人建筑與氣候

第一部分人·建筑·氣候——基于人的思考建筑熱環(huán)境氣候與熱環(huán)境——建筑師難以回避的問題氣候與熱環(huán)境——建筑師難以回避的問題氣候與熱環(huán)境——建筑師難以回避的問題建筑熱環(huán)境高技派建筑大師與鄉(xiāng)土派建筑大師第一章人與建筑

Humanandbuilding1.1人的熱舒適/ThermalComfort由建筑塑造的室內熱環(huán)境不僅為人的生存提供了保障，而且使人在此基礎上可以獲得更高的舒適度1.1.1生存/Survival

人是一種高度復雜的恒溫動物人對環(huán)境有適應性的生理反應適應性局限在一定的范圍之內人體更適應熱帶氣候活的人體會不斷發(fā)出熱量。如果這種熱量不能通過傳導，對流和輻射而散熱的話，人體就會感到不適，嚴重時至于極度難受，最終生理功能停止。人體體溫范圍肝臟：最高，38℃皮膚：與外界環(huán)境有關各部分溫差不會太大日夜有1℃以內的波動代表溫度：核心溫度1.1.2熱舒適舒適就是將人從熱難受中解脫出來對舒適，不同的人有不同的反應（主觀感覺特征）熱平衡是人感到舒適的必備條件如果緊鄰的外部環(huán)境引起過多的傳導、對流和輻射熱量損失，也會產生不舒適感。人在不同活動狀態(tài)下，所要求的舒適溫度是不同的睡覺（產熱量為70~80W）時需要的空氣平衡溫度為28℃坐著（產熱量為100~150W）時需要的空氣平衡溫度為20~25℃馬拉松運動員產熱量為1000W，體溫可達40~41℃，無論環(huán)境溫度如何，都極不舒適人體的體溫調節(jié)系統(tǒng)下丘腦具有調節(jié)代謝、體溫和內分泌功能，前部主要促進散熱來降溫，后部促進產熱抵御寒冷。散熱調節(jié)方式血管擴張，增加血流，提高表皮溫度出汗御寒調節(jié)方式血管收縮，減少血流，降低表皮溫度通過冷顫增加代謝率人體的體溫調節(jié)系統(tǒng)下丘腦前后部是相互制約起作用的，需要同時利用核心溫度和皮膚溫度信號來決定調節(jié)方式。人的體溫設定值隨肌肉活動強度而改變在體溫調節(jié)系統(tǒng)正常工作時，增加環(huán)境溫度并不能提高人體的核心溫度（直腸溫度）。只有改變代謝率才能改變人體核心溫度。體溫調節(jié)系統(tǒng)的工作原理熱感覺研究方法：心理學定義：人對周圍環(huán)境“冷”“熱”的主觀描述。特點：盡管人描述環(huán)境的冷熱，實際上只能感覺到自己皮膚下神經末梢的溫度。所以“冷”“熱”與感受者的身體狀態(tài)有關，不是完全客觀的。“中性”的定義：不冷不熱，人用于體溫調節(jié)消耗的能量最小。人體的溫度感受系統(tǒng)20世紀初發(fā)現人的皮膚上存在對冷敏感的區(qū)域“冷點”和對熱敏感的區(qū)域“熱點”人體各部位的冷點數目明顯多于熱點為什么人對冷更敏感？50mV人體各部位冷點和熱點分布密度(個/cm2)參考文獻：H.Hensel,ThermoreceptionandTemperatureRegulation,London:AcademicPress,1981冷、裁熱感覽受器淡的位陡置冷、巖熱感泳受器宅存在瘋于：外周上溫度穴感受雅器皮膚粘膜內臟中樞周性溫商度敏緩感神身經元脊髓延髓腦干轎網狀堪結構冷、顛熱感酬受器豈的位準置實驗感覺熱

感覺冷人體陽熱平景衡與悔熱舒幸適人體徑作為梳室內岡的一逐部分毅參與饒到室食內的疼熱交籍換人體傲與室燦內的懲熱交賢換主粉要以碼對流郵和輻匹射方斥式進吧行室內榆氣候坊對人炊體熱幫舒適魯的影基響主昆要表慶現為虹冷熱描感冷熱券感取袍決于掩人體澇新陳吵代謝芳產生車的熱焦量和敞人體要向周砌圍環(huán)范境散秩熱量燙之間邪的平雖衡關雀系人體物熱平衣衡方抽程熱舒距適的卵條件Δq鏈=0Δq委>0剃時，撿體溫繩上升Δq決<0測時，耀體溫要下降人體經按正常匆比例艦散熱對流襪換熱癥占2咸5～幅30敬％輻射鼓散熱蜜占4凱5～必50逢％呼吸感和無信感覺瞇蒸發(fā)繭散熱蓋占2攜5～鹽30急％人體糖正常想熱平虛衡人體雙負荷資熱平鴨衡1.剝2籌人體滑熱平攏衡的隱影響蹦因素人體頓新陳祝代謝箭產熱疼量qm：主作要取尋決于助人體勢的新根陳代滲謝率瘋及對覺外作坡機械捉功的袖效率哀，單憂位為螺W/胖m2，亦吉常用色me蟲t表錦示，菠1m攔et亮=5棚8.走2創(chuàng)W/聾m2對流質換熱剃量qc：人輝體平統(tǒng)均皮腫膚溫月度高絮于空搬氣溫速度時永，脂qc為負指值，櫻反之綁為正請。此蝦外，探氣流尖速度島對人襯體的范對流鵝換熱輛影響忘很大妥，服濫裝也語有影機響人體妨外層懂溫度皮膚沒溫度上狀舞態(tài)45℃躺以上流皮處膚組爭織迅艱速損摔傷43愧~仙41℃窩被采燙傷臟的疼觸痛感41遠~3構9℃申疼屆感域39陶~3從7℃箏熱感的感孩覺37文~3禮5℃碎開豆始有焦熱的遇感覺34咱~3泛3℃約休籮息時惜處于彎熱中獲性狀立態(tài),倉熱舒伍適33御~3倆2℃底2否-4壓me貍t學的(中等錢)運團動量沃時感道覺舒績適32撥~3拔0℃蛙3握-6燥me般t山的(減較大)篩運動說量時已感覺平舒適31戚~2壩9刻℃膊坐純著時混有不床愉快皇的冷黃感25邪℃(局膽部)喝皮商膚喪捐失感畝覺20℃(存手)像非償常不掏快的蝦冷感晨覺15℃(天手)班極帥端不忍快的版冷感腰覺5℃(渠手)倡伴之隨疼燈感的塘冷感燥覺輻射滋換熱棍量qr：著五衣體口表面廉與周如圍環(huán)拖境表感面間盞進行奇，當叨人體隆溫度丹高于林周圍撫表面迷溫度峰時，迎人體栗失熱欺，聲qr為負崗值，奏反之礎為正蒸發(fā)圈散熱載量qw：由密無感臭蒸發(fā)柱散熱蹄量（儲肺部隨呼吸高和皮辜膚的統(tǒng)隱汗專蒸發(fā)行）與鉛有感謠顯汗渡蒸發(fā)蝦散熱壩量組姻成人體食與外摧界的頌熱交粉換人體卵與外糖界的搖熱交笛換顯熱抗交換對流殿散熱輻射羨散熱潛熱育交換皮膚謹散濕出汗課蒸發(fā)皮膚策濕擴摟散呼吸融散濕影響吹人體她熱感退覺的很因素四項觸環(huán)境完因素軍的影悠響空氣水溫度濕度空氣憂運動平均圖輻射錘溫度兩項叢主觀乞因素臟的影征響新陳否代謝低率服裝抄熱阻服裝宰的熱咬阻Icl一般您指顯送熱熱柜阻單位縱m2K/海W和乖cl稼o，摩其中麥1c故lo降=蒼0意.1噴55屬m2K/端W已知饒單件刑服裝價熱阻綠：Icl=扮0.笨16仙1+夸0.態(tài)83際5Icl吧u,糟i服裝緩的熱胸阻Icl人運尸動時即由于凍人體末與空四氣之穗間存柜在相楊對流栽速，漂會降守低服飾裝的絹熱阻估。Icl=攪0.頑50領4Icl+賀0.離00當28鼻1Vwa為lk–棚0.運24椅子拿給人拋增加穩(wěn)0.桐15硬c攀lo以下跨熱阻Icl=姓7.掃4810–前5CS盼AC記–懸0渣.1步速株3拾.7粥km記/h1c管lo邊0.蔬48只c圓lo舒適晶服裝美熱阻期與環(huán)盒境溫戀度、部相對移風速震、活日動強繁度的在關系還要錄注意凡不同崗人對捎舒適芒感的留差異瞬感科現象衣著長狀況個體芬狀況適應牙性種族稅差異年齡逼差異恒定南與變鳥化人與芝建筑鋒——槐人的激舒適姻性室內彩熱環(huán)妨境大程致可筒分為館：舒適令的可以妥忍受愧的不能待忍受旨的通常漁能接想受的紹熱舒丘適標序準應經是低障耗能匯率、慶不出重汗、懂不冷灣顫。熱舒怖適可清以與茶一定驕范圍反的環(huán)王境因調素連涂系起抽來，披在這繡個范滋圍內下借助他調節(jié)番衣著嗽或者零身體增的活剩動程往度或脆者兩功者同勒時調失節(jié)來蒜達到判良好涌的熱魄舒適謠。人與生建筑筋——暗人的尼舒適陣性建筑斤的主弄要功航能是貌提供醬舒適革的室薯內環(huán)燥境建筑瓜物應貨該提真供可療控環(huán)麗境。1.虛3虎熱環(huán)喝境的平量化昏參數崇及測葛量單一守指標任何隆一項濟單項產因素索都不滑足說段明人站體對命熱環(huán)耕境的暗反應趙。綜合都指標科學挖家們亡長期淡以來啞就一山直渴壤望用步一個織單一寺的參漏數來旺描述屆這種緒反應功，這布個參蠶數叫羊做熱戒舒適啟指數控（或Th唐er妖ma碎l遺Co緣瑞mf王or究t餐In迷di弦ce楚s）和，它扛綜合足了同巷時起感作用鮮的全俯部因巡壽素的犁效果犧。單一牽指標空氣往溫度室內受最適照宜的絕溫度讀是2替0~小24拍℃臨，命在人罩工空鏟調環(huán)鐮境下執(zhí)，冬蒜季溫馳度控挽制在般16絕~2暮2殿℃批，夏霞季控畏制在跡24荷~2袖8尋℃古，并踢以此嘗作為蛇室內窯計算怖溫度室內羊溫度績低于隱16攝℃花，堂人的頸手指氧溫度拔將低朽于2連5型℃顯，無廚法正繭常工矩作和祖寫字高于森30敲℃聞，議人體環(huán)的活驕動也禽將受政不良俱影響溫度絮場的具水平暈和垂肆直分墓布對啦人的勢舒適灑性也乘產生并影響室內實際器溫度則由聚房間罷內得僻熱和棉失熱災、圍虹護結當構內巷表面投的溫菊度及牽通風似等因尚素構拿成的屈熱平綱衡所迅決定譯，設吃計者爛的任雄務就乘在于宴使實薄際溫盲度達餐到室母內計轟算溫亞度垂直綱溫差盡管晴受試軟者處喘于熱呼中性遷狀態(tài)雀，頭香足溫慰差仍路然使丘人感更到不翠舒適照。20器℃28岡℃垂直眉溫差游泳臘池地拌面應匆該保念持的花溫度淚是多誓少？垂直殺溫差AS械HR賄AE剪H登an倘db變oo癥k：稠地板耐溫度勝和不密滿意霜度的牽關系空氣怒濕度直接釀影響淋人的均呼吸撲器官百和皮賽膚出娃汗，炎影響甲人體稼的蒸窗發(fā)散筐熱在舒嬸適區(qū)愿內（裕干球促溫度截為1通6~小25齊℃睜時崇），唇相對圈濕度各在3乞0~隱70默%范理圍內廈變化薯對熱重感覺昏影響慢不大干球赤溫度芝大于傍29陪℃臭，人匙體需胞要出澇汗來賄散熱南時，葡空氣滴濕度癢影響蓮較大一般羊認為臥最適悠宜的骨濕度其是5撐0~忽60京%，夫如濕防度過在低（乘低于哭30嗓％）愉則人突會感盒到干當燥、系呼吸桂器官鳳不適脅；濕茅度過倍高則礎影響脫正常繁排汗桐，尤浩其在掠夏季么高溫窄時，野如濕鎖度過偶高（陶高于恒70紗％）容則汗鐮液不舌易蒸僑發(fā)，徹最令白人不槽舒適妨。空氣送流動室內參風速缺大于諷1.略5m禿/s懇時，齊風速宿太大薦不舒棕適熱區(qū)家室內靠風速巡壽在0亂.3濱~1凡m/賭s內輸，多拌數人白感到篇愉快冷區(qū)閉氣流匠速度詳小于硬0.猾3m屆/s辯，較致舒適夏季稠利用汽自然葬通風貴的房超間,申由于絡室溫憂較高閥，舒辜適的借氣流餡速度曠也應廚較大趴。氣流刑與擦吹風槳感豎dr靈au猴gh枯t定義躺：人萬體所強不希畫望的傷局部濤降溫但在吼“中暗性－邁熱”黃環(huán)境查下吹鑼風往寧往是怎愉快婆的其它很不舒悟適的肅原因局部喊壓力證干擾冷顫榨出現氣流僚與姿吹風漢感百dr喜au舞gh僵t人頭棍頂上或的自額然對嘗流速卡度是訴0鍋.2咽m胸/s彎，所貸以是沫人體亞對風猴速可宴以覺耽察到天的閾弊值，謊往往決用來她確定齊室內腸風速刮的設盆計標娃準。當空繳氣流預速≤寄0.泰5棍m/束s，覽麥金膽太爾碗(1惹97蠶9)日等研斷究者拋的實甩驗表扔明，艙只要皺把空校氣溫福度調好整得副合適轉（提賊高空反氣溫炊度）破，就攀可以嶄使空斜氣的如流動選幾乎知覺察口不到衡。平均雜輻射滑溫度室內結熱輻盞射的反強弱堂通?；萦谩斑吰骄囕椛湮虦囟锐Y”（糞Tmr徒t）代蠶表。俗平均藏輻射糾溫度擺即室木內對糞人體披輻射捕熱交卵換有膛影響丈的各邊表面閣溫度雨的平斧均值縮慧。一個薄假想念的等穿溫圍診合面迷的表閑面溫咬度，炒它與苦人體訂間的首輻射虛熱交機換量派等于斯人體犯周圍護實際侍的非誰等溫舊圍合傅面與鉆人體繡間的累輻射語熱交池換量凡。=人體呆體內廚溫度36址.5苗℃人體鈴裸露寇皮膚斜溫度32庭~3聽3℃建筑銅圍護墾結構摔內表卸面平蛇均溫摧度為27費.5踩℃如果限圍護屋結構節(jié)內表鑄面溫附度上脂升到邀33萬.5做℃以廁上，典人體畏不但拋不能輝向外得輻射挽散熱刊，反割而接警受圍割護結腹構的稍長波立輻射覺熱，朗人體徐就會快感到攜很熱冬季股，室財外空駕氣平綿均溫乎度為仗14℃，疤建筑柔圍護時結構掀內表穴面平紙均溫各度為定17妄℃人體濱裸露戀皮膚稼溫度32間~3寨3℃人體明體內固溫度36全.5腸℃溫度校梯度溫度揚梯度視大，塑散熱秩快濕熱卵——皆空氣犧相對意濕度豎達9盯0%援以上芒，即趨使空騾氣溫獄度達怖27匙.5℃，么人體膝也感塑覺很決悶熱濕冷精——程冬天嚼，相監(jiān)對濕次度大劣于8孩0%鑼的濕拴冷日悄子較步長，皇即使稀空氣箭溫度蠅達1辨3℃勁，如儉果相揮對濕鋪度大稻于9邀5%掠，人帳體就撓感覺翅寒冷物質水干空氣水蒸氣導熱系數0.5970.02610.0245“濕縱冷”對的原跌因是垮水蒸長氣對芹長波疑輻射們熱有濟很強字的吸余收能扇力輻射婦不均午勻性向量肺輻射練溫度蜻：室鄭內兩鄰部分起的平齡均壁敗面溫妥度差向量典輻射悲溫度灶超過濤10袍℃，繩人就視感到鏈不舒瞞適輻射吊不均稻勻性輻射內吹風仇感：簡房間余內局朗部低畝溫輻課射導供致人體猶所不屬希望撐的局算部降方溫面對畜冷表為面的峰平均戰(zhàn)輻射糠溫度竹比其障它部余分部看分的助平均哲輻射斃溫度嘆低薪8K權以綢上，孫將使漫人感或到不敵舒適8K熱環(huán)死境各霉個因伶素是許互不俱相同廢的物女理量產，但版對人嗽們的凈熱感脖覺來庫說，皺它們夢相互肌之間訓又有持著密談切的你關系褲；改外變其傅中一澡個因素素往殃往可年以補占償其傾他因促素的諷不足釘，如洽室內渴空氣倆溫度割低而程平均凍輻射恒溫度習高，菊和室穴內空補氣溫標度高繞而平今均輻碎射溫訴度低搬的房另間就爹可以摘有同冤樣的臟熱感鞋覺。綜合故指標作用陣溫度有效素溫度熱應襯力指免標預測搏平均灰熱感嫂覺指玻標作用控溫度種綜合棉了室域內氣膛溫和乖平均網輻射它溫度忍對人孝體的垂影響譽，作柿用溫搭度可降用公桌式表悅示為作用屆溫度有效周溫度虹ET為室坡內氣蝦溫，太空氣壓濕度董和室版內風孝速在變一定默組合刃下的害綜合窮指標谷。綜合筍熱輻閘射的興影響淋，用碎黑球檔溫度楚代替怕空氣樹溫度航，得籍到修停正的絞有效迎溫度濁（C銅or已re脹ct膀ed膏E爸ff扔ec襖ti盤ve毒T倡em察pe攀ra鍋tu云re盡）ET對熱環(huán)境研究具有深遠影響，但是在低溫區(qū)過高的估計了濕度對熱感覺的影響SET包含四個物理變量和兩個個人變量，適用的熱環(huán)境范圍廣泛，計算復雜PMV包含四個物理變量和兩個個人變量，離熱舒適較近的范圍精確度高WBGT僅包含客觀物理量的指標，不受個人變量的影響，容易操作和推廣熱應尾力指堆標袍（h烈ea編t對st著re責ss篩i線nd漏ex芝）根據鞭人體球熱平廟衡的那條件污，先諸求出經在一后定熱歲環(huán)境種中人堡體所聾需的獸蒸發(fā)針散熱備量，規(guī)然后搞再計忽算在尚該環(huán)馳境中惹最大絹可能腥的蒸蘆發(fā)散斤熱量鞏，以賺這二曉者的返百分炕比作鳴為熱漫應力慎指標蹈，它呢提供圖了一您種按按照人唇體活捷動產坡熱、棵衣著席及周慕圍熱座環(huán)境蜻對人脫的生弱理機揚能綜訊合影訂響的擊分析夾方法尊。預測斷平均盲熱感滋覺指舊標P得MV西（p謠re薦di化ct發(fā)m卵ea臉