第二章 相關文獻回顧與探討
第四節 室內環境熱舒適之相關理論
關於人體暴露於中性（moderated）及極端（extreme）熱環境下 的舒適標準，國際標準組織（International Organization for Standards, ISO）有一系列的測量及評估標準。其中 ISO 7730：Moderate thermal environments- Determination of PMV and PPD indices and specification of the conditions for thermal comfort 和 ISO 7726：
Instruments and methods for measuring for measuring physical quantities 係用於規範一般室內熱環境的條件與測量標準，可作為本 研究參考。
根據 ISO 7730 的定義，熱環境上的舒適為「當人的下意識對所 處之熱環境表示滿意時的狀況」。人體對熱環境感到滿意的基本條件 是人體與環境保持熱平衡。而人體與環境的熱平衡則受人體的活動 量（activity）、衣著量，以及環境的參數包括：溫度、平均輻射溫度
（mean radiation temperature, MRT）、風速及溼度等之影響。若是能 測得室內環境中的各項參數，則可根據 ISO 7730 計算出用來表示室 內熱環境舒適度的 PMV 與 PPD 指標。
另我國國家標準訂定 CNS 15537 室內環境熱舒適度量測法，以 量測所得之物理量來預測處於一般熱環境中人體對熱的感覺，這些 熱舒適條件適用於健康男性及女性，而此標準亦適用於室內環境的 設計或對現有室內環境進行熱舒適度量測。
一、PMV（預測平均投票數，Predicted Mean Vote）指標
PMV 指標為根據 ASHRAE 熱感覺尺度預測一群人的平均反應，
該尺度將描述熱感覺度的文字轉成相應的數字。ISO 7730 以及國家 標準 CNS 15537 中訂定當 PMV 介於-0.5∼0.5 為推薦之室內熱舒適 範圍。最初由丹麥學者 P.O.Fanger 所提出之 PMV-PPD 評價法中，
PMV 為表決的平均預測值，PPD（Predicted Percentage Dissatisfied Value）為預測不滿意百分比，其 PMV 是以統計法得出人體感覺與
其中
fcl=衣著表面積係數
M=人體新陳代謝率（W/m2） W=對外作功率（W/m2） Icl=衣服絕緣值（m2℃/W）
Pa=水蒸氣分壓（pa）
ta=室內空氣溫度（℃）
tr=平均輻射溫度（℃）
var=氣流速度（m/s）
hc=對流熱損失係數（W /m2．℃）
tcl=衣服表面溫度（℃）
根據ASHRAE 55 指出，人體新陳代謝 率(活動量)在 1.2Met及衣 著量(夏天衣服絕緣值為 0.5clo，冬天為 0.9clo)條件下，夏季舒適溫 度為 24.5℃tb*1 (RH=50%，10%不滿意度下)，舒適溫度範圍 23~26
℃ET*2；冬季舒適溫度為 22℃tb (RH=50%，10%不滿意度下)，舒適 溫度範圍 20~23.5℃ET，夏季與冬季重疊區域為 23~24℃ET，可接受 之舒適區域溫、濕度曲線，如圖 2-21 所示。
註1：tb=運轉溫度。
註2：ET=有效溫度
圖 2-21 可接受之舒適區域溫、濕 度曲線圖 資料來源：ASHRAE 55，2004
ISO 7730 亦建議上述 PMV 公式（2-31）中之環境熱舒適參數 適用範圍為：
-3<PMV<3
活動量：M=46 ~232 W/m2 (0.8~4 Met，1Met=58.2 W/m2) 衣著量：Icl=0~0.310 m2℃/W (0~2 clo，1clo=0.155 m2℃/W) 室內溫度：ta=10~ 30℃
平均輻射溫度：tr=10~40℃
平均風速：var=0~1 m/s 大氣壓力：pa=0~2,700 pa 相對濕度：R.H.=30~70%
二、熱舒適和感覺評價指標
將 PMV 值按人體的熱感覺分成七個等級如表 2-1，並已經大量 試驗獲得不滿意等級的熱感覺人數占全部人數的百分比 PPD，可繪 製出 PMV-PDD 曲線如圖 2-22。圖中曲線的底端 PMV 值等於 0 時，
PPD 仍有 5％的人不滿意，當 PMV 值來到 0.5 時，代表環境稍熱，
此時的不滿意百分比 PPD 上升到 10%，這同時也說明環境在任何時 間不可能使所有的人都滿意。
表 2-1 熱舒適和感覺評價指標
ASHRAE 分級 PMV 值
冷 -3
涼 -2
微涼 -1
中性 0
微暖 1
暖 2
熱 3
資料來源：美國冷凍空調協會 ASHRAE，1996
圖 2-22 PMV-PPD 曲線圖
資料來源：室內環境品質診斷及改善技術指引，內政部建築研 究所
Fanger 將上圖之所有實驗數據繪成圖表，並找出迴歸曲線，所 導出之 PMV 與 PPD 的關係式如下：
PPD = 100 − 95 × e−(0.03353×PMV4+0.2179×PMV2) （2-32）
應用此方程式，當獲得 PMV 值時，同時也可獲得此時感到 不 滿意人數的百分比（PPD 值）。根據國際標準組織 ISO 7730 的舒適 指標值，建議介於-0.5 與 0.5 之間為舒適範圍，亦即 PPD 建議在 10%
以下，如圖 2-22 中綠色框範圍。