, 曹彬2, 连之伟3, 刘淑丽1, 杨昌智41. 北京理工大学 机械与车辆学院，北京 100081;
2. 清华大学 建筑学院，北京 100084;
3. 上海交通大学 设计学院，上海 200240;
4. 湖南大学 土木工程学院，长沙 410082
收稿日期：2021-01-11
基金项目：国家自然科学基金面上项目(51678330)
作者简介：纪文杰(1992—)，女，博士后
通讯作者：朱颖心，教授，E-mail：zhuyx@tsinghua.edu.cn
摘要：标准有效温度(SET)是基于二节点热生理模型建立的评价指标，在热舒适领域有广泛应用。然而，一直以来由于对SET等效标准环境的误解以及一些计算参数的差异，导致对SET存在误用。该研究概述了SET指标的建立发展过程，并基于Gagge在1986年版本中的定义对该指标进行了重新解读，更正了对SET标准环境的错误认识。此外，该文指出等效标准环境中的参数是随代谢率可变的，进而修正了SET的计算方法，为SET指标的未来应用指明了方向。
关键词：建筑热工理论热舒适标准有效温度(SET)二节点模型热环境评价
Reinterpretation of a thermal environment evaluation index "standard effective temperature (SET)"
JI Wenjie1,2, DU Heng3, ZHU Yingxin2
, CAO Bin2, LIAN Zhiwei3, LIU Shuli1, YANG Changzhi41. School of Mechanical Engineering, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China;
2. School of Architecture, Tsinghua University, Beijing 100084, China;
3. School of Design, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China;
4. School of Civil Engineering, Hunan University, Changsha 410082, China
Abstract: The standard effective temperature (SET) is an evaluation index based on the two-node thermal physiological model which has been widely used to evaluate thermal comfort. However, the SET is often misused due to misunderstanding the SET equivalent standard environment and differences in some key parameters. This study summarizes the development of the SET index and then reinterprets this index based on Gagge's definition in the 1986 version to correct the misunderstanding of the standard SET environment. In addition, the equivalent standard environment parameters vary with the metabolic rate. The SET calculational method is revised here to correct these problems with guidelines for future applications of the SET index.
Key words: building thermal engineering theorythermal comfortstandard effective temperature (SET)two-node modelthermal environment evaluation
热舒适模型和指标能够分析人与热环境之间的关系并预测人的主观感受，对于建筑热环境的设计与营造具有指导意义。人对热环境的感知是一个复杂的过程，既涉及物理换热，又与人体的生理心理调节机制相关。标准有效温度(standard effective temperature, SET)能够在模拟人体生理调节的基础上，反映人体与外界环境的换热规律，并将多种因素的影响整合体现在一个温度值中。SET是热舒适领域一个颇为实用的指标，对此概念的理解和应用有待进一步去思考和挖掘。
SET最早由Gagge等在1972年的一个研讨会上提出[1]。它是在有效温度(effective temperature, ET)[2]的基础上发展而来的，相较于ET只能将空气温度和湿度因素进行等效，SET能够将空气温度、辐射温度、湿度、风速、服装热阻和代谢率6个参数的综合作用体现成一个等效温度，使其在应用中独具优势。Gagge在后续研究中，对ET和SET指标进行了改进，并更新命名为新有效温度ET*和新标准有效温度SET*，本文中均用SET来表示标准有效温度的概念。后续几年，Gagge的研究团队又针对SET指标发表了多篇与热环境舒适性评价相关的文章[3-6]。1986年，Gagge等[7]对包括SET在内的几种热环境指标进行了概述和比较，对SET标准环境的定义有所改进，使其适用范围更广，并给出了详细计算过程，这是目前引用和流传最为广泛的版本。
相较于热环境评价中常用的预测平均投票(predicted mean vote, PMV)指标[8]，SET更精细地考虑了人体的生理调节机制以及人体与环境的换热，因此计算更加准确、合理。美国采暖、制冷与空调工程师学会(American Society of Heating Refrigerating and Air Conditioning Engineer, ASHRAE)标准55[9]等标准中, 收录了SET作为热环境评价指标之一，主要用于对高风速的冷却效应进行计算和修正。自SET提出以来，很多****针对该指标的定义和计算等方面开展了讨论。Takada等[10]通过实验研究，验证了考虑冷颤的模型对皮肤温度的预测精度更高。Mochida等[11-12]通过理论和实验研究，对SET的等平均皮肤温度线、等皮肤湿润度线和皮肤散热量线进行了修正。
在SET应用方面，王美楠等[13-14]建立了适用于低压环境的二节点模型，并建立了热感觉投票与SET的关系。Fan[15]利用SET指标对三维区域空间的热舒适变化进行模拟分析。Mazon[16]比较了SET与其他热环境指标评价热不舒适的效果。Aynsley[17]利用SET来量化评价气流的冷却效果。Ye等[18]提出SET作为空调控制策略的调控指标要优于PMV。Zhang等[19]提出利用SET的皮肤温度项修正PMV模型的方法，有效提高了PMV计算的准确率。
然而，由于SET的定义和计算相对复杂，过去几十年有过多次修正，导致一直以来存在对其概念的误解和误用，对其理论基础和假设条件仍缺乏深入的认识和理解，对其计算方法和实际应用仍缺乏统一的参考和标准。
本文梳理了SET的建立和发展历程，剖析了对其概念理解的偏差及原因；参考Gagge在1986年的文献，对SET的定义及其标准环境的等效条件给出了解读和分析，对计算方法进行了修正与统一；进而，总结SET的优点和现存问题，指出未来应用该指标的发展方向。本文对正确理解和应用SET指标进行热感觉预测并指导热环境的营造与评价具有重要意义。
1 对SET标准环境的认识1.1 SET标准环境的定义在应用中发现，存在诸多对SET等效标准环境的认知混淆，即错误地认为标准环境中的参数是固定且唯一的，导致后续SET的计算出现偏差。为了更好地梳理SET的定义变化并比较各定义的差异，对Gagge的多篇文章、ASHRAE标准、ASHRAE手册等SET定义的描述进行了整理，如表 1所示。
表 1 不同文献中对SET定义的描述
| 文献来源 | 原文描述 | 中文释义 |
| (1) Gagge 1973[4] | SET describes the dry bulb temperature of the standard environment at 50% RH that causes the same heat exchange for the same Qsk, w, and Tsk observed in the actual environment | SET描述了标准环境中的干球温度，其RH为50%，此时的换热量与具有相同的Qsk、w和Tsk的实际环境中的相同 |
| (2) Gagge 1974[3] | The 50% RH base was included in a new index, which was defined as the temperature of an imaginary standard environment with a prefixed transfer coefficient in which the total heat exchange (sensible plus insensible) from the skin surface would be the same as in the actual environment. This standard index was called standard effective temperature | SET定义为一个带有前置传递系数的假想标准环境的温度，其中RH为50%，来自皮肤表面的总热交换(显热和潜热)与实际环境相同 |
| (3) Gagge 1981[6] | SET is defined as the temperature of an imaginary enclosure at 50% RH in which a sedentary human occupant, dressed in standard clothing (0.6 clo) in still air, would lose the same total heat by sensible and insensible heat transfer as he would in the actual environment | SET定义为一个假想的封闭环境中的温度，该环境的RH为50%，空气近似静止，人穿着标准服装(0.6 clo)保持静坐状态，此时由显热和潜热构成的总热损失与实际环境中的热损失相同 |
| (4) Gagge 1986[7] | Standard effective temperature (SET) is defined as the dry bulb temperature of a hypothetical isothermal environment at 50% RH in which a human subject, while wearing clothing, standardized for activity concerned, would have the same skin wettedness (w) and heat exchange (Qsk) at skin surface as he would have in the actual test environment | SET定义为一个假想的、RH为50%的等温环境中的干球温度，人在该环境中穿着与活动水平相匹配的标准服装，此时将与实际环境有相同的皮肤湿润度w和皮肤散热量Qsk |
| (5) ASHRAE Standard 55—2017[9] | The temperature of an imaginary environment at 50% RH, average air speed < 0.1 m/s and Tr=Ta, in which the total heat loss from the skin of an imaginary occupant with an activity level of 1.0 met and a clothing level of 0.6 clo is the same as that from a person in the actual environment with actual clothing and activity level | SET是一个假想环境中的温度，RH为50%，平均空气速度 < 0.1 m/s，辐射温度Tr=空气温度Ta，此时皮肤的总热损失与一个活动水平为1.0 met、服装热阻为0.6 clo的人在实际环境中的热损失相同 |
| (6) ASHRAE Handbook 2017[20] | Standard effective temperature SET, defined as the equivalent air temperature of an isothermal environment at 50% RH in which a subject, wearing clothing standardized for the activity concerned, has the same heat stress (skin temperature, Tsk) and thermoregulatory strain (skin wettedness, w) as in the actual environment | SET定义为在RH为50%的等温环境中的等效空气温度，其中受试者穿着与活动水平相对应的标准服装，并具有与在实际环境中相同的热应力(皮肤温度Tsk)和热调节负荷(皮肤湿润度w) |
| 注：Qsk表示皮肤散热量(W)；Tsk表示平均皮肤温度(℃)；w表示皮肤湿润度；RH表示相对湿度(%)；Ta表示空气温度(℃)；Tr表示辐射温度(℃)。 | ||
表选项
从表 1中可以看到，不同文献对SET标准环境的定义存在一些差异。其中，共同之处是标准环境的相对湿度均为50%。然而，对代谢率、服装热阻和风速的描述却有所不同。定义(1)和(2)中，对标准环境参数并未提及；定义(3)、(5)中，将标准环境的参数定义为静坐代谢率1.0 met(1 met= 58.15 W/m2)、服装热阻0.6 clo(1 clo=0.155 m2·℃/W)、风速低于0.1 m/s；定义(4)、(6)中，将标准环境参数的服装热阻设为随代谢率变化，未提及风速设置。对于SET标准环境和实际环境的等效条件，以上定义均只考虑皮肤表面的散热量来进行等效，忽略呼吸散热的差异。此外，定义(1)、(6)提到标准环境中的平均皮肤温度和皮肤湿润度与实际环境相同；定义(4)为皮肤湿润度与实际环境相同；而定义(2)、(3)、(5)中，未对平均皮肤温度和皮肤湿润度作出规定。
Gagge最初提出SET概念时，是参考ASHRAE标准中常用的标准环境参数，即相对湿度为50%、风速为0.1 m/s、服装热阻为0.6 clo、人保持静坐状态、代谢率为1.0 met。在早期较多文章中，均采用以上参数来描述SET标准环境。Gagge在1986年的文章中，进一步对SET的适用场景进行了扩充，提出标准环境中的风速和服装热阻与实际代谢率有关。
1.2 误解和偏差的原因分析造成SET概念混淆的原因是多方面的：1) Gagge提出SET后又修改过较多版本，不同版本的概念描述以及对标准环境的定义存在一定差异，导致后续研究者参考的文献不同，会出现不同的理解。2) SET的计算基础，即二节点模型的计算方法和计算系数一直在调整。例如，Takada等[10]对不同版本的二节点模型中的部分计算参数进行了梳理，在此基础上补充了最新ASHRAE标准中的参数，如表 2所示。模型中生理过程的计算参数取值不同会导致结果的偏差。3) 二节点模型尚不完善，很多研究者从不同角度对该模型进行了修正，试图提高其准确性和适用范围，也会造成计算结果的一些不同。综上，由于理论基础和计算方法难以统一，从而导致SET的计算偏差，甚至不同研究团队计算的SET结果无法放在一起进行比较和分析等。
表 2 二节点模型中参数的调整对比[10]
| 文献 | 核心温度Tcr, set/℃ | 皮肤温度Tsk, set/℃ | 皮肤质量比系数 | 热中性皮肤血流量Vbl, basal | 血管舒张系数Cbl, dil | 血管收缩系数Cbl, str | 出汗系数 | 冷颤系数Cshiv | ||||
| Cα1 | Cα2 | Cα3 | Crsw, M1 | Crsw, M2 | Crsw, P2 | |||||||
| Gagge等, 1971[2] | 36.6 | 34.1 | 0.042 | 6.3 | 75 | 0.5 | 100 | |||||
| Gagge等, 1972[1] | 37.0 | 34.0 | 0.044 | 0.350 9 | -0.001 4 | 6.3 | 150 | 0.5 | 250 | 10.7 | 19.4 | |
| Gagge等, 1976[21] | 36.6 | 34.0 | 0.004 | 0.351 | -0.001 4 | 6.3 | 150 | 0.5 | 200 | 10.7 | 19.4 | |
| Gagge等, 1986[7] | 36.8 | 33.7 | 0.042 | 0.745 2 | 0.585 4 | 6.3 | 200 | 0.1 | 170 | 10.7 | 19.4 | |
| ASHRAE, 1989 | 36.8 | 33.7 | 0.100 | 1.008 | 3.900 | 6.3 | 200 | 0.5 | 170 | 10.7 | 19.4 | |
| ASHRAE, 1997 | 37.0 | 34.0 | 0.042 | 0.745 | -0.585 | 6.3 | 175 | 0.5 | 170 | 10.7 | 19.4 | |
| ASHRAE, 2005 | 37.0 | 34.0 | 0.042 | 0.745 | -0.585 | 6.3 | 50 | 0.5 | 170 | 10.7 | 19.4 | |
| ASHRAE, 2013 | 36.5 | 33.7 | 0.042 | 0.745 | -0.585 | 6.3 | 120 | 0.5 | 170 | 10.7 | 19.4 | |
| ASHRAE, 2017 [9] | 36.8 | 33.7 | 0.042 | 0.745 | -0.585 | 6.3 | 120 | 0.5 | 170 | 10.7 | 19.4 | |
表选项
因此，正确理解SET的定义及其对应标准环境的条件，规范并统一二节点模型的计算方法和参数取值，对于更好地应用SET指标来评价热环境，并进行不同研究数据间的比较分析十分有意义。在相同的基础上再去进一步讨论二节点模型以及SET模型的改进和修正，更具有实际价值。
2 对SET的正确理解及计算方法的修正2.1 SET指标的基本原理SET指标计算中，首先通过二节点模型来近似模拟人体与环境的换热过程，得到相应的换热量和生理参数，进而将实际环境与SET标准环境进行等效。二节点模型是经典的人体热生理调节模型。它将人体简化为核心层和皮肤层两部分，认为人体的产热来自核心层，通过血液流动将热量传递到皮肤层，皮肤再通过身体表面的服装或者直接与外界环境进行热交换[7]，如图 1所示。与一般的热平衡模型相比，二节点模型能够在一定程度上反映人体的热生理调节过程，例如通过血管的收缩与舒张、血流量的变化、出汗、冷颤等体现人体应对环境冷热的表现。相比于复杂的多节点模型，二节点模型原理清晰、应用便捷，因此更适合于在一般的建筑环境中对人的热调节及换热过程进行模拟。
 |
| 图 1 二节点模型原理示意图[7] |
| 图选项 |
二节点模型热平衡方程如下：
核心层为
| $\begin{gathered}M+\Delta M-W=C_{\mathrm{res}}+E_{\mathrm{res}}+ \\\left(K+\rho_{\mathrm{bl}} m_{\mathrm{bl}} c_{\mathrm{bl}}\right)\left(T_{\mathrm{cr}}-T_{\mathrm{sk}}\right)+\frac{m_{\mathrm{cr}}}{A_{\mathrm{d}}} c_{\mathrm{cr}} \frac{\mathrm{d} T_{\mathrm{cr}}}{\mathrm{d} \tau} ;\end{gathered}$ | (1) |
| $\left(K+\rho_{\mathrm{bl}} m_{\mathrm{bl}} c_{\mathrm{bl}}\right)\left(T_{\mathrm{cr}}-T_{\mathrm{sk}}\right)=Q_{\mathrm{sk}}+\frac{m_{\mathrm{sk}}}{A_{\mathrm{d}}} c_{\mathrm{sk}} \frac{\mathrm{d} T_{\mathrm{sk}}}{\mathrm{d} \tau} . $ | (2) |
通过二节点模型计算，可以得到真实环境下的皮肤散热量Qsk、皮肤温度Tsk和皮肤湿润度w。SET计算中，以等效环境与真实环境中的皮肤散热量Qsk相同来建立等式，见式(3)。假设人在等效环境中与真实环境有相同的皮肤温度Tsk和皮肤湿润度w，即通过皮肤的显热散热和潜热散热相同，则认为此时人在标准环境中与实际环境有相同的热感觉。
| $\begin{gathered}Q_{\mathrm{sk}}=h_{\mathrm{w}}\left(T_{\mathrm{sk}}-T_{\mathrm{o}}\right)+\mathrm{wh}_{\mathrm{e}}\left(p_{\mathrm{sk}}-p_{\mathrm{a}}\right)= \\h_{\mathrm{ws}}\left(T_{\mathrm{sk}}-\mathrm{SET}\right)+\mathrm{wh}_{\mathrm{es}}\left(p_{\mathrm{sk}}-0.5 \ p_{\mathrm{sSET}}\right).\end{gathered}$ | (3) |
2.2 SET计算方法的修正与统一早期SET[3]计算中对标准环境参数的设置是唯一的，即辐射温度近似等于空气温度、相对湿度为50%、代谢率为1.0 met、服装热阻为0.6 clo、空气流速近似静止。在此标准环境的条件下，对于高代谢率情况，并不能真实反映与实际环境等效的热状态，从而导致计算不准确[22]。例如，实际环境的代谢率为2.0 met，其他参数为中性常规值时，SET计算出的标准环境中散热量与真实环境中相差达60%。代谢率越高，偏差越大。
Gagge在1986年的文章中指出SET的标准环境不是唯一的，标准环境的参数与人的实际代谢率有关[7]。虽然在定义中未提及，但该文章中给出了详细的描述，以及标准服装和标准风速的计算方法。据此可以得到合理的SET标准环境的对应参数为：辐射温度近似等于空气温度、相对湿度为50%、代谢率与真实环境中相同、标准服装热阻和标准风速均随代谢率变化，见经验公式(4)和(5)。
| $ I_{\mathrm{s}}=\frac{1.33}{M+0.74}-0.095 $ | (4) |
| $v_{\mathrm{s}}=\left[\frac{5.66(M-0.85)^{0.39}}{8.6}\right]^{\frac{1}{0.53}} .$ | (5) |
因此，当用SET指标比较人在不同环境中的热状态时，代谢率是一个关键参数。在代谢率相同的情况下，等效的标准环境是完全相同的；在代谢率不同的情况下，对应的SET标准环境也有所不同，根据式(4)、(5)可计算标准环境中服装热阻和风速随代谢率变化的情况，如表 3所示。其中，服装热阻随代谢率升高而降低，风速随代谢率升高而升高，这样设置更符合实际情况。
表 3 SET对应标准环境中的服装热阻和风速随代谢率的变化
| 代谢率M/met | 服装热阻Is/clo | 风速vs/(m·s-1) |
| 0.8 | 0.77 | 0.15 |
| 1.0 | 0.67 | 0.15 |
| 1.1 | 0.63 | 0.16 |
| 1.2 | 0.59 | 0.21 |
| 1.4 | 0.53 | 0.29 |
| 1.6 | 0.47 | 0.37 |
| 1.8 | 0.43 | 0.44 |
| 2.0 | 0.39 | 0.50 |
| 3.0 | 0.26 | 0.80 |
| 4.0 | 0.19 | 1.06 |
| 5.0 | 0.14 | 1.29 |
表选项
此外，本文作者还发现了ASHRAE Standard 55[9]附件的程序中，前后系数取值不一致造成的偏差，主要体现在两个参数：1) 服装表面积与皮肤表面积比率中的计算系数Kclo取值不同，修正后统一取0.25[7]；2) 水蒸气通过服装的渗透效率Icl取值不同，修正后统一取0.45[7]。对换热系数计算方法及相关参数取值进行了统一，结合上述对SET标准环境的修正，最终给出了可靠、合理的MATLAB计算程序。
2.3 SET算例与讨论为了进一步理解SET计算方法，此处列举一个计算实例，如图 2所示。真实环境中的一系列参数为：空气温度和辐射温度均为23 ℃，风速为0.3 m/s，相对湿度为30%，代谢率为2.0 met，服装热阻为0.7 clo。根据二节点模型[7]可以计算出实际环境中的平均皮肤温度、皮肤湿润度和皮肤散热量，进而计算SET。从图 2可以看到，对SET标准环境的定义不同，即标准环境参数固定且唯一(如表 1中定义(5))与标准环境参数随代谢率变化(如表 1中定义(4))两种情况，计算出的SET值略有差异。若该实际环境中的参数取值更为极端，则偏差会更明显。
 |
| 图 2 SET计算实例 |
| 图选项 |
如果按错误的SET标准环境来理解，皮肤温度与实际环境中相差0.05 ℃、皮肤湿润度差0.13、皮肤散热量相差51.7 W/m2，显然不合理，违背了等效环境的定义。当人体代谢率不同时，皮肤散热量必然有差异，这一点在文[22]中有较为详细的分析。按照正确的标准环境参数计算，标准环境与实际环境中的平均皮肤温度、皮肤湿润度和皮肤散热量也不会严格相等，但差异较小，可认为此时人体在标准环境和实际环境中有相同的热感觉。
然而，按照正确的标准环境参数也不能保证平均皮肤温度、皮肤湿润度和皮肤散热量均严格相等。在偏离热中性较远、皮肤湿润度较高等极端参数下，误差会略增大，但基本在可接受范围内。此处，认为定义中的等价条件是计算的人为假设和前提，在使用SET指标时，可不深究其差异。
表 3中已经指出，SET对应标准环境的参数是随代谢率变化而变化的。对于代谢率不同的工况，表 4中给出了当空气温度和辐射温度均为26 ℃、其他参数取依据式(4)、(5)计算得到的相应代谢率水平下的标准值时，计算出的皮肤散热量、皮肤温度和皮肤湿润度。可以看到，不同代谢率的相应工况下计算的SET均为26 ℃。这说明，即使代谢率不一致，也可以用SET来比较不同环境带给人的热感觉。这意味着SET具有一个普适的等效参数的潜力，可以利用该指标对各种工况下热环境的效果进行比较和评价。不同代谢率下的舒适皮肤湿润度上限可根据经验公式(6)来确定[7]。
| $w<0.001 2 M+0.15. $ | (6) |
| 代谢率 | 标准服装Is/clo | 标准风速vs/(m·s-1) | 皮肤散热量Qsk/W | 皮肤温度Tsk/℃ | 皮肤湿润度w | SET/℃ | |
| M/met | M/W | ||||||
| 1.0 | 58.2 | 0.67 | 0.15 | 53.3 | 35.03 | 0.09 | 26 |
| 1.1 | 64.02 | 0.63 | 0.16 | 58.6 | 35.04 | 0.11 | 26 |
| 2.0 | 116.4 | 0.39 | 0.50 | 106.6 | 35.11 | 0.2 | 26 |
| 3.0 | 174.6 | 0.26 | 0.80 | 159.9 | 35.34 | 0.26 | 26 |
表选项
其中：w为皮肤湿润度，取值0~1，一般不小于0.06；M为实际环境中的代谢率，met。
3 SET的特点与未来发展3.1 SET模型应用优势SET模型在实际应用中颇具优势。与PMV模型[8]相比，SET模型能够在一定程度上反映人体的热生理调节过程，使换热计算更加准确，适用场景更加多元。与热适应模型[23]相比，SET模型能够综合反映多种环境参数和人体参数的影响效果，为热适应模型提供物理背景和理论基础。
SET模型的可发展性是其作为热环境评价指标的一大优势。一方面，模型中的热生理调节和换热计算部分，可以不断融入最新的热生理研究成果，对血流量、出汗量等参数进行调整，使热生理调节过程的模拟更加贴近实际。另一方面，可以将SET模型与人体热适应的研究和评价相结合，从而使热适应模型既能够包含物理换热层面的分析，又能够体现出不同人群的适应性差异。McIntyre [24]提出了基于热感觉投票与SET关系建立的模型，称为预测热感觉(predicted thermal sensation，PTS)模型，将基于生理调节机制的换热计算与人的真实反馈相结合，能够更加合理、高效地进行预测。Gao等[25]在自然通风建筑中，对比了PTS模型与PMV模型的应用效果，发现PTS模型与实际热感觉一致性较高。Ji等[26]利用ASHRAE全球热舒适数据库发展了PTS模型，并挖掘了模型的物理意义，给出了机理层面的分析。在此基础上，还可以更好地探究人体适应性差异及影响因素，进而提出针对不同气候区和建筑类型的室内热环境评价方法，指导实际建筑环境的营造，以实现未来可持续建筑环境的健康、舒适、节能的目标。
3.2 SET存在的问题目前的二节点模型计算中包含大量的假设和推导，以及一些计算参数的经验取值，其中诸多内容还需要进一步去揣摩和考证。
SET计算的假设前提是，当人体在两个环境具有相同的平均皮肤温度、皮肤湿润度和皮肤散热量，就有相同的热感觉。这其中忽略了呼吸散热的影响。事实上，在高代谢率情况下，呼吸散热是不可忽视的一部分。此外，SET建立的散热量与热感觉的直接关联，也尚未经过系统地实验验证。实际中，当人体的代谢率相等时，皮肤散热量就是近似相等的，环境温湿度的调节并不会显著影响皮肤散热量。因为当人体与环境实现稳态热平衡时，代谢产生的非生理机能消耗所必须的能量必然要散到环境中去，此时环境的温湿度及生理调节过程共同决定皮肤温度和皮肤湿润度的值。因此，将标准环境的平均皮肤温度和皮肤湿润度设置为定值，也会对计算结果产生一定影响。
此外，二节点模型对生理调节过程的简化中，包含一些经验公式以及计算参数的经验取值，其中对于皮肤湿润度的含义和计算还需要深入讨论。现有的皮肤湿润度是以人体实际出汗量与最大出汗量的比值来定义的，并非直接反映皮肤表面的润湿程度。对于标准服装热阻的计算方法，文[20]中提供了另一个经验公式，见式(7)。何种方法更为合理，还需要进一步探究。参数方面，例如，血流量在核心层和皮肤层的分配系数、血管收缩与舒张系数、出汗率等，也需要再讨论。目前，相关生理调节过程的计算方法和系数设置，还是参考20世纪80年代之前的相关研究，此部分亟需根据最新的研究进展进行修正和更新，例如近年对人体内冷热调节中棕色脂肪的作用的最新研究成果[27]等。
| $I_{\mathrm{s}}=\frac{1.52}{M+0.6944}-0.1835.$ | (7) |
3.3 SET未来发展基于上述的分析，SET指标具有诸多优势和良好的应用前景，未来还有很大发展空间。从如何利用SET指标来考虑，可以将其与人的主观评价建立联系，发展PTS模型；或者，可以考虑基于二节点模型发展动态调控模型，计算在动态热环境中人体热暴露的生理参数变化特点。在此基础上，更深入地研究SET模型的运算逻辑、参数取值、适用场景，考虑更多因素的影响，如室外气候、建筑类型、人类行为等，从而辅助热舒适及热适应的机理研究，发展更精确的预测评价方法，进而指导实际热环境的营造。
4 结论本文通过对标准有效温度SET的分析和解读，梳理了其建立和发展历程，总结了其应用场景和效果，明确了SET的概念和计算原理。本文重点剖析了对SET概念造成误解的原因：对SET标准环境的等效条件不明；未认清标准环境中的系列参数不是固定且唯一的，而是随着实际环境中的代谢率可变的。进而，更正了对SET标准环境的定义，即不同的代谢率水平对应不同的标准环境，给出了标准环境中标准风速和标准服装热阻随代谢率的变化关系，指出服装表面积与皮肤表面积比率中的计算系数Kclo、水蒸气通过服装的渗透效率Icl两个计算系数前后不一致的问题，并修正了SET的计算方法。通过实际算例，对SET的应用效果进行了分析和评价，提出了SET指标的优点和存在的问题，为其未来的应用和发展指明了方向。
参考文献
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