北京欣纬林盛工程技术有限公司
作者:袁西林
作者:袁西林
无形的舒适度 在一般情况下,一个人在没有察觉到任何不舒适的感觉的时候,即处于舒适的状态,因此,相对于周围的环境,处于绝对中性的状态,即为舒适的条件。从定义已经很清楚的看到,舒适度是无法用数量分析方法进行衡量的,只能在统计上进行衡量,因为它依赖于太多的变数,其中一些是与主观和心理方面紧密相关的。
这些变量是:
• 热度舒适度和湿度舒适度;
• 嗅觉舒适度(空气质量有关);
• 视觉舒适度(与照明条件相关);
• 心理舒适度。
在下面,我们将主要分析的是温度和湿度的舒适度。
热度和湿度舒适度
热度舒适度取决于:
· 物理因素:空气温度,平均辐射温度,相对湿度,气流速度,大气压力;
· 外部因素:影响新陈代谢的体力活动,着装; · 个体因素:年龄,性别,个体的身体特性;
· 心理和文化因素。 此外,根据社会和环境条件的不同,可以发现个体在不同情况下对不舒适的承受程度也不同。事实上,长期在不舒适的环境中,可以适应不舒适的环境,使之成为“正常”环境,甚至在不同背景下,被认为是难受的环境。像我们这样高度发达的文明社会,需要有高度的舒适性。
表1一般认为最佳的湿热条件(梅利诺C.1992)。
主要参数
影响热舒适度的主要参数是:
> 温度;
> 平均辐射温度;
> 气流速度;
> 相对湿度;
> 身体活动(新陈代谢);
> 着装;
> 主观因素。
影响热舒适度的主要参数是:
> 温度;
> 平均辐射温度;
> 气流速度;
> 相对湿度;
> 身体活动(新陈代谢);
> 着装;
> 主观因素。
空气温度(°C)
空气温度,或者说是干球温度,是确定热度舒适度最重要的因素。
平均辐射温度(TMR,°C)
平均辐射温度(TMR)是指环境四周表面对人体辐射作用的平均温度。会对辐射热交换产生影响。 加上空气的温度,TMR是最影响身体对温暖感觉的因素,因为辐射落在皮肤上会激活相同的器官传感器。如果身体暴露在寒冷的表面,有限数量的热以辐射的形式向这些表面发射,产生寒冷感觉。在空气中温度变化1℃,可以由TMR发生0.5〜0.8℃相反的变化进行补偿:TMR为2℃,比空气的温度高,被认为是最舒适的条件。如果从身体各个方向的辐射几乎相同的条件下,低于2℃的TMR是可以承受的,即只有当周围环境的表面温度几乎是均匀的条件才会发生这种情况。 还定义了操作温度,即空气温度与其辐射的平均值,是用来评估对流和辐射的热交换的唯一值。
气流速度(米/秒)
空气的流动产生热效应,即使没有引起空气温度的变化,并可以通过皮肤表层,有利于散热,通过以下方式进行:
1)增加对流散热,直到空气温度低于皮肤表层温度;
2)加速蒸发,然后进行生理降温;在低湿度(<30%)环境下,与蒸发的效果是不相关的,因为即使在静止的空气中,已经有强烈的蒸发,在高湿度(> 80%)环境下,蒸发是有限的,空气运动对清爽效果没有大的影响。在中等湿度(40-50%)环境下,蒸发速度可大大加快:如果空气是静止的,最接近皮肤层的部分会迅速饱和,防止进一步蒸发,但是如果空气流动就可以进行热交换,可以确保不断进行蒸发。
利用空气的流动进行降温是有限的,而且产生的效果不尽如人意,事实上主观感觉在不同速度下有以下几种:
直至0.25米/秒: 难以觉察 0.25-0.50米/秒:
舒适愉快 0.50-1.00米/秒: 感觉空气流动 1.00-1.50米/秒:
从轻度到不舒适的气流 超过1.50米/秒: 不舒适的气流 相对湿度(RH,%) 在一定的温度下一公斤的干燥空气中所含有的水份,与可以被包含在相同的温度下同一公斤空气中所含的最大水分数量之间的比率。
大气湿度,如果不是极高或极低值,就会对舒适度产生轻微的影响。在舒适的温度下,没有蒸发降温的必要,而在较高的温度下,这将成为最重要的散热方式。饱和空气(相对湿度100%)不会进行任何类型的蒸发降温。当相对湿度低于20%,粘膜干燥,会增加感染的机会。
在低温且空气非常干燥的情况下,会产生强烈寒冷的感觉,因为湿气到达皮肤表面蒸发会导致不舒适的寒冷感觉。空气温度高于32°C,相对湿度超过70%,热的感觉很明显,因为产生的汗液不能蒸发。相对湿度稳定增长10%,则温度上升0.3℃,两者成正比。
如果在不同环境(即动态条件)之间移动,相对湿度的影响会加强,甚至达到2或3倍。
根据不同的季节建议的温度、相对湿度和气流速度数值 身体活动(代谢率)和着装 身体不断产生不同数量的热量,“新陈代谢”一词描述这些生物过程。新陈代谢的速度是单位时间内从食物中转化释放出来的能量。
人体所需的热量由活动水平来决定。单位表示为瓦/平方米的体表面积(约1.8平方米)或“Met”(1Met=一个人休息时的代谢率=58 瓦 /平方米)。 例如:睡眠(MET0.7 - 40 瓦 /平方米),在办公室久坐(MET1.4 - 80瓦/平方米) 着装影响热交换和蒸发的速度,影响通过传导和辐射产生的热损失。服装的作用是保温,着装的变化是最有效地有意识地控制身体系统的热损失。
衡量着装保温的单位是“Clo”(1 Clo=冬季室内典型保温性= 0.155 M K/ W)。
例如:夏季着装保温性(0.08 平方米 K/ W - 0.5 Clo),冬季着装保温性(0.23 平方米 K/ W - 1.5 Clo) 热舒适性的评估 所有上述因素相互作用决定舒适或不适的感觉。只凭借这些参数之一,是无法判断环境的舒适度。为了得到各种环境条件下对应的舒适度的计算数值,对各种空调环境中测试群体的满意度评价进行了统计。
辐射舒适系统对于舒适度的重要性
舒适度关系到生活环境中的许多方面的“感觉良好”,涉及个人及其360度的需求,以及其在一年四季的不同要求。通过UNI EN ISO7730的室内舒适参数,确定了理想的感知环境温度约为 20°C,湿度为50-55%。
运行的辐射舒适系统表面温度在26-27°C,它会促进一种通过辐射进行的交换机制,使整个环境的温度接近22至24°C。在某些住宅角落,不能检测到这个温度,但是它均匀分布在整个空间,有利于产生高度舒适度,这实际上是一个理想的室内温度布局。 因此人体是封闭在一个“温暖”的住宅环境中,把背靠到窗口或墙壁上,并不会感受到安装传统散热设备的房间内产生的寒冷的感觉,例如暖气片。
“温暖住宅”的意思是人可以耐受一定的低温,而并没有产生不适的感觉。
空气较暖也不是太干燥,这有利于呼吸系统健康。 引起鼻粘膜炎症、咽喉炎、支气管炎的罪魁祸首是过度加热的空气,保持一定湿度可以有利于呼吸系统的粘液膜正常分泌,它是受到外部袭击所必需的首要的天然过滤器。 在室内空间保持恒定的温度,可能阻止那些传统散热器在空气对流循环加热时产生的烦人的灰尘。 这些灰尘是由空气分子膨胀产生的,当它们靠近散热器,体积增加,由于更加轻盈因此逐渐上升,降温后回落。
[编辑:孟扬]