建筑热环境与人体热舒适

第一篇：建筑热环境与人体热舒适

建筑热环境与人体热舒适

前言：

建筑，从洪荒人类的洞穴到树巢，再至今时今日的鳞次栉比的高楼大厦，它都在体现与鉴证着人类文明的发展与进步。在人类空前文明的今天，建筑的意义已不再是简单的遮风挡雨，而更是一种人文的体现。

随着人们健康舒适意识的加强，越来越多的人们开始追求舒适的室内环境。人的一生中有80%以上的时间是在室内度过的，良好的室内热环境对人体的健康舒适和工作效率都会产生积极有利的影响。人的热感觉和舒适感不能视为同一概念，舒适感具有更广泛的含义，除了与空气温度、湿度相关外，还与气流速度、室内空气品质密切相关，而热感觉在舒适感中无疑起着举足轻重的作用。

关键词: 建筑热环境 热舒适 影响因素

（一）热环境

将影响人体冷热感觉的各种因素所构成的环境称为热环境。人体的冷热感觉是室内的温湿度，风力大小、热辐射情况、衣着和个人心理及身体素质等因素综合作用的结果。建筑热环境的设计目标是舒适、健康、高效，以最少的能源消耗提供舒适、健康的工作和居住环境，提高生活质量。优质节能的建筑热环境的创造要依靠城市规划、建筑、建筑环境及设备工程乃至园林等学科学者的共同努力与协作，是一个长期摸索与探究的过程。

（二）热舒适 所谓人体热舒适，指人体对热环境感到满意的主客观评价。热平衡是人感到舒适的必备条件。人的热平衡即人体新陈代谢产生的热量与自身蒸发、导热、对流和辐射的失热量的代数和相平衡。对人体而言，与周围环境的导热、对流及辐射换热是得热或失热的过程，而汗液蒸发则完全是失热的过程。人在不同的活动状况下，所要求的舒适温度是不同的。新陈代谢的产热量取决于活动的程度，在周围没有辐射或导热不平衡的状况下，新陈代谢产热量有不同的平衡温度，例如睡觉时产热量为70W～80W，空气平衡温度是28℃；人坐着时产热量为100W～150W，空气平衡温度是20℃～25℃；马拉松运动员产热量会达到1000W，此时，无论环境温度如何，他的热感觉都为极不舒适。

（三）影响人体热舒适的因素

影响人体热舒适感觉的因素有空气温度、空气相对湿度、空气流速、平均辐射温度、人的新陈代谢率、衣服热阻和个人心理因素，前4 个因素为室内物理因素，后3 个因素为个人因素。当某一要素达不到预期的要求时，可以在一定范围内通过调节其他要素来弥补所造成的不利影响。

人体热感觉及热舒适性分析

1.温度与人体热舒适的关系

研究显示，室内最适宜的温度是20℃～24℃。在人工空调环境下，冬季温度控制在16℃～22℃，夏季控制在26℃～28℃时，能耗比较经济，同时又较为舒适。室内温度低于16℃时，人手指的温度会低于25℃，将无法正常使用。根据调查研究表明：空气温度在25℃左右时，脑力劳动的工作效率最高；低于18℃或高于28℃时，工作效率会急剧下降。空气温度35℃时的工作效率是25℃时的50%；空气温度10℃时的工作效率只有25℃时的30%。

2.相对湿度对人体热舒适的影响

舒适区内（干球温度16℃～25℃），相对湿度在30%～70%范围内变化对人体的热感觉影响不大，一般认为最舒适的相对湿度应为50%～60%。室内湿度过高，会加速细菌、霉菌及微生物的繁殖，导致室内卫生水平大为降低并使人患呼吸道、消化道及各种过敏性疾病。室内湿度过低，会使人对疾病的抵抗力降低。

3.风速对人体热舒适的影响

室内空气的流动为室内环境的通风换气提供了简捷有效的途径，合理的空气流动速度范围为良好的室内空气品质提供了保障。一般情况下，令人体舒适的气流速度应小于0.3m/s。夏季广州、上海等地室内风速在0.3 m/s～1m/s 时多数人感到愉快。

4.热辐射对人体热舒适的影响

平均辐射温度Tmrt 是一个复杂的概念，与人在室内所处的位置、着装及姿态有关，是室内热辐射指标，它取决于空间周围表面温度。另外热辐射具有方向性，因此在单向辐射下，只有朝向辐射的一侧才能感到冷或者热，这样人体是无法感到热舒适的。因此可以通过改善围护结构热工性能来提高热舒适水平。

改善室内热环境并提高人体热舒适的措施

要使人们真正处于舒适的室内环境中, 应使人体按正常比例散热, 即辐射散热应占总人体散热量的45% ~ 50%, 对流散热约占25% ~ 30% , 而呼吸和无感觉蒸发散热约占25% ~ 30%。这就要求在建筑设计过程中充分重视室内空间质量和功能分区问题,注意室内的防热处理,充分利用有利的环境因素而防止不利的环境因素, 创造舒适的室内热环境。还要求空调系统设计时慎重选择空调室内设计温度并进行合理的气流组织。防热途径有室内外环境绿化、窗户遮阳(内、外遮阳)、自然通风和外围护结构的隔热等防热措施。个体可通过改变着衣量, 开关窗户, 启停室内空调采暖设备及改变温度、风速等个人行为调节措施来改变环境舒适度及个人热舒适感;个体还可从生理上和心理上适应某一热环境, 生理适应指长期暴露在热环境中人体热应力的逐渐减小的一种生理反应, 它包括基应性和环境适应性;心理适应指根据过去的经历和期望适时改变现在的热环境期望值。对理论上未达到舒适标准的某一热环境,个体换一种心态去评价和感受也许会觉得舒适。空调设计专家们应高度重视室内气流组织, 积极采纳各种新型空调方案, 例如: 置换式空调、工位调节、背景空调与桌面空调相结合、椅下低速送风及地板送风等等, 当然某些空调方案只适合于特定的建筑类型和房间功能, 设计师们应慎重选用。高层建筑物业管理人员应积极配合空调专家定量评价室内气流组织优劣, 进一步对空调系统作出总体评价, 并适时调查用户室内热环境和热舒适性情况, 为今后空调设计的改进和优化提供依据。

研究存在的问题及其分析

国内外关于热环境对人体舒适性的影响研究非常之多, 涉及的方向和内容比较广, 但还是存在一些问题和不足, 比如具体体现在以下几点:

1)热环境的各影响因素对人体的影响是复合的,而各因素之间又是互相影响的,因此, 应该把热环境看作一个整体, 综合考虑各因素对人体的影响。然而,热环境和人体热舒适的现状研究很多是集中在单一因素或两三个因素对人体的热舒适影响而没有得出综合考虑所有因素的影响结果。

2)目前的热环境对人体热舒适性影响研究主要偏重于物理环境测试分析, 而没有考虑人的心理、生理影响, 综合考虑主客观因素。今后应侧重于热环境对人的心理、生理影响的研究, 采取物理测试和问卷调查两种试验方法对室内热环境进行考察和分析。

3)通过调查, 目前室内热环境相对恶劣的建筑为大型超市、商场、影剧院、体育馆等, 其原因是以上建筑空间大, 人员密度大加上室内空气流通性不好, 导致室内空气污浊沉闷, 易引起人的抱怨。所以, 应着重进行以上建筑的热环境对人体舒适性的影响研究, 提出一些具有借鉴意义的方案和标准, 以供建筑师、暖通空调工程师参考。

4)国内气候比较特殊的地区(如夏热冬冷地区、湿热地区)的室内热环境对人体舒适性的影响尚无人研究。笔者依托重庆地区所特有的气候和重庆大学优越的实验条件以及一支团结奋进的科研队伍, 正在开展重庆地区的建筑热环境的舒适性研究, 希望能提出针对湿热地区的舒适性指标。

5)建筑能耗的一大部分是用来维持室内热环境状况, 因此, 为了获得人体可以接受的舒适热环境, 可接受状态的定义在决定建筑能耗和设计方案选择方面显得极其重要, 而且各典型气候地区的舒适性标准又不尽相同, 应加以区分, 并形成标准或规范。

6)室内热环境包括建筑室内热环境和交通工具(如汽车、火车、飞机、轮船等)的内部热环境。目前的研究很少涉及到交通工具的室内热环境方向。实际上交通工具由于室内人员密度大, 外围环境差等原因, 其内部热环境极其恶劣, 应加强这方面的研究及探讨,重庆大学学报(自然科学版)2005年出一些建设性结论以供暖通空调设计师们借鉴, 并为空调系统的操作提供指导。

7)如今的热环境对人体舒适性影响方面的研究还不够深入, 真正转化为现实生产力的科学研究并不多, 所以, 各研究院所和机构、各高校的专家学者应选准方向, 深入研究, 直到项目研究成果真正转化为影响社会经济发展的生产力为止。

结论

随着人们生活水平的提高, 人们对其生活、工作环境的要求有所改变,调节室内热环境可采用空调、供暖设备及一些辅助措施等。从节能的角度考虑, 应尽量提高夏季空调温度, 降低冬季供暖温度, 但会造成室内热环境质量变差, 容易引起室内人员的抱怨, 人体的热舒适得不到保证, 导致生活质量下降、工作效率降低。

如今的热环境对人体舒适性影响方面的研究还不够深入, 真正转化为现实生产力的科学研究并不多, 所以, 各研究院所和机构、各高校的专家学者应选准方向, 深入研究, 直到项目研究成果真正转化为影响社会经济发展的生产力为止。

参考文献

[1] 李文菁 陈歆儒 人体舒适度与室内热环境 湖南工程学院学报2010年9月第20卷3期 [2] 刘 飞 张栋梁 建筑热环境对人体热舒适和建筑能耗的影响 大众科技2010年第9期 [3] 姜 涛 朱立民

建筑、环境与人体健康

才智2011年第17期

[4] 孟庆林 赵荣义等人

建筑环境人体热适应的研究现状与思考

2010年建筑热工与建筑节能

[5] 张宇峰 王进勇 陈慧梅

我国湿热地区自然通风建筑热舒适与热适应现场研究

暖通空调HV&AC 2011年第41卷第9期

第二篇：论述建筑环境与人的关系

试述建筑、环境与人相互之间的关系

建筑与景观的融合、自然与人的和谐共生是人居的最高境界。仅有优美的环境或者仅有别致的建筑都是不够的，只有将优美的自然景观、良好的生活氛围融于一体，才能营造理想的人居环境。建筑与环境是一相互延伸,相互渗透或相互补充的整体。建筑不但需要有一个巍峨、雄伟的外观,而且还需要有一个优雅而美丽的环境来衬托。现代社会人们高品质的生活方式与理想生活状态应该来源于能够给人以精神安慰和精神享受的外在环境,但是现代建筑最大的问题就是不够重视建筑与环境的关系,因此,单纯解决建筑内部空间的处理,已不再适应当今时代的需求,创造更丰富的外部空间环境,使建筑物与环境成为一个整体景观,才是我们亟待解决的问题。建筑元素对细节的把握还应与景观因素相融合，建筑的造型、色彩、立面、风格都应恰如其分地与景观相互呼应。自然与建筑的融合将是21世纪所面临的重要课题，一位建筑师曾经说过，一个成功的建筑是“意”和“境”的完美结合，随着人们对景观的要求逐步增加，对景观的理解逐步深化，已经改变了人们过去只注重建筑的局面，一个以“人居环境”为关键词的景观新纪元正逐渐显露雏形，让景观融入建筑，让建筑影响景观，使二者在尊重自然、尊重文化、尊重艺术的基础上和谐地融为一体，而再不是孤立的个体。建筑是人创造的，而建筑的发展又不断的的反作用于人本身，对人和周围的环境进行着改造。环境的外延广大，包括自然环境、社会环境和人文环境等，建筑本身就是一种环境。在人类发展的漫长进程中，环境对人类不断提出要求，建筑也在对环境的改造与适应中影响着人们的种种行为，而人类行为又始终不断的改变着周围环境------人、建筑、环境是三位一体的大系统，之间紧密联系、相互影响与作用着。

研究人、建筑与环境关系的课题，近年来日益引起人们的重视，分别从社会学、心理学、人类学、历史学、地理学、哲学、建筑学、城市规划学等多学科不同角度的大视野中去探究，分析了不同时代、不同环境中的建筑异同现象，都试图分析总结出建筑的发展规律及趋势。人创造了建筑，而建筑发展的成果也在不断的改造与影响着人本身。马克思说过：“只有音乐才能激起人的音乐感，对于没有音乐感的耳朵来说，最美的音乐也毫无意义......不仅五官感觉.而且所谓精神感觉、实践感觉（意志、爱等等），一句话，人的感觉、感觉的人性，都只是由于它的对象的存在，由于人化的自然界，才产生出来的，五官感觉的形成是以往全部世界历史的产物。”人的感觉或人异于动物的感觉，不是自然天成的，而是历史的产物，是在人对自然界改造的过程中同时形成的。例如，人类在创造音乐美术的同时也改造着自己的感觉，培养自己的乐感、美感；人们在发展自然科学的同时也在培养自己的科学观察能力。同样，各民族在创造不同风格的建筑的同时，也发展了不同的审美趣味、思维方式、价值观念，改造了本民族自身，反过来又促使了本民族建筑的发展，表现出建筑与人之间相互作用和影响的关系。

建筑成果对人本身的作用十分重要，因为审美趣味、思维方式和价值观念等等都是能动的东西，他们反过来都对建筑的发展起巨大的推动作用。在不同的审美趣味和价值观的支配下，人们会有不同的需要、不同的追求，而不同的思维方式也会产生不同的建筑成果。可以说，一个民族的共同建筑文化不仅表现该民族的共同心理，也创造了该民族的共同心理！

第三篇：建筑热环境实验指南2014..6

建筑热环境实验指南

（2014.6．）

实验目的：学会使用各种热气候测量仪器测量室外气候要素

实验时间：（自填）

实验地点：广州大学城广州大学工程实验南楼屋顶、室外周围环境和楼梯间、物理实验室内 实验仪器：太阳辐射仪、指南针、直尺、三杯风速仪、热球风速仪、干湿球温度计、红外线

测温仪（注明仪器型号、规格和产地）

实验内容：

1.测量：屋顶的太阳辐射（总辐射、散射辐射、直射辐射）。不同时段反复测量5次，取各

测量时段的算术平均值，记录天空辐射状况（无云、多云、全云、高云、低云、空气污染情况等），记录测量时刻，同时用棒影法测量太阳高度角和指南针测量太阳方位角。

2.测量：屋顶的平均风速和瞬时最大风速和风向。不同时段反复测量5次。风向取各测量时

段的中间值。

3.测量：屋顶的空气温度和空气相对湿度。不同时段反复测量5次，取各测量时段的算术平

均值。注意仪器不能受日晒，不能被大风吹，思考为什么？

4.测量：屋顶地面上下表面温度差、女儿墙向阳面和背阳面表面温度差，梯屋受晒外墙内外

表面温度差，注意深色和浅色、光滑和粗糙表面、不同材料的区别。用红外线测温仪测量天空温度，注意有云和无云的区别

5.测量：树冠上表面和和下表面、树荫地面、草地、灌木受晒和木受晒的表面温度。

6.测量：沥青路面、水泥路面、彩色水泥路面、水面等表面温度，注意颜色、受晒和不受晒的区别。

7.测量：人体各部位的表面温度（含衣服表面），注意男女的区别,并判断舒适度。

8.拍照：适当拍照测量过程和环境状况，附一张小组照。

数据处理：

1.画出测量平面图，标明指北针和测点位置

2.原始数据记录和数据处理表格自己设计。

3.适当用图线表达测量结果，注意纵横坐标的物理量。

4.分析测量误差和引起误差的各种原因。

5.得出实验结论

6.把测量结果与当天气象部门公布数字进行比较，分析异同的原因

7.写出各人实验心得

参考书：

《建筑物理》（第三版）柳孝图主编

注意：

1、注意人身安全，严禁爬高和翻越女儿墙

2、爱护仪器，损坏要酌情赔偿

3、实验后一周内交实验报告，每组一份，写明执笔人和同组人。

第四篇：建筑热环境实验指南

建筑热环境实验指南

（2012.3．）

实验目的：1.学会使用各种热气候测量仪器测量室内、外气候要素

2.学会利用热舒适指标评价当天室内、外热环境质量

实验时间：（自填）

实验地点： 广州大学城广州大学工程实验南楼屋顶、室外周围环境和楼梯间、物理实验室内 实验仪器： 太阳辐射仪、指南针、直尺、三杯风速仪、热球风速仪、干湿球温度计、红外线

测温仪（注明仪器型号、规格和产地），尼龙丝

实验内容：

1.测量：屋顶的太阳辐射（总辐射、散射辐射、直射辐射）。不同时段反复测量5次，取各

测量时段的算术平均值，记录天空辐射状况（无云、多云、全云、高云、低云、空气污染情况等），记录测量时刻，同时用棒影法测量太阳高度角和指南针测量太阳方位角。

2.测量：屋顶的平均风速和瞬时最大风速和风向。不同时段反复测量5次。风向取各测量时

段的中间值。

3.测量：屋顶的空气温度和空气相对湿度。不同时段反复测量5次，取各测量时段的算术平

均值。注意仪器不能受日晒，不能被大风吹，思考为什么？

4.测量：屋顶地面上下表面温度差、女儿墙向阳面和背阳面表面温度差，梯屋受晒外墙内外

表面温度差，注意深色和浅色、光滑和粗糙表面、不同材料的区别。用红外线测温仪测量天空温度，注意有云和无云的区别

5.测量：树冠上表面和和下表面、树荫地面、草地、灌木受晒和木受晒的表面温度。

6.测量：沥青路面、水泥路面、彩色水泥路面、水面等表面温度，注意颜色、受晒和不受晒的区别。

7.测量：室内各界面的表面温度，注意各种材料和不同部位的区别，并能解析。

8.测量：室内空气温湿度，注意与合界面表面温度的关系

9.测量：室内空气的流线，并注意与进、出风口的面积和风速度关系。

10.测量：人体各部位的表面温度（含衣服表面），注意男女的区别,并判断舒适度。

11.拍照：适当拍照测量过程和环境状况，附一张小组照。

数据处理：

1.画出测量平面图，标明指北针和测点位置

2.原始数据记录和数据处理表格自己设计。

3.适当用图线表达测量结果，注意纵横坐标的物理量。

4.分析测量误差和引起误差的各种原因。

5.得出实验结论

6.对所测量地点的热气候进行人体热舒适评价。

7.把测量结果与当天气象部门公布数字进行比较，分析异同的原因

8.写出各人实验心得

参考书：

《建筑物理》（第三版）柳孝图主编

注意：1.注意人身安全，严禁爬高和翻越女儿墙

2、爱护仪器，损坏要酌情赔偿

3、实验后一周内交实验报告，每组一份，写明执笔人和同组人。

第五篇：一个整洁舒适的办公环境

关于维护办公秩序的通告

各部门：

为营造一个整洁舒适的办公环境，树立公司良好形象，规范办公区域环境，现做以下通知：

1、为保持良好的工作环境禁止大声喧哗。

2、保持个人区域卫生，当个人离开工作岗位时，请整理好自

己的办公用品将其摆放整齐；随手关闭电脑主机、显示器电源。将凳子归回原位。

3、共同维护公共卫生，将其茶叶残渣倒进卫生间的垃圾桶。

4、着装得体，不允许着奇装异服；保持个人形象及公司形象。

5、公共区域内禁止吸烟。

6、公用场所（会议室）使用后将物品归回原位并摆放整齐。

7、最后离开公司的人员请您切记关闭门窗及电源总开关。

8、值班人员统一到接待室值班。

人资源部

2014年7月28日