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谈谈冬寒与保暖

发布时间:2019-12-25 16:06来源: 未知
冬季的一个最大的特点就是冷。对于温血动物的人类说来,关键在于如何维持正常的体温,保证生理活动的运行。人体内部的温度约为37℃,如果下降到31℃—32℃,就严重影响生理机能,可能出现意志不清等征兆,如果下降到26℃,就已危及生命。但是,人体有抵御寒冷的生理机能,空气的热传导能力很低,所以在裸体条件下,在30℃的环境温度时,理论上仍然是很舒适的,即使环境气温下降到6℃,也能维持生理活动。
 
  为了研究人体对冷暖变化的适应能力,研究人员把人体因为新陈代谢的作用所产生的热量作为计量单位,叫作1MET。这个热量相当于一个人在静止的情况下,保持皮肤温度在33℃,体感舒适时人体所放出的热量。很显然,如果环境温度过于寒冷,人体放出的热量就要增加。
 
  据研究,环境温度每下降8℃,就需要新陈代谢的产热速度增加一倍,才能保持热量收支平衡。据估计,对青年人说来,如果每小时每平方米的体表面积散失的热量超过125焦耳,就会感觉不适,如果超过840焦耳,暴露在外的皮肤就会很快冻结。这是一个危险的信号,它的耗热能力相当于风速每秒12米情况下的-7℃,或每秒6米时的-15℃,或每秒1米时的-40℃。
 
  为此,人们就要采取各种措施,减慢人体的散温速度。其中一个重要方法就是用衣服阻挡人体与外界的热量交换。初步估计,当人体置身于室温21℃,风力小于每分钟3米,相对湿度为50%时,所着衣服能够减少1MET的热量交流量,即衣服的保暖指数为1。当环境气温为20℃时,人们需要穿薄毛衣,保暖指数约为1,而环境气温为10℃时就需要穿薄棉衣,保暖指数大致为2。环境指数为0℃时就需要穿棉大衣,保暖指数为3。厚达1英寸的皮衣可以有4单位的保暖系数。
 
  然而冬季的冷也是十分复杂的现象。大家知道,冬季的温度随着纬度的变化是十分强烈的。在我国最北的漠河,1月份的平均气温达到-30℃,而最南的三亚则为20℃,相差达50℃之多。这对于旅游与出差说来,感受是深刻的。
 
  如果1月中旬从北京往南去三亚,在北京时还是天寒地冻的三九天,外出必须穿上暖和的大衣,保暖指数为3,但到了广州,厚厚的大衣就只好退役,穿上保暖指数为2的毛衣就行了。如果要去三亚,毛衣也有必要留在海口。三亚天气犹如初夏,穿件短袖衬衫也就够了。这里根本没有保暖的必要。如果往北去哈尔滨看冰灯,毛衣,羽绒衣,再加皮大衣也仍然感到寒风刺肤,这时的保暖指数至少必须在4以上了。
 
  上面指的都是静止的空气里的情况,如果在风里,人们就会感觉更加寒冷。这时除了温度外,还必须考虑风的速度。在同样的温度时,因为风速不同,人们感受的寒冷也就不同,这就是感觉温度。温度为0℃时有每秒6米的风速,人们感觉的寒冷为-10℃。军方确认,感觉温度在-30℃以上时,只要有很好的衣着是不会发生生命危险的。
 
  另外,由于水的传热能力很强,所以在潮湿的地方感觉格外寒冷,很多人的风湿病就是在冷湿的气候条件下产生的。保持衣服的干燥是冬季保暖的重要措施,在南方,人们有晒被子的习惯,这是有利于保健的。如果人们掉进水中,20℃的水温就难以忍受。在一般情况下,水温低于20℃就很少有人游泳了。当然,有些参加冬泳的人,他们都经过长期的锻炼,而且在冬季气温虽然降至零下很多度,但水温仍在0℃左右。
 
  房屋是极为重要的保暖设施,冬天在中纬度以上的地区每年取暖都要消耗大量能源,为的是提高室温,使之适于人们的生活与工作。取暖的能源消耗量与房屋的结构有着密切的关系。砖结构房屋比木板房显然要暖和得多,因为砖墙既难透风,又有较厚的墙体,有很好的保暖性能。特别是当寒潮到来时天寒风急,砖墙相对木板房的保暖性能更具优势。长江以南地区在砖房里过冬,一般就可以了。
 
  但是,在江北,特别是华北、东北、西北,取暖就成为必不可少的了。大家都知道,北方的民房矮小,坐北朝南,墙厚窗大,就是为了保暖与多吸收阳光有关。黄土高原的窑洞是冬暖夏凉的民居形式,如果采用现代的加固与防水技术,仍然是很有开发前景的。在城市里虽然窑洞的形式并不合用,但它的某些原理是可以利用的。我国北方农村一般都用烧饭的余热暖睡炕,既可节能,又能取暖。这种一能多用的原理在现代也是很有价值的。
 
  近年来,太阳能温室的原理用在房屋的结构上,可以大量降低取暖的能耗。1986年黑龙江省绥化市宝山镇的一所小学改建成了太阳房。当室外温度降至-20℃时,这里不用取暖,室温也保持在10℃—15℃。这就可以极大地缩短取暖时间和降低取暖的强度,节省了能源。太阳房的技术并不复杂,关键在于北墙挡风保温,南墙大开窗,砖墙涂成黑色,外面又加一层玻璃。这样既能使更多的阳光进入屋内,又能防止屋内的热量损失。国外对太阳房也很重视,取得了成功