第四章人体对热湿环境的反应(建筑环境学清华大学)资料
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建筑环境学复习重点第二章建筑外环境世界时——以本初子午线处的平均太阳时为世界时间的标准时。
北京时间——东八区的时间,即以东经120°的平均太阳时为中国的标准。
北京时间=世界时间+8小时太阳在空间的位置——太阳高度角,太阳方位角A到达地面的太阳辐射照度大小取决于地球对太阳的相对位置以及大气透明度。
风场——指风向,风速的分布状况。
风——风是由于大气压差所引起的大气水平方向的运动。
地表增温不同是引起大气压差的主要原因,也是风形成的主要原因。
风可以分为大气环流与地方风。
气象台一般以距平坦地面10m 高出所测得风向和风速作为当地的观察数据。
风玫瑰图包括风向频谱图和风速频谱图地方风是由于地表水陆分布、地势起伏、表面覆盖等地方性条件不同所引起海陆风——局部地方昼夜受热不均引起的。
大气边界层——从地球表面到500~1000m高的这层空气叫大气边界层,其厚度主要取决于地表的粗糙度。
室外气温——一般是指距地面1.5m高,背阴处的空气温度。
一天的最高气温通常出现在14时左右,最低气温一般出现在日出前后。
由于空气与地面间因辐射换热而增温或降温,都需要经历一段时间。
相对湿度的日变化受地面性质,水陆分布,季节寒暑,天气阴晴等因素影响。
一般是大陆低于海面,夏季高于冬季,阴天高于晴天。
相对湿度的变化趋势与气温的变化趋势相反。
到达地面的太阳辐射能量是由哪些部分组成,辐射能量的强弱与哪些因素有关。
一部分为太阳直接照射到地面(即直射辐射);另一部分是经过大气层散射后到达地面成为散射辐射,直射辐射与散射辐射之和称为太阳对地面的总辐射。
辐射能量的强弱取决于太阳辐射通过大气层时天空中各种气体分子、尘埃、微粒水粒对阳光的反射,散射和吸收共同影响。
地方平均太阳时——以太阳通过当地的子午线时为正午12点来计算一天的时间。
太阳高度角:太阳光线与水平面之间的夹角。
太阳方位角是太阳方向的水平投映偏离南向的角度A。
室外空气综合温度:相当于室外温度由原来的空气温度值增加了一个太阳辐射的等效温度,并考虑了长波辐射的影响。
人体对热湿环境的反应人体对热湿环境的反应专业:建筑环境与设备工程学号:214班级:二班姓名:王旭一、人体对热湿环境反应的生理学和心理学基础1.1人体的热平衡人体靠摄取食物维持生命。
在人体细胞中,食物通过化学反应过程分解氧化,实现人体的新陈代谢,在化学反应中释放能量的速率叫做代谢率。
化学反应中大部分化学能最终变成了热量,因此人体不断地释放热量;同时,人体也会通过对流、辐射和汗液蒸发从环境中获得或失掉热量。
但是,人体的生理机能要求体温必须维持近似恒定才能保证人体的各项功能正常,所以人体的生理反应总是尽量维持人体重要器官的温度相对稳定。
人体各部分温度并不相同。
人体为了维持正常的体温,必须使产热和散热保持平衡。
因此人体的热平衡又可用下式表示:M-W-C-R-E-S=0式中 M-人体能量代谢率,决定于人体的活动量大小;W-人体所做的机械功;C-人体外表面向周围环境通过对流形式散发的热量;R-人体外表面向周围环境通过辐射形式散发的热量;E-汗液蒸发和呼出的水蒸气所带走的热量;S-人体蓄热率。
1.2人体与外界的热交换人体与外界的热交换形式包括对流、辐射和蒸发。
这几种不同类型的换热方式都受人体衣着的影响。
衣服的热阻大则换热量小,衣服的热阻小则换热量大。
环境空气温度决定了人体表面与环境的对流换热温差因而影响了对流换热量,周围的空气流速则影响对流交换系数。
气流速大时,人体的对流散热量增加,因此会增加人体冷觉。
人体除了对外界有显热交换外还有潜热交换。
主要是通过皮肤蒸发和呼吸散湿带走身体的热量。
皮肤蒸发又包括汗液蒸发和皮肤的湿扩散两部分。
因为除了人体体温调节系统可以控制汗液的分泌外,水分还可以从皮下组织直接散发到较干燥的环境空气中去。
在一定温度下,相对湿度越高,空气中的水蒸气分压力越大,人体皮肤表面单位面积的蒸发量越少,可以带走的热量就越少。
因此在高温环境下,空气湿度偏高会增加人体的热感。
1.3影响人体与外界显热交换的几个环境因素平均辐射温度:一个假想的等温围合面的表面温度,它与人体间的辐射热交换量等于人体周围实际的非等温围合面与人体间的辐射热交换量。
《建筑环境学》题库——填空题第一章绪论1.目前人们希望建筑物能够满足的要求包括: 安全性、功能性、舒适性、美观性。
2.人类最早的居住方式: 巢居和穴居。
3、建筑与环境发展过程中面临的两个问题是: 如何协调满足室内环境舒适性与能源消耗和环境保护之间的矛盾和研究和掌握形成病态建筑的原因。
4、建筑环境学的三个任务是: 了解人和生产过程需要什么样的建筑室内环境、了解各种内外部因素是如何影响建筑环境的、掌握改变或控制建筑环境的基本方法和手段。
第二章建筑外环境1.地球绕太阳逆时针旋转是公转, 其轨道平面为66.5度。
2、赤纬是太阳中心与地球中心与地球赤道平面的夹角, 一般为23.5~- 23.5度之间, 向北为正, 向南为负3.地方平均太阳时是以太阳通过当地的子午线时为正午12点来计算一天的时间的计时方式。
4.真太阳时是当地太阳位于正南向的瞬时为正午12时的计时方式。
5.经国际协议, 以本初子午线处的平均太阳时为世界时间的标准时。
6.经国际协议, 把全世界按世界经度划分为24时区, 每个时区包含地理经度15度。
以本初子午线东西各7.5度为零时区, 向东分12时区, 向西也分为12时区。
7、每个时区都按照它的中央子午线的平均太阳时为计时标准, 称为该时区的标准时。
8、当地时间12时的时角为0, 前后每隔1小时, 增加15度。
9、北京时间等于世界时加上8小时10、太阳位置是地球上某一点所看到的太阳方向, 常用太阳高度角和方位角来表示。
11.太阳高度角是太阳方向与水平线的夹角。
12.太阳方位角是太阳方向的水平投影偏离南向的角度。
13.影响太阳高度角和方位角的因素有: 赤纬(季节的变化)、时角(时间的变化)、纬度(观察点所在位置)。
14.太阳常数一般取I0=1353 W/㎡。
15.大气透明度越接近1, 大气越清澈, 一般取为0.65~0.75。
16.对于北京来说, 法向夏季总辐射热量最大。
17、对于郑州来说, 水平面上夏季总辐射热量最大。
第四章人体对热湿环境的反应一人体的热湿生理食物⇒分解氧化⇒热量人体的基本生理要求:维持体温基本恒定代谢率:人体新陈代谢反应过程中能量释放的速率。
1、基础代谢率BMR的变化范围:10-15%,超过20%为病态2、人体的能量代谢率与肌肉的活动强度、环境、性别、年龄、神经的紧张程度、进食后时间的长短等有关系。
其中肌肉活动强度对代谢率起决定的影响3、人体温度(1)核心温度:直肠最接近(2)外层温度:皮肤、皮下脂肪、表层的肌肉(皮肤的舒适程度)也不一样。
比如20 ℃(手)非常不快的冷感觉、15 ℃(手)极端不快的冷感觉、5 ℃(手) 伴随疼感的冷感觉4、人体与外界的热交换显热交换:对流散热、辐射散热;潜热交换:皮肤散湿、呼吸散湿5、人体散热、散湿量的影响因素全热:肌肉活动强度;显热:决定于温度,随温度上升而减少;潜热:随温度上升而增加6、人体的潜热散热量:呼吸蒸发:显热散热量和潜热散热量皮肤蒸发7、影响人体与外界交换的因素环境空气温度:对流换热、环境表面温度:辐射换热、水蒸汽分压力(空气湿度):对流质交换、风速:对流热交换和对流质交换、服装热阻:影响所有换热形式二、服装服装的作用:保温和阻碍湿扩散服装的性能:服装的热阻Icl、服装的透湿性、服装的表面积1、服装的热阻Icl一般指显热热阻,衣服的类型不同热阻也不一样例如:夹克 0.4clo、工作服:0.2clo、厚毛衣0.37clo、厚长大衣0.63clo2、舒适服装热阻与环境温度、相对风速、活动强度有关系3、服装的透湿性服装的存在增加了皮肤的蒸发换热热阻4、服装的潜热热阻服装被汗湿润后热阻会下降,显热换热加强,又增加了潜热换热,故总传热系数增加5、服装的表面积服装的面积系数 fcl = Acl / AD三、人体的温度感受系统人的皮肤上存在对冷敏感的区域“冷点”和对热敏感的区域“热点”,人体各部位的冷点数目明显多于热点。
不同的部位,冷点和热点的分布密度也不一样1、人体冷热感受器的位置冷、热感受器存在于:外周温度感受器(皮肤、黏膜、内脏)、中枢性温度敏感神经元(脊髓、延髓、脑干网状结构)2、热感觉定义:人对周围环境“冷”“热”的主观描述特点:尽管人描述环境的冷热,实际上只能感觉到自己皮肤下神经末梢的温度。
人体对热湿环境得反应专业:建筑环境与设备工程学号:214班级:二班姓名:王旭一、人体对热湿环境反应得生理学与心理学基础1、1人体得热平衡人体靠摄取食物维持生命。
在人体细胞中,食物通过化学反应过程分解氧化,实现人体得新陈代谢,在化学反应中释放能量得速率叫做代谢率。
化学反应中大部分化学能最终变成了热量,因此人体不断地释放热量;同时,人体也会通过对流、辐射与汗液蒸发从环境中获得或失掉热量。
但就是,人体得生理机能要求体温必须维持近似恒定才能保证人体得各项功能正常,所以人体得生理反应总就是尽量维持人体重要器官得温度相对稳定。
人体各部分温度并不相同。
人体为了维持正常得体温,必须使产热与散热保持平衡。
因此人体得热平衡又可用下式表示:M-W-C-R-E-S=0式中 M-人体能量代谢率,决定于人体得活动量大小;W-人体所做得机械功;C-人体外表面向周围环境通过对流形式散发得热量;R-人体外表面向周围环境通过辐射形式散发得热量;E-汗液蒸发与呼出得水蒸气所带走得热量;S-人体蓄热率。
1、2人体与外界得热交换人体与外界得热交换形式包括对流、辐射与蒸发。
这几种不同类型得换热方式都受人体衣着得影响。
衣服得热阻大则换热量小,衣服得热阻小则换热量大。
环境空气温度决定了人体表面与环境得对流换热温差因而影响了对流换热量,周围得空气流速则影响对流交换系数。
气流速大时,人体得对流散热量增加,因此会增加人体冷觉。
人体除了对外界有显热交换外还有潜热交换。
主要就是通过皮肤蒸发与呼吸散湿带走身体得热量。
皮肤蒸发又包括汗液蒸发与皮肤得湿扩散两部分。
因为除了人体体温调节系统可以控制汗液得分泌外,水分还可以从皮下组织直接散发到较干燥得环境空气中去。
在一定温度下,相对湿度越高,空气中得水蒸气分压力越大,人体皮肤表面单位面积得蒸发量越少,可以带走得热量就越少。
因此在高温环境下,空气湿度偏高会增加人体得热感。
1、3影响人体与外界显热交换得几个环境因素平均辐射温度:一个假想得等温围合面得表面温度,它与人体间得辐射热交换量等于人体周围实际得非等温围合面与人体间得辐射热交换量。
第四章人体对热湿环境的反应1、代谢率是人体在化学反应中释放能量的速率。
2、人体各部分的温度不同,代谢率高的器官温度较高。
3、一般说来,当环境温度下降时,表层温度下降;情绪上升时,表层温度上升;人体出汗之后,表层温度下降。
4、深层温度比较稳定。
其平均值为体温。
5、血液的温度可以代表重要器官温度的平均值6、临床体温是指机体深部的平均温度7、人体平均皮肤温度常用四点模型法测量。
通过测试人体胸部、上臂、大腿、小腿处皮肤温度,按照权系数0.3、0.3、0.2、0.2进行加权平均。
8、人体与外界的热交换的形式包括有对流、辐射、蒸发,影响因素包括有衣服热阻、环境空气温度、皮肤蒸发和呼吸散湿、空气流速、周围物体的表面温度等。
9、一般来说,人体的衣服热阻越大,则人体与外界的换热量越小;环境与人体温差越大,则人体与外界的换热量越大;周围物体的表面温度越高,人体热感越强。
10、平均辐射温度是指一个假设的等温围合面的表面温度,它与人体间的辐射热交换量等于人体周围实际的非等温围合面与人体间的辐射热交换量。
11、操作温度反映了环境温度和平均辐射温度的综合作用。
12、对于典型的室内空气环境LR一般取16.5。
13、1clo定义为:在21℃空气温度、空气流速超过0.05m/s、相对湿度不超过50%的环境中静坐者感到舒适需要的服装热阻。
14、椅子对热阻的影响是:将增加0.15clo以下的热阻。
具体值取决于椅子与人体接触的面积。
15、服装吸收了汗液后,热阻降低,会使人凉快。
16、基础代谢率是:未进早餐前,保持清醒静卧半小时,室温条件维持在18~25°C之间测定的代谢率。
17、人静坐时的代谢率为1met(58.2W/m2 )。
18、在空调负荷计算时,机械效率常看作0。
19、人体的皮肤蒸发散热量与环境空气的水蒸气分压力、皮肤表面的水蒸气分压力、服装的潜热换热热阻等三个因素有关。
20、体温调节主要是依靠神经调节和体液调节来完成的21、人体体温的调节方法包括有调节皮肤表层的血流量、调节排汗量、提高产热量等。