热舒适性

热舒适性是指人对其周围环境条件的满意程度。实现和维护热舒适性是 HVAC(暖通空调)系统设计和运行的关键目标。

封闭环境中的热环境受内部(例如人体存在)和外部(例如太阳辐射)热源的影响。人体与环境之间的热交换主要因辐射、对流和蒸发而发生。人体新陈代谢产生的热量消散到环境中,从而保持热平衡,或者换句话说,热中性。热传递与皮肤温度和周围温度之间的温差成比例。当环境很热时,身体需要释放更多的热量;当环境很冷时,身体不会释放足够的热量 - 因此这两种情况都可能导致热不适。热舒适性模拟的一个目标是确定非舒适时间并确保 HVAC 系统尽可能少消耗能量。

有几个因素影响热舒适性:代谢热率或身体活动水平,空气温度,平均辐射温度,空气速度,湿度和服装水平。

Simcenter STAR-CCM+ 提供了一组模型,可以预测不同复杂程度的热舒适性。
等效均匀温度模型
等效均匀温度为环境热舒适性指标,用于评估热人体模型 [418] 17 个体段的局部舒适度。根据空气温度、人体模型表面温度、空气速度、辐射、活动水平和服装,该模型可快速、稳健地估算 EHT。热舒适性程度通过以下方法估算:在将预测与 ISO 14505 标准 [403] 相关的绘图中绘制预测的 EHT。
Fiala 热调节模型
Fiala 热调节模型由热生理模型组成,该模型考虑代谢发热、蒸发、呼吸和血液流动以及整体热舒适指数。使用热网络,热调节模型可求解热人体模型内部和表面上的温度场。人体模型细分为 58 个扇区,提供了高度详细的信息。热舒适性通过报告动态热感 (DTS) 和预测不满意百分比 (PPD) 进行评估,它们是应用于整个身体的整体热舒适指数。

在热舒适性模拟中,可以组合两个模型,以便它们相互补充。