清华教授论文解读:到底什么样的室内空间才是舒适和健康的?

发布于 2021-09-02 18:44

你知道第一台空调是什么时候诞生的吗?

是1902年!

你一定会发自内心的感谢这个人:

空调发明者:Willis Haviland Carrier

图片来源:www.syracuse.com

这可真是一个伟大的发明!


120年过去了,我们到底需要什么样的室内热湿环境?
工头罗为您解读清华大学建筑学院朱颖心教授论文。


图片来源:清华大学建筑学院官网

朱颖心:工学博士,现任清华大学教授,建筑学院副院长、建筑技术科学系主任、清华大学生态规划与绿色建筑教育部重点实验室副主任、清华大学建筑节能研究中心副主任、北京市高等学校教学名师、建筑环境与设备工程专业国家级教学团队负责人。
首先,人“是一种高度复杂恒温动物。人体的生理机能要求体温必须维持近似恒定才能保证人体的各项功能正常,所以人体的生理反应总是尽量维持人体重要器官的温度相对稳定。”

图片来源:asianews.press


“近似恒定”、“相对稳定”,就是说在一个小范围内波动是可以的,这是常识,而我们要讨论的问题是:
绝对恒定可以吗?稳定不变的环境是更舒适更健康还是不舒适不健康呢?

问题一:

稳定的环境能否带来真正的“舒适”?

首先我们要正确认识“舒适”的概念:
“舒适是一种暂时的愉快,是伴随着不舒适的消除而产生的,当人体一直处于不冷不热的稳定状态时是感觉不到“舒适”的。”比如说盛夏在室外热出一身汗的人用较凉的水洗澡时会感到很舒服,但他当时实际的感觉应该是“凉快”而不是不冷不热”

另外“舒适”又经常与预期有关 :当你可以控制环境时,你的可接受范围会变大,而当你不能控制时,可接受范围会变小。实验表明,这种控制即使没有实际效果,也会影响心理满意度

现在广泛应用的用于衡量环境冷热的指标PMV(预测平均评价),这是一个集空气温度、湿度、平均辐射温度、风速、服装热阻和人体代谢率综合计算得出的指标,其值范围是-3 ~ 0 ~ +3,其中0表示不冷不热(即“热中性”或简称“中性”),负值为冷,正值为热,绝对值越大偏离热中性就越多。国际标准组织、美国室内环境标准、欧洲标准均把PMV=0作为追求的目标,认为是最舒适的,并根据其偏差的大小把室内环境分成A、B、C三级,PMV浮动幅度越小的室内环境被定为级别越高,被认为是更好的环境。

但是另有研究对A、B、C三个环境级别来设计运行的建筑中人员的满意度数据进行了归纳,发现这些满意度数据并没有差别,均与C级建筑的预测与实际满意度处于同等水平。
所以:投资远高于B、C级建筑的稳定环境的A级建筑,并没有获得更高的满意度。
还有,不同地区的人,对环境的接受程度也是不一样的,北方人比南方人更耐寒,南方人比北方人更耐热。我在法国Strasbourg的房东,室外28℃的时候就觉得热的不行,而我这个在三亚上了四年大学的湖北人,觉得非常舒服。
综上,如PMV所追求的恒定环境,并不是人这个有机体所需要的舒适环境。

问题二:

恒定的环境是健康的吗?

“2000年 及2001年 夏 季,中国疾病预防控制中心对华东地区人群进行了“使用空调对健康影响”的流行病学调查,发现包括神经和精神类不适感、消化系统类不适感、呼吸系统类不适感、皮肤黏膜类不适感在内的12类人体常见不适感,在空调人群中的发生率均高于非空调人群,且特别明显地表现在暑期“伤风/咳嗽/流鼻涕”的发病率上 ;使用空调的人群对热的耐受力较不使用空调的人群要差 ;缺乏热适应经历的人群在注意力、反应速度、视觉记忆和抽象思维方面均表现较差。”
大白话就是:总是吹空调会变笨!
荷兰的一位热生理学教授研究了偏冷或者偏热环境对人体健康的影响。他把人放到14 ~ 15℃的偏冷环境中每天暴露6个小时,共训练10天,人体内残余的棕色脂肪就会被激活,代谢率提高10 ~ 20%,热感觉得到显著改善。
这个“棕色脂肪”可不得了,它可以分解引发肥胖的白色脂肪,促进新陈代谢,防止肥胖
还有还有
这位教授对2型糖尿病人受试者进行相同的冷暴露实验,发现其体内的胰岛素敏感性也得到了显著提高,从而有助于治疗糖尿病
“2013年8月,《美国科学院院报》发表了一篇关于淮河两岸供暖区与非供暖区人群健康的调查,由北京大学、清华大学、美国麻省理工学院等多国学者联合撰写。因为中国长期以来采取了以淮河来划分采暖区的政策,所以他们选取淮河南、北两岸150公里以内地区的人群作为调查对象。这些人群所处的气候、文化、教育、饮食、习俗、建筑、衣着等条件均类似,唯一区别是北岸有集中供暖,而南岸只有居民独户自采暖。调查结果发现南岸居民的预期平均寿命比北岸居民要长5年左右!”
答案揭晓:
“恒定的、无刺激的极致热环境对人体来说是不健康的,会导致人体多项功能的退化,也不可能真正为人们带来有愉悦感的舒适。”
“因此我们营造室内环境的目标,不应该再是追求极致的“舒适”,而应该是追求有变化的“可接受”,这样才能达到既有益于维持人体的健康,同时又能降低资源和能源消耗的目的,使得人类的世界可持续发展下去。”
参考文献:
朱颖心:
《如何营造健康舒适的建筑热环境——建筑环境与人体舒适及健康关系的探索》
热舒适的“度”,多少算合适?

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