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摘要：通過對幼兒的熱感覺問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)幼兒與成人存在的差異性，分析了造成幼兒與成人熱感覺差異的主要原因．指出對幼兒的熱舒適產(chǎn)生影響的主要因素，并以此為基礎，強調(diào)“益于健康的溫度范圍”對幼兒園室內(nèi)熱環(huán)境的意義，提出了關于幼兒熱感覺和室內(nèi)熱環(huán)境設計的幾點結(jié)論，作為指導幼兒園室內(nèi)熱環(huán)境設計的理論依據(jù)。...

托幼建筑中的幼兒熱感覺和熱舒適研究

岳  鵬l，閆  杰2，劉加平l，王潤山3

(1．西安建筑科技大學，陜西西安710055；2．陜西理工學院，陜西漢中723000；

3．寧夏大學，寧夏銀川750021)

    托幼建筑中的幼兒生活用房以班為單位劃分為相對獨立的單元，稱為兒童活動單元。它是幼兒進行室內(nèi)活動和休息的主要場所。兒童活動單元由活動室、臥室、衛(wèi)生間和衣帽儲存間等空間組成。

    兒童活動單元的室內(nèi)熱環(huán)境和幼兒的健康成長有著密切的聯(lián)系，它從生理和心理兩方面對幼兒產(chǎn)生著影響。對幼兒園的室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量和幼兒的熱感覺研究很少，顯示出幼兒園的熱環(huán)境問題往往被成年人忽視。

    隨著人們對環(huán)境問題的日益關注，對建筑熱環(huán)境的設計研究已在很多領域開展。對幼兒園熱環(huán)境的設計研究是當前國家關于“城鎮(zhèn)人居環(huán)境改善與保障”這一熱點課題提出的要求。

1.對幼兒的熱感覺調(diào)查

    人體的熱舒適與人的熱感覺有直接關系。和成年人相比，幼兒身體處于快速生長發(fā)育的特殊階段，其各項生理機能尚不成熟。幼兒的熱感覺與成年人的熱感覺有怎樣的差異呢?

    1.1調(diào)查方法

    由于幼兒在心理學上處于無意識認識活動占優(yōu)勢的階段，該年齡段對主觀感受的準確表達缺乏能力和經(jīng)驗，因此在調(diào)查中不宜直接采用主觀評價試驗的方法搜集幼兒的主觀感受資料。幼兒園中的保育人員長期從事與幼兒相關的工作，他們對幼兒的生理、心理特點和需求有深入的認識。該項調(diào)查以保育人員為對象，以他們在日常工作中的觀察和經(jīng)驗為依據(jù)，以問卷的形式進行。采用的調(diào)查研究方法屬于觀察試驗方法。

    1.2調(diào)查結(jié)果

    在調(diào)查中，關于“幼兒與成年人的熱感覺差異”調(diào)查結(jié)果顯示對幼兒熱感覺的評價差異較大。

    調(diào)查對象為西安市的十一所大、中型幼兒園，包括西安建筑科技大學幼兒園、西安市第一保育院、西北大學幼兒園、陜西師范大學幼兒園、西北工業(yè)大學幼兒園、西安石油學院幼兒園、西北民航幼兒園、西安明德門小區(qū)陽光永葆幼兒園、陜西武警總隊幼兒園、陜西省政府機關幼兒園和第四軍醫(yī)大學幼兒園。研究小組分別于2006年7月和2007年1月采用問卷調(diào)查的方式對各幼兒園的室內(nèi)外環(huán)境，特別是室內(nèi)熱環(huán)境現(xiàn)狀進行了調(diào)查。兩次總共發(fā)送調(diào)查問卷300份，回收有效問卷281份。

    經(jīng)過對回收問卷的統(tǒng)計，調(diào)查結(jié)果顯示：被調(diào)查者認為幼兒比成年人“既耐熱也耐冷”的98份，占總有效問卷數(shù)量的35％；認為幼兒比成年人“既怕熱又怕冷”的85份，占30％；認為幼兒和成年人相比“怕熱但不怕冷”的34份，占12％；認為幼兒和成年人相比“耐熱但不耐冷”的51份，占18％；還有l3份即5％的問卷不能做出判定(見圖l)。

    對調(diào)查結(jié)果進行分析后認為：影響幼兒熱感覺的因素很多，包括幼兒年齡、身材、體質(zhì)、衣著、活動量、飲食及心理狀態(tài)、環(huán)境條件等。這些變量的綜合影響，造成了調(diào)查結(jié)果的離散性。但是，調(diào)查結(jié)果顯示：對“幼兒與成人的熱感覺有差異”的認識是一致的，占調(diào)查總數(shù)的95％，即幼兒與成年人的熱感覺差異是存在的。

2.幼兒與成人熱感覺差異的主要原因分析

    造成幼兒與成人熱感覺差異的因素主要有兩個方面：新陳代謝原因和活動量差異。

    (1)新陳代謝的差異是造成幼兒與成人熱感覺差異的基本生理原因。人體靠食物的化學能來補償肌體活動所消耗的熱量，并將多余的能量以熱量的形式散失，保持產(chǎn)熱量和散熱量平衡，從而維持恒定的體溫(成人為36.5℃，幼兒為37 0C)。幼兒的新陳代謝旺盛，呼吸頻率高，脈搏快，90～110次／min。幼兒的基礎代謝用能占總能量的50％～60％，高出成人基礎代謝用能所占比例的10％～l5％。幼兒的體溫比成年人高0.5℃左右。

    (2)因為幼兒與成年人有不同運動量的活動，所以產(chǎn)熱量不同。幼兒每天的生活內(nèi)容都包含游戲活動。游戲活動是相對劇烈的運動，使體內(nèi)產(chǎn)熱量增多。當身體產(chǎn)熱部位的血流量增加、體表溫度升高，對流和輻射換熱會提高人體的失熱量，維持人體的熱平衡。每天活動內(nèi)容變化較大的幼兒與大部分時間在室內(nèi)正常活動的成人，雖然室內(nèi)環(huán)境條件相同，但幼兒的熱感覺與成人是不同的。由于熱感覺存在差異，幼兒熱舒適條件就與成年人的不同。

3.影響幼兒園室內(nèi)熱環(huán)境的因素

    兒童活動單元室內(nèi)熱環(huán)境的營造，需要結(jié)合幼兒的生理特點、活動內(nèi)容來分析室內(nèi)空氣溫度、濕度、空氣流速、新陳代謝對幼兒熱舒適的影響。

托幼建筑要滿足幼兒白天的飲食、活動、睡眠等功能要求。下面從溫度、濕度、氣流、衣著四個方面討論托幼建筑室內(nèi)熱環(huán)境與其它建筑室內(nèi)熱環(huán)境的差異。

    3.1室內(nèi)溫度

    室內(nèi)空氣溫度是影響人體熱舒適的重要因素。在《托兒所，幼兒園建筑設計規(guī)范》中，托幼建筑的冬季室內(nèi)計算溫度取值為20℃。與托幼建筑的冬季室內(nèi)計算溫度同取20℃的還有高級住宅和醫(yī)療建筑，一般居住建筑的冬季室內(nèi)計算溫度取值為l8℃，托幼建筑比一般居住建筑的取值高出2℃，其目的是為了提供更為舒適的環(huán)境溫度。但是，由于前面所述幼兒與成人的生理和活動量的差別，如果對醫(yī)院中臥病在床、身體虛弱的人，以及在家里穿著較為單薄而且活動量很小的成年人，冬季20℃的室內(nèi)計算溫度的條件是適宜的，那么對于有較劇烈的活動且基礎代謝旺盛的幼兒，這個溫度應該是過高了。幼兒因環(huán)境溫度致病的原因不一定是環(huán)境過冷，而是由于劇烈運動大量出汗后身體失熱量過大所致。幼兒在有集中采暖的室內(nèi)進行游戲活動，當代謝產(chǎn)熱量增大時，幼兒會以排汗的方式散熱，厚的衣服阻止了散熱的順利進行。當汗液轉(zhuǎn)移到衣服上，被汗液打濕的衣服的熱阻降低，形成了散熱的通道。熱量以傳導、對流、輻射和汗液蒸發(fā)的方式大量散失，會造成幼兒身體局部體溫過低而發(fā)生感冒。在調(diào)查中，一些幼兒園的保育人員認為，由于冬季托幼建筑室內(nèi)采暖溫度偏高，使他們不得不關掉暖氣或敞開窗子散熱，以防幼兒出汗后感冒。他們認為，在冬季采暖期把室內(nèi)溫度保持在16℃較適宜。這一現(xiàn)象對冬季采暖地區(qū)托幼建筑冬季室內(nèi)計算溫度的確定有一定的借鑒價值。

    3.2室內(nèi)空氣濕度

    當室內(nèi)濕度過大時，會造成不舒適以及霉菌生長，影響室內(nèi)空氣質(zhì)量。在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象在托幼建筑中較為普遍。造成托幼建筑兒童活動用房內(nèi)濕度過高的原因主要有兩個方面：一方面是幼兒園的兒童活動單元中設有盥洗室和衛(wèi)生間，盥洗室和衛(wèi)生問內(nèi)的水分蒸發(fā)會提高室內(nèi)空氣濕度；另一方面是兒童呼吸過程中大量水蒸汽的呼出和皮膚的汗液蒸發(fā)，會增加空氣濕度。

    當幼兒活動用房室內(nèi)濕度在50％～60％，有利于兒童在室內(nèi)活動時通過汗液的蒸發(fā)散熱保持舒適，也保證了寢室里被褥的干爽，以利于幼兒睡眠的舒適。

    3.3室內(nèi)空氣流速

    如果室內(nèi)長期通風不良，會影響人機體的生理功能，降低對病菌的抵抗力。在幼兒園中，幼兒每天有一半以上的時間處于室內(nèi)，室內(nèi)有效的通風換氣是非常重要的。通風是為幼兒提供必需的氧氣量的保證。通過通風換氣，防止空氣中C0，過量并排除由人體及廁所產(chǎn)生的氣味。在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，幼兒活動單元中廁所普遍與活動室、寢室直接聯(lián)通，加之室內(nèi)人數(shù)多，幼兒活動單元內(nèi)健康通風的需要高于普通居住建筑。

    3.4幼兒衣著情況

    在不同的場所和不同運動量的活動中，根據(jù)環(huán)境溫度的變化，通過增減衣服來調(diào)節(jié)身體產(chǎn)熱的損失量，是保持舒適的重要方法。由于幼兒很少能主動、及時地通過增減衣著調(diào)節(jié)身體熱舒適，使得這一簡單的獲得熱舒適的方法很難實現(xiàn)。這也是幼兒這一特殊人群的身體熱舒適的特點之一。

4.對于“益于健康的溫度范圍”的考慮

    熱舒適的必要條件是人體熱平衡。但保持熱舒適并非讓室內(nèi)的熱條件在某一個適當水平上恒定不變。從衛(wèi)生學的觀點認為：人在正常的生理條件下，對外界環(huán)境的變化有相當大的適應能力，因為人體的熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)有能力在一定的溫度范圍內(nèi)使人感到舒適。通過對一定范圍內(nèi)環(huán)境變化的適應，能夠使肌體得到鍛煉，不但對身體無害，還是提高機體適應能力的重要方法。這個寬于熱舒適溫度的范圍，可以稱之為“益于健康的溫度范圍”。

    由于幼兒正處于快速生長發(fā)育的時期，室內(nèi)熱環(huán)境應該以幼兒的健康成長為首要目標，而非嚴格的熱舒適。一般認為，幼兒身體對外界溫度變化的調(diào)節(jié)能力不如成人，幼兒對熱環(huán)境的要求較成人更高，但應注意：對熱環(huán)境較高的要求不能等同于高的室內(nèi)空氣溫度。相反，研究認為，由于幼兒有體力活動劇烈、產(chǎn)熱量大的活動特點，在冬季室內(nèi)溫度宜取低值才更加利于幼兒的舒適和健康。

5.結(jié)  語

    托幼建筑的室內(nèi)熱環(huán)境設計對室內(nèi)溫度、濕度、通風這幾個物理指標有特別的要求。與其他民用建筑相比，托幼建筑的室內(nèi)熱環(huán)境設計的特殊性在以下幾方面體現(xiàn)：

    (1)幼兒與成年人對環(huán)境的熱感覺差異是新陳代謝和活動量兩方面原因造成的，在冬季采暖期，為了適應幼兒室內(nèi)活動的需要，室內(nèi)空氣溫度保持在16℃較為適宜，幼兒園兒童活動單元室內(nèi)熱環(huán)境設計應參考“益于健康的環(huán)境溫度”的標準。

    (2)幼兒活動單元的室內(nèi)空氣濕度保持在50％～60％，有利于滿足兒童的熱舒適要求；

    (3)幼兒園建筑設計應使兒童活動單元的室內(nèi)熱環(huán)境便于調(diào)節(jié)，以適應幼兒在室內(nèi)的多種活動要求�？烧{(diào)節(jié)的通風設計是降低室內(nèi)空氣濕度、改善室內(nèi)空氣質(zhì)量的有效方法，可通過窗戶面積、位置和開啟方式的設計來實現(xiàn)；托幼建筑的兒童活動單元內(nèi)部使用人數(shù)較多，加之衛(wèi)生間、盥洗室的設置，室內(nèi)空氣質(zhì)量差。有效利用自然通風技術，既是改善托幼建筑室內(nèi)環(huán)境、提高室內(nèi)空氣品質(zhì)的措施，也是降低夏季空調(diào)能耗、節(jié)能的重要方法。

    (4)本項研究得出的結(jié)論以人體熱舒適理論為基礎，以調(diào)查測試為依據(jù)，既為滿足幼兒熱舒適要求提供了理論參考，也給托幼建筑冬季采暖節(jié)能提供了重要技術依據(jù)。據(jù)國外的經(jīng)驗，室內(nèi)采暖溫度每降低l℃，可以節(jié)約燃料l0％�？紤]幼兒身材較。小、常與地面接觸的活動特點，托幼建筑宜采用低溫熱水地板輻射采暖方式。低溫熱水地板輻射采暖使用不高于60℃的熱水，釋放的熱量使地板加熱，再以輻射的方式將熱量傳到室內(nèi)。采用低溫輻射采暖方式，室內(nèi)溫度梯度分布要比我國長期以來采用的散熱片對流采暖方式形成的溫度梯度分布更加符合人體熱舒適要求。并且所使用的熱媒為不高于60℃的熱水，溫度大大低于散熱片對流采暖所需的90℃以上的熱水。在相同室內(nèi)采暖溫度的要求下，與傳統(tǒng)散熱片對流采暖方式相比，可節(jié)能20％左右。

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(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網(wǎng)絡：尚雯瀟 尹維維 編輯  文徑 審核)

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