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供暖产生与人体散失的热量必须达到平衡

2020-09-09 14:41:53浏览:1530评论:0来源:网络   

供暖与健康人体能够产生热量,产生热量的多少依人活动的程度而定,为了生存,产生的热量和人体热量损失必须达到平衡状态。当人体产生的热量多于热量损失时,人体的温度就会升高,同样地,当热量损失时,人体的温度就会下降,如果这两种不平衡状态比较严重的话,前者会发生热紧张,后者会引起体温过低,医学实践证明这两种极限情况对人类生命都有致命的影响。 

    人体热量散失到环境中的过程可分为以下几个方面: 

    (1)人体表面或衣服对环境的导热散失; 

    (2)人体表面或衣服对环境的导热散失; 

    (3)人体表面或衣服表面对环境的辐射散失; 

    (4)呼吸引起的热散失; 

    (5)汗液蒸发引起的热散失。 

    人体热量的平衡过程会在不知不觉中通过血管的收缩和膨胀,呼吸频率的变化,汗液蒸发率来控制以上热量散失的各个方面。另一方面,人们可以通过减少或增加衣服或改变衣服的保温性质进行有意的调节。     

    一、热舒适温度 

    热舒适是居住者对室内热环境满意程度的一项重要指标,也是居住者对住宅的主要求。一定的热环境参数对人体的作用,是通过两者之间的热湿交换来影响人体的生理参数,进而产生不同的热感觉。由于对热的感觉因人而异,即使在相同的热环境条件下,也不可能使每个人都感到满意。人们对热的接受程度与人体新陈代谢产热量,人体与外界环境的传热及由此造成的生理调整和体温有关,人体与外界环境的传热受气候因素(如空气温度、相对湿度、人与环境间的热辐射、气流运动)以及个人因素(如活动程度、衣着状况、在房间内的位置及处状态(姿势))等的影响。其中,人在房间内的位置及所处状态被作为一个因素考虑是由于无论是透过窗玻璃被人体所吸收的太阳直射辐射,还是人体与住宅结构内表面间的辐射,都随人在房间内的位置及姿势的变化而发生相应的变化。 

    随着人们生活水平的提高,对热舒适的要求也相应提高。全国各大城市居民使用集中供热的人数逐年增加,一方面,大量的热量能被用于住宅的供热和空调,就是为了保证居住者热舒适的同时提高居住者的工作效率。但随之而来的是较高的能源消费成本和人们对室内空气环境的抱怨。因此降低成本和节约能源的要求又迫使设计师们力求以最小的能耗来满足人体的舒适感。 

    二、冷与潮湿的危害 

    舒适的温度是人类良好生存环境的基本要求,但在很多种情况下,舒适的温度往往难以达到。 

    又冷又潮湿的住房,不仅不适合居住,易于损坏和腐烂,而且对居住者的身心健康造成极大的危害。呼吸道、心脏和过敏反应等问题大多与又冷又潮湿的居住条件相关。特别对于年龄较大的老人、年龄较小的孩子、丧失劳动力的人等相对弱势的群体更是如此。 

    为了找到一个衡量住房是否“湿暖”或“暖和”的定量尺度,有必要寻求一个能够考虑了各种不同的房间类型,期望达到的,整个住房的平均舒适温度。并且更经济的“暖和”运行费用,结合设计温度标准,得到以下的计算结果: 

    ●厨房和卧室每天保持13h21˚C的温度;


    ●晚上,卧室保持16˚C以上可以避免呼吸道疾病; 

    ●其他没有人居住的房间,须保持14˚C以避免空气中的湿蒸汽产生冷凝,霉菌生长等。这样整个住宅内24h的平均温度大约维持在18˚C。 

    人们经常讨论和老年人相关的问题以及体温过低和其他由于寒冷引起的死亡问题。对体温过低和室外空气温度的统计研究表明:当外部温度达到其最低点时,体温过低在每年的第一季度(1月至3月)会出现较高的死亡率。除此外,人们还会关注又冷又潮湿的住房是否还会引起心血管以及呼吸系统方面的问题。 

    寒冷引起的体温过低以及其他的心脏疾病、心率低、支气管炎、肺炎等,和死亡在医学上存在的重要关系,这一结论已经有广泛的数据支持。其中体温过低被认为是潜在的死亡原因。统计表明:大多数的死亡发生在最冷的1月至3月。同时也有证据表明:最冷的1月至3月的死亡率的变化和温度有关,1988年~1990年的数据说明,在比较暖和的7˚C的室外温度下,死亡率明显降低。尽管体温过低引起的死亡被媒体重点进行报道,实际上只占所有寒冷引导起的死亡的1%。和一年中其他的季节相比,更多的由于寒冷引起死亡的普遍问题,发生在冬天,被称为极端冬天死亡马库斯1993年提供苏格兰的数据显示: 

    ●1958年~1962年的5年中有大约5577人死于极端冬天死亡,占42.1%; 

    ●1983年~1987年的5年中下降到3468人,占24.5%; 

    ●1976年~1987年的10年间,英国极端冬天死亡的人数一度从1976年的59000人下降到1987年的25000人。 

    同时,监测人们处于低温状态时的生理变化同样重要。柯林斯等人发现低温能引起心率和血压的变化。以下出示了中年人静止处于系列温度范围内4h的一些发现: 

    ●温度6˚C时,年轻人和老年人的血压都升高; 

    ●温度12˚C时,1h后老年人的血压升高,2h后继续升高,年轻人的血压没有升高; 

    ●温度15˚C时,年轻人和老年人的血压都没有升高。 

    除了血压的变化外,当环境温度为6˚C时,年轻人的体内温度下降了0.1˚C时,而老年人体内温度升高了0.3˚C;继续置于6˚C的环境中(每天4h,坚持7~10天),没有引起任何变化。对寒冷的反应,除了血压升高以外,血液的成分也发生了变化。对年轻人进行缓慢的表面降温,观察到血压和血液粘度同时升高,血小板和红细胞的数目也升高。这些变化的结果被认为是增加了动脉血栓形成的危险性,因为血小板和红细胞的数目的增加能促使血小板附着在血管壁上,并与粘度增大的血液结合在一起,能引起血凝结血块的形成。     

    三、湿度对健康的影响 

    湿度虽然不是供热考虑的指标,但供热时热量的传递会降低空气中的湿度,湿度降低会引起种种不适,因此供热的同时,也要考虑加湿,使室内保持45%~65%的相对湿度。流感、哮喘、过敏性皮炎、肺气肿等疾病的发生,是人们长期生活在湿度较低的环境中引发的人体免疫能力下降所致。据医学专家介绍,人体适宜的健康湿度(RH)为45%~65%,而北方冬季供暖期的室内湿度(RH)通常为15%,在这样干燥的环境下,人体就人有种种不适的感觉,人的呼吸系统的抵抗力下降,容易引发或者加得呼吸系统的疾病。另有研究结果也表明,在空气湿度(RH)低于40%的时期,鼻部和肺部呼吸道黏膜上的纤毛运动减缓,灰尘、细菌等容易附着在黏膜上,刺激喉部引发咳嗽,也容易发生呼吸道的其他疾病。另外,空气湿度低的时候,流感病毒和能引发感染的革兰氏阳性菌的繁殖速度加快,而且也容易附着空气中的灰尘扩散,引发疾病。还有过敏性皮炎、支气管哮喘、皮肤瘙痒不适等过敏疾病也都和空气干燥有关。

(责任编辑:晨水无尘  )
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