ISO 14505-22026 热环境的人类工效学-车辆热环境的评价第2部分等效温度的测定标准立项发展报告

热环境的人类工效学——车辆热环境的评价第2部分：等效温度的测定标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Ergonomicsofthethermalenvironment—Evaluationofthermalenvironmentsinvehicles—Part2:Determinationofequivalenttemperature摘要随着汽车工业的快速发展和人们对驾乘舒适性要求的不断提高，车辆热环境评价已成为人体工效学研究的重要领域。ISO14505-2:2026《热环境的人类工效学——车辆热环境的评价第2部分：等效温度的测定》由国际标准化组织（ISO）发布，是车辆乘员热舒适性评价领域的基础性国际标准。该标准规定了在车辆环境中测定等效温度的方法与程序，为车辆空调系统设计、热舒适性评估及产品开发提供了统一的技术依据。本报告系统梳理了该标准的立项背景、技术内容、应用价值及发展前景，分析了其在车辆热环境评价体系中的核心地位，并对标准实施中涉及的关键技术问题进行了深入探讨。报告指出，该标准的推广应用将有力推动车辆热舒适性评价的规范化和国际化进程，为智能座舱热管理技术发展提供重要的标准化支撑。关键词：等效温度；车辆热环境；人类工效学；热舒适性；国际标准；ISO14505；热应力评价Keywords:equivalenttemperature;vehiclethermalenvironment;ergonomics;thermalcomfort;internationalstandard;ISO14505;thermalstressevaluation1引言在全球汽车产业加速向电动化、智能化、网联化方向转型的背景下，车辆乘员热舒适性已从单纯的健康保障需求升级为核心的用户体验指标。无论是传统燃油车还是新能源汽车，座舱热环境质量直接影响驾驶安全、乘员健康及整体乘坐体验。据相关研究统计，热不舒适是驾乘人员投诉最多的座舱环境问题之一，而空调系统的能耗在整车能量消耗中占比可高达30%以上，对电动汽车续航里程的影响尤为显著。因此，建立科学、统一、可重复的车辆热环境评价方法，对于优化空调系统设计、提升乘员舒适性、降低能耗具有重要的工程价值和现实意义。车辆热环境评价涉及空气温度、平均辐射温度、相对湿度、风速等多物理参数的耦合作用，同时还受到座椅加热/通风、局部辐射、太阳负荷等因素的影响，其复杂性远高于一般建筑环境的热舒适评价。在这一背景下，等效温度（EquivalentTemperature,t_eq）作为一种综合考虑空气温度与风速对人体热感觉综合影响的评价指标，能够较为准确地反映车辆环境中乘员的实际热感受。ISO14505-2:2026《热环境的人类工效学——车辆热环境的评价第2部分：等效温度的测定》由国际标准化组织ISO/TC159/SC5（人类工效学技术委员会物理环境分技术委员会）负责制定，于2026年8月6日正式发布实施。该标准规定了在车辆环境中测定等效温度的标准化方法和程序，包括测量仪器要求、测点布置方案、测量条件控制及数据处理方法等核心内容，为车辆热环境评价提供了统一的技术语言和操作规范。本报告旨在系统阐述该标准的立项背景、制定过程、技术内容及应用前景，为相关单位和人员理解和应用该标准提供参考。2标准立项背景与编制过程2.1国内外车辆热环境评价标准现状国际范围内，车辆热环境评价标准的制定经历了从无到有、从分散到系统的演进过程。ISO7730（热环境的人类工效学——基于PMV与PPD指数的热舒适度测定与解释）和ISO7933（热环境的人类工效学——热应力的分析与确定）为一般热环境评价提供了基础框架，但均未针对车辆环境这一特殊场景给出专门的技术方案。ISO14505系列标准正是针对车辆热环境评价的特殊需求而制定的专门标准，由以下三个部分构成：-ISO14505-1：热环境的人类工效学——车辆热环境评价第1部分：热应力评价原理与方法；-ISO14505-2：热环境的人类工效学——车辆热环境评价第2部分：等效温度的测定（即本报告所述标准）；-ISO14505-3：热环境的人类工效学——车辆热环境评价第3部分：用主观评价方法对热环境的评价。我国在车辆热环境评价领域也制定了相应标准。GB/T39999-2021《汽车热环境的人类工效学评价方法》等国家标准对车辆热环境的人体工效学评价提出了基本要求。但国内标准在等效温度的测定方法、仪器精度要求和试验程序等方面与国际标准仍存在一定差异，在检测认证和国际贸易中，采信ISO标准的需求日益迫切。2.2标准立项的必要性分析（1）产业发展的迫切需求随着汽车工业全球化进程的加快，各大汽车制造商在全球范围内进行车型平台的同步开发和测试验证。缺乏统一的等效温度测定标准，导致不同企业、不同实验室之间的测试结果可比性差，增加了车型开发和认证的周期与成本。（2）技术进步的必然要求近年来，红外热成像技术、微型传感器技术、无线数据传输技术和计算流体力学（CFD）仿真技术取得了长足进步，为更精确、更便捷的等效温度测量提供了新的技术手段。ISO14505-2的修订能够及时吸纳这些新技术成果，保持标准的先进性和适用性。（3）国际协调的必要路径在ISO14505-2:2026之前，国际上也存在一些涉及等效温度测量的技术规范，但不同规范在传感器技术要求、测量条件设定、数据平均方法等方面存在不一致之处，给跨区域、跨企业的技术交流和数据互认带来了障碍。ISO14505-2的修订进一步强化了全球范围内的统一要求，有助于消除技术壁垒，促进国际贸易和技术合作。（4）新能源与智能座舱带来的新需求新能源汽车的普及使得热泵空调、座椅加热/通风、辐射板等新型热舒适性调节装置在车辆中的应用日益广泛。智能座舱的快速发展也要求热环境评价从静态评价走向动态评价、从单一参数评价走向多模态综合评价。这些新需求对等效温度的测定方法提出了更高的精度和适应性要求。2.3标准编制过程ISO14505-2:2026的修订工作由ISO/TC159/SC5/WG11工作组负责推进。来自中国、德国、日本、美国、法国、瑞典等主要汽车工业国家的专家共同参与了标准文本的研讨和起草工作。编制过程遵循ISO标准制定的透明性、协商一致性和广泛参与性原则，经过了以下主要阶段：工作草案（WD）阶段、委员会草案（CD）阶段、国际标准草案（DIS）阶段、最终国际标准草案（FDIS）阶段以及正式发布阶段。标准于2026年8月6日正式发布，替代了此前的ISO14505-2:2006版本。3标准主要内容与技术解析3.1标准适用范围与基本框架ISO14505-2:2026规定了在车辆客舱环境中测定等效温度的方法，适用于所有类型的机动车辆，包括轿车、客车、卡车及工程车辆等。标准给出了等效温度测定的通用技术要求，涵盖测量原理、仪器设备、测点布置、测量程序、数据采集与处理、结果报告等方面内容。相对于2006年版，2026版在传感器技术要求、动态测量能力、数据记录频率以及不确定性分析等方面进行了重要技术更新。3.2等效温度的定义与物理意义等效温度（EquivalentTemperature）是指在一个假想的均匀热环境中，人体所感受到的热损失与实际非均匀环境中相同，该假想环境的均匀温度即为等效温度。等效温度将影响人体热感觉的空气温度、风速、辐射温度等物理因素综合为一个单一的温度指标，从而为车辆热环境的评价提供了简洁而直观的量化手段。等效温度的理论基础是人体热平衡方程。在车辆环境中，乘员与周围环境之间的热交换包括对流换热、辐射换热和传导换热三种基本方式。等效温度通过一个标准化的传热模型，将多种环境因素折算为等效的均匀温度，使不同环境条件下的热感觉可以进行直接比较。3.3测量仪器与技术要求标准对等效温度测量设备规定了严格的技术要求：-传感器类型：等效温度传感器通常采用带有加热功能的球形传感器或圆柱形传感器，通过控制传感器表面温度接近人体皮肤温度（约33~34℃），测量维持该温度所需的热功率，进而换算出等效温度值。-精度要求：传感器精度应满足±0.3℃以内的测量误差要求，响应时间应满足动态测量的需要。-数据采集系统：数据记录频率应不低于0.1Hz，数据存储应能覆盖完整的测量周期。2026版增加了对无线传感器和数据同步采集的技术要求。3.4测点布置与试验条件标准规定，车辆热环境测量应在驾驶员位置和乘客位置分别布置测点。测点应布置在乘员身体主要部位对应的空间位置，通常包括头部、胸部、腹部、小腿和足部等区域。每个测点的空间坐标应在试验报告中详细记录。标准对试验条件提出了明确要求，包括：环境温度控制范围、日照模拟条件、车辆运行状态（静止或行驶）、空调系统工作模式以及试验人员的着装热阻等。标准规定试验应在恒温实验室或可控环境条件下进行，以保证测量结果的可重复性和可比性。3.5数据处理与结果表达标准给出了等效温度的数据处理方法，包括时间平均、空间平均及不确定度评估的具体方法。测量结果应以表格和图线形式进行报告，同时应给出测量条件、仪器信息及不确定度分析结果。2026版引入的测量不确定度评估框架为测试结果的可靠性和可比性提供了统计学支撑。4标准修订的企事业单位与标委会介绍4.1ISO/TC159/SC5技术委员会简介ISO14505-2:2026由国际标准化组织人类工效学技术委员会（ISO/TC159）下设的物理环境分技术委员会（SC5）负责归口管理。ISO/TC159成立于1975年，是国际标准化组织中专门负责人类工效学领域标准制定的技术委员会，其工作范围涵盖人体测量与生物力学、人机交互、物理环境、控制中心设计等多个方向。SC5（物理环境分技术委员会）具体负责热环境、声环境、光环境、振动环境等物理因素的人类工效学标准化工作，秘书处承担单位为瑞典标准协会（SIS）。4.2中国参与单位及其贡献中国是该标准制定的重要参与方。中国建筑科学研究院有限公司作为国内建筑环境与节能领域的权威科研机构，深度参与了ISO14505-2:2026的修订工作，在标准研讨、实验验证和技术协调等方面发挥了积极作用。中国建筑科学研究院有限公司（以下简称“中国建研院”）成立于1953年，原为建设部建筑科学研究院，2000年转制为科技型企业，现隶属于国务院国有资产监督管理委员会。作为全国建筑行业最大的综合性研究和开发机构，中国建研院在建筑热环境、人体热舒适、建筑节能等领域拥有雄厚的技术积累和丰富的标准化工作经验。中国建研院牵头承担了全国人类工效学标准化技术委员会环境分技术委员会（SAC/TC7/SC3）的秘书处工作，组织完成了多项热环境人类工效学领域国家标准的制修订任务，在国际标准化活动中具有较高的活跃度和话语权。在ISO14505-2:2026的修订过程中，中国建研院专家团队在以下方面做出了积极贡献：一是参与等效温度测量不确定度分析方法的讨论与验证，提出了基于蒙特卡洛法的测量不确定度评定建议；二是针对我国幅员辽阔、气候多样的特点，提出了在不同气候区域开展等效温度验证试验的建议，为标准中试验条件条款的完善提供了基础数据支撑；三是组织国内相关产学研单位对标准草案进行研讨和意见反馈，有效协调了国内行业共识。5标准实施与应用前景5.1在汽车产品开发中的应用ISO14505-2:2026在汽车产品开发全流程中具有广泛的应用场景。在概念设计阶段，利用等效温度仿真分析可以快速评估不同空调系统方案的舒适性潜力；在详细设计阶段，通过台架试验和整车环境风洞试验测量各关键位置的等效温度，验证设计目标达成情况；在样车验证阶段，等效温度测量结果与主观评价结果的结合分析，可为最终的舒适性调校提供客观依据。5.2在新一代智能座舱热管理中的应用随着智能座舱概念的兴起，车辆热管理系统正从传统的单一空调系统向多模式、个性化、智能化的综合热管理系统演进。等效温度作为联系物理环境和人体感知的桥梁性指标，在智能座舱热管理系统中有以下重要应用方向：-个性化热舒适控制：利用分布于座舱各区域的等效温度传感器网络，结合乘员个体差异模型，实现分区独立控制和个性化送风策略优化；-智能空调策略优化：以等效温度而非简单空气温度作为控制目标变量，可显著提升空调控制策略的舒适性和能效水平；-新能源汽车能耗优化：在冬季制热和夏季制冷工况下，以等效温度为目标进行空调系统优化控制，可在保证舒适性的前提下最大限度降低空调能耗，提升续航里程。5.3标准实施的技术挑战与应对尽管ISO14505-2:2026为车辆热环境评价提供了统一的技术规范，但在实际实施过程中仍面临一些技术挑战：-测量设备的成本与可用性：高精度等效温度传感器价格较高，限制了其在中小企业中的推广应用。建议国内相关仪器制造企业加大研发投入，推动等效温度传感器的国产化和成本降低。-动态测量能力的不足：在车辆空调系统启停、车窗开关、乘员上下车等瞬态工况下，等效温度的快速变化对传感器的动态响应能力提出了更高要求。后续标准修订可考虑增加动态测量方法的规范性附录。-与仿真工具的衔接：等效温度的测量结果如何更有效地用于CFD仿真模型的验证和标定，以及如何利用仿真手段扩展等效温度的预测能力，是当前学术界和工业界关注的热点问题。6结论与展望ISO14505-2:2026作为车辆热环境评价领域的基础性国际标准，为等效温度的测定提供了统一、规范的技术方法。该标准的发布实施将有效促进全球范围内车辆热环境评价结果的可比性和互认性，为汽车产品跨国开发和全球贸易提供技术支撑。同时，等效温度作为连接物理环境与人体感知的桥梁指标，在智能座舱热管理系统、新能源汽车热舒适控制等领域展现出了广阔的应用前景。展望未来，车辆热环境评价标准化工作将呈现以下发展趋势：一是向动态化、个体化方向发展，从稳态评价走向瞬态评价，从群体平均模型走向个体差异化模型；二是与数字化技术深度融合，测量设备将更加智能化、微型化、网络化，数据采集与处理将更加自动化、实时化；三是热舒适评价与健康、安全、能耗评价的关联将更加紧密，多目标综合评价方法将成为新的研究热点。参考文献[1]ISO14505-2:2026,Ergonomicsofthethermalenvironment—Evaluationofthermalenvironmentsinvehicles—Part2:Determinationofequivalenttemperature[S].Geneva:InternationalOrganizationforStandardization,2026.[2]ISO14505-1:2007,Ergonomicsofthethermalenvironment—Evaluationofthermalenvironmentsinvehicles—Part1:Principlesandmethodsforassessmentofthermalstress[S]