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合理调节室内小气候

2019-12-20聂双双

黄河黄土黄种人 2019年11期
关键词:室内空气室温热量

聂双双

影响热舒适的因素

人体为了维持正常的体温,一直与外界进行着热量的交换。当散发的热量与从外界获取的热量正好相等时,人就处于一种热舒适状态,既不感到冷也不感到热。然而,自然状态中的室内小气候,有许多因素会影响人的热舒适感。

空气温度  气温较高,人就会感到热和出汗;气温较低,人就会感到寒冷。热舒适感的空气温度区很窄,在这一温度区内人体不发生热生理反应。这个范围内的温度称为中性温度或中和温度。

相对湿度  指空气中实际的水汽压与同温度下饱和水汽压的百分比。如果相对湿度较低,汗液容易蒸发,有利于散热;如果相对湿度接近饱和,汗液则会附着在皮肤表面无法蒸发,即使当时气温不高,人也会感到闷热不堪。

室内风速  室内空气的流动有助于人体散热和汗液蒸发。如果房间里风速达到0.5米/秒以上,即使室温达到30℃,人也不会感到难受;如果室温超过33℃(人体皮肤温度),即使吹电风扇也无济于事,而且空气的流动会像一阵热气浪,反而会使人感到不适,甚至生病。冬季,室内的风速以小为好。如果室内的空气一点儿也不流动,会使房间各处空气的温度不同,人同样会感到不舒适。

周围物体的表面温度  人们都有过这样的体验:冬季在温暖的室内,坐在一扇结了冰的窗子附近,会有一种冷飕飕的感觉。这是因为人体热表面与玻璃冷表面之间有很大的温差,形成强烈的辐射热交换。

除了上述四项物理因素外,还有两项人为因素:穿衣和活动强度。在室温22℃、相对湿度50%、风速0.1米/秒的标准气候状态下,一个安静坐着的人,穿一套西装便可保持皮肤温度为33℃不出汗,即处于热舒适状态。人的活动强度越大,则代谢量越大,产热越多,就越能适应较低温度的环境。

调节室内小气候的手段

国外的实验发现,如果夏季人在室内穿长袖衬衫和长单裤,冬季时穿西服套装,在室内风速小于0.15米/秒的情况下,夏季的最佳温、湿度组合是25℃和50%,冬季为22℃和50%。人们把相对湿度为50%时的温度作为空調室的代表温度,叫做有效温度ET。研究表明,对94%的人而言,冬、夏季的最佳室内气候范围分别是ET处于20℃~23.9℃、22.8℃~26.1℃。

要保证最佳室内气候,不妨向祖先学习,尽量采用建筑手段调节室内气候,少耗能或不耗能,以达到或接近舒适状态。

良好的朝向  这对于调节室内气候至关重要。窗朝南的房间,射入的日光夏季最少而冬季最多。位于顶层和两端头的房间,要比只有一面外墙、其余三面被其他房间或过道包围的房间多得到或多散失20%~30%的热量。

有效遮挡  对于居室朝向、位置都不理想的房间,可以采取一些遮阳、保温措施。例如,在窗外挂一个遮阳帘,帘的外表面最好再覆上一层反射膜(如光亮的铝箔),或在窗内安装铝合金百叶窗帘。在夏季的白天,放下它可以有效地阻挡80%的阳光;在冬季的夜间,放下它可以有效地阻止室内热量散发到室外。顶层房间可以在屋面上架空固定一张竹帘或瓦楞板,做成所谓“通风屋面”,能有效地隔绝投射到房顶的阳光,到了冬季又能起到保温作用。夏季,在屋顶上洒水也是行之有效的降温措施。

控制空气流通  夏季,房间里保证良好的通风,并不是单纯地把窗子打开就能奏效。要使室内空气流动起来,一定要给空气一个流动的通路,即要造成对流的条件。比如同时打开门和窗。同样的道理,有时候电风扇不一定对着人吹,可以对着窗口朝外吹,促使室内空气流动。须知,风速自然波动比一成不变(电风扇)更有益于健康,更令人舒适。

冬季,则应阻断空气对流的通路。在一般建筑物里,从门窗缝隙渗透进来的空气,每两小时就可以将整个房间的空气换一遍。所以,门窗缝过大的,应及时修整;还可在室内铺上厚地毯、拉上厚窗帘,增加房间的蓄热能力,提高物体表面的温度,以减少人的散热量。

一般来说,夏季若能将室温维持在30℃以下,冬季将室温维持在10℃以上,再配合穿衣量的增减等,基本上能达到或接近舒适。

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