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室內空氣環(huán)境與人體舒適性的深度探討

更新時間:2025-02-17 點擊量:140

室內空氣環(huán)境,作為人們日常生活和工作中不可少的一部分,其質量直接關系到人體的健康與舒適性。空氣溫度、濕度、流速及清潔度,這四個因素共同構成了室內空氣環(huán)境的基本框架。而在研究人體熱舒適時,表面平均輻射溫度替代了清潔度,形成了熱環(huán)境的概念。盡管空氣環(huán)境和熱環(huán)境在某些方面存在差異,但它們在影響人體舒適性方面具有共性,因此本文在探討時將兩者視為一個整體。

熱環(huán)境各因素對人體影響的研究已歷經(jīng)大半個世紀,其間產生了諸如ASHRAE55-74和ISO-7730等一系列國際標準。這些標準均基于穩(wěn)態(tài)熱環(huán)境,以人體的主觀熱感覺處于中性為基準,界定了舒適的熱環(huán)境條件。這些研究成果為舒適性熱環(huán)境設計提供了堅實的理論依據(jù)。


室內空氣環(huán)境與人體舒適性的深度探討


然而,長期實踐結果表明,人工維持的中性熱舒適環(huán)境并非盡善盡美。人體長期處于這種穩(wěn)態(tài)熱環(huán)境中,可能會產生“空調適應不全癥",表現(xiàn)為神經(jīng)功能紊亂、適應能力下降等癥狀。同時,由于室內外溫差較大,人們還容易患上感冒或中暑。此外,大量合成材料的使用、密封性良好的門窗以及節(jié)能措施導致的新風量不足,使得室內空氣品質惡化,出現(xiàn)了所謂的“病態(tài)建筑綜合癥"。



面對這些問題,對空氣調節(jié)的挑戰(zhàn)已不再局限于維持何種熱環(huán)境參數(shù)、采用何種工作模式及如何節(jié)省能量消費,而是擴大到了空氣調節(jié)在維持空氣環(huán)境清潔度方面的作用。因此,如何在減少能耗和環(huán)境污染的條件下,提供健康、舒適、可承受的居住和工作環(huán)境,成為了人們關注的焦點。



近年來,空調技術取得了一系列新進展。在歐洲一些國家,傳統(tǒng)的“上送下回"氣流分布方式被“置換式"所取代,新型徑向送風的“矢流式"送風口也應運而生。這種氣流分布方式使送入房間的空氣首先進入工作區(qū),在房間的豎向形成一定的溫度梯度,從而在保證工作區(qū)空氣新鮮度和節(jié)能方面均表現(xiàn)出明顯的優(yōu)點。而在另一些國家,則興起了“工位調節(jié)"的方式,強調個人舒適要求的可實現(xiàn)性。這些新技術的應用,不僅提高了送風的有效性,還為人們提供了更加個性化的舒適環(huán)境。


然而,隨著人們對室內空氣品質的關注日益增加,動態(tài)空氣環(huán)境的調節(jié)策略逐漸成為研究的熱點。所謂動態(tài)空氣環(huán)境,是指空調系統(tǒng)所維持的某個或某幾個空氣環(huán)境參數(shù)不是穩(wěn)定不變的,而是隨時間變化的。通過對空氣環(huán)境和熱環(huán)境各參數(shù)的分析可知,空氣溫度和空氣流速是易變的且易于控制的。因此,通過合理調節(jié)這兩個參數(shù),可以實現(xiàn)動態(tài)空氣環(huán)境,從而提高人體的舒適性。




實驗研究表明,在動態(tài)空氣環(huán)境下,人體熱反應具有一定的特點。當空氣溫度發(fā)生突變時,人體熱感覺會呈現(xiàn)逐漸升高或迅速降低的過程。而在溫度波動和周期性風作用下,人體的實際熱感覺與預測的穩(wěn)態(tài)平均熱感覺之間存在一定的差別。這些現(xiàn)象說明,實現(xiàn)環(huán)境溫度的動態(tài)化會帶來一定的“熱環(huán)境效益"。同時,實驗還發(fā)現(xiàn),在一定范圍內變化空氣溫度和風速,人體是可以接受的,并不會出現(xiàn)不適的反應。


綜上所述,室內空氣環(huán)境與人體舒適性密切相關。為了提供健康、舒適、可承受的居住和工作環(huán)境,我們需要不斷探索新的空調技術和動態(tài)空氣環(huán)境的調節(jié)策略。同時,我們還應該關注室內空氣品質的問題,采取有效措施減少污染物排放和提高新風量。只有這樣,我們才能真正實現(xiàn)室內空氣環(huán)境的優(yōu)化和人體舒適性的提升。