PMV

PMV指標是引入反映人體熱平衡偏離程度的人體熱負荷TL而得出的，其理論依據是當人體處於穩態的熱環境下，人體的熱負荷越大，人體偏離熱舒適的狀態就越遠。即人體熱負荷正值越大，人就覺得越熱，負值越大，人就覺得越冷。Fanger收集了1393名美國和丹麥受試者在室內參數穩定的人工氣候室內進行熱舒適實驗的冷熱感覺資料，得出人的熱感覺與人體熱負荷之間關係的實驗回歸公式：

（1）

其中人體熱負荷TL的定義為人體產熱量與人體向外界散出的熱量之間的差值。

假定人體的平均皮膚溫度和出汗造成的潛熱散熱是人體保持舒適條件下的數值。因此可以看出，人體熱負荷TL就是人體熱平衡方程（2）中的蓄熱率S，即把蓄熱率看做是造成人體不舒適的熱負荷。如果其中對流、輻射和蒸發散熱的各項計算採用與熱舒適方程式（3）相同的計算公式，則蓄熱量S就相當於式（3）兩側的差，這樣式（1）可以展開如下：

PMV指標代表了同一環境下絕大多數人的感覺，所以可以用來評價一個熱環境舒適與否，但是人與人之間存在個體差異，因此PMV指標並不一定能夠代表所有個人的感覺。

人體的熱平衡方程：

（2）

式中 M—人體能量代謝率，決定於人體的活動量大小，；

W—人體所做的機械功，；

C—人體外表面向周圍環境通過對流形式散發的熱量，；

R—人體外表面向周圍通過輻射形式散發的熱量，；

E—汗液蒸發和呼出的水蒸氣所帶走的熱量，；

S—人體蓄熱率，。

熱舒適性方程：

（3）

式中 —衣服外表面溫度，℃；

—人體周圍空氣溫度，℃；

—人體周圍水蒸氣分壓力，kPa；

—對流換熱係數，；

—服裝的面積係數。

PMV指標採用了7級分度，見下表。

根據PMV取決於人體熱負荷TL，而人體熱負荷TL又相當於人體熱平衡方程中的蓄熱率S這一事實，可以看到PMV方程是適用於穩態熱環境中的人體熱舒適評價，而不適用於動態環境（或者叫做過渡熱環境）的熱舒適評價的。實際上，Fanger在推出PMV的實驗回歸公式（1）時，採用的人體熱舒適實驗數據都是在室內參數用空調系統嚴格控制的人工氣候室內獲得的。實驗過程中室內參數穩定且分佈均勻，因此PMV實驗回歸公式（1）只適用於室內參數穩定且在人體周圍均勻分佈的熱環境，既不適用於非穩定的熱環境，也不適用於人體周圍參數非均勻分佈的熱環境。例如，人體一部分暴露在偏熱的環境中，另一部分暴露在偏冷或者中性的環境中，這種情況稱作“局部熱暴露”。在局部熱暴露下的熱舒適水平是不能採用這個PMV公式來進行描述的。

一般，辦公建築安裝空調系統的主要目的是為室內人員創造舒適的熱環境。美國採暖製冷與空調工程師學會ASHRAE 標準55 和國際標準化組織ISO 標準7730 中規定了能夠讓大多數人感到滿意的空氣溫度範圍這些標準的主要依據是丹麥的Fanger 教授及其同事在實驗研究基礎上得到的人體熱舒適模型, 即PMV 熱舒適模型。該模型綜合了人體變數和環境變數中6 個影響人體熱舒適的因素, 其採用的PMV 指標是迄今為止最全面的評價熱環境的指標。

自PMV 熱舒適模型提出以來, 已經進行了大量的熱舒適研究, 包括實驗研究和現場研究。有些實驗研究結果和PMV 熱舒適模型預測結果吻合較好，而有些則和預測值有較大偏差。一般在現場研究中的實際熱感覺與PMV 熱舒適模型的預測更容易有偏差的。但是，作為迄今為止最全面的評價熱環境的指標，仍然大量用於建築等舒適性評價方面。