建筑环境学课后习题答案朱颖心版
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13
(四) 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 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
类 型
短 袖 衬 衣 ， 短 裤
v =5.1 m/s
0.5
v =3.6 m/s
v =2.5 m/s
服装热阻(clo)
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。
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
Icl (clo)
0.36
长 裤 ， 短 袖 衬 衫 长 裤 ， 长 袖 衬 衫
0.57 0.61
长 裤 ， 长 袖 衬 衫 加 短 外 衣 0.96
厚 大 衣 ， 长 袖 衬 衫 ， 保 暖 内
衣 ， 长 内 裤
1.34
厚 三 件 套 西 衣 服 , 长 内 衣 裤 1.5
厚 毛 衣
0.37
厚 长 大 衣
服 装 热 阻 0 .6
(c lo )
0 .4
0 .5
0 .4
0 .4 0 .3 5 0 .3
19
服装的表面积
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：
1 clo干燥服装被汗湿润后的热阻
活 动 强 度静 坐坐 姿 售 货 站 立 售 货 站 立 但 偶行 走 行 走 行 走 尔 走 动3 .2k m /h 4 .8k m /h 6 .4k m /h
10
影响人体与外界交换的几个环境指标
平均辐射温度 或t r T r 近似式：
准确的应该是四次方
黑球温度 Tg
k
tr (Fnjtnj )
j 1
k
(Fnj jTn4j )
4
Tr
j 1
0
TrTg2.44v(TgTa)
操作温度：反映了环境空气温度ta和平均辐射
温度 t r 的综合作用
to
hr tr hr
5
(一) 人体温度及自身热平衡
核心(Core)温度 核心层：通常包括脑、脊椎、心脏、肝脏、
消化器官等内脏部分。 直肠温度最接近。 外层(Shell)温度 皮肤表面到 10 mm 以内的部分，通常包括
皮肤，皮下脂肪和表层的肌肉。
6
人体体温范围
肝脏：最高，38℃ 皮肤：与外界环境有关 各部分温差不会太大 日夜有1℃以内的波动 代表温度：核心温度
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
皮肤温度
状态
45 ℃ 以上 皮肤组织迅速损伤
人 43~ 41 ℃ 被烫伤的疼痛感
体 41~39 ℃ 疼感域 39~37 ℃ 热的感觉
外 37~35 ℃ 开始有热的感觉
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(Metabolic
Rate)：人体新陈代谢反 应过程中能量释放的速 率
4
人体的热平衡
热平衡方程 M W C R E S=0
皮肤表面积 AD ＝ 0.202 mb 0.425 H 0.725
身高1.78m 体重65kg AD为 1.8m2
层
34~33 ℃ 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
温 32~30 ℃ 3-6met 的(较大)运动量时感觉舒适
度
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
(二) 人体与外界的热交换
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
(三) 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 服装热阻：影响所有换热形式
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。
– 0.24
Icl = 0.504 Icl + 0.00281Vwalk
椅子给人增加0.15 clo以下热阻
Icl = 0.748 Ach – 0.1
百度文库
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
2
步行3.2km/ h
v =5.1 m/s v =3.6 m/s 1.5 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
1
步行6.4km/ h
v =7.1 m/s
hcta hc
11
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t r量。
k
(Fnj t nj )
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 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
章 人体对热湿环境的反应
主要内容
人体对热湿环境反应的生理学和心理学基础 人体热平衡 温度感受系统与调节系统 热感觉与热舒适 人体对稳态热环境的反应 人体对动态热环境的反应 其他热湿环境的物理度量 热环境与工作效率 二节点模型
2
第一节 人体对热湿环境反应 的生理学和心理学基础
4.1.1. 人体的热平衡 人体的基本生理要求
(四) 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 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
类 型
短 袖 衬 衣 ， 短 裤
v =5.1 m/s
0.5
v =3.6 m/s
v =2.5 m/s
服装热阻(clo)
0
-25
-20
-15
-10
-5
0
5
环境温度(℃)
10
15
20
25
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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。
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
Icl (clo)
0.36
长 裤 ， 短 袖 衬 衫 长 裤 ， 长 袖 衬 衫
0.57 0.61
长 裤 ， 长 袖 衬 衫 加 短 外 衣 0.96
厚 大 衣 ， 长 袖 衬 衫 ， 保 暖 内
衣 ， 长 内 裤
1.34
厚 三 件 套 西 衣 服 , 长 内 衣 裤 1.5
厚 毛 衣
0.37
厚 长 大 衣
服 装 热 阻 0 .6
(c lo )
0 .4
0 .5
0 .4
0 .4 0 .3 5 0 .3
19
服装的表面积
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：
1 clo干燥服装被汗湿润后的热阻
活 动 强 度静 坐坐 姿 售 货 站 立 售 货 站 立 但 偶行 走 行 走 行 走 尔 走 动3 .2k m /h 4 .8k m /h 6 .4k m /h
10
影响人体与外界交换的几个环境指标
平均辐射温度 或t r T r 近似式：
准确的应该是四次方
黑球温度 Tg
k
tr (Fnjtnj )
j 1
k
(Fnj jTn4j )
4
Tr
j 1
0
TrTg2.44v(TgTa)
操作温度：反映了环境空气温度ta和平均辐射
温度 t r 的综合作用
to
hr tr hr
5
(一) 人体温度及自身热平衡
核心(Core)温度 核心层：通常包括脑、脊椎、心脏、肝脏、
消化器官等内脏部分。 直肠温度最接近。 外层(Shell)温度 皮肤表面到 10 mm 以内的部分，通常包括
皮肤，皮下脂肪和表层的肌肉。
6
人体体温范围
肝脏：最高，38℃ 皮肤：与外界环境有关 各部分温差不会太大 日夜有1℃以内的波动 代表温度：核心温度
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
皮肤温度
状态
45 ℃ 以上 皮肤组织迅速损伤
人 43~ 41 ℃ 被烫伤的疼痛感
体 41~39 ℃ 疼感域 39~37 ℃ 热的感觉
外 37~35 ℃ 开始有热的感觉
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(Metabolic
Rate)：人体新陈代谢反 应过程中能量释放的速 率
4
人体的热平衡
热平衡方程 M W C R E S=0
皮肤表面积 AD ＝ 0.202 mb 0.425 H 0.725
身高1.78m 体重65kg AD为 1.8m2
层
34~33 ℃ 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
温 32~30 ℃ 3-6met 的(较大)运动量时感觉舒适
度
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
(二) 人体与外界的热交换
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
(三) 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 服装热阻：影响所有换热形式
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。
– 0.24
Icl = 0.504 Icl + 0.00281Vwalk
椅子给人增加0.15 clo以下热阻
Icl = 0.748 Ach – 0.1
百度文库
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
2
步行3.2km/ h
v =5.1 m/s v =3.6 m/s 1.5 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
1
步行6.4km/ h
v =7.1 m/s
hcta hc
11
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t r量。
k
(Fnj t nj )
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 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
章 人体对热湿环境的反应
主要内容
人体对热湿环境反应的生理学和心理学基础 人体热平衡 温度感受系统与调节系统 热感觉与热舒适 人体对稳态热环境的反应 人体对动态热环境的反应 其他热湿环境的物理度量 热环境与工作效率 二节点模型
2
第一节 人体对热湿环境反应 的生理学和心理学基础
4.1.1. 人体的热平衡 人体的基本生理要求