建筑设计对人体热舒适度的影响
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摘 要：通过分析环境对人体热舒适度的影响因素，探讨了如何根据不同地区的气候特征，采用适宜的建筑设计手段及空气调节方式来改善室内空气质量，达到人体热舒适水平。
关键词：热舒适；建筑气候；建筑设计
中图分类号：TB
文献标识码：A
文章编号：1672-3198（2015）25-0283-01
1 引言
人体热舒适度的实质是，人体与外界环境件通过物质和能力的交换与反馈，通过神经系统与下丘脑调节中枢的控制与体温调节，对客观环境做出的主观判断，从而影响到心理上的一系列活动。热舒适是衡量热环境的动态过程，是建筑环境中有关辐射、气温及气流速度综合作用的结果。对热舒适度的影响主要有以下几方面。
2 热舒适的影响因素
2.1 空气温度
房间内的空气温度直接决定了人体与周围环境的热平衡。房间的空气温度是综合房间内的得热失热情况、通风、围护结构内表面温度的热平衡后所决定的。人体的对环境的主观感觉可分为7级：冷、较凉、凉、舒适、暖、较热、热。
2.2 平均辐射温度
平均辐射温度取决于周围环境的温度，是室内与人体辐射换热的各表面温度间的平均值。
2.3 气流速度
气流速度是影响热舒适的重要指标，同时也会影响平均辐射温度。气流速度不仅影响人体的对流换热情况，同时也影响着蒸发对体表排汗的散热效率。
2.4 环境湿度
湿度不仅影响人体散热情况，同时也影响室内空气品质。空气湿度的高低会影响人体汗液的分泌，影响皮肤在环境中的蒸发损失。热感觉仅在湿度低的时候能衡量热舒适情况，当湿度过高时，仅靠热感觉无法说明热舒适情况。
不同的建筑功能及环境会影响人对热舒适指标的评价。
我国通常习惯，把连续5天日平均温度大于22℃作为夏，小于10℃作为冬来区分四季，除了两广中南部、东北北部、南海诸岛、青藏高原海拔4500米以上地区、包括昆明地区以外，我国大部分地域是冬冷夏热、四季分明的气候。
一年中的冬季与夏季均会对人体热舒适产生不利影响，在建筑气候设计时，必须同时考虑冬夏季的影响，协调统一两季在设计中的矛盾。因此，我们通过综合考虑冬季与夏季特征论述建筑气候设计原则。
3 不同地域气候特征
3.1 保温隔热性气候区
保温隔热气候区主要包括东北、华北、西北地区；这些地区以冬季寒冷为主要的气候特征，夏季短促而温凉，一般只有一个月到一个半月。日照丰富，太阳辐射强烈。
由于这些地区以冬季的严寒气候为主导气候，建筑设计时应首先满足防寒、保温要求。设计应以冬季加强建筑保温和争取太阳能保温为主。在建筑体型设计时，在相同容积下，最小的外表面形体，加强建筑物密闭性等防寒设计，并适当考虑夏季的被动式降温设计策略。其主要的设计原则如下：
优先考虑的冬季设计：
（1）保持室内热量减少冷风渗透。
（2）充分利用太阳能。
（3）考虑防风设计。
其次考虑的夏季设计：
（1）充分利用自然通风。
（2）考虑利用蒸发冷却降温。
（3）利用隔热设计。
（4）控制太阳辐射。
（5）考虑建筑蓄热。
该区的建筑应遵循“保温优先、争取日照”的设计策略，以选择保温优良、蓄热性能好的厚重型结构为适宜该气候的设计方案。
3.2 太阳能采暖建筑气候区
昆明为该气候区代表城市。该区包括云南大理；贵州、四川西南部；西藏南部。这类地区气候特征表现为冬温夏凉，气温年较差偏小，日照较小，日较差偏大，太阳辐射强烈。
在建筑设计时，只需考虑冬季的采暖设计，大部分时间可以通过使用被动式太阳能达到采暖要求。由此，其主要气候设计原则概括为：
（1）对太阳能充分利用。
（2）强化建筑保温设计。
（3）防止夏季太阳辐射。
该地区的建筑应表现为，有足够蓄热和保温能力
的维护结构，争取最大限度的太阳辐射，在夏季只适当考虑采用自然通风措施，设计时避免由于冬季的太阳能设计影响夏季室内温度过热。
3.3 隔热与遮阳、通风兼顾型气候区
该区主要包括我国的中东部地区，代表城市为西安、南京、成都、上海、南昌、武汉。该地区夏季闷热、冬季寒冷。气温年较差较大。
该区建筑气候设计在综合考虑夏季湿润及冬季寒冷的气候特征后，分析权衡后得到，在建筑设计时应首先考虑冬季保温设计，再来考虑夏季的遮阳、隔热及通风措施。主要的建筑设计原则有：
（1）关注建筑保温综合设计。
（2）控制夏季太阳辐射。
（3）注意夏季隔热设计。
（4）充分利用夏季自然通风。
（5）争取最多的冬季太阳辐射。
综上所述，该地区的建筑设计策略要综合考虑隔热、自然通风、遮阳及被动式太阳能设计因素。
3.4 通风遮阳型建筑气候区
该地区夏长无冬，温度高、湿气重，气温日较差和年较差较小。雨量充沛，多台风和热带风暴。太阳辐射强，太阳高度角高。该气候区包括台湾，福建南部、海南全省，广东和广西大部分及云南南部。
在建筑设计时，以遮阳通风为主要建筑设计原则。包括：
（1）防止夏季太阳辐射。
（2）隔热设计。
（3）充分使用自然通风。
（4）避免所有加湿手段。
该区必须通过使用自然通风、隔热和遮阳等被动式设计结合使用空调来调节室内热环境使其处于热舒适范围。
在研究建筑气候设计要素与室内环境和人体热舒适情况间关系时，建筑设计更需要结合地形、城市规划、街道情况、城市风向、污染物排放等大环境综合考虑。应系统的分析社会大环境，它是结合了人体行为及心理特征的综合概念。将建筑设计与满足使用者的个性与环境互相协调，才是增强舒适性的前提。
参考文献
[1]杨柳.建筑气候学[M].北京：中国建筑工业出版社，2010.
[2]刘育东.建筑的涵意[M].北京：百花文艺出版社，2006.
[3]刘加平.城市环境物理[M].北京：中国建筑工业出版社，2011.
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