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人体热平衡与热舒适

2023/6/8 13:51:51 浏览量:1347

      研究了这么多舒适环境,你知道舒适环境的定义嘛?!
      人体靠摄取食物获得能量,食物在人体新陈代谢过程中被分解氧化,同时释放出能量。这些能量一部分用于人体各器官的运动和对外做功,另一部分转化为维持一定体温所需的热量。如果有多余的热量,则要释放到周围环境中去。如果人体温度与周围环境温度不同,那么人体也会直接从环境获得热量或向环境散发热量。此外,人体不断得进行呼吸,皮肤表面不断发挥水分或出汗,这些复杂的生理过程也伴随着与环境的能量交换。
      可以用热平衡方程式来描述人与环境的热交换:
      S=M-W-R-C-E
      其中M-人体的新陈代谢率,W/m2
      W-人体所做的机械功,W/m2
      R-人体与环境的辐射热交换,W/m2
      C-人体与环境的对流热交换,W/m2
      E-人体由于呼吸,皮肤表面水分蒸发及出汗所造成的的与环境的热交换,W/m2
      S-人体的蓄热率,W/m2
      在稳定的环境下,S应为0,人体保持能量平衡。如果周围环境温度(空气温度,围护结构及周围物体的表面温度)升高,则人体的对流和辐射散热量将减少。为了保持这种热平衡,人体会运用自身的自动调节机能来加强汗腺分泌。这样,由于排汗量和消耗在汗液蒸发上的热量增加,在一定程度上会补偿人体对流和辐射散热的减少量。当人体余热量难以全部散出时,余热量就会在体内蓄存起来,S将变为正值,导致体温上升,人体会感到很不舒适。
      汗液的蒸发强度不仅与周围空气温度有关,而且和相对湿度、空气流动速度有关。
      在一定温度下,空气相对湿度的大小,表示空气中水蒸气含量接近饱和的程度,所以,增加室内空气湿度,在高温时,会增加人体的闷热感,在低温下,由于空气潮湿增强了导热和辐射,会加剧人体的寒冷感。
      周围空气的流动速度也是影响人体对散热和水分蒸发散热的主要因素之一,气流速度较高时,由于提高了对流换热系数及湿交换系数,使对流散热和水分蒸发散热增强,加剧了人体的冷感。
      周围物体表面的温度决定了人体辐射散热的强度。在同样的室内空气参数条件下,围护结构内表面温度提高,人体会增加热感;表面温度降低,则会增加冷感。
      综上所述:
      人体冷热感与组成热环境的下述因素相关:
      ①室内空气温度
      ②室内空气相对湿度
      ③人体附近的空气流速
      ④围护结构内表面及其他物体表面温度
      人体冷热感除了与上述4项因素相关外,还和人体活动量,衣着情况(衣服热阻)以及性别,年龄相关。

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