短期适应

如果像世界气象组织/世界卫生组织/联合国环境规划署在罗马和上海开展的示范项目所推动的那样，2003年在欧洲启动足够的热健康预警服务(HHWS)，本可以挽救生命。这些系统是基于生物气象预测(图2.8)，预计会超过约定的阈值(热负荷预测)。以下干预措施(基于局部调整应急预案)是公共卫生服务小灵通的责任。hhhs必须提前准备，对所有过程进行完整的描述，并明确定义NMHS和小灵通之间的接口(Koppe等人，2004年;世界气象组织2004年;koats和Jendritzky 2006;环保局2006;WMO 2007)(另见第3章)。

整个HHWS程序可以分为四个或多或少独立的模块:

1.公共卫生问题

最重要的模块是局部调整模块防灾(紧急反应)基于特定缓解策略的计划。每当预期出现热负荷事件时，该计划就会激活。必须明确涉及的范围、干预措施以及负责机构、决策者、利益相关者和其他人等。实施公共卫生服务的现有方法的经验清楚地表明，制定适当的干预战略，并考虑到政治和城市基础设施等当地需求，是最困难的一步。

图2.8基于ECMWF集合预报系统对2003年8月8日欧洲热浪概率的假设5天预报示例

2.什么是热负荷?

阻碍人体与大气的热交换会给机体带来压力。适应能力有限的人，即不健康的人，可能死于多种原因，但体温调节的失败总是有牵连的。因此，有必要对热环境压力进行与健康相关的定义，这在热生理学上是重要的。

3.热负荷预测

极端热负荷的预报必须根据国家气象局的常规程序，考虑到未来几天的情况。图2.8显示了已经以需求为导向的行政边界的欧洲的假想5天热负荷预测。该预报基于欧洲中期天气预报中心(ECMWF)的集合预报系统EPS，该系统能够发布最多提前15天的概率预报。公共卫生当局有责任根据热负荷强度和时间安排确定他们想要的紧急信息类型。

4.流行病学

生物气象指数与人口健康数据(死亡率/发病率)之间的相关性研究是合理的校准，即确定具体的阈值，但应指出，这种"微调"仅适用于所调查的地区。缺乏卫生数据、缺乏专门知识和资源往往是无法克服的障碍。从科学上讲，有可靠的流行病学结果是令人满意的;然而，从实际的角度来看，没有迫切的需要(只是“有就好”)。当热浪发生时，运行一个正常的HHWS比试图在任何细节上做到完美更重要。

高温健康预警系统(HHWS)可以在短期内实现。Kalkstein和合作者建立了许多成功的系统，其中一些是

WMO/世卫组织/环境署示范项目以及世卫组织协调的欧洲项目ccash、PHEWE和EuroHEAT的成果是这种方法价值的最佳范例。有关hhws的更全面的考虑，请参阅第3章。

2.4.2长期适应2.4.2.1城市气候适应raybet雷竞技最新

城市气候raybet雷竞技最新是有意或意外改变土地利用而造成的人为气候改变的一些最令人印象深刻的例子。在寻找城市气候和人类健康领域的热环境问题时，无论是在短期还是长期时间尺度上，城市热岛(UHI)都是预期(或主动)适应/缓raybet雷竞技最新解措施的基本主题。不幸的是，到目前为止，UHI这个术语仅仅是基于空气温度(实际上是城市内部和农村之间的温度差异)，而不是基于人体热平衡的复杂控制。

毫无疑问，城市热岛与人类健康有关。暴露在极端的热条件下会对健康造成不利影响。城市热岛对热浪强度有额外的影响，这可能会加剧天气对与热有关的死亡率的影响。由于城市热岛是城市密度、形式和材料的结果，相应地对未来的城市规划也很敏感。但不幸的是，尽管人们对城市气候的知识已经深入人心，但仍需要在相关时间尺度上弥合科学与应用之间的差距。raybet雷竞技最新在短期内，HHWS干预策略是减轻热浪不利影响的有用工具。从长远来看，有必要制定城市发展标准，使现有知识易于获取和理解，并为城市规划开发实用工具。支持城市规划者实现其基本目标:为居住和工作创造和保障健康的环境条件。全球变暖问题增加了这一药方的紧迫性。

从生物气象学的观点来看，决定城市热环境的大气场是重要的树冠层(图2.9)，即定居点结构(包括其相互作用)作为计划或自由开发的结果(Oke 1987;Ali-Toudert和Mayer 2005)。虽然街道阴凉处和向阳处的气温几乎没有差异，但充分发展的热平衡指数PT在热生理学的重要标准上清楚地区分了两种情况。风平浪静时，阳光直射影响热量预算气温升高约12摄氏度对人类的影响

为了城市规划的目的，建模似乎是适当的方法。本文采用高分raybet雷竞技最新辨率的城市气候模型，包括城区和城镇整体，包括其不同的城市结构

图2.9街道横截面的气象和生物气象条件(PT感知温度，ATmrt为平均辐射温度与空气温度之差Tair)

要求高，需要有专业技能的用户。在城市规划中的实际应用[/rban生物气候模型。raybet雷竞技最新

UBIKLIM (Graetz et al. 1992;Friedrich et al. 2001)被开发为一个专家系统，在客观过程中利用城市气候科学的现有知识。raybet雷竞技最新使用gis技术UBIKLIM模拟了城市区域内特定位置的城市边界层热环境，这取决于土地利用类型，即定居点结构(这些是要转化为边界层参数的规划变量)。相邻结构、地形(局部尺度)和中观之间的相互作用大规模的raybet雷竞技最新气候也被考虑在内。图2.10中的例子显示了一个城市区域，由于不同的土地用途(定居点结构)，热负荷发生的概率(以感知温度，而不是空气温度表示)具有不同的模式。

2.4.2.2室内气候适应raybet雷竞技最新

由于我们每天至少有90%的时间是在这样或那样的建筑环境中度过的，因此室内气候可能比室外气候或当地小气候对我们的热适应状态更重要。raybet雷竞技最新热平衡的基本物理原理和对热环境的生理反应与室内环境和室外环境同样相关。主要的

图2.10基于10米网格ubiklim模拟的德国柏林年日热负荷情况频率

图2.10基于ubiklim在10米网格上的模拟，德国柏林每年的热负荷条件频率在室内和室外设置之间的差异是极端之一。在绝大多数情况raybet雷竞技最新下，室内气候最好被描述为中等热环境，而室外气候则相反小气候raybet雷竞技最新在空间意义上，跨越更大的范围，但也跨越所有尺度，从日，到天气，再到季节。

事实上，室内气候在能源最终使用和温室气体排raybet雷竞技最新放中占了很大一部分，最近，政府间气候变化专门委员会认定，在IPCC第四次评估报告中，建筑部门是所有部门中温室气体减排可能性最大的部门(Levine et al. 2007)。然而，这种乐观是建立在经济状况逐步改善的基础上的能源效率建筑围护结构和暖通空调设备(HVAC)。尽管人类对室内气候的热适应潜力被认为与raybet雷竞技最新节约能源在美国，政府间气候变化专门委员会将注意力集中在不依赖于生活方式或舒适水平调整的市场转型上。然而，很明显，只需将建筑恒温器设置从23°C这样的静态目标调整几度，而无需对工厂或建筑围护结构进行昂贵的节能措施改造，就可以大大节省能源和温室气体排放。例如，Ward和White(2007)测量了HVAC减少14%能源消耗在同样的夏天，只需将墨尔本一栋传统空调办公大楼的设定点从之前的22°C目标上调一度。暖通空调能源通常占建筑能源最终使用总量的40%或50%，将建筑居住者的舒适期望从静态暖通空调设定值转移的需求变得越来越迫切，因为这是一种效率措施，可以立即适用于大部分现有建筑，而不仅仅是新建筑和翻新。

改变室内舒适度的期望将取决于人体的热适应性。所谓的热舒适自适应模型是以广泛报道的建筑居住者表达热舒适的室内温度与他们在一周到一个月的时间内暴露在的平均室内温度之间的关系为前提的(Humphreys 1981;Auliciems 1981, 1986;尼科尔和汉弗莱斯2002;De Dear and Brager 1998)。如果室内温度保持恒定，不受室外的昼夜、天气和季节漂移的影响，那么室内舒适温度也将保持固定。然而，在没有空调或自由运行的建筑物中，特别是带有用户可操作窗户的建筑物中，舒适温度已被注意到与室外气候环境高度相关。

图2.11中的图表摘自美国采暖、制冷和空调工程师协会(ASHRAE)委托进行的自适应舒适研究项目(De Dear and Brager 1998,2002)，比较了基于“静态”PMV热平衡模型的室内舒适温度与基于自适应模型的室内舒适温度，自适应模型在统计上与世界各地不同气候区的数百座办公建筑的实际舒适观测相吻合。raybet雷竞技最新通过在PMV模型中输入建筑物的平均v、rh、clo和met，然后迭代不同的操作温度，直到PMV = 0，即每个建筑物的静态模型的舒适温度。“中性”。图2.11两幅图中的x轴为每栋建筑舒适度调查时的月平均室外温度，左边的图显示装有中央控制的暖通空调系统的建筑的结果，右边的图显示自然通风的建筑的结果。适度的适应(仅为2°C)

图2.11室内热舒适自适应模型，对比静态热平衡PMV模型预测的舒适温度。虽然PMV模型的预测与集中式HVAC建筑中的现场观测结果相比较，但支持PMV的经典热平衡参数不足以解释在自由运行的建筑(自然通风)中观察到的与气候相关的室内舒适温度的较大差异(After De Dear and Brager 1998)。

图2.11室内热舒适自适应模型，对比静态热平衡PMV模型预测的舒适温度。虽然PMV模型的预测与集中式HVAC建筑中的现场观测结果相比较，但支持PMV的经典热平衡参数不足以解释在自由运行的建筑(自然通风)中观察到的与气候相关的室内舒适温度的较大差异(After De Dear and Brager 1998)。

对中央空调建筑居住者所raybet雷竞技最新显示的室外气候的影响(图2.11中的左面板)主要由服装绝缘的调整驱动，并由PMV热平衡舒适模型很好地预测。然而，自然通风或自由运行的建筑物(图2.11中的右面板)的居住者适应的舒适温度范围比仅由热平衡参数所预测的要宽得多。右面板中观察到的舒适和pmv预测的舒适之间的差异归因于舒适预期的变化(De Dear和Brager 1998,2002)。与中央暖通空调建筑相比，自由运行建筑中普遍存在的室内温度制度本身与室外天气和气候的关系更密切，因此自由运行建筑中居住者所期望的室内温度也与室外温度密切相关。raybet雷竞技最新

这种舒适的心理维度，期望，不是经典的人类热平衡参数之一(公式(2.1))，但它可能至少与建筑围护结构和HVAC工厂的能源效率提高一样，对建筑部门的碳减排有很大的希望——只要为建筑居住者提供足够的适应机会，特别是通过可操作的窗户(Brager et al. 2004)。

在2004年ASHRAE舒适标准55“人类居住热环境条件”(ASHRAE 2004)的修订版中，de Dear和Brager的自适应舒适模型(1998)已经被用于新建筑的设计中。最近的一个例子是旧金山的新联邦大楼(McConahey et al. 2002)，其特点是自然通风façade，自20世纪上半叶空调出现以来，这是美国西海岸办公楼中的第一个。然而，居住者在适应静态的暖通空调室内气候后，需要多长时间才能适应变化的室内温度，这个问题仍有待回答。raybet雷竞技最新

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