b. Phần nội dung nghiên cứu
2.7.1. Mối quan hệ giữa con ngời với khí hậu
Khí hậu trong nhà hay trong phòng còn gọi là vi khí hậu là do khí hậu ngoài nhà (bức xạ mặt trời, nhiệt độ, độ ẩm, gió, ma,…) tác động vào công trình kiến trúc qua kết cấu bao che của nó ( mái, tờng, cửa sổ, cửa đi, nền ) tạo nên. ( Hình 2.9- tr
92)
Hình 2.9. Khí hậu ngoài nhà và vi khí hậu trong phòng
trong cơ thể phải cân bằng với lợng nhiệt do cơ thể toả ra môi trờng xung quanh. Các quá trình hoá học xảy ra bên trong các cơ quan và bộ máy chức năng sinh lý của cơ thể ngời chỉ làm việc tốt nhất trong một phạm vi nhiệt độ khá hẹp. Nhiệt độ này đợc duy trì nhờ một hệ thống điều hoà nhiệt tự động trong cơ thể con ngời, nhiệm vụ của nó là tạo nên sự cân bằng khi nhiệt độ xung quanh thay đổi. Khi nhiệt độ quá chênh lệch so với phạm vi tốt nhất ( tăng hoặc giảm) con ngời sẽ cảm thấy khó chịu. Nhiệt độ bình thờng của cơ thể con ngời là 37oC. Khi làm việc nặng nhọc hoặc tập luyện nhiệt độ tăng cao hơn. Khi cơ thể mệt mỏi sẽ làm cho nhiệt độ giảm đi. Hệ thống điều hoà thân nhiệt trong cơ thể luôn phải hoạt động rất mạnh để giữ cho nhiệt độ cơ thể con ngời cố định khi nhiệt độ bên ngoài thay đổi. Hiệu quả của hệ thống điều hoà này là tạo ra sự cân bằng nhiệt, nghĩa là vận tốc tạo nhiệt và vận tốc mất nhiệt phải bằng nhau. Sự cân bằng nhiệt là cốt lõi của sự sống hay còn gọi là tiện nghi nhiệt. (Hình 2.10- tr 94)
Các quá trình chuyển hoá của cơ thể xảy ra liên tục, cờng độ của nó phụ thuộc mức độ nặng nhọc của công việc hay nghỉ ngơi, tuổi tác, giới tính, và các đặc điểm sinh lý riêng. Khi hoạt động chuyển hoá, cơ thể luôn sản sinh ra một lợng nhiệt gọi là lợng nhiệt sinh lý, ký hiệu là M.
20% năng lợng nhiệt cơ thể sinh ra dùng để co cơ bắp, các hoạt động chung của con ngời ( ký hiệu qlv), 80% phải thải ra ngoài.
• Lợng nhiệt trao đổi bằng đối lu khi không khí tiếp xúc với mặt da ngời (±
qđ), phụ thuộc vào nhiệt độ không khí, nhiệt độ mặt da ngời và vận tốc gió trong phòng.
qđ = 8,87√v(35 – tk) kCal/h (2.1)
• Lợng nhiệt trao đổi bằng bức xạ giữa bề mặt da ngời với các bề mặt trong
phòng ( q± b), phụ thuộc nhiệt độ các bề mặt phòng, nhiệt độ mặt da ngời và vị trí của ngời trong không gian phòng. Khi ngời đứng giữa phòng có thể xác định theo công thức:
qb = 2,16(35 – tb) kCal/h (2.2)
• Lợng nhiệt trao đổi bằng dẫn nhiệt ( q± tx ) khi các bộ phận cơ thể tiếp xúc trực tiếp với các kết cấu nhà cửa.
• Nhiệt mặt trời ( + qmt): Khi có BXMT trực tiếp chiếu vào ngời, con ngời phải
nhận thêm một lợng nhiệt tơng ứng với cờng độ BXMT, phụ thuộc đặc điểm quần áo và diện tích nắng chiếu.
• Sự bay hơi nớc ( - qmh): khi có cảm giác nóng, cơ chế mồ hôi của cơ thể sẽ
hoạt động và tiết ra mồ hôi trên mặt da. Lợng mồ hôi bay hơi sẽ mang theo một lợng nhiệt, phụ thuộc chủ yếu vào độ ẩm và vận tốc gió trong phòng.
qmh = 29,1.v0.8( 42 – e ) kCal/h (2.3)
• Khi hít thở, chúng ta có thể nhận thêm hoặc mất đi một lợng nhiệt, phụ thuộc độ chênh lệch giữa nhiệt độ không khí với nhiệt độ cơ thể và lợng không khí hít thở trong 1 giờ.[11]
M = q± đ ± qb ± qtx + qmt - qmh ± qth – qlv ± Δq (2.4)
Δq – lợng nhiệt thừa thiếu của con ngời, liên quan đến cảm giác nhiệt của con ng- ời.
Hình 2.10. Sự trao đổi nhiệt giữa cơ thể với môi trờng
Con ngời bằng những hoạt động sinh hoạt hàng ngày của mình có tác động trở lại đối với thiên nhiên. Việc sử dụng năng lợng không hợp lý đã sinh ra nhiều nhiệt thừa, chất thải gây ô nhiễm,… tác động đến khí hậu và môi trờng. Ngoài chế độ bức xạ, hoàn lu khí quyển và địa hình còn có yếu tố biến đổi sinh thái mà ở đó có tác động của con ngời là:
- Mật độ xây dựng quá lớn làm giảm diện tích cây xanh, mặt nớc, các diện tích tự nhiên.
- Khai thác cạn kiệt nguồn tài nguyên thiên nhiên làm mất cân bằng sinh thái.
- Khai thác và sử dụng năng lợng cha hợp lý tạo ra nhiều nhiệt thừa, chất thải gây ô nhiễm, làm biến đổi môi trờng vi khí hậu khu vực, góp phần ảnh hởng đến đại khí hậu.
Các tác động theo chiều hớng bất lợi đã phải chịu sự phản hồi từ thiên nhiên. Đó là những thay đổi về khí hậu trong những năm gần đây, bão lụt, thiên tai và khủng hoảng năng lợng. Hiện tợng trái đất nóng dần lên, nhiệt độ không khí tăng lên 4-5oC làm băng ở 2 cực tan ra, nớc biển dâng. Lũ lụt, các cơn bão xảy ra khắp nơi trên thế giới. Sóng thần, động đất gây thiệt hại lớn về con ngời và tài sản. Đây chính là hồi chuông cảnh tỉnh cho con ngời. Nếu chúng ta còn tiếp tục tàn phá thiên nhiên, thì sẽ nhận lại những hậu quả vô cùng thảm khốc từ thiên nhiên.