湿热地区人群的可接受湿度限值研究

Humid air reduces the body's evaporative and respiratory heat loss and exacerbates the discomfort caused by high temperature. Humidity set point directly affects the dehumidification load and energy consumption of HVAC systems. However, previous thermal comfort studies are mainly focused on the appropriate temperature range, and the studies on the humidity impact on human thermal comfort are few. This leads to the problems of the uncertainty of humidity limit in the thermal comfort standard and the one requirement for all various climates, and hinders the improvement of the indoor environmental quality in the hot-humid area..Taking local people in the hot-humid area as subjects and the acceptable humidity as key focus, the present study is aimed to conduct climate chamber experiments on human physiological and psychological responses at high humidity and high temperature with or without airflow. The impacts of high humidity on thermal and humid responses will be systematically investigated, and the predictive model for human thermal and humid responses will be developed. The acceptable humidity limits in the hot-humid area will be determined for various levels of air temperature and air speed. The study is believed to make contributions to the thermal and humid environment theory and provide the design targets of built environments in the hot-humid area.

潮湿的空气会降低人体蒸发和呼吸散热效率，加剧高温带来的热不适感。湿度设定值直接影响空调的除湿负荷和能耗。而现有热舒适相关研究主要集中在获取适宜的温度范围，湿度对人体热舒适的影响关注度较少。研究基础不足导致热舒适标准中湿度限值不确定、各气候区取值单一等问题，严重阻碍了湿热地区室内环境质量的提高。.本项目拟以湿热地区人群为研究对象，以可接受湿度为关键点，系统开展无风和有风情况下高温高湿对人体生理和心理反应的影响研究。定量评估湿度对湿热地区人群热湿反应的影响程度，建立湿热地区人群热湿反应预测模型，得到不同温度和风速条件下的可接受湿度限值。研究成果将进一步完善湿热地区的建筑热湿环境理论，为湿热地区室内热湿环境设计提出控制目标。

从全球范围来看，热带雨林气候区、热带季风气候区、热带草原气候区、亚热带季风气候区以及温带季风气候区均会在全年或夏季出现高温高湿共同作用的环境。高温高湿交互作用下湿度对人体热、湿感受的影响不可忽视，不同的湿度还会造成可接受温度范围的改变。针对当前湿度对人体热舒适研究较为缺乏，无法为室内环境湿度精细化设计提供依据的情况，本项目进行了较为全面的研究，夯实了湿热地区热湿环境控制领域的研究基础，为相关规范的制定及设计提供依据。主要的研究工作有：通过高精度人工气候室实验，完善湿热地区高温无风环境下人体对湿度的心理反应和生理反应的数据库；在受试者自主调节气流的环境下，完成有风环境下湿度地区人群对高温高湿的主观感觉研究；以及湿度对高温高湿环境下霉菌等微生物生长影响的实验研究。研究发现，相对湿度在70%的时候，气流带来的“正效应”最大；不论有无气流，高的相对湿度对热舒适的影响均更为明显；超高温条件下（36℃），即使湿度比较适中，气流反而会降低人们对环境的热可接受度和湿可接受度；高湿高温耦合作用下，气流可以扩展热可接受度，降低湿可接受度。综上研究，湿热地区相应的90%可接受温湿度边界为（28℃，70%），（29℃，55%）。