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人体维持正常生命现象,体温必须保持在36.5℃,如果代谢产生的热量和放出的热量相等,体温保持恒定,既不感到冷也不感到热,这就是理想的平衡状态,即舒适状态。
人体热平衡方程式:⊿q=qm±qc±qr-qe-qm
⊿q——人体得失的热量;
qm——人体新陈代谢过程的产热量;
qc——人体与周围空气的对流换热量;
qr——人体与周围表面的辐射换热量;
qe——人体蒸发散热量;
qw——人体做功消耗的热量。
得失热量取决于上述各项热量得失的综合结果。当⊿q>0时,体温上升,人体感觉到热;⊿q<0时,体温下降,人体感觉到冷;当⊿q=0时,人体处于热平衡状态,体温恒定36.5℃,在这种情况下,人体健康不会受到损害,这是人体感到热舒适的必要条件。另外只有那些使人体按正常比例散热的平衡才是舒适的,称为“正常热平衡”。
将舒适范围定为,冬季:18~22℃,高级建筑及停留时间较长的建筑可取高值,一般建筑及短暂停留的建筑可取低值;夏季:26~28℃,高级建筑及停留时间较长的建筑可取低值,一般建筑及停留时间较短的建筑可取高值。在我国特别是北方采暖区,为了降低材料成本,通过扩大进回水管间距来减少管材使用量,通过抬升供水温度来达到舒适度,加上集中供暖进回水温差较大,使得靠近热源的区域室温过高,回到家就是过夏天,远离热源的区域水温低,依然是冬天;因此设计标准与实际运行差距很大。据最早引入低温供暖技术的企业介绍,在德国,采用预制沟槽薄型地暖高效末端系统,缩小管间距,35℃即可实现供暖,从而确保了室内温度控制在18~22℃范围。这样大大降低了皮肤因为高温而失水的危害。供暖温度也不是越高越好,房间的温度与室外温度不应相差太大,以防进出时人体不适引起感冒。
觉舒适干爽的空气湿度在50%~60%,湿度高会粘腻难受,湿度低不仅皮肤干燥,连喉咙都发干。另外,当环境相对湿度下降到30%以下时,黏膜就会干燥并产生静电。当空气湿度大于60%时,人在房间内就会有烦闷的感觉,而且会助长霉菌的生长和螨虫的滋生。人体是个动态的散热散湿体,当环境湿度低于35%时,皮肤就会向环境散失大量的水分,严重的会出现皮肤干裂、皮炎等病症。冬季供暖的房间里,湿度太低容易导致干燥,出现嘴唇开裂、皮肤干燥等现象,一般使用加湿器、植物调节或洒水来调节。
良好的室内环境是健康的保障,它是室内温湿度、空气流速、换气次数和气压条件等综合作用的结果,此外还与使用者个体的差异等因素密切相关。需要运用科学的设计方法,借助于各种专业的技术手段,通过精确的热工计算才能发挥最佳性能;另外如果使用不当维护不周,即使再好的设计也不可能形成健康、舒适的室内环境。