人体热平衡

人体靠摄取食物获得能量以维持生命。食物通过新陈代谢被分解氧化，同时释放能量，其中一部分直接以热能形式维持体温恒定并散发到体外，其它为肌体所利用的能量，最终也都转化为热能散发到体外。人体为维持正常的体温，必使产热和散热保持平衡。由此人体处于散热和产热平衡的状态为人体热平衡。

如果将人看作一个系统，则人与环境的热交换同样遵守热力学第一定律。因此，可以用热平衡方程来描述人与环境的热交换。

S = M -W- R - C- E- Q 式中：S ——人体蓄热率，W/m2； M ——人体新陈代谢率，W/m2；

W ——人体所做的机械功，W/m2；

R ——环境辐射，W/m2；

C ——着装人体外表面与环境的对流换热量，W/m2；

E ——皮肤扩散蒸发、汗液蒸发及呼吸所造成的散热量，W/m2；

其表示一般形式为 E=Ed+Esw+Ere+Cre，其中 Ed表示人体皮肤表面水分扩散蒸发散热量，

W/m2；Esw 表示人体汗液蒸发热损失，W/m2；Ere 表示人体呼吸潜热散热量，W/m；

Cre 表示人体呼吸显然散热量，W/m2；

Q ——热舒适系统输出能量，W/m2；

在稳定的环境条件下，方程（2-1）中的人体蓄热率 S=0，这时人体能够

持能量平衡。否则人的体温就会随着蓄热量的正负而升高或降低，人就会感到热

或者冷。若 S=0，则方程（2-1）可写成：

M -W -R -C - (E d +Es w +Er e +Cre) +Q =0^[2]

随着科学技术的发展，人类对于自我身体的认识，由表在的外貌形状深入至其运行机理。医学上，人体处于热平衡状态下，人体的生理反应正常，一旦平衡被打破人体会有易受寒，中暑等反应。人体热平衡方程作为学科基础，广泛运用在航天服开发研制，服装的散热性研究，生物医学，矿井开采研究等领域。