本文件提供了陆地、海洋和航空领域交通工具内部热应激的评估方法，给出了不同方法评估交通工具内热、冷和中等热环境的信息，规定了具体车内气候评估要求，描述了交通工具内热环境的等效温度测定方法。 本文件适用于交通工具座舱内热环境，也适用于其他气候条件不对称的密闭空间。 本文件中的等效温度测定方法主要适用于评估偏离热中性状态较小的热环境，也适用于测试交通工具或类似密闭空间HVAC系统的性能。

CCS A 25
中华人民共和国国家标准　
GB/T40261.1-2023
热环境的人类工效学
交通工具
内热环境评价第1部分：热应激评估原理与方法和等效温度测定
Ergonomics of thermal environment--Evaluation of thermalenvironments in vehicles----Part 1: Principles and methods for assessment ofthermal stress and determination of equivalent temperature(ISO/TS 14505-1 :2007, Ergonomics of thermal environment--Evaluation ofthermal environments in vehicles--Part 1: Principles and methods forassessment of thermal stress, M0D; IS0 14505-2:2006,Ergonomics ofthe thermal environmentEvaluation of thermal environments invehicles---Part 2: Determination of equivalent temperature, MOD)2023-08-06发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2024-03-01实施
2规范性引用文件
3术语和定义
评估原则
5交通工具内部气候测量方法
热舒适
5.3高温应激
低温应激
代谢率和服装
6用受试者评价
等效温度测定
评估原理
7.2特定等效温度
测量仪器
7.4评估
GB/T40261.1---2023
附录A（资料性）本文件与ISO/TS14505-1：2007、ISO14505-2：2006相比的结构变化情况·11附录B（资料性）热应激评估示例：B.1热应激评估
B.2交通工具HVAC系统的性能测试附录C（资料性）
代谢率和服装特性的测量或估算c.1
代谢率测量或估算
C.2估算服装特性
附录D（资料性）
标定与其他测定：
表面温度标定
换热系数测定
恢复时间测定
精确度、重复性和再现性测定
D.5表面特性·
附录E（资料性）
测量仪器示例
暖体假人
GB/T40261.1—2023
E.2分散的一体化加热传感器·
附录F（资料性）测量仪器的特性与规格参数F.1概述
F.2测定全身和节段等效温度的仪器F.3测定定向等效温度的仪器
F.4测定全向等效温度的仪器…
附录G（资料性）等效温度解释…G.1根据热平衡解释等效温度
G.2根据热感觉和热舒适感受解释等效温度参考文献
GB/T40261.1--2023
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件是GB/T40261《热环境的人类工效学交通工具内热环境评价》的第1部分。GB/T40261已经发布了以下部分：
一第1部分：热应激评估原理与方法和等效温度测定；一第2部分：用受试者评价热舒适性。本文件修改采用ISO/TS14505-1：2007《热环境的人类工效学交通工具内热环境评价第1部分：热应激评估原理与方法》和ISO14505-2：2006《热环境的人类工效学交通工具内热环境评价第2部分：等效温度测定》，其中ISO/TS14505-1：2007文件类型由ISO的技术规范调整为我国的国家标准。
本文件与ISO/TS14505-1：2007和ISO14505-2：2006相比，在结构上有较多调整。本文件与相应ISO文件之间的结构编号变化见附录A。本文件与ISO/TS14505-1：2007和ISO14505-2：2006的技术差异及其原因如下：用资料性引用的GB/T18049替换了ISO7730（见第5章）、GB/T40261.2替换了ISO14505-3（见第6章），以适应我国的技术条件，提高可操作性。本文件做了下列编辑性改动：
一为与现有标准协调，将标准名称改为《热环境的人类工效学交通工具内热环境评价第1部分：热应激评估原理与方法和等效温度测定》；纳人了ISO14505-2：2006/COR.1：2007的内容，将ISO14505-2：2006中4.2的辐射换热系数和对流换热系数的单位由“W/m2”更正为W/（m\。℃）”（见7.1.3）；——用GB/T18049替换了ISO7730（见附录B）；—用GB/T18048替换了ISO8996（见附录C)；一更改了附录E(资料性)测量仪器示例中的图E.1和表E.1(见附录E)；一删除了ISO14505-2：2006的附录E。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由全国人类工效学标准化技术委员会（SAC/TC7)提出并归口。本文件起草单位：中国标准化研究院、广东美的制冷设备有限公司、北京航空航天大学、中标能效科技(北京)有限公司、福建雅波特数字科技有限公司、青岛海尔智能技术研发有限公司、海信空调有限公司、宁波方太厨具有限公司、安徽扬子空调股份有限公司、北京光徽德润航空技术有限公司、内蒙古工业大学、重庆大学、中国民航大学、北京科技大学、西安交通大学、西南交通大学、美的集团武汉制冷设备有限公司。
本文件主要起草人：赵朝义、邱义芬、王瑞、田俊、葛猛、宿士乔、于彩灵、别清峰、郭俊杰、曾晓程、呼慧敏、张佳、李百战、梅志光、齐云、刘红、姚润明、冯朝卿、郑崇开、马阅新、高平、吕园园、张迪、梁涛、袁杰、杨婕、杨云霞、栗玮、靳慧斌、高剑峰、邵晓亮、董强、马荣江、孙亮亮、屈治国、张剑飞。GB/T40261.1—2023
交通工具内对流换热、辐射换热和传导换热及其相互作用是复杂的。外部热负荷与内部加热和通风系统相结合，形成了交通工具内空间和时间上变化的局部气候。交通工具内不对称的热条件往往是内部环境热舒适性差的主要原因。在没有或HVAC系统较差的交通工具中，热应激主要取决于外环境气候条件对座舱内的影响。受试者对几种热刺激的共同作用形成一种综合反应，其主观评价是一种综合评价，不够详细或准确，不适合重复使用。技术测量通过集成交通工具内各项热环境参数，提供详细和准确的信息以预测对人的热影响。由于多种气候因素对最终的人体散热产生影响，为了确定这些因素的相对重要性，需要综合测量这些气候因素。评价车辆热环境（热、中等、冷）的直接方法包括人体各种反应的测量，有三种形式：主观方法、客观方法和行为方法。主观方法便用主观量表量化人们对环境的反应。客观方法是指通过使用仪器或输出测量（如性能测量)来量化人的身体、生理或心理状况的方法。行为方法量化或表示人类对环境的反应。每一种方法都是根据基本原理开发的，热环境评价最合适的方法形式和方法组合取决于所关注的评价内容及交通工具环境。
GB/T40261《热环境的人类工效学交通工具内热环境评价》旨在为评价交通工具内热环境提供原则和方法，用于交通工具的开发与评价。GB/T40261拟由三个部分构成。一第1部分：热应激评估原理与方法和等效温度测定。目的在于描述陆地、海洋和航空领域交通工具内部的热应激的评估原理和方法。一第2部分：用受试者评价热舒适性。目的在于描述使用受试评价交通工具环境热舒适性的方法。
一—一第3部分：利用数字假人测定等效温度。目的在于提供使用数值计算评估交通工具内热舒适的规范预测方法。
1范围
热环境的人类工效学交通工具
内热环境评价第1部分：热应激评估原理与方法和等效温度测定
GB/T 40261.1—2023
本文件提供了陆地、海洋和航空领域交通工具内部热应激的评估方法，给出了不同方法评估交通工具内热、冷和中等热环境的信息，规定了具体车内气候评估要求，描述了交通工具内热环境的等效温度测定方法。
本文件适用于交通工具座舱内热环境，也适用于其他气候条件不对称的密闭空间。本文件中的等效温度测定方法主要适用于评估偏离热中性状态较小的热环境，也适用于测试交通工具或类似密闭空间HVAC系统的性能。
2规范性引用文件
本文件没有规范性引用文件。
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1
低温应激
coldstress
一种导致人体热量损失刚好等于或大于产生显著的、甚至无法补偿的生理紧张反应的热量平衡（热债)的气候症状。
高温应激heatstress
一种导致人体热量损失刚好等于或小于产生显著的、甚至无法补偿的生理紧张反应的热量平衡（热积)的气候症状。
等效温度equivalent temperatureteq
.个平均辐射温度等于空气温度、空气速度为零的均勾空间的温度，在该空间内人体通过对流和辐射交换的热量与在评估的实际环境中相同。3.4
全身等效温度
t eqwhole
whole body equivalent temperature个空气温度与壁面温度相等，空气速度为零的假想空间的温度，在该假想空间内全尺寸人形加热传感器通过对流和辐射交换的干热与在实际非均匀环境中相同。1
GB/T40261.1—2023
局部等效温度localequivalenttemperature一个平均辐射温度等于空气温度、空气速度为零的均匀空间的温度，在该空间内人体特定区域体表通过对流和辐射交换的热量与在评估的实际环境中相同。3.6
节段等效温度
Esegmentalequivalenttemperaturet eg, segment
一个空气温度与壁面温度相等，空气速度为零的假想空间的均匀温度，在该假想空间内暖体假人的一个或多个分区通过对流和辐射交换的干热与在实际非均匀环境中相同。3.7
定向等效温度
teq,direet
directional equivalent temperature一个空气温度与壁面温度相等，空气速度为零的假想空间的均匀温度，在该想空间内小块加热平面通过对流和辐射交换的干热与在实际非均匀环境中相同。3.8
omnidirectional equivalent femperarture全向等效温度
teq,omni
一个空气温度与壁面温度相等，空气速度为零的假想空间的均匀温度，在该假想空间内加热椭球通过对流和辐射交换的干热与在实际非均匀环境中相同。3.9
segment
与人体形状一致的传感器的一部分，一般为真实人体相应部位，由一个或几个完整分区组成，每个节段所处环境温度用节段等效温度tcasespent表示。3.10
分区zone
假人的物理分区，每个分区的表面温度和换热量可以独立测量控制。3.11
热中性域
thermoneutralzone
身体仅通过血管舒张收缩反应就能维持热平衡的热环境温度范围。3.12
交通工具
vehicle
用于人类运输或操作的移动或固定装置的封闭空间，通常为全封闭空间。3.13
HVAC系统HVAC-system
交通工具和（或）座舱内的供暖、通风和空调系统。4评估原则
交通工具内热环境随外部气候条件以及座舱内HVAC系统的质量和能力而变化。大多数交通工具都能够在不利的外部气候条件下为座舱提供供暖或制冷需要，以降低外部极端气候应激水平。但是，在一些简易的交通.T.具内或是HVAC系统故障时，操作人员可能会承受高水平的热应激。按照座舱内操作员的三类效应情况评估交通工具内热环境：a）高温应激（高温环境）；
b）热舒适(中等温度环境）；
c）低温应激（低温环境）。
GB/T40261.1-2023
对这三种类型，采用现有标准或类似文件中所述的方法对实际情况进行分析见图1。评估重点是暴露人群的个体应激（应激试验）。由于外部条件不是标准的，这些评估热环境方法不提供交通工具HVAC系统性能的信息，但要结合系统进行评价。性能试验需要标准的环境条件，并侧重于在标准条件下评价HVAC系统的性能，见附录B的B.2。有关等效温度测定见第7章。热环境的主观评估可作为热应激结果或是性能试验的一部分，见图1。对于具有特殊要求的人群，可采用ISO/TS14415进行评价。拖拉机、吊车驾驶舱、
汽车、船舶、飞机及
其他交通工具性能试验
等效温度
第7章
综合评价
第5章
主观评估
GB/T40261.2
热试验
（应激或不舒适）
ISO7933
ISO 7243
ISO11079
GB/T18049
图1使用标准评价热环境原理示意图5交通工具内部气候测量方法
5.1概述
本章提供了行驶条件下交通工具内各种热应激应用的建议方法信息。热应激评估示例见附录B，有关实际评估的其他信息见附录C。5.2热舒适
5.2.1概述
HVAC系统的主要目的是在交通工具内部实现舒适的热环境。大多数系统都能够在初始稳定期后，或多或少地创建舒适的热环境。在热中性环境下，人体相对容易保持热平衡，但仍可能由于局部热环境而导致严重的局部不适。
评估原理的依据是热中性范围内，人体热平衡状态的测量与分析以及相关热感觉。两种评估方法分别见第7章和GB/T18049。5.2.2采用PMV和PPD指标进行全身评价GB/T18049中给出了有关全身评估的建议。可以根据气温、平均辐射温度、湿度、空气流速、代谢3
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率和服装热阻，计算预计平均热感觉指数(PMV)和预计不满意率(PPD)指标。PMV值表明了驾驶员在被测条件下所感受到的热舒适程度。GB/T18049中的局部热准则不建议用于交通工具。5.2.3采用等效温度进行详细评价第7章给出了采用等效温度进行详细评价的建议。等效温度为气候对人体换热的影响提供了一种统一的客观测量方法。通过定义可知，等效温度仅考虑于热交换所产生的影响。由等效温度的实际值及其变化情况，可以评估接近或处于热中性环境范围内，人体的热平衡状况。热感觉主要受全身或局部皮肤换热变化影响，因而人体热感觉投票值与等效温度之间存在显著的关联性。热环境采用全身等效温度评估，全身等效温度描述了热中性的水平。此外，局部等效温度还评估了热环境对人体表面特定部位的局部影响。局部等效温度确定实际身体部位在可接受的热损失水平（局部不适）范围内的程度。由于有关交通工具气候的很多问题和投诉都与热不对称有关，因此，局部等效温度尤其适用于这种评估。
等效温度可通过以下不同方式进行测定：a）不同位置上的加热传感器；
b）全尺寸的暖体假人。
5.3高温应激
5.3.1概述
在高温气候条件下，交通工具内无法保持热舒适状况时，操作人员就会出现高温应激。高温应激会对操作人员造成生理紧张，最终导致操作人员无法忍受。这些无法忍受的高温应激可能会形成热伤害。ISO7243或ISO7933给出了相应的评估建议。热表面接触情况采用ISO13732-3进行评估。这两种情况的评估是在评价全身影响及全身热平衡的基础上进行的。但是，由于存在较大的不对称气候条件，需要注意交通工具内总气候的代表性测量。当使用球黑球温度时，活动类别接照附录C选择。5.3.2太阳辐射
太阳辐射是交通工具座舱热负荷的重要来源之一。交通工具内的太阳辐射效应取决于玻璃面积、座舱壁隔热性、座舱大小以及表面颜色等因素。最重要的影响因素为透过玻璃直接照在驾驶员身上的太阳辐射，因为衣物和衣下皮肤部分会吸收到大量的热。当太阳处于最高点时，辐射面积会比较小，而当太阳高度较低时，对于一些前风挡玻璃大的现代交通工具，辐射面积会较大。太阳辐射效应可通过测量遮盖和无遮盖的黑球温度或辐射通量来估算。测量值应根据其占整个体表的百分比进行加权。在大多数情况下，辐射面积将小于20%。5.3.3空气流速
交通工具内一般会存在较高的空气速度，而且在整个身体表面会有变化。行驶过程中打开窗户或使用HVAC系统时，就会导致空气流动。这两种情况一般都会导致身体受影响部位的局部冷却。宜在有空气流动的人体表面测量空气流速，并按照流动区域占整个人体表面积的百分比进行加权。在大多数情况下，该值都会低于20%，因为人体的大部分面积受座椅遮挡不在空气流动区域。5.3.4蒸发换热
通常在交通工具整个座舱内，水蒸气分压是相同的。这样，仅需一个测量值即满足评估需求。但是4
GB/T40261.12023
在太阳辐射区域以及强对流区域，蒸发换热量将提高。这种效应很难测定。考虑这种效应可以降低高温应激水平，建议予以忽略。
5.4低温应激
当在寒冷气候条件下供热系统失效或供暖能力不足时，将有逐步严重的全身受凉或身体局部受凉的风险。开始时，人会感觉不舒适，但是随着时间加长以及进一步受冷，将会出现更加明显的生理紧张并最终导致冻伤。
ISO11079给出了有关低温应激的评估建议。低温应激可通过分析热平衡状况进行评估。通过比较必需衣物保暖值与当前衣物提供的有效保暖值，计算冷负荷。当保暖不足时，会不可避免地发生身体受凉，此时计算暴露期限建议值进行评估。诸如窗户或冰冷座椅等冷表面会产生显著的局部降温。ISO13732-3中给出了有关接触冷表面的评估建议。
5.5代谢率和服装
当采用ISO7243、GB/T18049、ISO7933或ISO11079对交通工具内热环境进行评估时，宜选择合适的代谢率和服装热特性，见附录C。6用受试者评价
交通工具在规定条件下的气候状况可通过受试者进行评价。这种方法可提供有关群体平均评价结果和个体差异的信息。GB/T40261.2提供了用受试者评价热舒适性的方法。7等效温度测定
7.1评估原理
7.1.1概述
评估原理是基于等效温度的测量。等效温度提供了人体与热环境间显热的统一物理测量方式。根据等效温度的实际值及其变化，可以预测热中性区内或接近该区域处人体的热平衡状况。人体热感觉主要影响因素为全身和局部皮肤表面热流大小及变化情况，已经发现环境的等效温度与人体接触该环境时所感受到的热状况密切相关。这一发现可用于解释等效温度对环境品质的评估。根据总的等效温度评估热环境，以得出人体热中性程度。热环境也可通过具体身体表面部位的局部效应来进行评估，局部等效温度可测定实际身体部位热损失的可接受程度（局部不适程度）。7.1.2等效温度综述
等效温度是一个纯物理量，综合了热环境中对流和辐射对人体换热的影响，是人体在热环境中全身的换热量最佳表示。有关人体局部干热交换与局部等效温度间关系的经验比较有限，等效温度标准定义仅适用于全身，因此，为了满足本文件内容的需求，需要对该定义进行修改。等效温度没有考虑人体在热环境中受其他因素影响的主观感觉和感受。然而，实际研究表明，等效温度值与人体在热环境中的主观感受间存在良好的关联性。7.1.3等效温度通用测量原理
等效温度由着装人体与环境间的对流和辐射换热确定。假设传导换热较小，仅考虑辐射见公式（1）5
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和对流换热见公式（2）。
式中：bzxZ.net
式中：
R=h(tsk -tr)
辐射换热量，单位为瓦每平方米（W/m\）；-辐射换热系数，单位为瓦每平方米每摄氏度[W/（m2：℃)]；皮肤温度，单位为摄氏度（℃），平均辐射温度，单位为摄氏度（℃）。C=h.(tk-t.)
对流换热量，单位为瓦每平方米（W/m\）；h。—对流换热系数，单位为瓦每平方米每摄氏度[W/（m2。℃)]；tak—皮肤温度，单位为摄氏度(℃)；ta
一环境气温，单位为摄氏度(℃）。实际应用中，等效温度计算见公式（3）。Q
tea =t. -
式中：
标准环境的等效温度，单位为摄氏度(℃)；teq
表面温度，单位为摄氏度（℃）；Q——实际条件下测得的对流和辐射热损失见公式(4)，单位为瓦每平方米（W/m2）。Q=R+C
·（2）
（3）
（4）
hcal----组合换热系数，利用在标准环境中标定时确定，单位为瓦每平方米每摄氏度［W/(m2.℃)]。
标准环境为均匀热环境，其中t。一t.，空气流速u.<0.1m/s。标定与测定见附录D。7.2特定等效温度
7.2.1概述
由于没有可用于测量真实总的或局部等效温度的方法，按照7.2.2至7.2.5，根据不同的原理计算四个特定的等效温度。依据不同的测量原理，它们被定义为：a）全身等效温度；
b）节段等效温度；
定向等效温度；
全向等效温度。
7.2.2全身等效温度
测定原理
全身等效温度测定原理为测量假人与环境间的总换热热流。假人尺寸与真人：·致，由多个分区组成，每个分区的表面温度都与实际人体相近。全身等效温度理论上可以通过暖体假人或贴有多个扁平加热传感器的不加热假人测量，测量精度取决于表面温度、假人尺寸、分区及其数目、姿势等。合理的方法为采用暖体假人测量，暖体假人全身加热，分为多个独立加热控制的分区，各分区表面温度与真人接近，假人如果只有-个分区，测量结果不能用·于表示全身等效温度，因为表面热状态在整个假人身体表面1差别太大。假人分区越多，测量结果越精确。6
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