羊毛衫热舒适以及羊毛衫与人体的热交换

            在羊毛衫热舒适模型中许多供热、通风、空气调节及生理、心理、人类工效学的专家及工程师研究人与环境热交换的目的并不仅仅在于建立人与环境以各种不同方式进行热交换时的热平衡方程式，获得可以定量计算各种热交换的公式和图表，进一步确定人体热舒适的基本条件，更重要的目的是如何创造一个使人感到热舒适的工作与生活环境。在满足工艺要求及不影响工作效率的前提下，人类的工作环境也应当尽可能是热舒适的。为了建立热舒适环境，有必要研究是哪些因素影响了人的热感觉以及用什么方法来调节这些因素。影响人与环境热平衡的主要变量包括：空气温度、平均辐射温度、风速、相对湿度、羊毛衫的热湿传递性能和人体活动水平。很显然，这些因素也影响人体的热舒适感。1967年，丹麦理工大学Fanger教授以堪萨斯州立大学的试验数据为基础，提出了包括上述羊毛衫热湿传递性能等所有变量在内的热舒适方程式，这一方程式又经过与其他学者的试验结果的比较，证明它在研究人体热舒适并确定环境的最佳热舒适条件中有非常重要的实用价值和指导意义。热力学第二定律指出，在一个物体内或物系之间，只要存在温度差，热量总是自发地由高温处传向低温处。人作为一个有机的生命体，与其他羊毛衫物体或者周围环境时时刻刻地进行着热量的交换。首先，人体通过新陈代谢作用将食物中的营养成分转化为能量。这些能量一部分用于人体的各器官的生理活动和对外做功；另一部分转化为维持一定体温所需的热量，如果有多余的热量，则还要释放到周围环境中去。如果人体温度与周围环境温度不同，那么人体也会直接从环境获得热量或向环境散发热量。其次，人体不断地进行呼吸，皮肤表面不断地挥发水分或出汗，这些复杂的生理过程也伴随着与羊毛衫等环境的能量交换。再次，人体排泄废物也会带走一部分能量。但是，不管人体的生理活动多么复杂，从热力学的观点来看，人与环境的热交换同样是遵循自然界的最基本的法则——能量转换及守恒定律，或者叫热力学第一定律。