寒冷地區(qū)住宅人體熱舒適度影響因素分析

□張東杰 李雨澤

（1.內(nèi)蒙古科技大學(xué)土木工程學(xué)院內(nèi)蒙古包頭014000；2.華僑大學(xué)機(jī)電及自動(dòng)化學(xué)院福建廈門361000）

寒冷地區(qū)住宅人體熱舒適度影響因素分析

□張東杰1李雨澤2

（1.內(nèi)蒙古科技大學(xué)土木工程學(xué)院內(nèi)蒙古包頭014000；2.華僑大學(xué)機(jī)電及自動(dòng)化學(xué)院福建廈門361000）

寒冷地區(qū)冬季寒冷，城市和農(nóng)村取暖方式不盡相同。良好的室內(nèi)熱環(huán)境不盡使人體感覺舒適友好而且提高腦力和體力工作者的工作效率。此外，研究影響人體熱舒適因素也為建筑的合理設(shè)計(jì)和建筑節(jié)能提供科學(xué)依據(jù)。主要從影響人體熱舒適度的自然環(huán)境因素的空氣溫度、空氣相對(duì)濕度、空氣流速以及輻射溫度和人體自身因素的人體新陳代謝率和服裝熱阻等。

寒冷地區(qū)；熱舒適度

1 人體熱舒適

熱舒適是人體最內(nèi)室環(huán)境既感覺不到熱也感覺不到冷的一種溫度感覺狀態(tài)，用來說明人體對(duì)室內(nèi)熱環(huán)境的接受程度。目前對(duì)于人體熱舒適有幾種不同的定義：ASHRAE55-92中熱舒適定義為，人體對(duì)周邊環(huán)境感覺滿意的一種意識(shí)行為反映；ISO7330中定義為，人體對(duì)室內(nèi)熱環(huán)境從感覺上覺得舒適的以一種評(píng)價(jià)；ASHRAE55-2004中對(duì)熱舒適的定義為，人體對(duì)周邊環(huán)境感覺到滿意，并且還強(qiáng)調(diào)人自身對(duì)熱舒適性的一種主觀評(píng)價(jià)。

2 影響人體舒適度的因素

2.1 自然環(huán)境因素

2.1.1 空氣溫度。室內(nèi)空氣溫度是人體熱舒適的最重要的影響因素。由于人體的新陳代謝需要不斷的和周圍的環(huán)境進(jìn)行熱量交換從而影響人體對(duì)流和熱輻射的交換。人體對(duì)自身周邊的環(huán)境溫度敏感度較為靈敏，能對(duì)周邊的冷熱環(huán)境做出準(zhǔn)確判斷。相關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，人體機(jī)能對(duì)冷熱的溫度判斷力不比人體機(jī)能的生理反應(yīng)慢。在過冷或者過熱的情況下，人體的生理和心理會(huì)發(fā)生直接的變化。

2.1.2 空氣相對(duì)濕度。空氣相對(duì)濕度指在一定的溫度和壓力下，空氣中實(shí)際水分含量與飽和空氣中水蒸汽含量之比。空氣的濕度會(huì)對(duì)人體皮膚表面的蒸發(fā)和散熱產(chǎn)生直接影響，進(jìn)而影響人體對(duì)濕度的舒適性。

2.1.3 空氣流速。空氣流速影響人體與自身周邊環(huán)境之間的換熱，從而產(chǎn)生對(duì)人體熱舒適的影響，當(dāng)環(huán)境溫度低于人體的表面溫度時(shí)，提高空氣流速，人體向環(huán)境的對(duì)流熱量增大。空氣流速影響人體出汗以及汗的蒸發(fā)和散熱，從而影響人體的熱舒適感覺。

空氣流速還會(huì)影響人體對(duì)周邊環(huán)境的觸覺感受，在較涼的空氣環(huán)境中，空氣流動(dòng)會(huì)使人感覺到冷，破壞人體的熱量平衡。相反，在較熱的環(huán)境下，空氣流動(dòng)的速度適當(dāng)提高則容易是人體感覺到舒適。

2.1.4 輻射溫度。輻射溫度對(duì)人體的熱舒適及熱健康也有很重要的影響。在人體所接觸的環(huán)境中，空氣溫度和熱輻射溫度不一定相等。當(dāng)周邊環(huán)境的輻射溫度高于人體表皮溫度時(shí)，熱量從物體向人體輻射，使人體受熱。當(dāng)較為強(qiáng)烈的輻射溫度與人體皮膚表面相接觸時(shí)，使體溫連續(xù)升高，可能使人體體溫調(diào)節(jié)產(chǎn)生故障，就有可能造成中暑現(xiàn)象使人產(chǎn)生急劇的不舒適狀態(tài)。當(dāng)周邊環(huán)境的輻射溫度低于人體表皮溫度時(shí)，熱量從人體向物體輻射，使人體散熱，在相對(duì)寒冷的冬季時(shí)候，人體向周邊環(huán)境散熱也產(chǎn)生不舒適感。

2.2 人體自身因素

2.2.1 人體新陳代謝率。新陳代謝是人體的生理特征之一。新陳代謝體現(xiàn)了人體與周邊環(huán)境進(jìn)行的物質(zhì)轉(zhuǎn)換，而后在人體體內(nèi)物質(zhì)轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的過程。人體在進(jìn)行活動(dòng)的時(shí)候回在體內(nèi)產(chǎn)生能量，會(huì)與周邊環(huán)境產(chǎn)生熱交換。新陳代謝率與人體熱交換的效率的有直接關(guān)系，影響人體代謝率的因素有很多，如年紀(jì)、活動(dòng)量、精神活動(dòng)、環(huán)境溫度等。

2.2.2 服裝熱阻。服裝熱阻的定義為，服裝在人與周邊環(huán)境進(jìn)行熱交換的過程中對(duì)熱流的阻力，即服裝的隔熱性能。人體穿著的服裝對(duì)熱具有阻礙作用，可以使人體熱損失減小來該表人對(duì)周邊環(huán)境的熱舒適感覺。影響服裝熱阻的因素有織物類型、服裝樣式和人體活動(dòng)等因素。

2.3 其他因素

影響人體熱舒適的還包括：性別因素，在理論上說明，女性的基礎(chǔ)新陳代謝率比男性的稍微低，因此女性較男性喜歡較熱一點(diǎn)的環(huán)境中。在大量的調(diào)研和試驗(yàn)中，得出結(jié)論認(rèn)為女性相對(duì)男性而言，對(duì)室內(nèi)熱環(huán)境的舒適度則更為敏感；年齡不同對(duì)熱舒適的感覺也是不同，通常認(rèn)為老年人抵抗力相對(duì)較差，對(duì)熱舒適的要求要高于青年人的。

[1]楊茜.寒冷地區(qū)室內(nèi)熱舒適研究[D].西安建筑科技大學(xué),2010.

[2]孫哲.洛川縣傳統(tǒng)民居冬季室內(nèi)熱環(huán)境分析及更新設(shè)計(jì)研究孫哲[D].內(nèi)蒙古科技大學(xué),2015

[3]宋濤,蔡建明等.城市新陳代謝研究綜述及展望[J].地理科學(xué)進(jìn)展,2013(11):1650-1661

1004-7026（2016）09-0112-01

R339.11

A

10.16675/j.cnki.cn14-1065/f.2016.09.072

張東杰（1993—），男，河南人，碩士生，主要從事建筑節(jié)能、綠色建筑研究。李雨澤（1995—），男，寧夏人，本科生，主要從事機(jī)械自動(dòng)化研究。