建筑环境学04第4章人体反应
建筑环境学(4)
式中 Tr ----平均辐射温度，K； trFnj----周围环境第j个表面的角系数； Tnj----周围环境第j个表面的温度，K； εj----周围环境第j个表面的黑度； ε0----假想围合面的黑度；
四次方关系并采用绝对温标，实际使用时 有一定的困难，对于人体所处的实际环境 温差来说，简化的一次方表达式的结果比 实际平均辐射温度会略小一些，但已经足 够精确了。另外，在实际的建筑室内环境 里，室内各主要表面的黑度一般差别并不 大，因此可假定人体周围各非等温围合面 的用黑摄度氏均温等标于 的假 平想 均合 辐围 射的 温黑 度度 近似ε0，表则达有式采：
一、人体的热平衡
1. 人体的基本生理要求
(1) 代谢率：食物通过 化学反应过程被分解氧化， 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 （Metabolic Rate）。
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！
人体各部分的温度不同。
代谢率高的器官温度比较高，例如代谢 率比较高的肝脏温度约为38℃。但由于 全身血液在不断循环，把热量由温度较 高处带到较低处，所以人体各部分温度 不会相差很大。一昼夜之中，人体体温 有周期性波动，波动幅度不超过1℃。
式散发的热量，W/㎡ ； R——人体外表面向周围环境通过辐射形
式散发的热量，W/㎡ ； E——汗液蒸发和呼出的水蒸气所带走的
热量，W/㎡ ； S——人体蓄热率，W/㎡ （式中各项均以
人体单位表面积的产热和散热表示）
（3）裸身人体皮肤表面积的计算：
AD=0.202mb0.425H0.725
式中，AD为人体皮肤表面积,m2；H 为身高,m； mb—为体重,kg；
Birkebak (1966) Nelson和Peterson (1952)
《建筑环境学》第四章-课件-
①辐射 ②对流 ③
蒸发
Vo,Io,do,o
★空气状态参数
变化的途径:
Pqw
QWG
tw
①对流
②空气直接 混合
Pqn 热,湿,尘源
Vi,Ii,di,i
③蒸墙体发传热/湿性能——影响内/外扰对室内空气环境的作4用－4
4.1 影响室内热环境的物理因素
4.1.1 太阳辐射与室外空气综合温度
建筑表面的辐射作用
ρ、α、τ——墙体表面反射率、吸收率、透射率
（ τ =0: 非透明体；＜1: 半透明体）
αs——表面的太阳吸收率
4－19
4.1 影响室内热环境的物理因素
4.1.2 非透明体围护结构的热工性能 αout
表面辐射特性:
对流 辐射
以外墙为例:
对流放热系数: w c f(N,R u e)
辐射放热系数:
w C r 1[2 1 T ( w )4 0 (T 1 0 a) i 4 0 ] r1/ 0 2 tw ( ta)i r 4 1 2 C 0 11 2 (1 T 2 m )3 0
并联作用→表面换热
qn n(n tn) n nc nr
串联作用 qwqqnq
4－21
4.1 影响室内热环境的物理因素
4.1.2 非透明体围护结构的热工性能
稳定传热量计算
➢多层均质墙体
θw
q
twtn
1w
di
i
1n
K0(twtn)
tw
tn
θn
twtn
twtn
Rw Ri Rn R0
K0、R0——墙体总传热系数,总传热热阻R0=1/K0, K≈f（墙体材质）——GB50176-93民用建筑热工设计规范等
建筑环境学人体反应
建筑环境学人体反应建筑环境对人的身心健康有着深远的影响，具体表现为人类对室内外环境的感知和适应能力。
本文将从人体感知的角度出发，探讨建筑环境对人体反应的影响。
人类的感知和适应能力人类同时具备感知和适应能力。
感知能力指的是对环境刺激进行感知、分析和认知的能力，包括对温度、湿度、光线等环境参数的感知。
适应能力指的是身体对不同环境刺激做出反应，并作出相应的调整，以达到维持内稳态的目的。
人类的感知和适应能力受到多方面因素的影响，包括年龄、性别、健康状况、体力活动、时间、季节等。
在建筑环境中，人类的感知和适应能力受到建筑物本身和室内外环境的多重影响，具体表现如下：温度温度是影响人类适应能力的一个重要参数。
人类会根据环境的温度作出相应的调整，以适应环境。
人体对不同温度的适应能力具有一定的差异性，表现为在不同环境温度下，人体会有相应的热舒适与不适感。
长时间暴露在过高或过低的温度环境下，会导致身体不适，甚至出现生理障碍。
湿度湿度是另一个影响人类适应能力的重要参数。
室内外空气的湿度对人类的舒适和健康有着直接的影响。
当湿度过高或过低时，人体会感到不适，表现为口干舌燥、皮肤干燥、头痛等症状，长时间处于这种环境中会对健康造成影响。
光线光线是人类感知能力的重要刺激之一。
光线强度和颜色对人类的生物节律、心理状态和情绪有着直接的影响。
在建筑环境中，光的强度、颜色以及照射方向等多个参数的不同，对人体产生的适应效应也不同。
在改善建筑环境时，需要考虑利用自然光以及选用适宜的光源等因素。
声音声音也是影响人类适应能力的一个重要环节。
建筑环境中噪声的刺激会对人体的生理、心理和行为产生不同程度的影响。
高噪音环境会引起人体的压力、焦虑和情绪波动，长期暴露在这种环境中，还会影响记忆力和身体免疫系统的功能。
空气质量空气质量也是影响人类身体健康和反应能力的因素之一。
建筑环境中的空气污染源主要包括VOC、PM等。
这些物质能导致头痛、头晕、嗜睡、过敏、呼吸困难等症状，并影响人体反应和生理功能。
建筑环境学第4章人体对热湿环境的反应
服装的热阻Icl 服装的透湿性 服装的表面积
服装的热阻Icl
一般指显热热阻 单位m2K/W和clo，其中1clo = 0.155 m2K/W 已知单件服装热阻： Icl = 0.161+0.835 Iclu,i
服装的热阻Icl
人运动时由于人体与空气之间存在相对流速 ，会降低服装的热阻。 Icl = 0.504 Icl + 0.00281Vwalk – 0.24
只有改变代谢率才 能改变人体核心温 度。
体温调节系统的工作原理
热感觉
研究方法：心理学 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。所以“ 冷”“热”与感受者的身体状态有关，不是完 全客观的。 “中性”的定义：不冷不热，人用于体温调节 消耗的能量最小。
冷、热感受器
冷、热感受器存在于：
外周温度感受器
皮肤 粘膜 内脏
中枢性温度敏感神经元
脊髓 延髓 脑干网状结构
冷、热感受器的位置
人体的体温调节系统
下丘脑具寒冷。
散热调节方式
血管扩张，增加血流，提高表皮温度 出汗
年龄：老年人比年轻人更喜欢热环境吗？
不是，只是老年人活动量小。
性别：女性比男性更喜欢热环境吗？
不是，只是女性喜欢穿较轻薄的衣服。
季节和一天中的时间会影响热舒适感吗？
尽管人体温有波动，但热舒适感没有明显变化
热感觉投票和热舒适投票
Thermal Comfort Vote & Thermal Sensation Vote
加。
人体排汗率 散湿量
决定因素
环境温度 核心温度(代谢率)
建筑环境学课后习题答案
四合院建筑
• 利用太阳高度角的特点，仅 在北方出现。 • 冬季有效地利用了太阳能采 暖和抵御北风侵袭，屋顶设 计避免了夏季室内过热。
• 是空气温度改变导致地面温度改变，还是地面温 度改变导致空气温度改变？ • 课本 P21
• 没有大气层时，有效天空温度应该是多少？
Q：有效天空温度的 物理意义是什么？ A：表征大气层对地 球表面的投入辐射 Qsky，如果没有大气 层则Qsky=0 Q：晴天和阴天室外 温度有什么区别？
冷负荷减少。
第四章 人体对热湿环境的反应
• 人的代谢率主要是由什么因素决定的？
–肌肉活动强度 –环境温度、性别、年龄、神经紧张程度、进食后时间 的长短
• 人体的发热量和出汗率是否随环境空气温度的改 变而改变？
–当环境温度较高时，人体表面出汗率随环境温度升高 而升高 –而当环境温度较低时，人体的一部分水分通过皮肤表 层直接蒸发到空气中去，此时出汗率很低，并且几乎 不随空气温度变化而变化
各种得热进入空气的途径
• 潜热得热、渗透空气得热
– 得热立刻成为瞬时冷负荷
• 通过围护结构导热、通过玻璃窗日射得热、室 内显热源散热
– 对流得热部分立刻成为瞬时冷负荷 – 辐射得热部分先传到各内表面，再以对流形式进入
空气成为瞬时冷负荷，因此负荷与得热在时间上存
在延迟。
如果一个空调房间，只有一面外墙，室 内热源为一个大功率灯，把灯光投射到 外墙内表面上和把灯光投射在内墙表面 上对房间的冷负荷有何影响？
• 植被地面
– 反射率低 – 植物表面温度不高，长波辐射量不大，且反射到人身上的太阳辐 射也少 – 由于植物的光合作用和蒸腾作用，一部分太阳能转化为化学能， 另一部分转化为水的潜热被带走 – 使用植被可以改善附近的微气候环境。
精品工程类本科大三课件《建筑环境学》04第四章第1节 人体对热湿环境反应的生理学和心理学基础
面积系数fcl的求得： • 通过文献；
• 照相法——最可靠；
• 粗估算：
fcl＝1.0＋0.3Icl
（4-17）
——反映了服装的面积系数与服装的热阻间的关系
人体的能量代谢
• 人体的能量代谢率M • 人体的机械效率W • 人体蒸发散热量E
• 人体的皮肤蒸发散热量Esk • 人体的呼吸散热量Cres和Eres
• 人体与外界的辐射换热量R • 不同环境条件和活动强度下人体的散热和散湿量
人体的能量代谢率
• 人体的能量平衡比较复杂 • 与非生物体的能量平衡存在根本的区别 • 人体的能量释放量和释放方式不是固定的 • 受主观和客观环境因素影响并反作用于主观和客观因 素
• 基础代谢率（Basal Metabolic Rate，BMR）： • 临床上规定未进早餐前，保持清醒静卧半小时，室温 条件维持在18～25℃之间测定的代谢率叫做基础代谢 率 • 可用作为衡量代谢的一个标准
• 女性比男性低6%～10% • BMR正常的变动范围是10%～15%之内，
如果变动超过20%，则是病理状态。
进食后时间与代谢率的关系
• 人进食后产热量会逐渐增加，并延续7～8h。 • 所增加的热量值取决于食品的性质：
• 全蛋白质食物：增加热量30% • 糖类或脂肪类食物：4%～6% • 混合食物：10%
1clo 的定义是一个静坐者 在21℃空气温度、空气流 速不超过0.05m/s、相对 湿度不超过50%的环境中 感到舒适所需要的服装的 热阻，相当于内穿衬衣外 穿普通外衣时的服装热阻。
• 成套服装热阻，可通过单件服装的 热阻求得：
• 服装I的cl总热0阻.8：35 i Ichu,i 0.161
建筑环境学 第四章 ppt课件
m = L’/L = 1/sin
为什么太阳高度角 接近0º和90º时垂直 面的日射量都小？
大
4－9
4.1.1 太阳辐射与室外空气综合温度
2. 太阳辐射强度
I0
I0
直射辐射
L
IN
I0 IN IS ,Z 、 IC ,Z 、 I,Z
I1
β
IN I0 Pm
IN
I,Z=INcos i N
4－22
4.1.2 非透明体围护结构的热工性能
3. 稳定传热量计算 ➢封闭空气间层：
导热、对流、辐射同时存在 处理方法： 当量导热——表4-7
侧高 温
侧低 温
实体： d↑→R↑ → 传热↓
空气间层：
→导热↓ d↑
→对流↑
总传热↑
(对流为主)
低温侧
高温侧
思考：一般封闭间层内 贴铝箔(ε小) 以降低传 热量,一般贴在高温侧 避免结露,为什么？ 4－23
Vo,Io,do,o
★空气状态参数 变化的途径： Pqw
①对流 ②空气直接混合 ③蒸发
QWG Pqn 热,湿,尘源
tw Vi,Ii,di,i
墙体传热/湿性能——影响内/外扰对室内空气环境的作4用－4
4.1 影响室内热环境的物理因素
4.1.1 太阳辐射与室外空气综合温度
建筑表面的辐射作用
建
直射：IN IS,Z、 IC,Z、 I,Z
垂直面日射总辐射：
1 IC,IC,Z2ISS, ICD ,
G——地面平均日射反射率
4－12
总辐射
强度
射太北
量阳纬
总 辐的
40
水平面总日射 辐射强度：
《建筑环境学》习题部分参考答案
《建筑环境学》习题部分参考解答第二章 建筑外环境1、 为什么我国北方住宅严格遵守坐北朝南的原则,而南方并不严格遵守？答:太阳光在垂直面上的直射强度为θβcos cos ,⋅⋅=N z c I I ,对于地理位置的地区βcos ⋅N I 就是不能人为改变的。
所以要使I c,z 取最佳值,只有使θ尽可能小。
在冬季,太阳就是从东南方向升起,从西南方向落下,而坐北朝南的布局就保证了在冬季能最大限度的接收太阳辐射。
北方气候寒冷、冬夏太阳高度角差别大,坐北朝南的布局可以使建筑物冬季获得尽可能多的太阳辐射,夏季获得的太阳辐射较小。
但在南方尤其就是北回归线以南,冬夏太阳高度角差不多,所以建筑物就是否坐北朝南影响不太大。
2、 就是空气温度改变导致地面温度改变,还就是地面温度改变导致空气温度改变？答:大气中的气体分子在吸收与放射辐射能时具有选择性,它对太阳辐射几乎就是透明体,直接接受太阳辐射的增温就是非常微弱。
主要靠吸收地面的长波辐射而升温。
而地面温度的变化取决于太阳辐射与对大气的长波辐射。
因此,地面与空气的热量交换就是气温升降的直接原因,地面温度决定了空气温度。
3、 晴朗的夏夜,气温25℃,有效天空温度能达到多少？ 如果没有大气层,有效天空温度应该就是多少？答:有效天空温度的计算公式为:4144])70.030.0)(026.032.0(9.0[o d d sky T S e T T +--=查空气水蒸气表,可知:t =25℃时,e d =31、67mbar查表2-2,T d =32、2+273、15=305、35 K,另外,T 0=25+273、15=298、15 K∴ 计算得:T sky ＝100×(74、2－9、4S)1/4如果没有大气层,可以认为S ＝1,则计算求得:T sky ＝283、7 K4、 为什么晴朗天气的凌晨树叶表面容易结露或结霜？答:由于晴朗夜空的天空有效温度低,树叶表面与天空进行长波辐射,使得叶片表面温度低于空气的露点温度,所以出现结露或结霜现象。
建筑环境学
本书包括：建筑外环境，建筑热湿环境，人体对热湿环境的反应，室内空气品质，通风与气流组织，建筑声环境，建筑光环境，工业建筑的室内环境要求。
第一章,绪论:1.人们对建筑的要求：安全性，功能性，舒适性，美观性。
2.建筑与环境关系的发展中存在的问题：1，能耗。
2，环境污染。
第二章，建筑外环境：1，与建筑环境密切有关系的外部环境要素：太阳辐射，气温，湿度，风，降水，天空辐射，土壤温度。
2，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。
3，消光系数：a=kL值称为大气消光系数，L是当太阳位于天顶时到达地面的太阳辐射行程，而K相当于单位厚度大气层的消光系数。
4，大气透明度：书13页。
5，大气层质量：书13页。
6，建筑环境的室外气候因素：大气压力，风，空气温湿度，地温，有效天空温度，降水等，都是由太阳辐射以及地球本身的物理性质决定。
7，风；由于大气压差所引起的大气水平方向的运动。
两个特征：风向（风吹来的地平方向），风速。
8，室外气温：室外气温一般是指距地面1.5M高，背阴处的空气温度。
9，影响地面附近气温的因素主要有；1.入射到地面上的太阳辐射热量，它起着决定的作用，2.地面的覆盖面，3.大气的对流作用以最强的方式影响气温。
10，日较差：一日内气温的最高值和最低值之差称为气温的日较差。
11，年较差：一年内最热月与最冷月的平均气温差叫做气温的年较差。
12，灀洞：在某个范围内，温度变化出现局地倒置现象，其极端形式称为“灀洞”。
13，天空有效温度：14，结霜，结露的原因：天气越晴朗，夜间有效天空温度就越低，所以，夜间室外物体朝向天空的表面会向天空辐射散热，这就是为什么清晨室外一些朝上的表面，如地面，植物叶片等会结霜，结露的原因的原因。
15，影响地层温度波衰减和延迟的主要因素：地层材料的导温系数，深度和波动周期。
同一地层深度处导温系数越大，温度波波幅衰减程度越小，延迟时间越短，导温系数越小，温度波波幅衰减程度越大，延迟时间越长；深度越大，温度波波幅衰减程度越大，延迟时间越长；波动周期越大，统一地层深度温度波波幅衰减程度越小，延迟时间越长。
《建筑环境学》试题库(1)
《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。
《建筑环境学》教学大纲(建环)
《建筑环境学》课程简介课程内容：《建筑环境学》是建筑环境与设备工程专业的一门主干专业基础课，它是该专业区别于相近专业（例如热能与动力工程）的核心基础课程。
课程内容包括建筑外环境、建筑热湿环境、人体对热湿环境的反应、室内空气品质、室内空气环境营造的理论基础、建筑声环境、建筑光环境等。
通过本课程的学习，能够使学生了解和掌握：人类生活和生产过程需要什么样的室内、外环境；各种内外部因素是如何影响人工微环境的；改变或控制人工微环境的基本方法及原理。
同时通过本课程的学习，可以使学生熟悉有关建筑环境的基本概念，掌握构建、分析、评价建筑环境的基本理论与方法，了解建筑环境学科研究的最新发展动态，为今后学习各门专业课程以及研究生课程打下坚实的理论基础。
Brief IntroductionCourse Description:Built Environment is a main professional foundation course of the major the Building Environment and Equipment Engineering. It is the core course which distinguishes this major from other close majors (for example the Heating Energy and Dynamic Engineering). The course contents consist of seven parts: the outside environment of building, the hot and wet environment of building, the reaction of human body to the hot and wet environment, the indoor air quality, the theoretical basis of making indoor air environment, the sound environment of building and light environment of building etc. By studying this course, students could comprehend and master what inside and outside environment does human need in life and process of production; how do inside and outside factors affect man-made micro-environment; the basic methods and principles of transforming or controlling the man-made micro-environment. At the same time, students could be familiar in basic concept about architecture environment and master basic theory and methods of establishing, analyzing and evaluating environment of building, and grasp recent developments of Architecture Environment. It could lay a solid theoretical foundation for studying professional courses and postgraduate courses in future.《建筑环境学》课程教学大纲一、教学内容第一章绪论1.1 建筑与环境的关系1.2 人类对建筑与环境关系的认识过程1.3 建筑与环境关系的发展中存在的问题1.4 “建筑环境学”的主要内容与地位。
环境科学概论4人体对热湿环境的反应
（五）人体的能量代谢 1．人体的能量代谢率 基础代谢率：临床上规定未进早餐前、保持清醒静 卧半小时，室温条件维持在18～25 ℃之间测定的代谢 率称为基础代谢率。 当人受刺激引起精神高度紧张时，代谢率往往显著 升高。 影响能量代谢的因素：神经紧张程度、进食后时间 的长短、环境温度、性别及年龄、肌肉活动强度 2.人体的机械效率：η=W/M 3.人体蒸发散热量： Emax= ( Psk－Pa)/[ Ie,cl＋1/(fcl he)] 4. 人体与外界的辐射换热量 R=fclfeff (T4cl－T4r)
第四章
人体对热湿环境的反应
本章学习要点：
1.人体热舒适的意义及其影响因素 2.如何结合人体热舒适的需要进行暖通 空调方案设计 3.人体对动态热环境的反应
§1 人体对热湿环境反应的 生理学和心理学基础
一、人体的热平衡 二、人体的温度感受系统 三、热感觉 四、热舒适
一、人体的热平衡 （一）人体的基本生理要求： 1. 代谢率：人体在化学反应中释放能量 的速率。 人体各部分的温度不同 代谢率高的器官 温度较高。 人体的生理反应总是努力去维持人体重要 器官的温度相对稳定。
3、人体平均皮肤温度的测量方法 四点模型法： 通过测试人体胸部、上臂、大腿、小腿， 皮肤温度，按照权系数 0.3，0.3，0.2， 0.2，进行加权平均。
（二）人体与外界的热交换形式 对流、辐射、蒸发 对流：环境空气的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 围的空气流速影响了对流热交换系数。气流速 度大时,人体的对流散热量增加,因此会增加人 体的冷感。 辐射：周围物体的表面温度决定了人体辐射散 热的强度。例如,在同样的室内空气参数的条件 下,围护结构内表面温度高会增加人体的热感， 否则会增加人的冷感
建筑环境学4-6章总结
建筑环境学4~6章总结第四章人体对热湿环境的反应人体在化学反应中释放能量的速率叫做代谢率，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。
如果将人看作一个系统，则人与环境的热交换同样遵守热力学第一定律。
因此，可以用热平衡方程来描述人与环境的热交换。
人体的热平衡方程可用 M – W – C – R – E – S = 0表示。
人体各部分的温度不同，代谢率高的器官温度较高。
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。
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。
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。
影响人体与外界显然交换的几个环境因素有：平均辐射温度，操作温度，对流换热系数，对流质交换系数。
体温调节主要是依靠神经调节和体液调节来完成的。
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。
贝氏标度的特点是热感觉与热舒适合二为一，也即其主要缺点。
ASHRAE七级热感觉标度的优点是精确指出了热感觉。
热舒适是表示对环境表示满意的状态，简写为TCV，其影响因素包括：冷热刺激的存在、刺激的延续时间、原有的热状态、皮肤温度、核心温度、环境温度、空气湿度、垂值温差、吹风感、辐射不均匀性、其他因素等。
预测平均评价（简写为PMV）是引入反映人体热平衡偏离程度的热负荷，得出的一个代表同一环境下绝大多数人热感觉的概念，采用7级分度。
它适用于稳态热环境中的人体热舒适评价。
预测不满意百分比（简写为PPD）表示人群对热环境的不满意百分比。
当室内热环境处于最佳的热舒适状态时，仍有5％的人不满意，因此ISO7730对PMV－PPD的推荐值在-0.5～＋0.5。
《建筑环境学》习题部分参考答案
《建筑环境学》习题部分参考答案《建筑环境学》习题部分参考解答第二章建筑外环境1、为什么我国北方住宅严格遵守坐北朝南的原则,而南方并不严格遵守？答:太阳光在垂直面上的直射强度为θβcos cos ,??=N z c I I ,对于地理位置的地区βcos ?N I 就是不能人为改变的。
所以要使I c,z 取最佳值,只有使θ尽可能小。
在冬季,太阳就是从东南方向升起,从西南方向落下,而坐北朝南的布局就保证了在冬季能最大限度的接收太阳辐射。
北方气候寒冷、冬夏太阳高度角差别大,坐北朝南的布局可以使建筑物冬季获得尽可能多的太阳辐射,夏季获得的太阳辐射较小。
但在南方尤其就是北回归线以南,冬夏太阳高度角差不多,所以建筑物就是否坐北朝南影响不太大。
2、就是空气温度改变导致地面温度改变,还就是地面温度改变导致空气温度改变？答:大气中的气体分子在吸收与放射辐射能时具有选择性,它对太阳辐射几乎就是透明体,直接接受太阳辐射的增温就是非常微弱。
主要靠吸收地面的长波辐射而升温。
而地面温度的变化取决于太阳辐射与对大气的长波辐射。
因此,地面与空气的热量交换就是气温升降的直接原因,地面温度决定了空气温度。
3、晴朗的夏夜,气温25℃,有效天空温度能达到多少？如果没有大气层,有效天空温度应该就是多少？答:有效天空温度的计算公式为:4144])70.030.0)(026.032.0(9.0[o d d sky T S e T T +--=查空气水蒸气表,可知:t =25℃时,e d =31、67mbar查表2-2,T d =32、2+273、15=305、35 K,另外,T 0=25+273、15=298、15 K∴ 计算得:T sky ＝100×(74、2－9、4S)1/4如果没有大气层,可以认为S ＝1,则计算求得:T sky ＝283、7 K4、为什么晴朗天气的凌晨树叶表面容易结露或结霜？答:由于晴朗夜空的天空有效温度低,树叶表面与天空进行长波辐射,使得叶片表面温度低于空气的露点温度,所以出现结露或结霜现象。
建筑环境心理学4
严格把控质量关，让生产更加有保障 。2020 年10月 上午4时 52分20 .10.250 4:52Oc tober 25, 2020
作业标准记得牢，驾轻就熟除烦恼。2 020年1 0月25 日星期 日4时52 分33秒 04:52:3 325 October 2020
好的事情马上就会到来，一切都是最 好的安 排。上 午4时52 分33秒 上午4 时52分0 4:52:33 20.10.2 5
后现代美学建筑环境
香山饭店（贝聿铭）
后现代美学建筑环境
香山饭店（贝聿铭）
生态建筑美学
设计结合自然，建筑结合环保，降低资源消耗， 追求人与自然的协调发展，动态和谐 。
环境与资源是有价值的，自然界的所有生物都理 应受到人类道义上的关心和保护。建筑的规模和 消耗应控制在资源和环境的承载力范围之内。
不同地域也应有不同的设计风格和手法，设计上 的趋一性和盲目地模仿追赶潮流是一种文化上的 生态破坏，生态建筑美学要求尊重地域文化和地 方风土特色，设计结合地域。
生态美学建筑环境
澳大利亚生态住宅 （格伦 莫屈特）
生态美学建筑环境
澳大利亚生态住宅（格伦 莫屈特）
生态美学建筑环境
TIJBAOU文化中心 （伦佐·皮亚诺）
人的需求层次与建筑环境
生理需求主要通过居住环境反映出来，具体要求包括：面积大小、
日照通风、上下水和一定的私密性等。
安全需求取决于秩序和确定性，表现为建筑结构的逻辑，建筑外
观对内部功能的可预言性，建筑群体的秩序感、城市开放空间的 可界定性及应急系统的可靠性等。
社交需求意味着具有人情味的开放空间和亲切的户外交往环境，
表现出来 ； 对地域文化的形成起重要作用。
集体无意识与建筑环境
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40
热感觉的影响因素
冷热刺激的存在 刺激的延续时间 人体原有的状态
5℃ 变热
冷热感觉阈℃
感觉热 感觉冷
41
热感觉的适应性
温度的变化(℃)
人体对长波辐 射的发射率和吸 收率在0.95左右
0.8 0.4 0.7
0.78 0.72 0.7
27
人体散热、散湿量的影响因素
全热：主要决定于肌肉活动强度，受其它因 素影响在应用上可以忽略。
显热：决定于温度，随温度上升而减少。 潜热(散湿)：决定于温度，随温度上升而增
加。
2829(决 Nhomakorabea人体排汗率的主要因素
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
出汗蒸发 皮肤湿扩散
呼吸散湿
9
影响人体与外界热交换的因素
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
高温环境：增加热感 低温环境：增加冷感！
风速：对流热交换和对流质交换
吹风感：Draught，冷感和对皮肤的压力冲击
Emax
(Psk Pa ) Ie,cl 1 /( fclhe )
Esk= Ersw + Edif = wEmax
接近热舒适条件下的出汗潜热散热量
Ersw = 0.42 ( M – W – 58.2 ) 皮肤湿润度 w = Esk/Emax
皮肤湿扩散散热量
没有排汗时 Edif = 0.06 Emax 有正常排汗时 Edif = 0.06 (Emax – Ersw)
数据。
表达式：fcl = Acl / AD
与服装热阻的近似关系
fcl = 1.0 + 0.3 Icl
20
人体的能量代谢率
影响因素多：
肌肉活动强度：绝对的影响 环境温度：偏高、偏低都增加代谢率 性别：男性高于女性 年龄：少年高于老人 神经紧张程度：紧张则代谢率高 进食后时间的长短等：进食后代谢率增加，蛋
中枢性温度敏感神经元
脊髓 延髓 脑干网状结构
33
冷、热感受器的位置
34
人体的体温调节系统
下丘脑具有调节代谢、体温和内分泌功能， 前部主要促进散热来降温，后部促进产热 抵御寒冷。
散热调节方式
血管扩张，增加血流，提高表皮温度 出汗
御寒调节方式
血管收缩，减少血流，降低表皮温度 通过冷颤增加代谢率
28 30 32 34 36 38 40
适应温度（℃）
42
核心温度对热感觉的影响
温暖
中性 皮肤温度作用
热！ 核心温度作用
43
热感觉的测量：问卷调查
Bedford 和 ASHRAE 的七点标度
贝氏标度
ASHRAE 热感觉标度
7
过分暖和
7
6
太暖和
6
5 令人舒适的暖和
5
4 舒适（不冷不热）
4
3 令人舒适的凉快
我国正常成年人的体温(℃)
平均量
变动范围
腋温
36.8
36.0~37.4
口温
37.2
36.7~37.7
肛温
37.5
36.9~37.9
7
人 体 外 层 温 度
皮肤温度
状态
45 ℃ 以上
皮肤组织迅速损伤
43~ 41 ℃
被烫伤的疼痛感
41~39 ℃
疼感域
39~37 ℃
热的感觉
37~35 ℃
开始有热的感觉
34~33 ℃
服装吸收部分汗液， 只有剩余部分汗液蒸发 冷却皮肤。使得需要更 大蒸发量才能在皮肤表 面上形成同样的散热量
18
服装的潜热热阻
服装的蒸发换热热阻(干燥服装)：
Ie,cl = Icl / LR = Icl / 16.5 (kPa m2/W)
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：
服装热阻：影响所有换热形式
10
关于热湿环境的术语
平均辐射温度 tr 或 Tr
近似式：
k
tr (Fnjtnj )
准确的应该是四次方
黑球温度 Tg
j 1
k
(Fnj jTn4j )
4
Tr
j1
0
Tr Tg 2.44 v (Tg Ta )
操作温度：反映了环境空气温度ta和平均辐
射温度 tr 的综合作用
25
人体的潜热散热量：呼吸蒸发
显热散热量 Cres = 0.0014 M (34 ta ) W/m2
潜热散热量 Eres = 0.0173 M (5.867 Pa ) W/m2
26
人体与外界的辐射换热方程
长波辐射
R fcl feff (Tc4l Tr4 )
对太阳辐射的吸收 R a fcl feff I
to
hr tr hr
hc ta hc
11
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。
k
tr
(Fnj tnj )
j1
=
12
热质交换系数的确定
对流换热系数：专门针对人体的实验数据
受迫对流
hc= C v n
自然对流：三种主要形式
35
下丘脑
Hypothalamus
下丘脑
下丘脑
36
人体的体温调节系统
下丘脑前后部是相互制约起作用的，需要同 时利用核心温度和皮肤温度信号来决定调节 方式。
37
人的体温设定值随肌肉活动强度 而改变
在体温调节系统正常 工作时，增加环境温 度并不能提高人体的 核心温度（直肠温 度）。
只有改变代谢率才能 改变人体核心温度。
厚毛衣
0.37
厚长大衣
0.63
厚裤子
0.32
工作服
0.2
夹克
0.4
15
服装的热阻Icl
人运动时由于人体与空气之间存在相对流速， 会降低服装的热阻。
Icl = 0.504 Icl + 0.00281Vwalk – 0.24
椅子给人增加0.15 clo以下热阻
Icl = 0.748 Ach – 0.1
hc=常数 hc= C T 0.25 hc= C (M-50) 0.39 对流质交换系数：传质与传热比拟 LR = he / hc = 16.5 ℃/kPa
13
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
14
服装的热阻Icl
一般指显热热阻
休息时处于热中性状态, 热舒适
33~32 ℃
2-4met 的(中等)运动量时感觉舒适
32~30 ℃
3-6met 的(较大)运动量时感觉舒适
31~29 ℃
坐着时有不愉快的冷感
25℃ (局部) 皮肤丧失感觉
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
8
人体与外界的热交换
步速 3.7km/h 1clo 0.48 clo
16
舒适服装热阻与环境温度、相对风速、 活动强度的关系
服装热阻(clo)
2
步行3.2km / h
v =5.1 m/s v =3.6 m/s 1.5 v =2.5 m/s
1
步行6.4km / h
v =7.1 m/s
v =5.1 m/s
0.5
v =3.6 m/s
v =2.5 m/s
站立 v =2.5 m/s
v =1.5 m/s v =1.0 m/s v =0.5 m/s v =0.25 m/s
0
-25
-20
-15
-10
-5
0
5
环境温度(℃)
10
15
20
25
17
服装的透湿性
服装的存在增加了皮肤 的蒸发换热热阻：
服装对皮肤表面的水 蒸气扩散有一个附加的 阻力。
BMR变化范围：10~15%。 超过20％为病态。
6~10%
22
肌肉活动与 代谢率
肌肉活动强度对
代谢率起决定性
的影响 一般室内运动代
谢率多在5 met 以 下
23
人体是高效的能量转化系统吗？ 否！
机械效率
＝W/M
大部分室内劳动 机械效率近似0
24
人体的潜热散热量：皮肤蒸发
体表全部被汗湿润：
38
2.温度感受系统与调节系统
体温调节系统的工作原理
大脑
设定点
＋
＋ －
下丘脑前部
－
＋ 下丘脑后部
冷信号
热信号
热
冷
皮肤 (接收机构)
血管收缩、冷颤 血管扩张、出汗
执行机构
39
3.热感觉与热舒适
热感觉
研究方法：心理学 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
白质代谢率高，糖和脂肪类代谢率低。
代谢率单位 met：1 met = 58.2 W/m2，即成 年男子静坐时的代谢率。
21
基础代谢率：参照基础
基础代谢率(BMR ，Basal Metabolic Rate)
未进早餐前，保持清醒 静卧半小时，室温条件维持 在18~25℃之间测定的代谢 率：46 W/m2
冷点