影响人体热舒适的客观因素包括空气温度、平均辐射温度、相对湿度、风速、代谢率以及服装热阻。人们有时候会有这样的体验:在有些热湿环境下,人体参与不同强度的活动可以保持较为良好的热舒适状态;而在另一些热湿环境下,活动强度的轻微变化就导致人体热舒适状况发生明显变化。人体之所以会由于活动量的差异而产生不同的热感觉,就说明在对应热湿环境下人体感觉热舒适的代谢率允许变化范围存在差异。人体代谢率作为影响热舒适的一个重要生理因素,研究热舒适下哪些因素会影响代谢率允许变化范围以及影响的显著程度如何,就可以快速判断不同热湿环境中人体适合从事何种程度的活动类型,有助于更好的指导人们的实际生产生活。另外,热湿环境参数的变化同样影响人体热舒适,在确保人体热舒适的情况下,研究这些因素的相互作用程度,有助于针对不同区域、不同建筑功能以及不同的人体代谢率,找到对应的人体热舒适区域范围,由此来设定不同的舒适性空调室内热湿环境参数,为相关工程设计人员在进行空调系统设计与运行调试时提供一些依据,在满足人体热舒适的同时尽可能实现建筑的节能运行。本文主要研究的内容包括:1)热舒适下在不同热湿环境中人体的代谢率允许变化范围;2)不同代谢率对应的人体热舒适区域范围。文章基于人体热平衡方程,结合Fanger教授的人体热舒适理论,计算得到热舒适条件下不同热湿环境参数组合对应的人体最大允许代谢率以及代谢率允许变化范围,并初步研究影响该范围的因素;然后基于理论计算结果与初步分析,采用正交试验设计方法得到相关因素对代谢率允许变化范围的影响程度,分析这些因素与代谢率允许变化范围之间可能存在的关系;接着利用多元回归分析方法,建立对应的数学模型,并结合在长沙地区开展的问卷调查,对其理论结果以及模型进行验证,为不同热湿环境下人体代谢率允许变化范围的确定提供一种简单直观的方法。同时基于此模型,确定不同代谢率所对应的热舒适区域范围。研究发现:热湿环境因素在不同程度上影响着人体代谢率允许变化范围;操作温度是影响人体代谢率允许变化范围最大的因素,其次是相对湿度和风速;随着操作温度与相对湿度的升高,人体代谢率允许变化范围会逐渐变小,随着风速的增加,该范围会随之增大;采用显著性检验验证了温湿度、风速与人体最大允许代谢率之间具有显著的函数关系。结合多元回归分析方法得到的计算数学模型以及现场问卷调查结果对模型的验证,确定了不同人体代谢率所对应的舒适温湿度变化范围。结果表明,人体代谢率越低,对应的舒适温湿度上限越大。这一模型为给定热湿环境条件下人体允许代谢率变化范围的确定提供一种简便可行的方法,同时确定了不同代谢率时人体感觉热舒适的范围。最后,通过理论与实际的结合,将人体参与不同活动类型所对应的热舒适区域直观的绘制在焓湿图上,并结合工程实际分析了采用新方法确定的舒适性空调室内设计参数的节能性。研究发现,不同的温湿度以及风速组合,空调能耗存在较大差异,在确保人体热舒适的前提下,舒适性空调室内设计参数存在一个最优组合使得空调能耗达到最小值。与一味降低设计温度相比,适当提高室内相对湿度更有利于降低空调冷负荷。本文的相关研究成果可以为不同建筑的舒适性空调室内设计参数的确定提供一些依据,同时也可以为我国热舒适标准的制定与完善提供一定的参考。