為什么北方供暖而南方不供暖?
最近天氣越來越冷了,跟朋友們聚在一起經(jīng)常探討一個(gè)問題是:南方如果也像北方一樣,有集中供暖該多好啊,下面就跟隨小編一起去學(xué)習(xí)一下: 1. 首先我們?yōu)槭裁磿?huì)感覺到冷?
或許很多人會(huì)對(duì)這個(gè)問題嗤之以鼻,認(rèn)為它太簡單以至于不屑回答。冷的感覺來源于神經(jīng)對(duì)體表熱量流失的反應(yīng),而冷的程度取決于體表熱量流失的速度。 當(dāng)你的雙手浸泡過冷水以后,立即摸高于水溫的物體,會(huì)有一種溫暖的感覺,哪怕那個(gè)物體的溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于你的體溫。想必很多人都有過這樣的經(jīng)歷,也就是說,你的感覺并非那么“忠誠”地反應(yīng)外界的環(huán)境,偶爾也會(huì)“欺騙”你一下。冷熱反應(yīng)的是熱量的流向問題,而不是絕對(duì)溫度。你的溫暖錯(cuò)覺實(shí)際上來源于你的局部溫度(雙手)與物體的溫度差異,而不是你的體溫與氣溫的溫差。
2. 其次“冷”的程度是由溫度獨(dú)自決定的嗎 ? 在認(rèn)同了上文那個(gè)常識(shí)之后,很多人又會(huì)陷入到另外一個(gè)誤區(qū),感性地認(rèn)為人體直接接觸到的東西的溫度越低,我們就會(huì)感覺到越冷。 因?yàn)樵谒麄兛磥恚^大的溫差顯然會(huì)使得熱量流動(dòng)得更迅速,人體理所當(dāng)然會(huì)感到更冷。這種觀點(diǎn)是不完全準(zhǔn)確的,因?yàn)樵谌梭w表面積恒定的情況下,決定熱傳導(dǎo)速率q的還有兩個(gè)量,溫度梯度(溫差在法向量上的偏導(dǎo)),也就是外界溫度與我們?nèi)梭w溫度之間的差異大小,只是其中的一個(gè);還有一個(gè)是介質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)k。熱傳導(dǎo)速率與這兩個(gè)因子的乘積成正比。換句話說,就是導(dǎo)熱系數(shù)和溫度梯度在影響熱傳導(dǎo)速率時(shí)的地位是同等的。
3. 南方影響熱傳導(dǎo)速率的因素是什么?
大家在討論南北冬天的體感時(shí),提得最多的是南北濕度的差異,這說明他們已經(jīng)隱約感覺到濕度對(duì)體溫流失的影響。當(dāng)然,大部分人只是說出自己的感覺,或者只是根據(jù)自己多年的經(jīng)驗(yàn),憑直覺認(rèn)為是濕度影響了我們體溫的流失。現(xiàn)實(shí)情況正是如此,南方潮濕的空氣大大增加了南方空氣(應(yīng)該說所有物體)的導(dǎo)熱系數(shù)。那么潮濕空氣與干燥空氣的導(dǎo)熱系數(shù)有多大差異呢?水的導(dǎo)熱系數(shù)是0.5815W/m·K,而靜止空氣的導(dǎo)熱系數(shù)只有0.0233 W/m·K,相差二十多倍。南方的濕度大決不僅僅是水蒸氣含量大的問題。雖然不能說我們是直接生活在水里,但也差不多了,基本上衣物就沒有一件干爽的。這時(shí)候這些衣物的導(dǎo)熱性雖然無法與剛洗過沒擰干的衣服相比,但和那些剛從摔干桶里拿出來的衣服已經(jīng)沒有太大區(qū)別了。無論是空氣還是衣物,其導(dǎo)熱系數(shù),南方的絕對(duì)要比北方的大得多。
4. 氣溫和濕度,誰對(duì)體感溫度更有影響力?
雖然大多數(shù)人承認(rèn)濕度對(duì)體感溫度的影響,但也有北方人堅(jiān)持認(rèn)為,溫度是主導(dǎo)因素,他們的理由很直觀:湖南現(xiàn)在只有零下四度,再怎么冷也不可能把人體溫度降到零下五度;而北方已經(jīng)是零下十幾度了,人體溫度的下降空間顯然要大得多。
實(shí)際上,讓我們感覺到冷,根本就不要到那么低的溫度,當(dāng)體表溫度大約12度時(shí),80%就會(huì)感覺到很冷,其余的20%大多也會(huì)有冷的感覺。我們之所以在氣溫還是12度時(shí)不感到冷,只是因?yàn)槲覀兓蚨嗷蛏僮隽艘恍┓雷o(hù)罷了。也就是說,無論是湖南的零下四度(實(shí)際上湘北一帶的冬季平均溫度一般在四度左右),還是北方的零下十幾度,對(duì)于人體來說都已經(jīng)足夠低了。人體要不感到冷,就是要在周邊環(huán)境的各要素的影響下,將體表溫度維持在12度之上,甚至是舒適溫度25度以上。而氣溫和濕度只不過是阻止我們達(dá)到這個(gè)目的的兩個(gè)等同的因素,沒有哪個(gè)有絕對(duì)影響力。
5. 南方的房子為什么不建得像北方一樣保暖? 很多北方人詫異:既然南方這么冷,為什么在建造房子的時(shí)候不參照北方方位的結(jié)構(gòu)?這里有多方面的原因。北方房屋的一個(gè)顯著的特點(diǎn)是墻厚。但這個(gè)厚是有講究的,并非是一味地壘磚。北方的墻實(shí)際上有兩層,中間有個(gè)空氣層,實(shí)際上其隔熱作用的就是這個(gè)空氣層。建材大多是良好的導(dǎo)熱體,實(shí)體墻面是沒有多大的隔熱作用的。而且,中間的那個(gè)空氣層還可以與炕連接在一起。