室內(nèi)熱環(huán)境參數(shù)對(duì)人體火用損的影響研究

吳小舟 趙加寧 王灃浩

摘要：從熱力學(xué)角度探討了室內(nèi)熱環(huán)境對(duì)人體火用損的影響，提出了人體火用及人體

火用損的定義，并確定了人體火用計(jì)算的基準(zhǔn)點(diǎn).然后以冬季典型辦公房間為研究對(duì)象，定量分析了室內(nèi)熱環(huán)境參數(shù)對(duì)人體火用損的影響，發(fā)現(xiàn)當(dāng)空氣相對(duì)濕度為10%～50%時(shí)，室內(nèi)空氣溫度和室內(nèi)平均輻射溫度的變化對(duì)人體火用損影響較大，而當(dāng)室內(nèi)空氣溫度和室內(nèi)平均輻射溫度均小于20 ℃時(shí)，室內(nèi)空氣相對(duì)濕度的變化對(duì)人體火用損影響較小.

關(guān)鍵詞：熱舒適；室內(nèi)熱環(huán)境；人體火用平衡模型；人體火用損；人員工作效率

中圖分類號(hào)：TU833.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

人員工作效率等于產(chǎn)出與投入的比值.對(duì)于辦公人員而言，產(chǎn)出是指辦公人員在工作時(shí)間內(nèi)完成任務(wù)量，投入是指辦公人員的工作時(shí)間＼[1＼].隨著建筑節(jié)能技術(shù)及社會(huì)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代辦公建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行及維護(hù)產(chǎn)生的費(fèi)用與人員薪酬的差距將會(huì)越來越大，在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)達(dá)到100倍以上＼[2-3＼].一般而言，企業(yè)或單位的經(jīng)濟(jì)收入與其辦公人員的工作效率有著緊密的聯(lián)系，因此人員工作效率的提高將會(huì)帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益.

大量研究表明，在偏涼室內(nèi)熱環(huán)境中辦公人員的工作效率能達(dá)到最大＼[4-7＼].但是，由于不清楚室內(nèi)熱環(huán)境對(duì)人員工作效率的影響機(jī)理，不同研究得到的人員工作效率最大時(shí)的室內(nèi)熱環(huán)境參數(shù)均不一致，導(dǎo)致研究結(jié)論無法用來指導(dǎo)暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及運(yùn)行控制.蘭麗試圖從生理角度分析室內(nèi)熱環(huán)境對(duì)人員工作效率的影響機(jī)理，并通過實(shí)驗(yàn)測(cè)試得到了人員工作效率與室內(nèi)人體熱感覺之間的定量關(guān)系式＼[8-9＼].但她的研究仍無法解釋在偏涼室內(nèi)熱環(huán)境中人員工作效率最大及人員工作效率變化曲線不對(duì)稱分布等科學(xué)問題.

作者通過研究發(fā)現(xiàn)人體火用損變化曲線和人員工作效率變化曲線正好相反并呈“x”形狀，當(dāng)人體火用損達(dá)到最小時(shí)人員工作效率幾乎達(dá)到最大＼[10＼].此外，正是由于人體火用損在偏涼和偏暖室內(nèi)熱環(huán)境中的不對(duì)稱變化導(dǎo)致了人員工作效率的不對(duì)稱變化＼[10＼].因此，基于人體火用損理論很好地解釋了上述人員工作效率與室內(nèi)熱環(huán)境之間的相關(guān)科學(xué)問題，從而為人員工作效率的提高提供理論依據(jù).

本文在前期研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步定量分析室內(nèi)熱環(huán)境參數(shù)對(duì)人體火用損的影響，為室內(nèi)熱環(huán)境參數(shù)的設(shè)計(jì)及控制提供依據(jù).

1人體火用平衡模型及人體火用損計(jì)算式

根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，熱力系統(tǒng)由任意狀態(tài)可逆轉(zhuǎn)變到與環(huán)境狀態(tài)相平衡時(shí)所能做的最大有用功稱為火用＼[11＼].當(dāng)熱力系統(tǒng)與其周圍環(huán)境之間的熱力過程不可逆時(shí)，火用會(huì)有一定的損失（稱為熱力系統(tǒng)火用損），此時(shí)熱力系統(tǒng)所能做的有用功也將會(huì)有一定損失，并隨著火用損的減小，熱力系統(tǒng)所能做的有用功將會(huì)增大，反之亦然.

人體作為一個(gè)開口熱力系統(tǒng)，與其周圍室內(nèi)熱環(huán)境之間的能量交換過程就是一個(gè)熱力過程＼[12＼].由于人體只有在正常狀態(tài)下才具有做功能力，因此人體火用可以表示為人體由正常狀態(tài)可逆轉(zhuǎn)變到與環(huán)境狀態(tài)相平衡時(shí)所能做的最大有用功.由于人體與室內(nèi)熱環(huán)境之間的能量交換過程是不可逆的，火用會(huì)有一定的損失（稱為人體火用損），此時(shí)人體所能做的有用功也將會(huì)有一定損失，并隨著火用損的減小，人體所能做的有用功將會(huì)增大，反之亦然.

目前，不少學(xué)者提出了基于熱力學(xué)第二定律的人體火用平衡模型，但僅有Prek模型＼[13＼]及Shukuya模型＼[14＼]是基于Gagge人體熱平衡模型＼[15＼]基礎(chǔ)上提出的.然而Prek模型沒有區(qū)分人體傳熱過程的內(nèi)部不可逆和外部不可逆的差別，導(dǎo)致人體火用損計(jì)算結(jié)果不合理.而Shukuya模型中關(guān)于人體新陳代謝過程的假設(shè)不符合新陳代謝相關(guān)理論，在計(jì)算人體與室內(nèi)熱環(huán)境之間熱交換量時(shí)和Gagge的人體熱平衡模型有較大差別.因此，作者通過深入分析Gagge人體熱平衡模型各部分的來源和組成，根據(jù)熱力學(xué)第二定律建立了人體火用平衡模型，如圖1所示＼[10＼].

圖1人體火用平衡模型

Fig.1Exergy balance model for human body

假設(shè)人體與室內(nèi)熱環(huán)境之間的火用交換過程為外部不可逆，人體火用損僅發(fā)生在人體與室內(nèi)熱環(huán)境之間的火用交換過程中.根據(jù)火用的定義和人體熱平衡模型數(shù)學(xué)表達(dá)式＼[15＼]，可以得到人體火用平衡模型的數(shù)學(xué)表達(dá)式，如式（1）所示.由于人體與室內(nèi)熱環(huán)境之間的火用交換過程是不可逆的，火用會(huì)有一定的損失，如式（1）最后一項(xiàng)所示.

Es-M-Es-W=Ex-qres+Ex-Esk+

（Ex-C+Ex-R）+（Ex-Scr+Ex-sk）+Ex-cons.（1）

式中：Ex-M為人體新陳代謝產(chǎn)生的火用；Ex-W為人體額外做功所產(chǎn)生的火用；Ex-qres為人體呼吸產(chǎn)生的火用；Ex-Esk為人體皮膚表面汗液蒸發(fā)產(chǎn)生的火用；Ex-C為人體與環(huán)境之間對(duì)流換熱產(chǎn)生的火用；Ex-R為人體與環(huán)境之間輻射換熱產(chǎn)生的火用；Ex-Scr為人體核心層蓄熱產(chǎn)生的火用；Ex-sk為人體皮膚層蓄熱產(chǎn)生的火用；Ex-cons為人體火用損.

人體與室內(nèi)熱環(huán)境之間的火用交換過程也可以劃分為4個(gè)部分：1）通過人體呼吸產(chǎn)生的火用（Ex-qres）；2）通過人體皮膚表面汗液蒸發(fā)產(chǎn)生的火用（Ex-Esk）；3）通過皮膚表面與室內(nèi)熱環(huán)境之間對(duì)流輻射換熱產(chǎn)生的火用（Ex-C+Ex-R）；4）通過人體核心層及皮膚層蓄熱產(chǎn)生的火用（Ex-Scr+Ex-sk）.根據(jù)不同性質(zhì)火用的定義通過計(jì)算可得到式（1）中人體與室內(nèi)熱環(huán)境之間各個(gè)火用交換量，代入式（1）中可以得到人體火用損計(jì)算式，如式（2）所示，其中各項(xiàng)火用交換量計(jì)算過程見文獻(xiàn)＼[10＼].

Ex-cons=

resAD（cp，a+Wexcp，v）（Tes-Ta）-TalnTexTa+

RsTa（1+1.608 Wex）ln1+1.608Wa1+1.608Wex+1.608WexlnWexWa+

w，skADwskcp，v（Tsk-Ta）-TalnTskTa+

WskRvTaln1+1.608Ws1+1.608Wsk+lnWskWa-

RaTaln（1+1.608Wsk）-

hfg（Tsk）（1-TaTsk）-

cp，v（Tsk-Ta）-

TalnTskTa]+RvTaln+

fclhc（tcl-ta）（1-TaTcl）+

fefffclεpσ（T4cl-4t）-43Ta（T3cl-3r）+Scr1-TaTcr+

Ssk1-TaTsk-（M+Mshiv）1-TaTcr-W.（2）

式中：res為肺部?jī)?nèi)的干空氣量，與人體新陳代謝率和表面積有關(guān)；cp，a 為干空氣的定壓比熱；tex為呼出空氣的溫度，與室內(nèi)空氣溫度和含濕量有關(guān)＼[16＼]；ta為吸入空氣或室內(nèi)空氣的溫度；h fg為水的蒸發(fā)潛熱，常溫下等于2.43×106 J/kg；Wex為呼出空氣的含濕量，與室內(nèi)空氣溫度和含濕量有關(guān)＼[16＼]；Wa 為吸入空氣或室內(nèi)空氣的含濕量，僅與空氣壓力有關(guān)；pa 為空氣壓力，與室內(nèi)空氣溫度和相對(duì)濕度有關(guān)；A D為 DuBois表面積，與人體身高和體重有關(guān)＼[16＼]；cp，v為水蒸汽的定壓比熱，等于1 872 J/（kg·K）；cp，w為液態(tài)水的定壓比熱，cp，w=4 186 J/（kg·K）；fc l 為服裝面積系數(shù)（無量綱），與服裝熱阻有關(guān)；r 為室內(nèi)平均輻射溫度.

從人體火用損計(jì)算式（2）中可以看出，人體火用損不僅與室內(nèi)熱環(huán)境參數(shù)有關(guān)，還與人體自身生理等參數(shù)有關(guān).在典型辦公房間中，室內(nèi)熱環(huán)境參數(shù)和人體生理參數(shù)可以參考ASHRAE手冊(cè)＼[17＼]，如下所示：空氣速度0.1 m/s，空氣相對(duì)濕度 40%，新陳代謝率1.2 met，服裝熱阻 1.0 clo，人體質(zhì)量70 kg，人體表面積 1.8 m2，人體核心設(shè)定溫度 36.8 ℃和人體皮膚設(shè)定溫度33.7 ℃.將這些參數(shù)代入Gagge的兩節(jié)點(diǎn)人體熱平衡模型中，通過MATLAB編程計(jì)算可以得到人體各部分溫度，如人體核心溫度、人體皮膚溫度及服裝表面溫度等，將這些人體溫度代入式（2）中就可以得到人體火用損的大小.

2人體火用損計(jì)算結(jié)果對(duì)比分析

系統(tǒng)火用計(jì)算的基準(zhǔn)點(diǎn)為標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境狀態(tài)，包括環(huán)境溫度、環(huán)境壓力及環(huán)境化學(xué)組成，分別對(duì)應(yīng)著熱平衡、力平衡及化學(xué)平衡＼[11＼].如此，人體火用計(jì)算的基準(zhǔn)點(diǎn)也應(yīng)該包括環(huán)境溫度、環(huán)境壓力及環(huán)境化學(xué)組成.人體作為一個(gè)開口系統(tǒng)，其內(nèi)部空氣壓力應(yīng)等于環(huán)境壓力，而與環(huán)境之間進(jìn)行的能量交換過程不涉及物質(zhì)的混合、分離及化學(xué)反應(yīng)等，因此人體火用計(jì)算的基準(zhǔn)點(diǎn)僅為環(huán)境溫度.對(duì)于由建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)組成的封閉室內(nèi)環(huán)境，環(huán)境溫度不僅包括室內(nèi)空氣溫度還包括室內(nèi)平均輻射溫度.前者是計(jì)算人體與室內(nèi)環(huán)境之間對(duì)流熱交換和火用交換的參考環(huán)境溫度，而后者是計(jì)算人體與室內(nèi)環(huán)境之間輻射熱交換和火用交換的參考環(huán)境溫度.由于室內(nèi)空氣溫度和室內(nèi)平均輻射溫度均為計(jì)算人體與室內(nèi)熱環(huán)境之間能量交換的重要參數(shù)，Prek和Shukuya提出應(yīng)該以室內(nèi)空氣溫度和室內(nèi)平均輻射溫度的加權(quán)平均值（室內(nèi)操作溫度）作為計(jì)算人體火用時(shí)參考的環(huán)境溫度＼[13-14＼].因此，本文以室內(nèi)操作溫度作為人體火用計(jì)算的基準(zhǔn)點(diǎn)，如式（3）所示.

top=hcta+hrrhc+hr≈ta+r2. （3）

式中：top為室內(nèi)操作溫度；hc為服裝表面與其周圍環(huán)境之間的對(duì)流換熱系數(shù)；hr為服裝表面與其周圍環(huán)境之間的輻射換熱系數(shù).

由于一般房間中室內(nèi)空氣速度小于0.2 m/s，此時(shí)人體表面對(duì)流換熱系數(shù)與輻射換熱系數(shù)基本相等＼[18＼]，如此室內(nèi)操作溫度可以表示為室內(nèi)空氣溫度和室內(nèi)平均輻射溫度的算術(shù)平均值.

同時(shí)，由于Shukuya的人體火用平衡模型及推導(dǎo)的人體火用損計(jì)算式在暖通空調(diào)領(lǐng)域得到較為廣泛的應(yīng)用，為了驗(yàn)證本文推導(dǎo)的人體火用損計(jì)算式的合理性，將其計(jì)算結(jié)果與Shukuya推導(dǎo)的計(jì)算式計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，如圖2所示.為了便于計(jì)算結(jié)果的對(duì)比，假設(shè)室內(nèi)熱環(huán)境是均勻分布的，室內(nèi)空氣溫度與室內(nèi)平均輻射溫度相等.

室內(nèi)操作溫度/℃

如圖2所示，由作者推導(dǎo)的人體火用損計(jì)算式和Shukuya推導(dǎo)的人體火用損計(jì)算式所計(jì)算的人體火用損均在室內(nèi)操作溫度等于19 ℃時(shí)達(dá)到最小.這是由于隨著操作溫度從17 ℃變化到28 ℃時(shí)，出汗的增大導(dǎo)致通過汗液蒸發(fā)產(chǎn)生的人體火用損不斷增大，同時(shí)通過呼吸及人體皮膚與室內(nèi)熱環(huán)境之間對(duì)流輻射熱交換產(chǎn)生的人體火用損不斷減小，如圖3所示.當(dāng)室內(nèi)操作溫度等于19 ℃時(shí)，通過汗液蒸發(fā)、呼吸及人體皮膚與室內(nèi)熱環(huán)境之間對(duì)流輻射熱交換產(chǎn)生的人體火用損的和達(dá)到最小.

由作者推導(dǎo)的計(jì)算式和Shukuya推導(dǎo)的計(jì)算式所計(jì)算的最小人體火用損分別為3.57 W/m2和3.25 W/m2.兩式計(jì)算的最小人體火用損值差異主要是由于計(jì)算通過人體呼吸和皮膚汗液蒸發(fā)產(chǎn)生的火用損不同而產(chǎn)生的（見圖3）.

Shukuya在計(jì)算人體新陳代謝過程中產(chǎn)生的火用損時(shí)用的是液態(tài)水火用，如此導(dǎo)致計(jì)算通過汗液蒸發(fā)產(chǎn)生的火用損偏小.當(dāng)室內(nèi)操作溫度大于19 ℃時(shí)，隨著室內(nèi)操作溫度的增大，Shukuya推導(dǎo)的計(jì)算式計(jì)算的人體火用損值基本保持不變（如圖2所示），這是不合理的.因?yàn)殡S著室內(nèi)操作溫度的升高，人體出汗將增多，從而導(dǎo)致人體火用損的增大.

由圖2和圖3可知，由作者推導(dǎo)的人體火用損計(jì)算式和Shukuya推導(dǎo)的人體火用損計(jì)算式所計(jì)算的人體火用損變化趨勢(shì)是一致的，均得到以下結(jié)論：室內(nèi)操作溫度等于19 ℃時(shí)人體火用損達(dá)到最小.該結(jié)論是在假設(shè)室內(nèi)空氣溫度與室內(nèi)平均輻射溫度相等前提下得到的，當(dāng)室內(nèi)空氣溫度與室內(nèi)平均輻射溫度不相等時(shí)，此結(jié)論是否同樣適用，需要進(jìn)一步分析.人體火用損與室內(nèi)空氣溫度和室內(nèi)平均輻射溫度的關(guān)系如圖4所示.

室內(nèi)操作溫度/℃

由圖4可知，當(dāng)室內(nèi)空氣溫度和室內(nèi)平均輻射溫度的加權(quán)平均值為19 ℃時(shí)，只要保證室內(nèi)空氣溫度為18～26 ℃和平均輻射溫度為12～20 ℃，此時(shí)人體火用損均能達(dá)到最小值（如圖4中虛線所示），即室內(nèi)空氣溫度為18～26 ℃和室內(nèi)平均輻射溫度為12～20 ℃時(shí)，室內(nèi)操作溫度為19 ℃均能使人體火用損達(dá)到最小值.

室內(nèi)操作溫度/℃

3室內(nèi)熱環(huán)境參數(shù)對(duì)人體火用損的影響

為了定量分析室內(nèi)熱環(huán)境參數(shù)對(duì)人體火用損的影響，仍以冬季典型辦公房間為研究對(duì)象.室內(nèi)熱環(huán)境參數(shù)包括室內(nèi)空氣溫度、平均輻射溫度、空氣相對(duì)濕度及空氣速度＼[18＼].由于冬季供暖房間中室內(nèi)空氣速度變化范圍較小，以下僅分析室內(nèi)空氣溫度（ta）、室內(nèi)平均輻射溫度（tr）和室內(nèi)空氣相對(duì)濕度（hum）對(duì)人體火用損的影響.

1）室內(nèi)空氣溫度對(duì)人體火用損的影響.室內(nèi)空氣溫度對(duì)人體火用損的影響如圖5及圖6所示.

由圖5可知，當(dāng)室內(nèi)平均輻射溫度為20 ℃及空氣相對(duì)濕度為10%～50%時(shí)，人體火用損隨著室內(nèi)空氣溫度的增大先減小后增大，并在某一室內(nèi)空氣溫度時(shí)達(dá)到最小.這主要是由于隨著室內(nèi)空氣溫度從10 ℃變化到30 ℃時(shí)，出汗的增多導(dǎo)致通過汗液蒸發(fā)產(chǎn)生的人體火用損不斷增大，同時(shí)通過呼吸及人體皮膚與室內(nèi)熱環(huán)境之間對(duì)流輻射熱交換產(chǎn)生的人體火用損不斷減小，當(dāng)室內(nèi)空氣溫度等于某一值時(shí)，兩者的和達(dá)到最小.

由圖6可知，當(dāng)室內(nèi)空氣相對(duì)濕度為30%及室內(nèi)平均輻射溫度為10～20 ℃時(shí)，人體火用損隨著室內(nèi)空氣溫度的增大先減小后增大，并在某一室內(nèi)空氣溫度處達(dá)到最小.而當(dāng)室內(nèi)空氣相對(duì)濕度為30%及室內(nèi)平均輻射溫度為30 ℃時(shí)，人體火用損隨著室內(nèi)空氣溫度的增大卻先增大后減小，與室內(nèi)平均輻射溫度為10～20 ℃時(shí)人體火用損變化曲線相反.這主要是由于當(dāng)室內(nèi)平均輻射溫度為30 ℃時(shí)，隨著室內(nèi)空氣溫度的增大，人體將大量出汗從而導(dǎo)致人體火用損增大較多.

由圖7可知，當(dāng)室內(nèi)空氣溫度為20 ℃及空氣相對(duì)濕度為10%～50%時(shí)，人體火用損隨著室內(nèi)平均輻射溫度的增大先減小后增大，并在某一室內(nèi)平均輻射溫度時(shí)達(dá)到最小.這主要是由于隨著室內(nèi)平均輻射溫度從10 ℃變化到30 ℃時(shí)，出汗的增多導(dǎo)致通過汗液蒸發(fā)產(chǎn)生的人體火用損不斷增大，同時(shí)通過呼吸及人體皮膚與室內(nèi)熱環(huán)境之間對(duì)流輻射熱交換產(chǎn)生的人體火用損不斷減小，當(dāng)室內(nèi)平均輻射溫度等于某一值時(shí)，兩者的和達(dá)到最小.

由圖8可知，當(dāng)室內(nèi)空氣相對(duì)濕度等于30%及空氣溫度為10～30 ℃時(shí)，人體火用損隨著室內(nèi)平均輻射溫度的增大也先減小后增大，這主要是由于通過汗液蒸發(fā)產(chǎn)生的人體火用損和通過呼吸及人體皮膚與室內(nèi)熱環(huán)境之間對(duì)流輻射熱交換產(chǎn)生的人體火用損隨室內(nèi)平均輻射溫度變化而變化的程度不同.

室內(nèi)平均輻射溫度/℃

圖8hum=30%時(shí)人體火用損

與室內(nèi)平均輻射溫度的關(guān)系

Fig.8Relation between human body exergy consumption

and indoor mean radiant temperature when hum=30%

3）室內(nèi)空氣相對(duì)濕度對(duì)人體火用損的影響.室內(nèi)空氣相對(duì)濕度對(duì)人體火用損的影響如圖9及圖10所示.

室內(nèi)空氣相對(duì)濕度/%

圖9ta=20 ℃時(shí)人體火用損

與室內(nèi)相對(duì)濕度的關(guān)系

Fig.9Relation between human body exergy consumption

and indoor air relative humidity when ta=20 ℃

由圖9可知，當(dāng)室內(nèi)空氣溫度等于20 ℃及平均輻射溫度為10～30 ℃時(shí)，人體火用損隨著空氣相對(duì)濕度的增大而減小.當(dāng)室內(nèi)平均輻射溫度小于20 ℃時(shí)，人體火用損隨著室內(nèi)空氣相對(duì)濕度的增大而基本保持不變，此時(shí)空氣相對(duì)濕度對(duì)人體火用損影響較小.但當(dāng)平均輻射溫度大于30 ℃時(shí)，人體火用損隨著室內(nèi)空氣相對(duì)濕度的增大而減小較多，此時(shí)空氣相對(duì)濕度對(duì)人體火用損影響較大.這主要是由于當(dāng)室內(nèi)空氣溫度為20 ℃及室內(nèi)平均輻射溫度小于20 ℃時(shí)，人體處于熱舒適及偏冷環(huán)境中，此時(shí)隨著室內(nèi)空氣相對(duì)濕度的增大，通過汗液蒸發(fā)、呼吸及人體皮膚與室內(nèi)熱環(huán)境之間對(duì)流輻射熱交換產(chǎn)生的人體火用損基本保持不變.但當(dāng)室內(nèi)空氣溫度等于20 ℃及室內(nèi)平均輻射溫度大于30 ℃時(shí)，人體處于偏熱環(huán)境中，此時(shí)隨著室內(nèi)空氣相對(duì)濕度的增大，抑制了人體出汗量，并導(dǎo)致人體通過汗液蒸發(fā)及呼吸產(chǎn)生的人體火用損減小.

室內(nèi)空氣相對(duì)濕度/%

圖10tr=20 ℃時(shí)人體火用損

與室內(nèi)空氣相對(duì)濕度的關(guān)系

Fig.10Relation between human body exergy consumption

and indoor air relative humidity when tr=20 ℃

由圖10可知，當(dāng)室內(nèi)平均輻射溫度等于20 ℃及空氣溫度為10～30 ℃時(shí)，人體火用損隨著室內(nèi)空氣相對(duì)濕度的增大而減小.但當(dāng)室內(nèi)空氣溫度小于20 ℃時(shí)，人體火用損隨著室內(nèi)空氣相對(duì)濕度的增大而基本保持不變，此時(shí)空氣相對(duì)濕度對(duì)人體火用損影響較小.但當(dāng)室內(nèi)空氣溫度大于30 ℃時(shí)，人體火用損隨著室內(nèi)空氣相對(duì)濕度的增大而減小較多，此時(shí)空氣相對(duì)濕度對(duì)人體火用損影響較大，原因如上所述.

因此，當(dāng)空氣相對(duì)濕度為10%～50%時(shí)，室內(nèi)空氣溫度和室內(nèi)平均輻射溫度的變化對(duì)人體火用損影響較大；而當(dāng)室內(nèi)空氣溫度和室內(nèi)平均輻射溫度均小于20 ℃時(shí)，室內(nèi)空氣相對(duì)濕度的變化對(duì)人體火用損影響較小.

4 結(jié)論

本文從熱力學(xué)角度提出了人體火用及人體火用損的定義，確定了人體火用損計(jì)算的環(huán)境參數(shù)基準(zhǔn)點(diǎn)，然后通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)人體火用損在室內(nèi)操作溫度為19 ℃時(shí)達(dá)到最小.最后定量分析了室內(nèi)熱環(huán)境參數(shù)對(duì)人體火用損的影響，發(fā)現(xiàn)室內(nèi)空氣溫度和室內(nèi)平均輻射溫度的變化對(duì)人體火用損影響較大，而室內(nèi)空氣相對(duì)濕度的變化對(duì)人體火用損影響較小.

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