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科普 | 建筑與人體熱舒適度

發布時間：

2021-03-02

作者：

來源：

九五綠建課堂

主要因素

人體的熱舒適度取決于室內環境，即室內溫度、相對濕度以及氣流流動速度。

熱舒適度

最佳范圍

  • 冬季溫度18~25攝氏度，相對濕度30%~80%；
  • 夏季溫度23~28攝氏度，相對濕度30%~60%；
  • 室內氣流流動速度為0.1~0.7m/s。

溫濕度監控系統

人體的熱平衡

人體向外的散熱方式主要有：傳導、輻射、對流、蒸發。人體是恒溫的，如果人體放出的熱量大于其新陳代謝所產生的熱量，人體就會感覺到冷；相反，如果人體向環境釋放的熱量小于新陳代謝所產生的熱量時，熱量就會積聚在人體內，人體就會感覺到熱。

適宜的建筑舒適度

  • 可以提供一個良好的工作生活場所
  • 避免各種疾病的發生和傳染
  • 對人機體的休息、保養有重要益處
  • 對人的健康狀況改善具有重要作用

影響人體熱舒適度的因素

主觀因素：

  • 新陳代謝率；新陳代謝率高的人不怕冷，但怕熱；新陳代謝率低的人不怕熱，但怕冷
  • 衣著情況：不同類型建筑、不同功能房間，人們的衣著情況也不相同

客觀因素：

  • 空氣溫度：最主要因素，直接決定人體的感覺是冷還是熱。人體最適宜的室內氣溫為24~28攝氏度
  • 空氣相對濕度：相對濕度高讓人感覺悶，感覺粘；相對濕度低讓人呼吸不舒服，空氣中的大量浮塵，進一步污染室內空氣。冬季室內空氣相對濕度應為40%~80%
  • 空氣流動速度：間接影響人體的熱舒適度。空氣流動可以將人體散發的廢氣帶走，可降低人體周邊的二氧化碳濃度。適宜的速度可以增加人體體表的蒸發量，給人以清新的感覺。冬季的最佳空氣流動速度為0.2~0.5米/秒。

熱舒適度的目標

  • 基本目標：舒適
  • 理想標準：健康
  • 發展趨勢：高效節能

我國采暖期熱舒適度問題

采暖過度或采暖不足：受太陽輻射不同，南側房間過度采暖，過熱導致人們開窗降溫，損失了熱量，室外灰塵還污染了室內空氣；北側房間氣溫低，感覺不舒適。

空氣流動性差、污染嚴重：老舊建筑不是很關注建筑換氣，室內會出現含氧量低，二氧化濃度高，對人體危害很大。

冬季室內干燥、相對濕度低：北方地區降水較少，室內溫度高，空氣蒸發量大，污染物多，人體水分流失較多，會感覺到干燥不適。

改善的手段

主動式干預：通過建筑設備人為的、主動的進行干預

被動式改善：通過建筑圍護結構的熱惰性，通過更好的利用自然和建筑本身而不依靠建筑設備來干預

被動式的改善手段

避免短板效應以加強絕熱能力：對于建筑的隔熱性能而言，建筑外圍護結構的絕熱能力是由絕熱性能最差的部位所決定。窗戶中的玻璃是建筑的熱工量最薄弱部位，應進行特別設計。另外要避免由于各種設計不合理造成的建筑冷橋。


通過溫室效應來加強得熱能力：“溫室效應”是典型的太陽能得熱方式，在寒冷的冬季應合理應用。建筑被動式太陽能設計主要有兩種：直接得熱和間接得熱。直接得熱通過把太陽輻射熱儲入建筑物的各種蓄熱體內，然后分不同時間逐步釋放；間熱得熱是通過加熱各種熱媒來接收和儲存太陽能，再通過熱媒來加熱室內空氣或者室內各種蓄熱體的方式。直接得熱最為有效也最為經濟。

通過蓄熱設計強化時間滯后效應：室內溫度的控制在很大程度上取決于隔熱材料和蓄熱材料的配置，合理設置將會產生室內氣溫的變化滯后于室外氣溫變化的現象，這就是“時間滯后”現象。

設置氣候緩沖區來控制熱舒適度：常見的氣候緩沖區有防寒門斗、封閉陽臺、北側的輔助房間等。

利用煙囪效應進行室內空氣對流的控制和換氣：由于溫度和高度不同會造成空氣壓力差，從而形成室內氣流的運動，叫“煙囪效應”。在被動式設計中，煙囪效應不僅對建筑熱舒適度的改善，而且對于設計一種健康而又潔凈的室內空間，都有重要意義。

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