PMV와 PPD

PMV와 PPD의 정의

PMV는 인체 열수지로 예측한 다수 재실자의 평균 열감 지수다.

PPD는 그 PMV에서 열적으로 불만족할 사람의 비율을 %로 예측한 값이다.

PMV는 설문이 아니라 계산으로 얻는다. 0은 열적 중립이다.

PMV 입력 변수

PMV 계산에는 환경 변수 4개와 인체 변수 3개가 쓰인다.

공기온도와 복사온도는 따로 들어간다. 복사온도는 주변 표면의 평균값으로 구한다.

기류속도는 대류 열전달계수를 바꾸므로 같은 온도에서도 열감이 달라진다.

대사량 M은 W/m², 착의량 Icl은 clo 단위로 넣는다.

PMV·PPD 산정 흐름

PMV는 열수지 잔차인 열부하 L로 정해진다. 먼저 입력 변수를 설정한다.

tcl과 hc는 L과 서로 영향을 주므로 반복 계산으로 수렴시킨다.

열부하 L이 0이면 PMV도 0이다. L에서 PMV를, PMV에서 PPD를 얻는다.

PPD는 PMV만으로 계산한다. PMV 산정이 먼저다.

PMV와 PPD의 관계

PMV 값에 따라 열적 불만족자 비율이 정해진다. PMV는 0이 중립이다.

PMV=0일 때 PPD는 약 5%다. 개인차 때문에 전원이 만족하기는 어렵다.

PMV ±1이면 PPD는 약 26%다. PMV 절댓값이 커질수록 PPD가 커진다.

ISO 7730 열쾌적 범주

ISO 7730은 열쾌적 범주를 A, B, C로 나눈다. 범주가 높을수록 엄격하다.

범주 A는 PPD 6% 미만, PMV ±0.2 범위다. 범주 B는 PPD 10% 미만, PMV ±0.5 범위다.

범주 C는 PPD 15% 미만, PMV ±0.7 범위다. 고급 사무실이나 의료시설은 A를 목표로 한다.

ASHRAE 55는 재실자 80% 이상 만족 조건을 요구한다.

PMV 모델의 한계

PMV 모델은 균일하고 정상적인 환경을 전제로 한다.

국부 복사 비대칭과 국소 기류는 PMV에 반영되지 않아 별도 평가가 필요하다.

개인차와 대사량·착의량 추정 오차도 한계다. 입력 오차가 결과에 크게 반영된다.

한 줄 정리

PMV는 집단의 예상 평균 열감이다. 범위는 -3에서 +3이고 0이 중립이다.

PPD는 열적 불만족자 비율이다. PMV로부터 계산하며 PMV=0이어도 약 5%다.

설계 기준은 ISO 7730과 ASHRAE 55로 확인한다. 기계식 건물에는 PMV 모델이 맞다.