中等热环境下的羊毛衫热舒适模型

           中等热环境是指商业和居住的建筑物内，比较低的劳动强度，正常的室内穿着的羊毛衫，环境参数在一定范围内的环境状况，热环境参数一般是可控的，对热环境的评价一般采用热舒适性指标。人在某一热环境中要感到热舒适，必须满足三个最基本的条件。第一个最基本、最主要的条件是人与环境达到热平衡。如果人体内净产热和人与环境的热交换量不相等，人体将蓄热或失热，体温将升高或下降，这种状态肯定是偏离热舒适的。第二、第三个基本条件是人体平均皮肤温度及人体实际的出汗蒸发热损失。在热舒适状态下，人体内的净产热减去呼吸热损失，再减去汗液蒸发热损失，剩余的显热将经过羊毛衫传导。在稳态环境中，如果活动量上升要保持热舒适，相应的平均皮肤温度要降低，要有一定的出汗量。如果在大的活动量下要保证无显性出汗，那么环境温度必须降低，风速必须增大，环境的平均辐射温度也必须降低，仅以增加对环境的辐射和用流热损失来抵消多余的羊毛衫的体内得热，这样的环境反而使人感到冷而不适了。热舒适方程式是将热舒适所需的第二、第三个基本条件代入第一个基本条件即热平衡方程式中而获得的，这意味着热舒适的三个条件同时得到了满足。因此，满足热舒适方程式的所有各种变量就可以组合起来形成一个使人感到热舒适的环境。热舒适方程式的理论价值在于它首次将众多的变量归结到一个方程中，给出了这些变量之间的关系，这显然比仅仅对单一变量的变化进行的试验研究要先进和合理，而且通过对方程中某一变量的偏微分，可以从理论上得出该变量随其他变量变化的规律，反过来对试验有很好的指导意义。热舒适方程式的实用价值在于它的工程应用的方便性，方程式中除了与辐射有关的四次方温度外，其他均为简单的线性关系，因而形式简单，运用计算机求解并绘出的舒适图更体现了这一优点。通过羊毛衫从皮肤表面到羊毛衫外表面的显热传递是相当复杂的。在人体与羊毛衫之问有空气层，羊毛衫与羊毛衫之问也有空气层。羊毛衫织物本身有热阻，而纤维之间的空隙内也含有空气。这里的热传递实际上包括了传导、对流、辐射三种传热方式在内的复杂过程。羊毛衫的基本热阻能反映羊毛衫的综合传热特性，包括上述提到的各种空气层及纤维本身的热阻在内。在稳态条件下，从皮肤表面到羊毛衫外表面的通过羊毛衫显热损失和由羊毛衫外表面到环境的对流与辐射热损失之和应相等。