第二节　人体对室内环境热舒适度的要求

一、人体的热平衡

人体在从食物中获取热量，并在工作时向外界做功的同时，与周围环境进行热、湿交换取得热平衡，则可以找到热舒适温度。当然，人体随时可以更换衣着调节维持体温，一般恒定体温在36.5℃左右。

二、人体与周围环境的热、湿交换

在室内，人体与周围环境的热交换指：

①人体与周围空气的对流换热，它取决于周围空气的干球温度tr和人体与空气的相对运动速度或风速v。

②人体与包围他的所有建筑内表面（包括墙、顶、地、门、窗等）之间的辐射换热，取决于上述诸内表面的温度和这些表面的面积、物性及与人体的相对位置。

③人体与周围空气中的湿交换，即出汗与呼吸造成的蒸发散热；取决于空气的相对湿度。

第①、②项是显热交换，第③项则为潜热交换。

三、作用温度

将上述的两项显热交换综合起来以一个温度表示，称为作用温度，它的意义是一个假想的封闭空间具有一个均匀的温度t0，人体在这个空间里的显热交换如同与实际环境的显热交换——对流与辐射热交换是等同的，由式（1.1）可以表述：

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

式中　t0——作用温度，℃；

ty——人体表面温度，℃；

tb——包围人体所有表面的平均温度，℃；

tr——房间空气温度，℃；

αf——辐射换热系数，W/（m2·℃）；

αd——对流换热系数，W/（m2·℃）。

四、作用温度的测量及黑球温度tg

为了用一个指标（温度）给出人体与室内环境之间显热交换达到舒适的程度，可以采用一个可测量出的温度tg替代上述的作用温度t0，这就是所谓的黑球温度tg。黑球温度仪按下述制作，即制造一个直径150mm的黑色铜球模拟人体头部，在其空腔内密封一个温度传感探头，将黑球悬于人体头部的高度，则该黑球与周围环境进行显热交换，达到热平衡时在下述方程中，定量描述：

αf（tb-tg）=αd（tg-tr）　　（1.2）

　　 （1.3） 　　

　　 （1.4） 　　

在测量出黑球温度tg的同时，可以测试出人体的舒适感，并找出不同衣着、不同工作情况下的热舒适温度。需要指出，黑球温度仅考虑了人体的显热交换，不包括空气湿度影响人体的潜热交换及风速的影响，所以，由它给出的温度指标仅针对一定气候区域、一定的人员习惯，或仅用于对冬季室内舒适度的评价方法。如，tg=16℃可以作为北方农村太阳房中的人体舒适度指标。图1.1所示为黑球温度测量示意图。

五、空气相对湿度ф和风速v的影响

在人体周围空气温度较低或较正常的情况下，空气的相对湿度对人体的热感觉起重要作用。例如，刚盖好的房子，因为潮湿，生了炉子，人也感觉很冷。这是因为空气中的水蒸气阻碍了人体与周围物体的辐射交换。相反，在闷热的夏天，空气温度已经接近体温，人体对体外的对流或辐射散热已不可能，但是，由于湿度很高，人靠出汗散热也不行，这时人会出现“中暑”的现象。可是，如果仅是周围空气温度高，而相对湿度不高，人体还会感到凉爽。在这种情况下，风速会起到使人更舒适的作用。

所以，使人健康的空气调节，并不是靠低温空气，更不能加上高风速，而应当对空气的相对湿度加以适当调节，使温度、湿度、风速三者起到恰当的综合作用。

六、典型建筑室内热环境的标准

表1.1列出了舒适性室内气象参数。

①辐射地板采暖。