第二節　人體對室內環境熱舒適度的要求

一、人體的熱平衡

人體在從食物中獲取熱量，并在工作時向外界做功的同時，與周圍環境進行熱、濕交換取得熱平衡，則可以找到熱舒適溫度。當然，人體隨時可以更換衣著調節維持體溫，一般恒定體溫在36.5℃左右。

二、人體與周圍環境的熱、濕交換

在室內，人體與周圍環境的熱交換指：

①人體與周圍空氣的對流換熱，它取決于周圍空氣的干球溫度tr和人體與空氣的相對運動速度或風速v。

②人體與包圍他的所有建筑內表面（包括墻、頂、地、門、窗等）之間的輻射換熱，取決于上述諸內表面的溫度和這些表面的面積、物性及與人體的相對位置。

③人體與周圍空氣中的濕交換，即出汗與呼吸造成的蒸發散熱；取決于空氣的相對濕度。

第①、②項是顯熱交換，第③項則為潛熱交換。

三、作用溫度

將上述的兩項顯熱交換綜合起來以一個溫度表示，稱為作用溫度，它的意義是一個假想的封閉空間具有一個均勻的溫度t0，人體在這個空間里的顯熱交換如同與實際環境的顯熱交換——對流與輻射熱交換是等同的，由式（1.1）可以表述：

（ty-t0）（αf+αd）=［αf（ty-tb）+αd（ty-tr）］　　（1.1）

式中　t0——作用溫度，℃；

ty——人體表面溫度，℃；

tb——包圍人體所有表面的平均溫度，℃；

tr——房間空氣溫度，℃；

αf——輻射換熱系數，W/（m2·℃）；

αd——對流換熱系數，W/（m2·℃）。

四、作用溫度的測量及黑球溫度tg

為了用一個指標（溫度）給出人體與室內環境之間顯熱交換達到舒適的程度，可以采用一個可測量出的溫度tg替代上述的作用溫度t0，這就是所謂的黑球溫度tg。黑球溫度儀按下述制作，即制造一個直徑150mm的黑色銅球模擬人體頭部，在其空腔內密封一個溫度傳感探頭，將黑球懸于人體頭部的高度，則該黑球與周圍環境進行顯熱交換，達到熱平衡時在下述方程中，定量描述：

αf（tb-tg）=αd（tg-tr）　　（1.2）

　　 （1.3） 　　

　　 （1.4） 　　

在測量出黑球溫度tg的同時，可以測試出人體的舒適感，并找出不同衣著、不同工作情況下的熱舒適溫度。需要指出，黑球溫度僅考慮了人體的顯熱交換，不包括空氣濕度影響人體的潛熱交換及風速的影響，所以，由它給出的溫度指標僅針對一定氣候區域、一定的人員習慣，或僅用于對冬季室內舒適度的評價方法。如，tg=16℃可以作為北方農村太陽房中的人體舒適度指標。圖1.1所示為黑球溫度測量示意圖。

五、空氣相對濕度ф和風速v的影響

在人體周圍空氣溫度較低或較正常的情況下，空氣的相對濕度對人體的熱感覺起重要作用。例如，剛蓋好的房子，因為潮濕，生了爐子，人也感覺很冷。這是因為空氣中的水蒸氣阻礙了人體與周圍物體的輻射交換。相反，在悶熱的夏天，空氣溫度已經接近體溫，人體對體外的對流或輻射散熱已不可能，但是，由于濕度很高，人靠出汗散熱也不行，這時人會出現“中暑”的現象。可是，如果僅是周圍空氣溫度高，而相對濕度不高，人體還會感到涼爽。在這種情況下，風速會起到使人更舒適的作用。

所以，使人健康的空氣調節，并不是靠低溫空氣，更不能加上高風速，而應當對空氣的相對濕度加以適當調節，使溫度、濕度、風速三者起到恰當的綜合作用。

六、典型建筑室內熱環境的標準

表1.1列出了舒適性室內氣象參數。

①輻射地板采暖。