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在人体与其周围环境之间保持热平衡，对人的健康与舒适来说，是首要的要求之一。这种热平衡在于保持体内核心组织的温度，即使在外界有较大变化的情况下，波动也很小。取得这种平衡的条件以及身体对周围环境达到平衡时的状态，取决于许多因素的综合作用。其中一些属于个人的性质，如活动量、适应性及衣着条件等；另一些是环境因素，如空气温度、辐射、湿度及气流等。
人体通过新陈代谢，从摄取的食物中制造能量，而新陈代谢率的大小则取决于身体的活动量。人体还通过和周围的空气、物体表面之间的对流和辐射换热方式进行热量交换。此外，体内的热量还通过汗水和肺部呼出的水分蒸发而散失。上述热交换的方式受物理定律的控制，但有一些生理的机能使人体具有调节产热率与散热方法的能力，从而能够保持热平衡。这些机能除了自觉地改变衣着以适应环境条件而外，还包括血流的速率及其分布，新陈代谢水平及排汗率。
人体与环境之间的热力学关系，可用以下基本公式表述：
式中， M 为代谢产热； R 、 C 、 E 分别为辐射、对流及蒸发热交换； Q 为人体积热的变化量，反映着平均体温的变化。 R 、 C 、 E 是由外部环境因素如空气温度、气流速度、水蒸气压力及环境平均辐射温度以及人体皮肤温度及皮肤水蒸气压力等因素决定的。要保持稳定的体温，体内的产热量和得热量应与对环境的散热量相平衡。如果得不到此种平衡，体温就会上升或下降，直到在某一新的水平上达到稳定。当体温变化超出一定范围时，会对人的健康甚至生命造成威胁。
在夏天，人体如果受到热辐射，为保持人体热平衡，代谢产热与辐射得热就必须通过对流及蒸发散热散发到周围空气中去，这就加大了蒸发与对流的散热负担。因为夏季周围空气的温度高、湿度大，对流散热量往往不能满足要求，这时就会大量地出汗，通过蒸发散热来保证人体热平衡；如果仍然不能满足人体热平衡要求，人体温度就会升高，以求达到新的体温水平上的热平衡。这样，人就会感到更加炎热、不舒适甚至对人的健康造成威胁。
如果建筑的围护结构热工性能差，在炎热的夏天其内表面温度就会比较高，造成人体难于向周围表面辐射热量甚至反而得到辐射热，使人感到不舒适；与围护结构热工性能好的情况相比，要保持相同的舒适程度，就要求降低室内的空气温度以增加对流散热，从而增加了空调能耗。
（付祥钊 肖益民）