我国北部地区夏季适宜睡眠温度的保持方法

张开源

(吉林大学物理学院, 长春 130012)

睡眠质量的好坏对缓解疲劳、增加肌体活力、维护身心健康具有重要作用。近年来，存在睡眠质量问题并深受其扰的人随处可见，尤其在北方，夏季由于昼夜温差大，使得睡眠更成问题。

1 北方夜间温度变化

舒适的环境温度可减少睡眠潜时及夜间因为热或者冷而醒来的次数，提高睡眠效率。有研究表明：温度25℃、湿度 50%、新风量600 m3/h、照度3 000 lux，表现为主观评价水平最高。而舒适的睡眠环境温度，冬季23℃，夏季26℃[1]。不同的休息状态(盖被子或不盖)下睡眠舒适室内温度也不一样，有覆盖物时，热中性温度为20℃～22.2℃；无任何覆盖物时，热中性温度为28℃～32℃[2,3]。查阅我国东北地区、华北地区及西北部分地区(不包含青海)省会城市近9年(2012—2020年)的5—9月月平均最高气温和最低气温数据，绘制了温度随时间变化图(见图1～3)。

图1 近9年东北地区温度随时间的变化图Fig.1 Change of temperature with time in Northeast China in recent 9 years

图2 近9年华北地区温度随时间的变化图Fig.2 Change of temperature with time in North China in recent 9 years

图3 近9年西北地区温度随时间的变化图Fig.3 Change of temperature with time in Northwest China in recent 9 years

从北部各省省会城市和直辖市的数据统计图可看到：东北地区、华北地区、西北地区(除青海以外)近9年月平均温度6、7、8月份最高，最高平均温度均高于25℃，最低平均气温有的地区在20℃～25℃，有的地区低于20℃。每日温度的变化规律基本上是下午2点左右温度达到最高，持续一段时间后开始逐步下降，次日早上日出时分降到最低，夏季傍晚会出现如下几种天气情况：

(1)睡前温度高于25℃左右，后半夜温度高于20℃；(2)睡前温度高于25℃左右，后半夜温度低于20℃；(3) 睡前温度在25℃左右，后半夜温度高于20℃；(4)睡前温度在25℃左右，后半夜温度低于20℃。

2 常规办法的弊端及解决方案

2.1 常规办法及弊端

a.安装室内空调并分时调节控制温度。

这是最易想到的方法，但有两点弊端。其一，长时间处于空调环境下，因空气不流通，空调内部及居住环境容易滋生致病微生物，且室内外温差较大，肌体适应不良，常出现鼻塞、头昏、打喷嚏、耳鸣、乏力、记忆力减退、四肢肌肉关节酸痛等空调综合症。其二，有些人承担不起使用空调的费用。

b.开窗开门睡觉。

关闭门窗很热，很多人开窗或者同时开门睡觉。古籍记载：卧处不可当风，恐患头风；背受风则嗽，肩受风则臂疼，虽盛暑，不可当风及坐卧露下。可见开窗户睡觉，容易头痛、肩背受风。受到夏季后半夜露水侵袭，人容易头昏脑胀，出现许多病症。

2.2 解决方案

建议：睡前，关闭卧室窗户，打开走廊或客厅窗户，打开卧室门，进行换气降温。适当时或依据室内温度及时关门，保持室内温度，维持良好的睡眠环境，提高睡眠质量。但是睡意来临或已进入熟睡状态，无论是夜晚按时起床关门还是依据温度变化起床关门都会严重影响睡眠，与本意相违背，为此需要一款定时或定温的自动关门器来解决问题。

3 自动关门器

3.1 实验方案

a.实验材料：自动定时/定温器，12 V门禁电源，12 V电磁门吸，简易弹簧自动关门器，插排，电源线。

b.实验原理：接通电源，启动设定定时器/定温器，设定时间或温度，开门。用电磁门吸将门固定在适当角度，当时间至设定时间或温度至设定温度时，定时器或定温器自动断电，使电磁门吸断电消磁，利用自动关门器的扭力作用使门闭合，见图4。

图4 自动关门器原理示意图Fig.4 Sketch map of door check principle

c.安装步骤：将电磁锁吸盘固定在门上适当位置，并将电磁锁固定在门后适当位置。按安装线路图把定时器/定温器、12 V门禁电源与12 V电磁门吸连接并固定在适当位置。

d.实验效果：可实现自动定时或自动定温关门，符合设计要求，并且所需材料在网上购置方便，安装简单，价格便宜，适合普通用户购买安装及使用。

3.2 讨论

a.此款装置非常适宜北方温度的变化特点。b.成功设计并完成了自动控温/定时关门器的研制，能有效控制北部地区夏季夜晚室内温度，保持良好的睡眠环境，保证睡眠质量,促进身心健康。c.可避免炎热的夏季使用空调带来的潜在危害，并节约电力资源，降低消费成本。d.所需材料购置方便，安装简单，价格便宜，适合普通用户购买安装。