1. 예상 불만족율 (Predicted Percentage Dissatisfied, PPD)
예상 불만족율(PPD)은 특정 온열 환경 조건에서 불만족스러움을 느끼는 사람들의 비율을 예측하는 지표입니다. 여기서 '불만족'은 너무 덥거나 너무 춥다고 느끼는 경우뿐만 아니라, 덥지도 춥지도 않지만 온열적으로 중립적이지 않다고 느끼는 경우까지 포함합니다. PPD는 PMV 모델을 기반으로 계산되며, 일반적으로 백분율(%)로 표시됩니다.
PPD는 아무리 최적의 온열 환경이라 하더라도 개인차가 존재하기 때문에 모든 사람이 만족할 수는 없다는 점을 고려합니다. 따라서 PPD는 특정 환경 조건이 얼마나 많은 사람들에게 불편함을 초래할 수 있는지 정량적으로 나타내는 데 유용합니다.
2. 예상 평균온열감 (Predicted Mean Vote, PMV)
예상 평균온열감(PMV)은 특정 온열 환경 조건에서 사람들이 느끼는 평균적인 온열감을 7단계 척도로 예측하는 지표입니다. PMV는 인체의 열 평형 방정식과 주관적인 온열감 사이의 관계를 모델링하여 개발되었으며, 다음과 같은 7단계 척도를 사용합니다.
| PMV 값 | 온열감 |
| +3 | 매우 더움 (Hot) |
| +2 | 더움 (Warm) |
| +1 | 약간 더움 (Slightly Warm) |
| 0 | 중립 (Neutral) |
| -1 | 약간 추움 (Slightly Cool) |
| -2 | 추움 (Cool) |
| -3 | 매우 추움 (Cold) |
- 대사량 (Metabolic rate): 신체 활동 수준
- 착의량 (Clothing insulation): 옷의 단열 성능
- 기온 (Air temperature): 주변 공기의 온도
- 복사 온도 (Mean radiant temperature): 주변 표면의 평균 온도
- 상대 습도 (Relative humidity): 공기 중 수증기의 양
- 기류 속도 (Air velocity): 공기의 움직임 속도
PMV는 이러한 변수들을 종합적으로 고려하여 해당 온열 환경이 평균적으로 사람들에게 어떻게 느껴질지를 예측합니다.
PMV의 추천 쾌적 범위
일반적으로 PMV의 추천 쾌적 범위는 -1.0에서 +1.0 사이로 간주됩니다. 이 범위 내에서는 대부분의 사람들이 약간 춥거나 약간 덥다고 느끼는 정도이며, 온열적으로 만족할 가능성이 높습니다.
하지만 쾌적 범위는 건물의 용도, 거주자의 활동 수준, 개인적인 선호도 등에 따라 달라질 수 있습니다. 예를 들어, 사무실 환경에서는 PMV -0.5에서 +0.5 사이를 더욱 엄격한 쾌적 범위로 설정할 수 있으며, 운동 시설에서는 더 넓은 범위를 허용할 수 있습니다.
또한, ISO 7730과 같은 국제 표준에서는 쾌적 범위를 세 가지 범주(A, B, C)로 나누어 제시하기도 합니다.
- 범주 A: 높은 수준의 쾌적성을 요구하는 공간 (예: 고급 사무실, 병원) - PMV 범위: -0.2 < PMV < +0.2
- 범주 B: 보통 수준의 쾌적성을 요구하는 공간 (예: 일반 사무실, 학교) - PMV 범위: -0.5 < PMV < +0.5
- 범주 C: 적당한 수준의 쾌적성을 허용하는 공간 (예: 일부 산업 시설) - PMV 범위: -0.7 < PMV < +0.7
이처럼 PMV의 추천 쾌적 범위는 상황에 따라 유연하게 적용될 수 있으며, 설계자는 건물의 용도와 거주자의 특성을 고려하여 적절한 범위를 설정해야 합니다.