第四章 建筑环境学人体对热湿环境的反应


² ÷ ½ ¬
ª Æ Ç (W) ¢ ª È É (g/h) Ó Î Ç (W)
« á Ì ¯ » Æ ¿ ¶
ª Æ Ç (W) ¢ ª È É (g/h) Ó Î Ç (W)
á Ç Ì ¯ Æ ¶ ¿ ¶
ª Æ Ç (W) ¢ ª È É (g/h) Ó Î Ç (W)
Ï Ç Ì ¯ Õ µ ¿ ¶
½¢«» ÔÀµÄ øß¯ ¶ ¬¶ 0.4 Ϭ ß 3.2 km/h 0.4 Ϭ ß 4.8 km/h 0.35 Ϭ ß 6.4 km/h 0.3
1 clo · Ó «¬ª¹ É Ç ¹ µ Ç ¬ È ï ú ©º ¸ ª ó ó à è î¯¾Ç º¶Æ¶ ú ¬Ç ¬(clo) «© è ½ ¬ ¬Ê É º ² ÷ ÷ ¬Û õ 0.6 0.4 ½¢Ûõ ÔÀɺ 0.5
服装热阻(c lo)
1
步行6.4km / h
v = 7.1 m / s v = 5.1 m / s 0.5 v = 3.6 m / s v = 2.5 m / s
0 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20
15
25
环境温度( ℃)
服装的透湿性
服装的存在增加了皮肤的
蒸发换热热阻:
hc=常数 hc= C T 0.25 hc= C (M-50) 0.39

自然对流:三种主要形式


对流质交换系数:传质与传热比拟

LR = he / hc = 16.5 ℃/kPa
11
服装的作用:保温和阻碍湿扩散

服装的性能:

服装的热阻Icl 服装的透湿性 服装的表面积
12
服装的热阻Icl

没有排汗时
Edif = 0.06 Emax
有正常排汗时
Edif = 0.06 (Emax – Ersw)

体表全部被汗湿润:
Emax
( Psk Pa ) I e ,cl 1 /( f cl he )
23

皮肤湿润度 w = Esk/Emax
人体的潜热散热量:呼吸蒸发


显热散热量 Cres = 0.0014 M (34 ta ) W/m2 潜热散热量 Eres = 0.0173 M (5.867 Pa ) W/m2
8
关于热湿环境的术语
平均辐射温度 t r 或 Tr

近似式: 准确的应该是四次方
( Fnj t nj )
tr
j 1
k
Fnj
j 1
k


黑球温度 Tg
Tr Tg 2.44 v (Tg Ta )

操作温度:反映了环境空气温度ta和平均辐射温 度 t r 的综合作用
hr t r hc t a to hr hc



年龄:少年高于老人
神经紧张程度:紧张则代谢率高 进食后时间的长短等:进食后代谢率增加,蛋 白质代谢率高,糖和 基础代谢率(BMR ,Basal
Metabolic Rate) :未进早餐前,
保持清醒静卧半小时,室温条件 维持在18~25℃之间测定的代谢
26
î ¯ ¾ Ç º ¶ Æ ¶
¢ ¢ ª È Ç È É 20 Ó Î Ç (W) 84 26 38 90 47 69 93 90 134 117 118 175 169 238 356 21 81 27 40 85 51 76 87 94 140 112 123 184 163 244 365 22 78 30 45 79 56 83 81 100 150 104 131 196 157 250 373 23 74 34 50 75 59 89 76 106 158 97 138 207 151 256 382

服装对皮肤表面的水蒸 气扩散有一个附加的阻力。

服装吸收部分汗液,只有剩 余部分汗液蒸发冷却皮肤。 使得需要更大蒸发量才能在 皮肤表面上形成同样的散热 量。
16
服装的潜热热阻

服装的蒸发换热热阻(干燥服装):
Ie,cl = Icl / LR = Icl / 16.5 (kPa m2/W)

服装被汗湿润后热阻会下降,显热换热加强,又 增加了潜热换热,故总传热系数增加:
14
舒适服装热阻与环境温度、相对风速、活动 强度的关系
2
步行3.2km / h
v = 5.1 m / s v = 3.6 m / s 1.5 v = 2.5 m / s
站立 v = 2. 5 m / s
v = 1.5 m / s v = 1.0 m / s v = 0.5 m / s v = 0.25 m / s
第四章 人体对热湿环境的反应
人体的热平衡


热平衡方程 M W C R E S = 0 皮肤表面积 AD = 0.202 mb 0.425 H 0.725
身高1.78m 体重65kg AD为1.8m2
2
人体对热湿环境反应的生理学 和心理学基础

食物分解氧化热量 人体的基本生理要求:维持 体温基本恒定!
17
服装的表面积
服装的面积系数 fcl
定义:人体着装后的实际
表面积Acl和人体裸身表面 积AD 之比。有实验数据。
表达式:fcl = Acl / AD
与服装热阻的近似关系
fcl = 1.0 + 0.3 Icl
18
人体的能量代谢率

影响因素多:

肌肉活动强度:绝对的影响
环境温度:偏高、偏低都增加代谢率 性别:男性高于女性
=W/M

大部分室内劳动
机械效率近似0
22
人体的潜热散热量:皮肤蒸发

汗液蒸发的三种情况:隐性出汗、显性出汗、介于上述两 者 Esk= Ersw + Edif = wEmax 接近热舒适条件下的出汗潜热散热量 Ersw = 0.42 ( M – W – 58.2 ) 皮肤湿扩散散热量


Ç µ ã 0.5 0.4 1.7 1.6 0.4
参考文献:H. Hensel, Thermoreception and Temperature Regulation, London: Academic Press, 1981

20世纪初发现人的皮肤上 存在对冷敏感的区域“冷 点”和对热敏感的区域 “热点” 人体各部位的冷点数目明 显多于热点 为什么人对冷更敏感?
50mV


29
人体各部位冷点和热点分布密度(个/cm2)
¾ º ² Í ©î Æ ¶ Æ Ò ª¬ ì ¼ ¬´ À ² Å Ê ² º ³ ¾ ä ø ¾ Í Ö ¾ Ï ² ¸ ¾ · ² ó ³ ¹ ª Î Û È ª ©Û Æ ª ä ã ¿ µ 5.5-8.0 8.0 16.0-19.0 8.5-9.0 9.0-10.2 8.0-12.5 7.8 5.0-6.5 6.0-7.5 0.3-0.4
6
人 体 外 层 温 度
45 ℃ 以上 43~ 41 ℃ 41~39 ℃ 39~37 ℃ 37~35 ℃ 34~33 ℃ 33~32 ℃ 32~30 ℃ 31~29 ℃ 25℃ (局部) 20 ℃(手) 15 ℃(手) 5 ℃(手)
人体与外界的热交换

人体与外界的热交换

显热交换
对流散热 辐射散热
率。 代谢率单位 met:1 met
= 58.2 W/m2,即成年男子静 坐时的代谢率。 BMR变化范
围:10~15%。超过20%为病态。
6~10%
20
肌肉活动与代谢率

肌肉活动强度对
代谢率起决定性 的影响 一般室内运动代 谢率多在5 met 以下
21
人体是高效的能量转化系统吗?否!

机械效率



肝脏:最高,38℃ 皮肤:与外界环境有关 各部分温差不会太大 日夜有1℃以内的波动 代表温度:核心温度
Ñ ú ù £ È ê Ê Ã å Á æ Í ¸ Ô ³ ³ Ã Ç µ Ë Í (¡ ) ¼ ù ¾ Å ½ À ä ¯ ¶ § ª¶ «Í 36.0~37.4 36.7~37.7 36.9~37.9
9
平均辐射温度:
一个假想的等温围合面的表面温度,它与人体间的辐 射热交换量等于人体周围实际的非等温围合面与人体间的 辐射热交换量。
tr
( Fnj t nj ) / Fnj
j 1 j 1
k
k
=
10
热质交换系数的确定
对流换热系数:专门针对人体的实验数据

受迫对流

h c= C v n
一般指显热热阻

单位m2K/W和clo,其中1clo = 0.155 m2K/W 已知单件服装热阻: Icl = 0.161+0.835 Iclu,i
类型 Icl (clo)
0.36 0.57 0.61 0.96 1.34 1.5 0.37 0.63 0.32 0.2 0.4
短袖衬衣,短裤 长裤,短袖衬衫 长裤,长袖衬衫 长裤,长袖衬衫加短外衣 厚大衣,长袖衬衫,保暖内 衣,长内裤 厚三件套西衣服, 长内衣裤 厚毛衣 厚 长大 衣 厚裤子 工作服 夹克
24
人体的辐射散热

人体与外界的辐射换热方程
4 R fcl feff (Tcl Tr4 )
0.8
0.4
0.7
0.78
0.72
0.7
25
人体散热、散湿量的影响因素

全热:主要决定于肌肉活动强度,受其它
因素影响在应用上可以忽略。


显热:决定于温度,随温度上升而减少。
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建筑环境学(4)

建筑环境学(4)

式中 Tr ----平均辐射温度,K; trFnj----周围环境第j个表面的角系数; Tnj----周围环境第j个表面的温度,K; εj----周围环境第j个表面的黑度; ε0----假想围合面的黑度;
四次方关系并采用绝对温标,实际使用时 有一定的困难,对于人体所处的实际环境 温差来说,简化的一次方表达式的结果比 实际平均辐射温度会略小一些,但已经足 够精确了。另外,在实际的建筑室内环境 里,室内各主要表面的黑度一般差别并不 大,因此可假定人体周围各非等温围合面 的用黑摄度氏均温等标于 的假 平想 均合 辐围 射的 温黑 度度 近似ε0,表则达有式采:
一、人体的热平衡
1. 人体的基本生理要求
(1) 代谢率:食物通过 化学反应过程被分解氧化, 实现人体的新陈代谢, 在 化学反应中释放能量的速 率叫做代谢率 (Metabolic Rate)。
食物分解氧化热量 人体的基本生理要求: 维持体温基本恒定!
人体各部分的温度不同。
代谢率高的器官温度比较高,例如代谢 率比较高的肝脏温度约为38℃。但由于 全身血液在不断循环,把热量由温度较 高处带到较低处,所以人体各部分温度 不会相差很大。一昼夜之中,人体体温 有周期性波动,波动幅度不超过1℃。
式散发的热量,W/㎡ ; R——人体外表面向周围环境通过辐射形
式散发的热量,W/㎡ ; E——汗液蒸发和呼出的水蒸气所带走的
热量,W/㎡ ; S——人体蓄热率,W/㎡ (式中各项均以
人体单位表面积的产热和散热表示)
(3)裸身人体皮肤表面积的计算:
AD=0.202mb0.425H0.725
式中,AD为人体皮肤表面积,m2;H 为身高,m; mb—为体重,kg;
Birkebak (1966) Nelson和Peterson (1952)

09级:《建筑环境学》(第三版)教学大纲与复习要点

09级:《建筑环境学》(第三版)教学大纲与复习要点

《建筑环境学》课程教学大纲一、课程的基本情况课程中文名称:建筑环境学课程英文名称:Built Environment课程代码:0811010课程类别:专业基础课课程性质:必修课总学时:36 讲课学时:34 实验学时: 2 课程学分:2分授课对象:建筑环境与设备工程专业的本科生前导课程:工程热力学,流体力学,传热学二、教学目的本课程是建筑环境与设备工程专业的一门主干专业基础课。

课程目的在于使学生了解和掌握:人和生产过程需要的室内物理环境;各种外部和内部的因素如何影响建筑环境;改变或控制建筑环境的基本方法及原理。

同时通过本课程的学习,为今后学习各门专业课程以及研究生课程打下理论基础。

另外,由于这是一门非常前沿的课程,因此在课程中除了采用了国内外公认的成熟的定论以外,还大量介绍了国内外最新的有关研究成果。

通过本课程的学习,使学生正确掌握有关建筑物理环境的基本概念,掌握构建、分析、评价建筑环境的基本理论与方法,了解建筑环境学科研究的最新发展动态。

三、教学基本要求第一章绪论基本要求:1.了解建筑环境学在人类生产、生活以及可持续发展中的地位和作用。

2.了解建筑环境学的主要研究内容及研究方法。

重点与难点:本章重点是了解建筑环境学的主要研究内容及研究方法。

本章无难点。

复习要点:1建筑环境学的概念,面临的两个急待解决的问题。

2建筑环境学研究的主要内容。

第二章建筑外环境基本要求:1.了解太阳与地球运动的基本规律。

熟悉室外气候的基本特性。

2.掌握太阳辐射的规律(包括太阳常数与太阳辐射的电磁波谱、大气层对太阳辐射的吸收、臭氧层与太阳辐射的关系影响、日照的作用与效果)。

3.了解室外气候(温湿度的年和日变动,风、雨、雪等)。

4.了解城市微气候的特点。

5.掌握我国气候分区的方法与各气候区的特点。

重点与难点:本章重点是太阳辐射的规律与我国气候分区。

本章无难点。

复习要点:1太阳辐射:大气层对太阳辐射的吸收,日照的作用。

2室外气候:1)室外气温的定义,变化规律,有效天空温度。

建筑环境学课后习题答案

建筑环境学课后习题答案

建筑环境学课后习题答案《建筑环境学》课后习题第一章绪论1.何为建筑环境学?建筑环境中有待解决的问题是什么?2.建筑环境学研究的内容及其研究方法为何?第二章建筑外环境1.与建筑密切相关的气候因素有哪些?2.何为“平均太阳时”、“世界时”和“北京时”。

3.地球与太阳的相对位置可用哪些参数来表示,影响相对位置变化的主要因素是什么,为什么太阳离地球最远时而最热,离地球最近时却是寒冷天气。

4.到达地面的太阳辐射能量是由哪些部分组成,辐射能量的强弱与哪些因素有关。

5.我国民用住宅建筑的最低日照标准是什么,日照时间与建筑物配置和外型有何关系。

6.日照与人体健康有何关系。

7.室外地表气温的升降主要取决于什么,影响的主要因素是什么?8.何为“日较差”和“年较差”,我国各地的“日较差”“年较差”遵循什么规律。

9.何为“霜洞”,何为“有效天空温度”;影响“有效天空温度的主要因素是什么”?10.相对湿度的日变化受哪些因素的影响,其变化规律如何,为何相对湿度的日变化在黎明前后最大,而午后却最小。

11.风可分为哪两大类,并解释其定义,我国气象部门是如何测定当地的风向与风速的,风玫瑰图的含意是什么?12.城市气候环境变暖且高于周边郊区农村的主要原因是什么?为什么在城市密集区易形成热岛现象。

13.我国建筑热工设计中为什么要按分区进行设计,是如何分区,分成几个什么区域。

第三章建筑环境中的空气环境1.室内空气环境主要由哪几部分组成,上人们为什么如此关心室内空气环境。

2.何为空气环境的“阈值”,根据人在空气环境中停留时间长短给出了几种阈值。

3.室内空气品质(IAQ)较狭义与广义上的定义是如何确定的。

4.了解室内空气品质的相关标准,以及国内外标准的差异。

5.何为室内环境品质(IEQ)。

6.室内空气污染的来源,污染的种类及其造成的危害为何。

7.为了减轻室内空气污染可采取哪三种途径;分别写出稳态和非稳态下的全面通风换气稀释方程,并解释其含意。

人体对热湿环境的反应

人体对热湿环境的反应
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第四章 人体对热湿环境的反应
第二节 人体对稳态热环境反应的描述
一.热舒适方程
• 1.什么是热舒适指标? • 热舒适指标 热舒适指标是反映热环境物理量及人体有 关因素对人体热舒适的综合作用的指标。 • 2.影响人体热舒适的因素 • 环境因素 • 人体因素
热舒适方程
(3) 标准有效温度 标准有效温度SET*
22.5℃ 22.5℃,100 %
SET*=24℃ SET*=24℃
24℃,50% 24℃ SET*=20℃ SET*=20℃
Thanks
(1) 有效温度ET诺谟图 有效温度 诺谟图
• (2) 新有效温度 新有效温度ET*(Gagge) • ASHRAE标准 标准55-74,ASHREA手册 手册1977版 标准 , 手册 版
• 参考空气环境:身着0.6 clo服装静坐,空气流速 参考空气环境:身着 服装静坐, 服装静坐 0.15m/s,相对湿度 %,干球温度 0 %,干球温度 ,相对湿度50%,干球温度T • 如果同样服装和活动的人在某环境中的冷参考空气环境中的冷热感相同,则此环境的 ET*=T0 = • 该指标只适用于着装轻薄、活动量小、风速低的 该指标只适用于着装轻薄、活动量小、 环境。 环境。
预测不满意百分比PPD 预测不满意百分比
(Predicted Percentage of Dissatisfied) • PPD是通过概率分析确定某环境条件下人 是通过概率分析确定某环境条件下人 群不满意的百分数
PPD=100 – 95exp[–(0.03353 PMV 4 + 0.2179 PMV2)]
二预测平均评价PMV(Predicted Mean Vote)

建筑环境学第4章人体对热湿环境的反应

建筑环境学第4章人体对热湿环境的反应
服装的性能:
服装的热阻Icl 服装的透湿性 服装的表面积
服装的热阻Icl
一般指显热热阻 单位m2K/W和clo,其中1clo = 0.155 m2K/W 已知单件服装热阻: Icl = 0.161+0.835 Iclu,i
服装的热阻Icl
人运动时由于人体与空气之间存在相对流速 ,会降低服装的热阻。 Icl = 0.504 Icl + 0.00281Vwalk – 0.24
只有改变代谢率才 能改变人体核心温 度。
体温调节系统的工作原理
热感觉
研究方法:心理学 定义:人对周围环境“冷”“热”的主观描述。 特点:尽管人描述环境的冷热,实际上只能
感觉到自己皮肤下神经末梢的温度。所以“ 冷”“热”与感受者的身体状态有关,不是完 全客观的。 “中性”的定义:不冷不热,人用于体温调节 消耗的能量最小。
冷、热感受器
冷、热感受器存在于:
外周温度感受器
皮肤 粘膜 内脏
中枢性温度敏感神经元
脊髓 延髓 脑干网状结构
冷、热感受器的位置
人体的体温调节系统
下丘脑具寒冷。
散热调节方式
血管扩张,增加血流,提高表皮温度 出汗
年龄:老年人比年轻人更喜欢热环境吗?
不是,只是老年人活动量小。
性别:女性比男性更喜欢热环境吗?
不是,只是女性喜欢穿较轻薄的衣服。
季节和一天中的时间会影响热舒适感吗?
尽管人体温有波动,但热舒适感没有明显变化
热感觉投票和热舒适投票
Thermal Comfort Vote & Thermal Sensation Vote
加。
人体排汗率 散湿量
决定因素
环境温度 核心温度(代谢率)

《建筑环境学》第四章 课件 PPT

《建筑环境学》第四章 课件 PPT

N
αin
tin
并联作用→表面换热 qw w ( t w w ) w wc wr
串联作用
固体间导热传热 并联作用→表面换热 qn n ( n t n ) q ( w n ) n nc nr
q w q q n q
4.1.2 非透明体围护结构的热工性能
3. 稳定传热量计算 组合墙体:
计算方法:
思考:分析按与 热流平行方向划 分和等热流层划 分的不同。
(1)分层——按等热流层分 (2)确定组合层——并联处理成当量热阻
F1 F2 F3 R F1 F2 F3 R1 R2 R3
β
4-11
2. 太阳辐射强度
散射辐射与总辐射强度
直射Z 水平面S 垂直面C 倾斜面 INsin INcoscos INcos i 散射S IS,S 0.5 IS,S 0.5 IS,S(1+cos) 地面反射D 0 0.5GIS, 0.5GIS(1-cos)
1 1 Pm I 0 sin 2 1 1.4 ln P
①辐射 ②对流 ③蒸发
Vo,Io,do,o I
★空气状态参数 变化的途径:
①对流 ②空气直接混合 ③蒸发
Pqw
Q W G
tw
Pqn 热,湿,尘源
Vi,Ii,di,i
4-4 墙体传热/湿性能——影响内/外扰对室内空气环境的作用
4.1 影响室内热环境的物理因素
4.1.1 太阳辐射与室外空气综合温度
辐射响应特性
4-19
4.1 影响室内热环境的物理因素
4.1.2 非透明体围护结构的热工性能
αout
2. 表面辐射特性:

精品工程类本科大三课件《建筑环境学》04第四章第1节 人体对热湿环境反应的生理学和心理学基础

第四章
人体对热湿环境反应
本章目的
• 介绍了有关本学科的生理学和心理学知识 • 了解从人体热舒适和卫生保护方面出发对热湿环境的要求 • 明确热舒适的环境不是固定的范围,而与多种参数之间的关系有
关 • 认识人体的热过程与无生命物质的热过程之间是有很大区别的
第一节
人体对热湿环境反应的 生理学和心理学基础
• 使用方法:悬挂在测点处,与周围环境达到热平衡,测得黑球温 度Tg。
• 当平均辐射温度与室温差别不很大时
T r Tg 2.44 (Tg Ta )
操作温度 t0
操作温度 to 反映了环境空气温度 ta 和平均辐射温度 作用:
tr
h tr r
t h hr——辐射换热系数,W/(m2o·℃) ;
Rapp(1973)
静止空气中的静止人体
静止空气中的活动人体
2m高的圆柱体 用于Fanger舒适方程 推荐用于静坐者
对流质交换系数 he
• 传质与传热的比拟方法 • Lewis 指出:he与hc 相关
LR=he/hc
(4-7)
• LR ——称作刘易斯系数,℃/kPa。
• 典型的室内空气环境:
LR=16.5
hc——对流换热系数,W/(m2·℃)。
r
hcta hc
的综合
对流换热系数 hc
对流换热系数hc (W/m2·℃)
提出者
适应条件
受迫 对流
8.6 υ 0.6 12.1 υ 0.5 8.6 υ 0.53 8.3 υ 0.5
D.Mitchell(1974) Winslow等(1939) Gagge等(1969)
• 对流散热 • 辐射散热
• 潜热交换
• 皮肤散湿

建筑环境学课后习题答案

《建筑环境学》课后习题答案第一章:绪论.所谓建筑环境学就是指在建筑空间内,在满足使用功能的前提下,如何让人们在使用过程中感到舒适和健康的一门科学。

根据使用功能的不同,从使用者的角度出发,研究室内的温度、湿度、气流组织的分布、空气品质、采光性能、照明、噪声和音响效果等及其相互间组合后产生的效果,并对此作出科学评价,为营造一个舒、健康的室内环境提供理论依据。

有等解决问题是:①如何解决满足室内环境舒适性与能源消耗和环境保护之间的矛盾;②如何解决“建筑病综合症”(–“”)的问题。

.研究的主要内容包括:建筑外环境、室内空气品质、室内热湿环境与气流环境,建筑声环境和光环境(即包含了建筑、传热、声、光、材料及生理学、心理学和生物学等多门学科的内容。

基于建筑环境学内容的多样性,相对独立性和应用的广泛性,人们是从各个不同学科的角度对其内容进行研究,研究室内各种微气候环境所形成的机理及其与人的生活环境、工作环境等相互间的关系。

第二章:建筑外环境.与太阳的光辐射,气温、湿度,风和降水等因素有关。

.以太阳通过某地区的子午线时为正午点来计算一天的时间为平均太阳时;以本初子午线处的平均太阳时作为世界标准时(世界时);以东经℃的平均太阳时为中国标准(称为北京时间)。

.相对位置可用纬度,太阳赤纬,时角,太阳高度角和方位角表示,其中前三个参数、、是直接影响和的因素,因为是表明观察点所在位置,表明季节(日期)的变化;是表明时间的变化。

当太阳离地球最远时,太阳光是垂直于直射地面的,具有很高的辐射强度,所以最热而形成了夏至,当太阳距地球最近时,太阳光是斜射地球表面的,其辐射强度很弱,因此最寒冷导致了冬至。

.一部分为太阳直接照射到地面(即直射辐射);另一部分是经过大气层散射后到达地面成为散射辐射,直射辐射与散射辐射之和称为太阳对地面的总辐射。

辐射能量的强弱取决于太阳辐射通过大气层时天空中各种气体分子、尘埃、微粒水粒对阳光的反射,散射和吸收共同影响。

环境科学概论4人体对热湿环境的反应


(五)人体的能量代谢 1.人体的能量代谢率 基础代谢率:临床上规定未进早餐前、保持清醒静 卧半小时,室温条件维持在18~25 ℃之间测定的代谢 率称为基础代谢率。 当人受刺激引起精神高度紧张时,代谢率往往显著 升高。 影响能量代谢的因素:神经紧张程度、进食后时间 的长短、环境温度、性别及年龄、肌肉活动强度 2.人体的机械效率:η=W/M 3.人体蒸发散热量: Emax= ( Psk-Pa)/[ Ie,cl+1/(fcl he)] 4. 人体与外界的辐射换热量 R=fclfeff (T4cl-T4r)
第四章
人体对热湿环境的反应
本章学习要点:
1.人体热舒适的意义及其影响因素 2.如何结合人体热舒适的需要进行暖通 空调方案设计 3.人体对动态热环境的反应
§1 人体对热湿环境反应的 生理学和心理学基础
一、人体的热平衡 二、人体的温度感受系统 三、热感觉 四、热舒适
一、人体的热平衡 (一)人体的基本生理要求: 1. 代谢率:人体在化学反应中释放能量 的速率。 人体各部分的温度不同 代谢率高的器官 温度较高。 人体的生理反应总是努力去维持人体重要 器官的温度相对稳定。
3、人体平均皮肤温度的测量方法 四点模型法: 通过测试人体胸部、上臂、大腿、小腿, 皮肤温度,按照权系数 0.3,0.3,0.2, 0.2,进行加权平均。
(二)人体与外界的热交换形式 对流、辐射、蒸发 对流:环境空气的温度决定了人体表面与环境 的对流换热,温差因而影响了对流换热量。周 围的空气流速影响了对流热交换系数。气流速 度大时,人体的对流散热量增加,因此会增加人 体的冷感。 辐射:周围物体的表面温度决定了人体辐射散 热的强度。例如,在同样的室内空气参数的条件 下,围护结构内表面温度高会增加人体的热感, 否则会增加人的冷感

人体对热湿环境的反应

人体对热湿环境得反应专业:建筑环境与设备工程学号:214班级:二班姓名:王旭一、人体对热湿环境反应得生理学与心理学基础1、1人体得热平衡人体靠摄取食物维持生命。

在人体细胞中,食物通过化学反应过程分解氧化,实现人体得新陈代谢,在化学反应中释放能量得速率叫做代谢率。

化学反应中大部分化学能最终变成了热量,因此人体不断地释放热量;同时,人体也会通过对流、辐射与汗液蒸发从环境中获得或失掉热量。

但就是,人体得生理机能要求体温必须维持近似恒定才能保证人体得各项功能正常,所以人体得生理反应总就是尽量维持人体重要器官得温度相对稳定。

人体各部分温度并不相同。

人体为了维持正常得体温,必须使产热与散热保持平衡。

因此人体得热平衡又可用下式表示:M-W-C-R-E-S=0式中 M-人体能量代谢率,决定于人体得活动量大小;W-人体所做得机械功;C-人体外表面向周围环境通过对流形式散发得热量;R-人体外表面向周围环境通过辐射形式散发得热量;E-汗液蒸发与呼出得水蒸气所带走得热量;S-人体蓄热率。

1、2人体与外界得热交换人体与外界得热交换形式包括对流、辐射与蒸发。

这几种不同类型得换热方式都受人体衣着得影响。

衣服得热阻大则换热量小,衣服得热阻小则换热量大。

环境空气温度决定了人体表面与环境得对流换热温差因而影响了对流换热量,周围得空气流速则影响对流交换系数。

气流速大时,人体得对流散热量增加,因此会增加人体冷觉。

人体除了对外界有显热交换外还有潜热交换。

主要就是通过皮肤蒸发与呼吸散湿带走身体得热量。

皮肤蒸发又包括汗液蒸发与皮肤得湿扩散两部分。

因为除了人体体温调节系统可以控制汗液得分泌外,水分还可以从皮下组织直接散发到较干燥得环境空气中去。

在一定温度下,相对湿度越高,空气中得水蒸气分压力越大,人体皮肤表面单位面积得蒸发量越少,可以带走得热量就越少。

因此在高温环境下,空气湿度偏高会增加人体得热感。

1、3影响人体与外界显热交换得几个环境因素平均辐射温度:一个假想得等温围合面得表面温度,它与人体间得辐射热交换量等于人体周围实际得非等温围合面与人体间得辐射热交换量。

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