聶雙雙
影響熱舒適的因素
人體為了維持正常的體溫,一直與外界進(jìn)行著熱量的交換。當(dāng)散發(fā)的熱量與從外界獲取的熱量正好相等時(shí),人就處于一種熱舒適狀態(tài),既不感到冷也不感到熱。然而,自然狀態(tài)中的室內(nèi)小氣候,有許多因素會(huì)影響人的熱舒適感。
空氣溫度? 氣溫較高,人就會(huì)感到熱和出汗;氣溫較低,人就會(huì)感到寒冷。熱舒適感的空氣溫度區(qū)很窄,在這一溫度區(qū)內(nèi)人體不發(fā)生熱生理反應(yīng)。這個(gè)范圍內(nèi)的溫度稱為中性溫度或中和溫度。
相對(duì)濕度? 指空氣中實(shí)際的水汽壓與同溫度下飽和水汽壓的百分比。如果相對(duì)濕度較低,汗液容易蒸發(fā),有利于散熱;如果相對(duì)濕度接近飽和,汗液則會(huì)附著在皮膚表面無法蒸發(fā),即使當(dāng)時(shí)氣溫不高,人也會(huì)感到悶熱不堪。
室內(nèi)風(fēng)速? 室內(nèi)空氣的流動(dòng)有助于人體散熱和汗液蒸發(fā)。如果房間里風(fēng)速達(dá)到0.5米/秒以上,即使室溫達(dá)到30℃,人也不會(huì)感到難受;如果室溫超過33℃(人體皮膚溫度),即使吹電風(fēng)扇也無濟(jì)于事,而且空氣的流動(dòng)會(huì)像一陣熱氣浪,反而會(huì)使人感到不適,甚至生病。冬季,室內(nèi)的風(fēng)速以小為好。如果室內(nèi)的空氣一點(diǎn)兒也不流動(dòng),會(huì)使房間各處空氣的溫度不同,人同樣會(huì)感到不舒適。
周圍物體的表面溫度? 人們都有過這樣的體驗(yàn):冬季在溫暖的室內(nèi),坐在一扇結(jié)了冰的窗子附近,會(huì)有一種冷颼颼的感覺。這是因?yàn)槿梭w熱表面與玻璃冷表面之間有很大的溫差,形成強(qiáng)烈的輻射熱交換。
除了上述四項(xiàng)物理因素外,還有兩項(xiàng)人為因素:穿衣和活動(dòng)強(qiáng)度。在室溫22℃、相對(duì)濕度50%、風(fēng)速0.1米/秒的標(biāo)準(zhǔn)氣候狀態(tài)下,一個(gè)安靜坐著的人,穿一套西裝便可保持皮膚溫度為33℃不出汗,即處于熱舒適狀態(tài)。人的活動(dòng)強(qiáng)度越大,則代謝量越大,產(chǎn)熱越多,就越能適應(yīng)較低溫度的環(huán)境。
調(diào)節(jié)室內(nèi)小氣候的手段
國外的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),如果夏季人在室內(nèi)穿長袖襯衫和長單褲,冬季時(shí)穿西服套裝,在室內(nèi)風(fēng)速小于0.15米/秒的情況下,夏季的最佳溫、濕度組合是25℃和50%,冬季為22℃和50%。人們把相對(duì)濕度為50%時(shí)的溫度作為空調(diào)室的代表溫度,叫做有效溫度ET。研究表明,對(duì)94%的人而言,冬、夏季的最佳室內(nèi)氣候范圍分別是ET處于20℃~23.9℃、22.8℃~26.1℃。
要保證最佳室內(nèi)氣候,不妨向祖先學(xué)習(xí),盡量采用建筑手段調(diào)節(jié)室內(nèi)氣候,少耗能或不耗能,以達(dá)到或接近舒適狀態(tài)。
良好的朝向? 這對(duì)于調(diào)節(jié)室內(nèi)氣候至關(guān)重要。窗朝南的房間,射入的日光夏季最少而冬季最多。位于頂層和兩端頭的房間,要比只有一面外墻、其余三面被其他房間或過道包圍的房間多得到或多散失20%~30%的熱量。
有效遮擋? 對(duì)于居室朝向、位置都不理想的房間,可以采取一些遮陽、保溫措施。例如,在窗外掛一個(gè)遮陽簾,簾的外表面最好再覆上一層反射膜(如光亮的鋁箔),或在窗內(nèi)安裝鋁合金百葉窗簾。在夏季的白天,放下它可以有效地阻擋80%的陽光;在冬季的夜間,放下它可以有效地阻止室內(nèi)熱量散發(fā)到室外。頂層房間可以在屋面上架空固定一張竹簾或瓦楞板,做成所謂“通風(fēng)屋面”,能有效地隔絕投射到房頂?shù)年柟猓搅硕居帜芷鸬奖刈饔?。夏季,在屋頂上灑水也是行之有效的降溫措施?/p>
控制空氣流通? 夏季,房間里保證良好的通風(fēng),并不是單純地把窗子打開就能奏效。要使室內(nèi)空氣流動(dòng)起來,一定要給空氣一個(gè)流動(dòng)的通路,即要造成對(duì)流的條件。比如同時(shí)打開門和窗。同樣的道理,有時(shí)候電風(fēng)扇不一定對(duì)著人吹,可以對(duì)著窗口朝外吹,促使室內(nèi)空氣流動(dòng)。須知,風(fēng)速自然波動(dòng)比一成不變(電風(fēng)扇)更有益于健康,更令人舒適。
冬季,則應(yīng)阻斷空氣對(duì)流的通路。在一般建筑物里,從門窗縫隙滲透進(jìn)來的空氣,每兩小時(shí)就可以將整個(gè)房間的空氣換一遍。所以,門窗縫過大的,應(yīng)及時(shí)修整;還可在室內(nèi)鋪上厚地毯、拉上厚窗簾,增加房間的蓄熱能力,提高物體表面的溫度,以減少人的散熱量。
一般來說,夏季若能將室溫維持在30℃以下,冬季將室溫維持在10℃以上,再配合穿衣量的增減等,基本上能達(dá)到或接近舒適。