关于空气湿度影响人体舒适性的解释.

2 人体的热平衡
湿度影响着皮肤表面粘液和汗液的蒸发 , 以及通过皮肤的 水分扩散,即蒸发影响能量代谢平衡 ,因此影响到人体温度 和热感觉二当皮肤表面蒸发减少或增加时 , 会使皮肤的温 度发生变化。虽然久坐的人很少用出汗来调节热平衡 , 但 湿度对他们来说的确有直接的影响。 水的蒸发速度与人体和周围空气之间的蒸发压力差有关 , 一个中年人穿长裤和长袖衬衫,在24℃,相对湿度50%的环 境中休息,他会散发37mL/s的水分到空气中去。其中13m L/s 是从呼吸和出汗中排出的 ,其余 20mL/S 是从没有汗腺 的皮肤中扩散出去的。
对人体感觉比较适宜的温度湿度条件是：夏季室温 25℃时， 相对湿度在 40％～ 50 ％比较舒适；冬季室温 18℃时，相对 湿度应控制在60％～70％，春秋季一般气温比较适宜，室内 经常开窗通风，就能保持一定的湿度条件。
根据皮肤感觉、生理反应和热效应获得“标准有效温度指数'， 它表明相对湿度在 20% ～ 50% 范围内、干球温度在 23 ～ 25℃范围内，是人体感觉舒适的最佳温湿度环境。



人体的热平衡方程式为:
式中

S 为人的机体多余热量或欠缺热量;
M为新陈代谢产生的热量; W为机械功的热当量;


Qv为蒸发散热量;
QR为辐射散热量; Qc为对流散热量。

至于能量,一个休息的人总的散热量为105 W,蒸发会失去2 1 W,占20%。由于休息的人没有做功消耗体力 ,所有的新 陈代谢能量全部作为热量散发到周围的环境中去。例如通 过水分蒸发扩散的方式,将21 W的废热排放到周围的空气 中去,其余的84 W则通过导热、对流和辐射进行热交换. 在24℃的环境温度中,把相对湿度从50%减小到20%,总的 水分蒸发量增加到40 m L/s,而相应的能量消耗为26 W,占 总的能量消耗(105 W)的25%。由于能量平衡,增加了蒸发 就减小了热传递。进而由于皮肤的温度略微下降 0.3℃,大 约是 32.9 ℃。结果人们感觉是在温度相同的环境中 , 相对 湿度为20%比相对湿度为50%更觉得凉一些。如果把相对 温度从 50%减小到 20%,要保持相同的皮肤温度并感觉一 样,那么环境温度需要提高1℃。


3 湿度的影响
虽然舒适性温度区域的定义很完善 ห้องสมุดไป่ตู้ 也为试验和观察 所证明。但是湿度的范围很少被确定 , 特别是高湿度。生 理和能量平衡说明这个等效温度是指既不高又不低的湿度 范围内的热感觉。但是在实验室 ,人的体验说明 ,对可以接 受的舒适性是有湿度范围的。


湿度引起的不舒适性的其它方面可能与能量无关, 皮肤对水分的感觉以及与衣服纤维的相互作用产 生的触感,可能是由于皮肤自身的水分造成的,皮肤 外层死的鳞状细胞会吸收或失去水分-当皮肤的水 分增多时 , 其细胞是湿润而柔软的 ; 当干燥时 , 细胞 会收缩并且变硬。在这种情况下,用皮肤的相对湿 度比用皮肤的湿润度更能说明问题
关于空气湿度影响人 体舒适性的解释
1 空气湿度与人体热舒适
室内环境的好坏跟人们的心情、生活、工作都息息 相关,一个舒适的温度、清新的空气、干湿恰到好处 的感受都能给人们带来身心愉悦的感受,帮助人们提 高工作效率、改善工作心情,带来家的温暖。 人体热舒适是建筑领域的研究课题之一,关于热舒适 的定义,通常是指人们对当下室内热环境的自身感觉, 包括温度、湿度、风速等。在ASHREA标准55中,归 纳了影响人体热舒适的6个因素,分别为:人的活动量、 衣着保温程度、空气温度、空气流速、空气湿度和 平均辐射照度。

ASHRAE 舒适性标准说明舒适性环境条件需要中 性的热感觉,并给了一个温度数值范围,即提供的环 境是至少80%的人能接受的。对于温度有3.5℃的 变化范围
在舒适性温度区域内一般人的热感觉是+0.5微暖 和 -0.5 微凉的范围内。在定义等效温度时是指在 相对湿度50%的温度下,相同的皮肤温度和皮肤湿 润度散发到环境中的热量,与在实际温度湿度下散 发到环境中的热量相同。皮肤的湿润度是对皮肤 水分的一种测量,是皮肤表面的排汗与人体失去的 总水分的比率。因而同样的等效温度值就会有同 样的热感觉。
正如前面所述 , 描述皮肤水分特性的另一个术语是皮肤的 湿润度(W),而作为皮肤的总面积的一部分的水膜层面积,必 须考虑到从皮肤表面蒸发产生的热损失( Esk )


在更温暖的环境里或者增加活动和新陈代谢 量 , 由于热平衡需要主动排汗 , 在这种情况下 , 湿度 的影响更大。新陈代谢常表示为无因次的代谢率: 即实际的新陈代谢率与休息时的新陈代谢率之比。 一个休息的人的新陈代谢量为1个代谢率。在上面 的例子中 , 如果这个人是在温度 24 ℃ , 相对湿度为 50%的环境中不停的行走,他的新陈代谢就会增加 3倍(3个代谢率)即315 W。对流和辐射热量会变 少,水分扩散为21m L/S排汗热损失与新陈代谢和 呼吸相比增加1.3倍(38mL/S), 并且水分蒸发又会 带走人体的热量(161W)。
空气湿度影响着皮肤表面粘液和汗液的蒸发,以及通过皮 肤的水分扩散 , 即影响人体能量代谢平衡 , 因此影响到人体温 度、热感觉。低湿度时皮肤极度的干燥会导致皮肤的损伤、 粗糙和不舒适性 , 甚至削弱皮肤保护功能 ; 高湿度使皮肤的水 分含量增加,并关闭汗腺,减少出汗,高湿度还影响到人对织物 的触摸感,皮肤表面的高水分与不舒适的关系部分在于皮肤和 衣服产生的摩擦;空气质量的清新也受到环境中温度的强烈影 响。
RHsk Pm Ps,sk

皮 肤 的 相 对 湿 度 等 于 皮 肤 的 平 均 水 蒸 气P 压 力 m 与同温度下皮肤的饱和水蒸气压力 Ps , sk 之比典 型的是胶质层的含水量大约为10%,但是它能吸收 更多的水分。

皮肤的水分可能由皮肤的机械性刺激感受器和细毛囊或由 其它某些皮肤的膨胀和收缩的感觉的中性机理决定。在皮 肤的水分含量很高时 , 细胞的膨胀足以关闭或减少汗腺出 汗 , 如相对湿度大于或等于 90% 。相反在一个很干燥的环 境中,皮肤能收缩到受伤害的程度。