[科普中国]-风冷却指数

简介

在非常寒冷的气候中，影响人体热损失的主要因素是空气流速和空气温度。Siple和Passel于1945年把这两个因素综合成一个单一的指数，称为风冷却指数WCI，来表示在皮肤温度为33℃时某一皮肤表面的冷却速率。风冷却指数的单位为kcal/(m·h)。表1把风冷却指数与人体的生理效应联系起来。表中描述热感觉的词由Siple提出，适合于穿合适衣服的北极探险者，因此不能认为表中的“凉”与ASHRAE热感觉标度中的“凉”是一致的。1

|| ||

表1 风冷却指数与人体的生理效应

影响因素空气温度也就是气温，是表示空气冷热程度的物理量。空气中的热量主要来源于太阳辐射，太阳辐射到达地面后，一部分被反射，一部分被地面吸收，使地面增热；地面再通过辐射、传导和对流把热传给空气，这是空气中热量的主要来源。而太阳辐射直接被大气吸收的部分使空气增热的作用极小，只能使气温升高0.015～0.02℃。风速、风向是热环境的重要参数。是对流换热 及人体热舒适度必需的数据。建筑设计者应当考虑 所设计的房间的风的状况，并在实践中进行实测检 验和改善设计。测定风速的仪器有卡它温度计、热 电风速仪、叶轮风速仪、转杯风速仪等。

适用于冷环境的人体舒适度经验模型人体实际感受到的温度是皮肤表面的温度。在寒冷、有风的气候条件下, 由人体内部传递到皮肤表面的热量会被风迅速吹走, 因此, 皮肤感觉到的温度要比无风的时候更低。Siple和Passel对寒冷气候中空气流速和气温对人体热损失的影响产生了浓厚兴趣, 他们在南极地区将融雪水置于一个圆柱形的塑料容器中, 研究无蒸发、有遮蔽条件下的风冷却能力, 并于1945年提出了风寒指数WCI（ Wind Chill Index, 也称风冷却指数）, 风寒指数被定义为皮肤温度为33℃时皮肤表面的冷却速率。风寒指数及其后所衍生出的风寒等效温度得到了广泛应用, 但同时也遭到了一些批判, 如对暴露部位的皮肤温度考虑欠妥、没有考虑最长暴露时间及面部散热过程的复杂性等。2