室內(nèi)熱環(huán)境

在上述方程的基礎(chǔ)上，科學(xué)家進(jìn)行了試驗(yàn)和研究，提出了不同的評(píng)價(jià)指標(biāo)，例如有效溫度、作用溫度、熱應(yīng)力指標(biāo)等。

有效溫度是1923年提出的，它是氣溫、濕度和氣流在一定組合下的綜合指標(biāo),曾被廣泛用于空調(diào)設(shè)計(jì)中。有效溫度沒(méi)有考慮熱輻射變化的影響，過(guò)分夸大了常溫下濕度的作用，因此后來(lái)又出現(xiàn)了修正有效溫度和新有效溫度等指標(biāo)。

熱應(yīng)力指標(biāo)是1955年提出的，它是根據(jù)人體熱平衡條件,先求出在一定熱環(huán)境中人體所需的蒸發(fā)散熱量,然后再算出一定熱環(huán)境中的最大允許蒸發(fā)散熱量，以這二者的百分比作為熱應(yīng)力指標(biāo)。這一指標(biāo)，全面考慮了熱環(huán)境四個(gè)參數(shù)的影響，是今后研究的方向。

表征各類建筑熱環(huán)境的主要參數(shù)。在一般民用建筑內(nèi)，冬季室內(nèi)氣溫應(yīng)在16~22℃。夏季空調(diào)房間室內(nèi)計(jì)算溫度多規(guī)定為26~28℃。至于自然通風(fēng)的民用建筑，根據(jù)中國(guó)的實(shí)測(cè)表明，夏季室內(nèi)日平均氣溫約比室外日平均氣溫高1~2℃。

室內(nèi)氣溫的分布，尤其是沿室內(nèi)豎直方向的分布是不均勻的，對(duì)人體熱感覺(jué)的影響很大。當(dāng)使用對(duì)流式放熱器供暖時(shí)，沿豎直方向的溫差可達(dá)5℃以上,地板面附近溫度最低,不利于人體健康。輻射供暖時(shí)溫差較小,一般約為3℃左右。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，許多生產(chǎn)和試驗(yàn)工作，都要求在某種特定熱環(huán)境下進(jìn)行。例如，長(zhǎng)度計(jì)量室的溫度基數(shù)，規(guī)定為常年20℃;檢定量塊的室溫允許波動(dòng)范圍，僅為±0.2℃。

有些生產(chǎn)容許按季節(jié)分別規(guī)定不同的溫度基數(shù)，如精密機(jī)械加工車間,冬季為17℃,夏季為23℃，春、秋季為20℃。冷藏庫(kù)是對(duì)室溫有特殊要求的另一類建筑，其庫(kù)溫應(yīng)根據(jù)貨物種類和規(guī)定的貯存時(shí)間來(lái)確定。

室內(nèi)物體輻射量的大小和輻射方向，對(duì)熱環(huán)境的質(zhì)量有很大影響。冶煉、熱軋等車間，都有強(qiáng)烈的室內(nèi)輻射熱源，造成高溫環(huán)境。

在炎熱地區(qū)，即使是冷加工車間和民用建筑，夏季室內(nèi)過(guò)熱也是普遍現(xiàn)象。其原因,除夏季氣溫高以外,主要是墻和屋頂內(nèi)表面的輻射，特別是通過(guò)窗口進(jìn)入的太陽(yáng)輻射熱造成的。在寒冷地區(qū)，房屋熱穩(wěn)定性不良，圍護(hù)結(jié)構(gòu)將對(duì)人體產(chǎn)生"冷"輻射。中國(guó)和某些國(guó)家，都在有關(guān)規(guī)范中規(guī)定了室內(nèi)氣溫與建筑內(nèi)表面溫度之間的差值不得超過(guò)容許值(見(jiàn)建筑保溫)。

建筑日照可改善室內(nèi)冬季熱環(huán)境和衛(wèi)生條件，在城市規(guī)劃與建筑設(shè)計(jì)中，都需要充分利用日照。

影響人體的對(duì)流換熱和蒸發(fā)散熱，也影響室內(nèi)空氣的更新。根據(jù)現(xiàn)有資料，當(dāng)無(wú)汗時(shí)，舒適氣流速度范圍約為 0.1~0.6米/秒,一般供暖房間宜為0.1~0.2米/秒。夏季利用自然通風(fēng)的房間,應(yīng)爭(zhēng)取速度較大、且能有效地吹到人體上的氣流;特別是當(dāng)有汗時(shí),較強(qiáng)的氣流是改善熱環(huán)境的重要因素。許多生產(chǎn)車間為了迅速排除余熱、余溫，需要合理的通風(fēng)系統(tǒng)(見(jiàn)通風(fēng)設(shè)備)。

在熱環(huán)境中，空氣濕度影響人體的蒸發(fā)散熱。濕度越高，汗液越不易蒸發(fā)。炎熱潮濕造成的悶熱環(huán)境，最令人不舒適。從衛(wèi)生保健的觀點(diǎn)來(lái)看，一般認(rèn)為正常的相對(duì)濕度為50~60%。根據(jù)試驗(yàn)，當(dāng)氣溫在20~25℃的范圍內(nèi)時(shí),相對(duì)濕度在30~85%之間變化,對(duì)人體熱感覺(jué)沒(méi)有影響。生產(chǎn)和科學(xué)試驗(yàn)用的各類房間中的實(shí)際所需濕度，與使用狀況有關(guān)，有明確的規(guī)定。如織布車間，為防止棉紗斷線，工藝上要求保持70~75%的相對(duì)濕度。

根據(jù)室內(nèi)熱環(huán)境的性質(zhì)，房屋的種類大體可分為兩大類。一類是以滿足人體需要為主的,如住宅、教室、辦公室等;另一類是滿足生產(chǎn)工藝或科學(xué)試驗(yàn)要求的，如恒溫恒濕車間、冷藏庫(kù)、試驗(yàn)室、溫室等。

室內(nèi)環(huán)境對(duì)人體的影響主要表現(xiàn)于冷熱感覺(jué)，冷熱感覺(jué)取決于人體新陳代謝產(chǎn)生的熱量和人體向周圍 環(huán)境散發(fā)的熱量之間的平衡關(guān)系。這個(gè)關(guān)系可表示為: 2/3

式中Δq為同一時(shí)間內(nèi)人體得失的熱量;qm為人體新陳代謝產(chǎn)熱量;qW為蒸發(fā)散熱量;qr和qc分別為人體與環(huán)境之間的輻射散熱量和對(duì)流散熱量。當(dāng)Δq=0,人體處于熱平衡,體溫恒定不變;當(dāng)Δq>0，體溫上升;當(dāng)Δq<0,體溫下降。但是Δq=0,并不是人體舒適感的充分必要條件，因?yàn)楦鞣N熱量之間可能有多種組合都可使Δq=0,所以只有當(dāng)人體按正常比例散熱的熱平衡，才是最合宜的狀況。有人提出正常散熱的指標(biāo)應(yīng)為:對(duì)流散熱約占總散熱量的25~30%，輻射散熱約占45~50%，呼吸和無(wú)感覺(jué)蒸發(fā)散熱約占25~30%。