ISO 7730:2005
(Main)Ergonomics of the thermal environment — Analytical determination and interpretation of thermal comfort using calculation of the PMV and PPD indices and local thermal comfort criteria
Ergonomics of the thermal environment — Analytical determination and interpretation of thermal comfort using calculation of the PMV and PPD indices and local thermal comfort criteria
ISO 7730:2005 presents methods for predicting the general thermal sensation and degree of discomfort (thermal dissatisfaction) of people exposed to moderate thermal environments. It enables the analytical determination and interpretation of thermal comfort using calculation of PMV (predicted mean vote) and PPD (predicted percentage of dissatisfied) and local thermal comfort, giving the environmental conditions considered acceptable for general thermal comfort as well as those representing local discomfort.
Ergonomie des ambiances thermiques — Détermination analytique et interprétation du confort thermique par le calcul des indices PMV et PPD et par des critères de confort thermique local
L'ISO 7730:2005 présente des méthodes de prévision de la sensation thermique générale et du degré d'inconfort (insatisfaction thermique) général des personnes exposées à des ambiances thermiques modérées. Elle permet de déterminer analytiquement et d'interpréter le confort thermique, par le calcul des indices PMV (vote moyen prévisible) et PPD (pourcentage prévisible d'insatisfaits) et par des critères de confort thermique local, donnant les conditions des ambiances thermiques considérées acceptables du point de vue du confort thermique général et les conditions représentant les inconforts locaux.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 7730
Third edition
2005-11-15
Ergonomics of the thermal
environment — Analytical determination
and interpretation of thermal comfort
using calculation of the PMV and PPD
indices and local thermal comfort criteria
Ergonomie des ambiances thermiques — Détermination analytique et
interprétation du confort thermique par le calcul des indices PMV et
PPD et par des critères de confort thermique local
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ISO 2005
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Contents Page
Foreword. iv
Introduction . v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions. 1
4 Predicted mean vote (PMV) . 2
5 Predicted percentage dissatisfied (PPD). 4
6 Local thermal discomfort. 6
7 Acceptable thermal environments for comfort. 10
8 Non-steady-state thermal environments. 11
9 Long-term evaluation of the general thermal comfort conditions. 11
10 Adaptation . 12
Annex A (informative) Examples of thermal comfort requirements for different categories of
environment and types of space. 13
Annex B (informative) Metabolic rates of different activities. 18
Annex C (informative) Estimation of thermal insulation of clothing ensembles. 19
Annex D (normative) Computer program for calculating PMV and PPD. 23
Annex E (normative) Tables for determination of predicted mean vote (PMV) . 26
Annex F (informative) Humidity . 44
Annex G (informative) Air velocity. 45
Annex H (informative) Long-term evaluation of the general thermal comfort conditions. 47
Bibliography . 49
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 7730 was prepared by Technical Committee ISO/TC 159, Ergonomics, Subcommittee SC 5, Ergonomics
of the physical environment.
This third edition cancels and replaces the second edition (ISO 7730:1994), which has been technically
revised. A method for long term evaluation has been added, as well as information on local thermal discomfort,
non-steady-state conditions and adaptation, and an annex stating how thermal comfort requirements can be
expressed in different categories.
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Introduction
This International Standard covering the evaluation of moderate thermal environments was developed in
1)
parallel with the revised ASHRAE standard 55 and is one of a series of ISO documents specifying methods
for the measurement and evaluation of the moderate and extreme thermal environments to which human
beings are exposed (ISO 7243, ISO 7933 and ISO/TR 11079, all three dealing with extreme environmental
conditions, are others in the series).
A human being's thermal sensation is mainly related to the thermal balance of his or her body as a whole.
This balance is influenced by physical activity and clothing, as well as the environmental parameters: air
temperature, mean radiant temperature, air velocity and air humidity. When these factors have been
estimated or measured, the thermal sensation for the body as a whole can be predicted by calculating the
predicted mean vote (PMV). See Clause 4.
The predicted percentage dissatisfied (PPD) index provides information on thermal discomfort or thermal
dissatisfaction by predicting the percentage of people likely to feel too warm or too cool in a given environment.
The PPD can be obtained from the PMV. See Clause 5.
Thermal discomfort can also be caused by unwanted local cooling or heating of the body. The most common
local discomfort factors are radiant temperature asymmetry (cold or warm surfaces), draught (defined as a
local cooling of the body caused by air movement), vertical air temperature difference, and cold or warm floors.
Clause 6 specifies how to predict the percentage dissatisfied owing to local discomfort parameters.
Dissatisfaction can be caused by hot or cold discomfort for the body as a whole. Comfort limits can in this
case be expressed by the PMV and PPD indices. But thermal dissatisfaction can also be caused by local
thermal discomfort parameters. Clause 7 deals with acceptable thermal environments for comfort.
Clauses 6 and 7 are based mainly on steady-state conditions. Means of evaluating non-steady-state
conditions such as transients (temperature steps), cycling temperatures or temperature ramps are presented
in Clause 8. The thermal environments in buildings or at workplaces will change over time and it might not
always be possible to keep conditions within recommended limits. A method for long-term evaluation of
thermal comfort is given in Clause 9.
Clause 10 gives recommendations on how to take into account the adaptation of people when evaluating and
designing buildings and systems.
1) American Society of Heating, Refrigerating and Air-conditioning Engineers.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 7730:2005(E)
Ergonomics of the thermal environment — Analytical
determination and interpretation of thermal comfort using
calculation of the PMV and PPD indices and local thermal
comfort criteria
1 Scope
This International Standard presents methods for predicting the general thermal sensation and degree of
discomfort (thermal dissatisfaction) of people exposed to moderate thermal environments. It enables the
analytical determination and interpretation of thermal comfort using calculation of PMV (predicted mean vote)
and PPD (predicted percentage of dissatisfied) and local thermal comfort criteria, giving the environmental
conditions considered acceptable for general thermal comfort as well as those representing local discomfort. It
is applicable to healthy men and women exposed to indoor environments where thermal comfort is desirable,
but where moderate deviations from thermal comfort occur, in the design of new environments or the
assessment of existing ones. Although developed specifically for the work environment, it is applicable to
other kinds of environment as well. It is intended to be used with reference to ISO/TS 14415:2005, 4.2, when
considering persons with special requirements, such as those with physical disabilities. Ethnic, national or
geographical differences need also to be taken into account when considering non-conditioned spaces.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 13731, Ergonomics of the thermal environment — Vocabulary and symbols
ISO/TS 13732-2, Ergonomics of the thermal environment — Methods for the assessment of human responses
to contact with surfaces — Part 2: Human contact with surfaces at moderate temperature
ISO/TS 14415:2005, Ergonomics of the thermal environment — Application of International Standards to
people with special requirements
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 13731 and the following apply.
3.1
temperature cycle
variable temperature with a given amplitude and frequency
3.2
drift temperature
passive monotonic, steady, non-cyclic change in the operative temperature of an enclosed space
3.3
ramp temperature
actively controlled monotonic, steady, non-cyclic change in the operative temperature of an enclosed space
3.4
operative temperature
t
o
uniform temperature of an imaginary black enclosure in which an occupant would exchange the same amount
of heat by radiation and convection as in the actual non-uniform environment
3.5
transient temperature
sudden change in the thermal conditions due to step change in temperature, humidity, activity or clothing
3.6
draught
unwanted local cooling of the body caused by air movement
4 Predicted mean vote (PMV)
4.1 Determination
The PMV is an index that predicts the mean value of the votes of a large group of persons on the 7-point
thermal sensation scale (see Table 1), based on the heat balance of the human body. Thermal balance is
obtained when the internal heat production in the body is equal to the loss of heat to the environment. In a
moderate environment, the human thermoregulatory system will automatically attempt to modify skin
temperature and sweat secretion to maintain heat balance.
Table 1 — Seven-point thermal sensation scale
+ 3 Hot
+ 2 Warm
+ 1 Slightly warm
0 Neutral
− 1 Slightly cool
−2 Cool
− 3 Cold
2 © ISO 2005 – All rights reserved
Calculate the PMV using Equations (1) to (4):
PMV=⋅0,303 exp(−0,036⋅M )+ 0,028⋅
⎡⎤
⎣⎦
⎧ ⎫
−3
⎡ ⎤⎡ ⎤
MW−− 3,05⋅10⋅ 5 733− 6,99⋅M−−W p− 0,42⋅ M−−W 58,15
() () ()
⎪ a ⎪
⎣ ⎦⎣ ⎦
⎪ ⎪
⎪ ⎪
−5
−1,7⋅10 ⋅⋅Mp5 867− − 0,0014⋅⋅M 34−t (1)
() ( )
⎨ ⎬
aa
⎪ ⎪
−8
⎡⎤
⎪ ⎪
−⋅3,96 10⋅ft⋅()+ 273−()t+ 273 −f⋅h⋅(t−t)
cl cl r cl c cl a
⎢⎥
⎪ ⎪
⎣⎦
⎩ ⎭
−8⎡⎤
tM=−35,7 0,028⋅ −W−I⋅ 3,96⋅10⋅f⋅t+ 273−t+ 273+f⋅h⋅t−t (2)
() ()() ( )
cl cl cl cl r cl c cl a
{}
⎢⎥
⎣⎦
0,25 0,25
⎧
2,38⋅−tt for 2,38⋅−tt > 12,1⋅v
cl a cl a ar
⎪
h = (3)
⎨
c
0,25
⎪
12,1⋅⋅vtfor 2,38−t<12,1⋅v
ar cl a ar
⎩
⎧
1,00+⋅1,290llfor u 0,078 m K/W
⎪ cl cl
f = (4)
⎨
cl
1,05+>0,645llfor 0,078 m⋅K/W
⎪
⎩ cl cl
where
M is the metabolic rate, in watts per square metre (W/m );
W is the effective mechanical power, in watts per square metre (W/m );
I is the clothing insulation, in square metres kelvin per watt (m ⋅ K/W);
cl
f is the clothing surface area factor;
cl
t is the air temperature, in degrees Celsius (°C);
a
t is the mean radiant temperature, in degrees Celsius (°C);
r
v is the relative air velocity, in metres per second (m/s);
ar
p is the water vapour partial pressure, in pascals (Pa);
a
h is the c
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 7730
Troisième édition
2005-11-15
Ergonomie des ambiances thermiques —
Détermination analytique et interprétation
du confort thermique par le calcul des
indices PMV et PPD et par des critères de
confort thermique local
Ergonomics of the thermal environment — Analytical determination and
interpretation of thermal comfort using calculation of the PMV and PPD
indices and local thermal comfort criteria
Numéro de référence
©
ISO 2005
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Publié en Suisse
ii © ISO 2005 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos. iv
Introduction . v
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives. 1
3 Termes et définitions. 1
4 Vote moyen prévisible (PMV, predicted mean vote). 2
4.1 Détermination. 2
4.2 Applications . 4
5 Pourcentage prévisible d'insatisfaits (PPD, predicted percentage dissatisfied) . 4
6 Inconfort thermique local. 6
6.1 Généralités. 6
6.2 Courant d'air. 6
6.3 Différence verticale de la température de l'air . 6
6.4 Sols froids ou chauds . 8
6.5 Asymétrie de température de rayonnement . 9
7 Ambiances thermiques acceptables pour le confort. 10
8 Ambiances thermiques variables. 11
8.1 Généralités. 11
8.2 Cycles de température . 11
8.3 Dérives ou rampes de température. 11
8.4 Fluctuations transitoires. 11
9 Évaluation à long terme des conditions de confort thermique général. 11
10 Adaptation. 12
Annexe A (informative) Exemples d'exigences de confort thermique pour différentes catégories
d'ambiance et types de lieu . 13
A.1 Catégories d'ambiance thermique . 13
A.2 Plage de températures opératives . 14
A.3 Inconfort thermique local. 16
A.4 Exemples d'exigences pour différents types de lieu . 17
Annexe B (informative) Métabolisme énergétique pour différents types d'activité . 19
Annexe C (informative) Estimation de l'isolement thermique des tenues vestimentaires. 20
C.1 Généralités. 20
C.2 Détermination des caractéristiques de l'isolement dynamique des vêtements . 22
Annexe D (normative) Programme informatique de calcul du PMV et du PPD . 24
Annexe E (normative) Tables pour la détermination du vote moyen prévisible (PMV) . 27
Annexe F (informative) Humidité . 44
Annexe G (informative) Vitesse de l'air. 45
Annexe H (informative) Évaluation à long terme des conditions de confort thermique général. 47
Bibliographie . 49
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 7730 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 159, Ergonomie, sous-comité SC 5, Ergonomie de
l'environnement physique.
Cette troisième édition annule et remplace la deuxième édition (ISO 7730:1994), qui a fait l'objet d'une
révision technique. Une méthode d'évaluation à long terme a été ajoutée, ainsi que des informations sur les
inconforts thermiques locaux, sur les ambiances thermiques variables et sur l'adaptation. Une annexe
informative, indiquant comment les exigences de confort thermique peuvent être exprimées dans différentes
catégories, a également été ajoutée.
iv © ISO 2005 – Tous droits réservés
Introduction
La présente Norme internationale traite de l'évaluation des ambiances thermiques modérées. Elle a été
1)
développée en parallèle avec la norme «standard 55» de l'ASHRAE , et elle fait partie d'une série de
documents ISO spécifiant des méthodes de mesure et d'évaluation des ambiances thermiques modérées et
extrêmes, auxquelles l'homme est exposé (l'ISO 7243, l'ISO 7933 et l'ISO/TR 11079, qui traitent des
ambiances thermiques extrêmes, font également partie de cette série de documents).
Les sensations thermiques de l'homme sont liées principalement à l'équilibre thermique du corps dans son
ensemble. Cet équilibre est influencé par son activité physique et par son vêtement ainsi que par les
paramètres de l'environnement: température de l'air, température moyenne de rayonnement, vitesse de l'air et
humidité de l'air. Lorsque ces facteurs ont été estimés ou mesurés, la sensation thermique du corps considéré
dans son ensemble peut être prédite en calculant l'indice PMV (vote moyen prévisible, de l'anglais predicted
mean vote). Voir l'Article 4.
L'indice PPD (pourcentage prévisible d'insatisfaits, de l'anglais predicted percentage dissatisfied) donne des
informations sur l'inconfort thermique ou l'insatisfaction thermique, en estimant le pourcentage de personnes
susceptibles d'avoir trop chaud ou trop froid dans une ambiance donnée. Le PPD peut être déterminé à partir
du PMV. Voir l'Article 5.
L'inconfort thermique peut aussi être causé par un refroidissement ou un réchauffement local non désiré du
corps. Les causes d'inconfort local les plus courantes sont l'asymétrie de température de rayonnement
(surfaces froides ou chaudes), le courant d'air (défini comme un refroidissement local du corps causé par un
déplacement d'air), les différences verticales de température et les sols froids ou chauds. L'Article 6 spécifie
comment prédire le pourcentage d'insatisfaits du fait d'un inconfort local.
L'insatisfaction peut être causée par un inconfort chaud ou froid du corps considéré dans son ensemble. Les
limites de confort peuvent, dans ce cas, être exprimées par les indices PMV et PPD. Mais l'insatisfaction
thermique peut aussi être causée par des paramètres d'inconfort thermique local. L'Article 7 traite des
ambiances thermiques acceptables pour le confort.
Les Articles 6 et 7 traitent essentiellement des conditions stationnaires. L'Article 8 présente les méthodes
d'évaluation de conditions non stationnaires, comme les fluctuations transitoires (échelons de température),
les variations cycliques de température ou les rampes de température. Les ambiances thermiques des
immeubles ou des bureaux fluctuent et il n'est pas toujours possible de maîtriser ces fluctuations dans des
limites recommandées. L'Article 9 présente une méthode d'évaluation à long terme du confort thermique.
L'Article 10 donne des recommandations sur la manière de prendre en compte l'adaptation des personnes
lors de l'évaluation et de la conception des immeubles et des systèmes.
1) American Society oh Heating, Refrigerating and Air-conditioning Engineers.
NORME INTERNATIONALE ISO 7730:2005(F)
Ergonomie des ambiances thermiques — Détermination
analytique et interprétation du confort thermique par le calcul
des indices PMV et PPD et par des critères de confort
thermique local
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale présente des méthodes de prévision de la sensation thermique générale et
du degré d'inconfort (insatisfaction thermique) général des personnes exposées à des ambiances thermiques
modérées. Elle permet de déterminer analytiquement et d'interpréter le confort thermique, par le calcul des
indices PMV et PPD et par des critères de confort thermique local, donnant les conditions des ambiances
thermiques considérées acceptables du point de vue du confort thermique général et les conditions
représentant les inconforts locaux. Elle est applicable aux hommes et aux femmes en bonne santé, exposés à
des ambiances intérieures où le confort thermique est recherché, mais où des écarts modérés dudit confort
thermique peuvent se produire, pour concevoir de nouvelles ambiances ou pour évaluer les ambiances
existantes. Spécifiquement développée pour les environnements de travail, elle peut cependant être
appliquée à d'autres types d'environnement. Elle est censée être utilisée avec une référence à
l'ISO/TS 14415:2005, 4.2, eu égard aux personnes ayant des exigences particulières, dont les personnes
physiquement handicapées. Il s'avère également nécessaire de prendre en compte les différences ethniques,
nationales et géographiques, lorsqu'on considère les espaces non climatisés.
2 Références normatives
Les documents de référenc
...
Questions, Comments and Discussion
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