人体热平衡

人体为维持正常体温,必须使产热和散热达到平衡。人体的产热为人体代谢率M与人体向外做功的功率W之差,即M-W;人体的散热主要通过两个途径实现:一是通过由皮肤、汗液、服装组成的等效表面向外的散热(C+R+Esk),二是通过呼吸向外的散热(Cres+Eres)。

人体与环境的热交换示意图

M—人体代谢率,取决于人体的活动量水平,W/m2;W—人体向外做机械功的功率,W/m2;R—外表面向环境表面的辐射散热率,W/m2;C—外表面向周围空气的对流散热率,W/m2;Esk—外表面向周围空气的蒸发散热率,W/m2;Eres—人体通过呼吸的蒸发散热率,W/m2;Cres—人体通过呼吸的对流散热率,W/m2

人体与环境的热交换示意图

人体的热平衡可用下式表示:

M-W=(C+R+Esk)+(Cres+Eres)+S

式中,S为人体蓄热率,W/㎡。当人体与环境的热交换过程达到稳定(即人体温度和皮肤温度都不随时间变化)时,S=0。


参考资料:
[1] ASHRAE. ASHRAE Handbook Fundamentals 2013 [M]. 2013.
[2] 朱颖心. 建筑环境学(第三版)[M]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2010.10.

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