PMV

表征人体热反应的评价指标

PMV（Predicted Mean Vote），预测平均评价，指数是以人体热平衡的基本方程式以及心理生理学主观热感觉的等级为出发点，考虑了人体热舒适感诸多有关因素的全面评价指标。PMV指数表明群体对于（+3~-3）七个等级热感觉投票的平均指数。

提出

PMV指标是引入反映人体热平衡偏离程度的人体热负荷TL而得出的，其理论依据是当人体处于稳态的热环境下，人体的热负荷越大，人体偏离热舒适的状态就越远。即人体热负荷正值越大，人就觉得越热，负值越大，人就觉得越冷。Fanger收集了1393名美国和丹麦受试者在室内参数稳定的人工气候室内进行热舒适实验的冷热感觉资料，得出人的热感觉与人体热负荷之间关系的实验回归公式：

PMV=[0.303exp(-0.036M)+0.0275]TL （1）

其中人体热负荷TL的定义为人体产热量与人体向外界散出的热量之间的差值。

展开

假定人体的平均皮肤温度和出汗造成的潜热散热是人体保持舒适条件下的数值。因此可以看出，人体热负荷TL就是人体热平衡方程（2）中的蓄热率S，即把蓄热率看做是造成人体不舒适的热负荷。如果其中对流、辐射和蒸发散热的各项计算采用与热舒适方程式（3）相同的计算公式，则蓄热量S就相当于式（3）两侧的差，这样式（1）可以展开如下：

PMV=[0.303exp(-0.036M)+0.0275]*{M-W-3.05[5.733-0.007(M-W)-Pa]-0.42(M-W-58.2)-0.0173M(5.867-Pa)-0.0014M(34-ta)-3.96*10fcl[(tcl+273)-(+273)]-fclhc(tcl-ta)}

PMV指标代表了同一环境下绝大多数人的感觉，所以可以用来评价一个热环境舒适与否，但是人与人之间存在个体差异，因此PMV指标并不一定能够代表所有个人的感觉。

相关公式

人体的热平衡方程：

M-W-C-R-E-S=0 （2）

式中 M—人体能量代谢率，决定于人体的活动量大小，W/m2；

W—人体所做的机械功，W/m2；

C—人体外表面向周围环境通过对流形式散发的热量，W/m2；

R—人体外表面向周围通过辐射形式散发的热量，W/m2；

E—汗液蒸发和呼出的水蒸气所带走的热量，W/m2；

S—人体蓄热率，W/m2。

热舒适性方程：

=（-）+3.96×10-8+3.05[5.733-0.007- ]+0.42(-58.2)+0.0173(5.867-)+0.0014M(34-) （3）

式中 —衣服外表面温度，℃；

—人体周围空气温度，℃；

—人体周围水蒸气分压力，kPa；

—对流换热系数，W/(m2·K)；

—服装的面积系数。

指标分度

PMV指标采用了7级分度，见下表。

适用范围

根据PMV取决于人体热负荷TL，而人体热负荷TL又相当于人体热平衡方程中的蓄热率S这一事实，可以看到PMV方程是适用于稳态热环境中的人体热舒适评价，而不适用于动态环境（或者叫做过渡热环境）的热舒适评价的。实际上，Fanger在推出PMV的实验回归公式（1）时，采用的人体热舒适实验数据都是在室内参数用空调系统严格控制的人工气候室内获得的。实验过程中室内参数稳定且分布均匀，因此PMV实验回归公式（1）只适用于室内参数稳定且在人体周围均匀分布的热环境，既不适用于非稳定的热环境，也不适用于人体周围参数非均匀分布的热环境。例如，人体一部分暴露在偏热的环境中，另一部分暴露在偏冷或者中性的环境中，这种情况称作“局部热暴露”。在局部热暴露下的热舒适水平是不能采用这个PMV公式来进行描述的。

应用

一般，办公建筑安装空调系统的主要目的是为室内人员创造舒适的热环境。美国采暖制冷与空调工程师学会ASHRAE 标准55 和国际标准化组织ISO 标准7730 中规定了能够让大多数人感到满意的空气温度范围这些标准的主要依据是丹麦的Fanger 教授及其同事在实验研究基础上得到的人体热舒适模型, 即PMV 热舒适模型。该模型综合了人体变量和环境变量中6 个影响人体热舒适的因素, 其采用的PMV 指标是迄今为止最全面的评价热环境的指标。

准确性

自PMV 热舒适模型提出以来, 已经进行了大量的热舒适研究, 包括实验研究和现场研究。有些实验研究结果和PMV 热舒适模型预测结果吻合较好,而有些则和预测值有较大偏差。一般在现场研究中的实际热感觉与PMV 热舒适模型的预测更容易有偏差的。但是，作为迄今为止最全面的评价热环境的指标，仍然大量用于建筑等舒适性评价方面。

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