理论教育 人体热交换与平衡的关键

人体热交换与平衡的关键

时间:2023-11-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:人的体温一般波动很小,为了维持生命,人体要经常对36.5℃的目标值进行自动调节。人体通过新陈代谢不断地从摄取的食物中制造能量,这些能量除用于生理活动和肌肉做功外,其余均转换为热能。人要保持体温,体内的产热量应与对环境的散热量及吸热量平衡。人体单位时间辐射热交换量,取决于热辐射的强度与面积、服装热阻值与反射率、平均环境温度和皮肤温度等。

人体热交换与平衡的关键

人的体温一般波动很小,为了维持生命,人体要经常对36.5℃的目标值进行自动调节。人体通过新陈代谢不断地从摄取的食物中制造能量,这些能量除用于生理活动和肌肉做功外,其余均转换为热能。人要保持体温,体内的产热量应与对环境的散热量及吸热量平衡。如果达不到这种平衡,则要随着散热量小于或大于产热量的变化,体温上升或下降,使人感到不舒服,甚至生病。人体的热平衡方程式为:

S=M-W-H

式中,S表示人体单位时间贮热量;M表示人体单位时间能量代谢量;W表示人体单位时间所做的功;H表示人体单位时间向体外散发的热量。

当M>W+H时,人感到热;当M<W+H时,人感到冷;当M=W+H时,人处于热平衡状态,此时,人体皮肤温度在36.5℃左右,人感到舒适。

人体单位时间向外散发的热量取决于人体的四种散热方式,即辐射、对流、蒸发和传导热交换。(www.daowen.com)

人体单位时间辐射热交换量,取决于热辐射的强度与面积、服装热阻值与反射率、平均环境温度和皮肤温度等。

人体单位时间对流热交换量,取决于气流速度、皮肤表面积、对流传热系数、服装热阻值、气温及皮肤温度等。

人体单位时间蒸发热交换量,取决于皮肤表面积、服装热阻值、蒸发散热系数及相对湿度等。蒸发散热主要是指从皮肤表面出汗和由肺部排出水分的蒸发作用带走热量。在热环境中,增加气流速度、降低湿度,可加快汗水蒸发,达到散热目的。

人体单位时间传导热交换量取决于皮肤与物体温差和接触面积的大小及传导系数。不知不觉的散热可能对人体产生有害影响,因此,需要用适当的材料构成人与物接触点(桌面、椅面、控制器、地板等)。

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