建筑物理 人體熱感覺與熱舒適

1、作業(yè)作業(yè)二二 第第 2 章章 人體熱感覺與熱舒適人體熱感覺與熱舒適1.1.人體熱感覺人體熱感覺B.人對熱冷的感覺是 由體表熱冷細胞感知的。 對冷的感覺較快，對熱感覺較慢。C.人體對熱環(huán)境有適應(yīng)性的生理反應(yīng)、生理調(diào)節(jié)。適應(yīng)：熱冷、 冷熱。D.D.調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)生理調(diào)節(jié)：體內(nèi)溫度升高時，血液循環(huán)和心跳加快，皮膚表層血管膨脹，分泌汗液蒸發(fā)降溫。體內(nèi)溫度降低時，皮膚表層血管收縮，以防止熱量散失。行為調(diào)節(jié):穿衣、開窗、開冷暖器等。出汗出汗: :是由汗腺分泌的,約有2百萬條汗腺(每平方厘米約410條汗管)。出汗出汗分類分類: : 無感出汗(每天0.6升水)。 有感出汗。 泌離汗腺排汗。1.2.1.2.人體對熱冷

2、的調(diào)節(jié)過程人體對熱冷的調(diào)節(jié)過程人體調(diào)節(jié)自身體溫的機制是很復(fù)雜的人體調(diào)節(jié)自身體溫的機制是很復(fù)雜的: :刺激刺激熱感覺神經(jīng)熱感覺神經(jīng)大腦大腦( (丘腦丘腦)調(diào)調(diào)節(jié)神經(jīng)節(jié)神經(jīng)調(diào)節(jié)反應(yīng)。調(diào)節(jié)反應(yīng)。1.3.1.3.主觀反應(yīng)的語義分級主觀反應(yīng)的語義分級不同的人對熱冷感是有差別的，但在適應(yīng)的狀態(tài)下，這種差別是在窄小范圍內(nèi)的。表現(xiàn)在： 瞬感現(xiàn)象：瞬感現(xiàn)象： 衣著狀況：衣著狀況： 個體狀況：個體狀況： 地域差異：地域差異： 種族差異：種族差異： 年齡差異：年齡差異： 恒定與變化：恒定與變化：2.人體熱舒適2.12.1人體熱冷感描述人體熱冷感描述A.A.活的人體體內(nèi)不斷新陳代謝活的人體體內(nèi)不斷新陳代謝, ,不斷不

3、斷發(fā)出熱量。發(fā)出熱量。 睡睡 覺覺:7080W:7080W 坐坐 著著 休休 息息:100150W:100150W 走動和輕勞務(wù)走動和輕勞務(wù):200300W:200300W 運運 動動: :可超過可超過1000W1000WB.B.如果這種熱量不能通過傳導(dǎo)、對流如果這種熱量不能通過傳導(dǎo)、對流和輻射而即時散熱的話，人體溫度就和輻射而即時散熱的話，人體溫度就會升高，從而感到不同程度的熱。會升高，從而感到不同程度的熱。如果這種熱量小于通過傳導(dǎo)、對流如果這種熱量小于通過傳導(dǎo)、對流和輻射的散熱量，人體溫度就會下和輻射的散熱量，人體溫度就會下降，從而感到不同程度的冷。降，從而感到不同程度的冷。C.C.熱舒適

4、熱舒適: :是指人體感覺既不熱是指人體感覺既不熱, ,也不也不冷的狀態(tài)。冷的狀態(tài)。熱舒適環(huán)境熱舒適環(huán)境: :人在生理心理狀態(tài)上都人在生理心理狀態(tài)上都感到滿意的熱環(huán)境。感到滿意的熱環(huán)境。2.22.2人體熱舒適的充分必要條件人體熱舒適的充分必要條件必要條件：必要條件：熱量積蓄=人體得熱人體散熱=0熱平衡方程熱平衡方程: :必要條件：必要條件：充分條件充分條件: : 按正常比例散熱。人體散熱時,如果由于外部環(huán)境引起的傳導(dǎo)、對流和輻射熱量損失不按正常比例，也會產(chǎn)生不舒適感。 對流散熱：對流散熱：25-30%25-30% 輻射散熱：輻射散熱：45-50%45-50% 蒸發(fā)散熱：蒸發(fā)散熱：25-30%25

5、-30%舒適狀態(tài)下：舒適狀態(tài)下：皮膚表面溫度與活動量一一對應(yīng)：皮膚表面溫度與活動量一一對應(yīng)： t tsksk = 35.7-0.032 = 35.7-0.032q qm m/ /F F蒸發(fā)散熱量與活動量一一對應(yīng)：蒸發(fā)散熱量與活動量一一對應(yīng)： q qW W=0.42=0.42F F( (q qm m/ /F F-50)-50)(3)(3)q qr r= = r r(t(ts s-t-tr r) ) 代表輻射換代表輻射換熱量熱量, , 與與輻射物體表面溫度輻射物體表面溫度有關(guān)。有關(guān)。(4)(4)與與衣著衣著有關(guān)：有關(guān)：衣著的厚薄會影響對流換熱與輻射換熱。衣著的厚薄會影響對流換熱與輻射換熱。衣著狀況

6、用衣著熱阻表示，單為衣著狀況用衣著熱阻表示，單為cloth, cloth, 1cloth=0.155 m1cloth=0.155 m2 2 /w /wq qW W = r m = r m = r = r m m(w w-v v) ,) ,與空氣與空氣所含的水分有關(guān)，與所含的水分有關(guān)，與相對濕度相對濕度有關(guān)。有關(guān)。六個因素：六個因素：活動量、衣著、空氣流速，空氣溫活動量、衣著、空氣流速，空氣溫度，空氣濕度，周圍輻射溫度度，空氣濕度，周圍輻射溫度。3.3.熱環(huán)境的評價熱環(huán)境的評價3.2.3.2.有效溫度有效溫度ET(ET(潮濕作用溫度潮濕作用溫度) )3.33.3修正的有效修正的有效溫度溫度CET

7、CET1971Gagge提出,1972 ASHRAE采用。 RHA=50%, U=0.125m/s用黑球溫度代替空用黑球溫度代替空氣溫度，得到修正氣溫度，得到修正的有效溫度。的有效溫度。修正的有效溫度與人體熱感覺：4 4生物氣候圖生物氣候圖 4.1濕空氣表 最有用的方法是將舒適區(qū)在空氣濕度圖上具體化顯示出來。4.24.2舒適區(qū)及延舒適區(qū)及延伸范圍伸范圍 A:正常舒適區(qū)B、C：輻射區(qū)D、E：風(fēng)速區(qū)4.3調(diào)溫擴展區(qū)4.44.4風(fēng)速擴展區(qū)風(fēng)速擴展區(qū)4.5被動蒸發(fā)擴展區(qū)4.5其他區(qū)綜合圖4.74.7另一種生物氣候圖另一種生物氣候圖5氣候適應(yīng)性設(shè)計策略氣候適應(yīng)性設(shè)計策略 5.25.2氣候適應(yīng)性設(shè)計策略分

8、析氣候適應(yīng)性設(shè)計策略分析 (1)(1)查查找找氣氣候候資資料料(2)(2)在在生生物物氣氣候候圖圖中中作作圖圖4月和月和11月月線段左上部分進入舒適區(qū)，右下部分在采暖線段左上部分進入舒適區(qū)，右下部分在采暖區(qū)，表明白天氣候狀況已達到熱舒適、夜間區(qū)，表明白天氣候狀況已達到熱舒適、夜間稍偏冷，屬過渡季節(jié)。從生物氣候圖看，白稍偏冷，屬過渡季節(jié)。從生物氣候圖看，白天需要遮陽，但白天太陽輻射不會使室內(nèi)溫天需要遮陽，但白天太陽輻射不會使室內(nèi)溫度超出舒適區(qū)，夜間室內(nèi)人體和設(shè)備產(chǎn)熱會度超出舒適區(qū)，夜間室內(nèi)人體和設(shè)備產(chǎn)熱會使溫度有所升高，靠近舒適區(qū)，因此，設(shè)計使溫度有所升高，靠近舒適區(qū)，因此，設(shè)計時可以不考慮遮陽

9、，使用時在夜間注意避風(fēng)。時可以不考慮遮陽，使用時在夜間注意避風(fēng)。舒適季：舒適季：10月月氣候狀態(tài)線段大部分落在舒適區(qū)，少部分落在“自然通風(fēng)”區(qū)，也屬于熱季，建筑需要進行遮陽，白天有風(fēng)時組織通風(fēng)可維持室內(nèi)熱舒適，無風(fēng)時需要制冷；夜間有風(fēng)無風(fēng)均可達到熱舒適。熱季：5月、6月、7月、8月、9月 氣候狀態(tài)點大多落在“自然通風(fēng)”區(qū)的高濕度范圍，表明氣候潮濕炎熱，屬熱季；設(shè)計時必須考慮遮陽和充分利用自然通風(fēng)。廈門屬海洋性季風(fēng)季后，夏季有很好的自然通風(fēng)條件，利用自然通風(fēng)（尤其是夜間通風(fēng)）在大部分時間內(nèi)是可以達到熱舒適的。注意：注意： 但實際有時無風(fēng)，且氣候狀態(tài)點但實際有時無風(fēng)，且氣候狀態(tài)點有時超出了自然通風(fēng)區(qū)，在這種情況有時超出了自然通風(fēng)區(qū)，在這種情況下，必須使用空調(diào)制冷才能維持室內(nèi)下，必須使用空調(diào)制冷才能維持室內(nèi)舒適。這說明，舒適。這說明，廈門地區(qū)夏季不用空廈