射温度，空气流速，湿度。对这四个环境因素可以做如下理解：空气温度（ta）主要指环绕人体周围空气的平均温度，它受地理位置和时间持续长短制约；平均热辐射温度（MRT）指人体所在位置周围所有二维面的平均温度，此值有可能大于或小于空气平均温度；空气流速（va）指人体所在位置的平均风速；湿度指在一定温度下，一定量的空气中水蒸气的含量。

除了上述环境因素，还应考虑太阳辐射的角度和一些地理数据，诸如太阳方位角、坡度、天顶角、偏转角、时间角、海拔、标高等。计算平均辐射温度需要这些必须的数据。

4 人体本身条件的输入

计算热舒适模型需要的人体本身条件包括两方面，一方面是人体活动水平，该因素影响人的新陈代谢率；另一方面是服装层数，该因素影响人体与外界的热阻。

5 总结

由于驾驶室是一个受太阳辐射强度影响较大的复杂包络环境，气流不均匀，驾驶室内不同位置的辐射强度差异较大，因此把人体分成若干部分，每个部分单独求解舒适度方程较为合理。即通过CFD程序求解各部分的相关物理量，再代入PMV方程进行求解。可见PMV，PPD基础热舒适模型对于驾驶室内热舒适度的改进尤为重要。

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