西安科技大学：《建筑环境学》课程教学资源（PPT课件）第五章 人体对热湿环境的反应

第五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

第五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

第五章人体对热湿环境的反应 §5-1人体对热湿环境反应的生理学和心理 学基础 §5-2人体对稳态热环境的反应描述 §5-3人体对动态热环境的反应 §5-4其他热湿环境的物理度量

第五章人体对热湿环境的反应 §5-1人体对热湿环境反应的生理学和心理 学基础 §5-2 人体对稳态热环境的反应描述 §5-3人体对动态热环境的反应 §5-4其他热湿环境的物理度量

§5-1人体对热湿环境反应的生理 学和心理学基础 人体的热平衡 人体的温度感受系统 热感觉 四.热舒适

§5-1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

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 我国正常成年人的体温(℃)表1-1 平均量 变动范围 腋温 36.8 36.0-37.4 口温 37.2 36.7-37.7 肛温 37.5 36.9~37.9

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

环境表面 对流散热(C) 服装 身体 产热 (M-W) 皮肤 出汗 辐射散热(R) 外表面 汗液蒸发和呼吸散热(E) 图5-1人体和环境的热交换

2.人体热平衡方程式 M一W-C-R-E=S 式中:M—人体能量代谢率,Wm W——人体所做的机械功,Wm; C——人体外表面向周围环境通过对流形式散发的热量,Wm; R——人体外表面向周围环境通过辐射形式散发的热量W/m; E——汘液蒸发和呼出的水蒸气所带走的热量,W/m; S人体蓄热率,Wm(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 Ap=0.202m0425H725 式中,AD为人体皮肤表面积m2;H为身高m;mb为体重kg;

2.人体热平衡方程式 M－W － C － R － E ＝ S 式中：M——人体能量代谢率，W/㎡； W——人体所做的机械功，W/㎡ ； C——人体外表面向周围环境通过对流形式散发的热量，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=0.202mb 0.425H0.725 式中，AD为人体皮肤表面积,m2；H为身高,m； mb—为体重,kg；

异常 4、人体最大的生理性温度变化 变动范围为35~40℃; 45 S=0,表明人体正常; ·S>0,表明体温上升,人体不舒适 中晷 当体温≥45℃,人死亡; ·S<0,表明在冷环境中,人体散热量增 多 发热 当体温<36℃,称体温过低; 肌肉运动{39 当体温<28℃C,有生命危险 当体温<20℃,一般不能复苏 静息范围 5、人体平均皮肤温度 四点模型法:即通过测试人体胸部 冬疗祛 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 低沮麻醉 权平均

4、人体最大的生理性温度变化 变动范围为35～40℃； • S=0，表明人体正常； • S>0，表明体温上升，人体不舒适; • 当体温≥45℃，人死亡; • S<0, 表明在冷环境中，人体散热量增 多。 • 当体温<36℃，称体温过低； • 当体温<28℃，有生命危险； • 当体温<20℃，一般不能复苏； 5、人体平均皮肤温度： • 四点模型法：即通过测试人体胸部、 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

（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

蒸发:潜热交换。主要是通过皮肤蒸发和呼 吸散湿带走身体的热量。决定于空气相对 湿度的大小与空气流速 皮肤蒸发:包含汗液蒸发和通过皮肤的 湿扩散两部分 空气流速:除了影响人体与环境的显热和潜 热交换速率以外,还影响人体的皮肤的触觉 感受

蒸发：潜热交换。主要是通过皮肤蒸发和呼 吸散湿带走身体的热量。决定于空气相对 湿度的大小与空气流速 皮肤蒸发：包含汗液蒸发和通过皮肤的 湿扩散两部分； 空气流速：除了影响人体与环境的显热和潜 热交换速率以外,还影响人体的皮肤的触觉 感受

(三)影响人体与外界显热交换的几个环境因素 1.平均辐射温度:大 ∑(FnLn) 其中:—平均辐射温度,℃ Fn—周围环境各表面可看到的面积 周围环境各表面的温度,℃ 物理意义:一个假象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

（三）影响人体与外界显热交换的几个环境因素 1. 平均辐射温度： 其中： ——平均辐射温度，℃ Fn ——周围环境各表面可看到的面积，m2 tn ——周围环境各表面的温度，℃ 物理意义：一个假象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。 1 1 ( ) k nj nj j r k nj j F t t F = =  =  r t