稳态环境耐寒与非耐寒人体热反应实验研究

为了探究不同体质人体对冷环境的生理和心理热反应,开展了耐寒与非耐寒受试者热反应稳态实验研究。分析了不同体质受试者的皮肤温度、热流、心率、心率变异性、热感觉和热舒适投票随环境温度的变化。结果发现:无论是在生理还是心理上,非耐寒与耐寒受试者存在一定的差异性。非耐寒受试者皮肤温度、心率高于耐寒受试者,而热流低于耐寒受试者;在相同的低温环境下,非耐寒受试者比耐寒受试者感觉更冷,更不舒适。由此推出,在稳态环境中,皮肤温度、热流、热感觉和热舒适投票等可以作为区分耐寒和非耐寒体质的指标,但是心率有待进一步验证。此外,心率变异性随环境温度变化规律不明显,个体差异对其影响大于环境温度的影响。     

不对称辐射热环境中人体热反应实验研究

在哈尔滨一微气候室中研究了外窗冷辐射与地板供暖造成的不对称、不均匀热环境中人体的生理和心理反应规律。16名受试者身着热阻为1.02clo的冬季服装参加了4种工况的实验。实验中测试了受试者的生理参数和微气候室的环境参数。结果表明:同一工况下局部皮肤温度、局部热感觉和热舒适都存在差异性;不同工况下局部皮肤温度、平均皮肤温度、局部和整体的热感觉和热舒适均具有显著性差异。外窗冷辐射对人体的皮肤温度、热感觉和热舒适有很大的影响。随着受试者与外窗距离的增大,其皮肤温度、热感觉和热舒适投票均会提高。小腿的热感觉和热舒适变化最显著。全身热感觉和平均皮肤温度、心率之间均存在线性相关性。     

北京校园建筑夏冬两季室内热舒适性现场调查研究

测试了空气温度、平均辐射温度、相对湿度、风速等环境参数,采用问卷的形式调查了受试者的主观热感觉,建立了热感觉与室内操作温度的对应关系。在夏季,人们对偏热环境的耐受力强于PMV预测结果;在冬季,人体对于偏冷环境具有适应性,若室内温度偏高,人会感觉不适,实际热感觉高于PMV预测值;由于供暖条件的差异,长期生活在我国南方的人冬季对于偏冷环境的适应性要强于北方人。     

渐变温度下耐寒和非耐寒人体热反应对比分析

为了研究渐变温度环境下人体热反应的变化趋势,以在校大学生为受试对象,在冬季展开人体生理和心理实验测试。实验工况在15 min内由21℃到18℃,期间记录人体热感觉的主观投票和皮肤温度、皮肤湿度、皮肤热流等客观参数。经过分析发现,随着温度降低,耐寒和非耐寒两组人体热感觉投票都逐渐下降,其中非耐寒受试者下降速度更快;两组受试者的皮肤热流明显上升,其中非耐寒受试者的平均皮肤热流较低;心率、心率变异性、皮肤温度和皮肤湿度的个体差异较大,没有明显规律。由此证明,在渐变温度下,皮肤热流与人体热感觉密切相关,可以作为人体热反映的敏感生理参数。     

供暖前后居民室内热舒适对比研究

本文以寒冷地区典型城市北京为对象,针对冬季集中供暖时期住宅建筑频发的过热现象,探究供暖前后不同室内热环境下的人体热舒适规律。本次调研共对32户住宅开展了连续14 d的现场测量和问卷调查,共计回收有效问卷448份。结果显示：供暖前室内环境温度偏低,居民热感觉偏冷,对于相同室温,供暖后可接受度和满意率比例明显高于供暖前,对偏冷热环境的接受度也更高;供暖后并不是室温越高可接受率越高,室温在20～24℃之间时可接受率均接近90%,当室内过热(>24℃)时,可接受率明显下降;具有偏冷热经历的人群对供暖后的室内热环境满意度明显更高;此外,调研结果表明集中供暖后室内温度明显提升,约25%的住户室内温度高于24℃,同时居民着衣量显著低于供暖前。     

我国湿热地区人群基础热舒适反应研究(4):分体空调建筑人群的实验结果

采用气候室实验与现场调研相结合的方法,对我国湿热地区分体空调建筑人群进行了冬夏两季的气候室实验,针对当前环境、热经历、气候和季节4个适应要素展开了一系列对比分析,得到湿热地区人群的热适应特征为:季节和气候性适应体现在生理热反应上,前者表现为夏季与冬季相比心率下降,出汗量增多,皮肤温度下降,后者表现为与温带气候相比,湿热气候人群的出汗量减少,皮肤温度降低;环境控制度和热经历对心理热反应产生影响,较高控制度环境与较低控制度环境相比,较凉经历与较热经历相比,热感觉随环境的变化更敏感,可接受的热感觉范围更宽。     

供暖地区与非供暖地区居民对室内偏冷环境热适应性研究:以北京与上海地区为例

对供暖地区和非供暖地区受试者进行了气候室实验研究,以探讨不同地区的居住者对室内偏冷环境的热适应性是否存在差异.分析比较了两地受试者的热感觉、热舒适、满意率及生理反应,结果发现,在冬季,长期在供暖房间内生活的北京受试者对冷环境的适应性比长期在无供暖房间内生活的上海受试者差,这种适应能力不仅表现在对热环境的评价上,还表现在生理习服上;在北京使受试者达到同一热感觉的室内环境温度要比在上海高2.5℃左右.     

我国湿热地区人群基础热舒适反应研究(3):冬夏对比分析

沿用经典热舒适研究方法,对我国湿热地区自然通风环境受试者分别进行夏季和冬季气候室实验,并对其心理反应与生理反应作冬夏季对比,得到其热反应的季节性变化特征为:与夏季相比,冬季的热感觉保持不变,但热舒适度与可接受度在低温环境显著降低,而在高温环境显著升高;心率显著增加,皮肤温度有所升高,在高温环境下的皮肤湿润度有所降低.季节性变化特征为湿热地区人群心理适应与生理习服提供了重要证据.     

侧墙冷辐射对人体局部热舒适的影响研究

以20名身着热阻1.0 clo冬季室内服装的受试者为研究对象,研究了中性环境温度(22℃)下,侧墙冷辐射条件对局部与全身生理和主观热反应的影响,分析了整体与局部热感觉、皮肤温度与热感觉、局部热感觉与热可接受度的关系。结果表明:局部热感觉中小腿投票最低且最不舒适;局部(除胸部和臂部外)皮肤温度与其热感觉具有较强的线性关系;全身与局部在热感觉和热舒适方面均具有较强的线性关系。基于局部对整体的影响权重,建立了适用于侧墙冷辐射环境的人体热感觉和热舒适的评价模型。     

夏热冬冷地区个性化座位供暖微环境实验研究

个性化座位供暖系统通过提高人体周围的微环境温度,可以显著提高人的热感觉和热舒适水平,研究个性化座位供暖的微环境以及人体热舒适性。通过实验研究了在不同室内温度(11℃、13℃、15℃)下个性化座位供暖营造的微环境主体温度特征及其对下半身外表温度的影响,并结合主观热舒适性问卷调查评价微环境对人体热舒适的影响。结果表明:在夏热冬冷地区冬季室内,在一定的室内温度下,采用个性化座位供暖装置即可使人体热舒适达到较高水平,相较于传统空调器节能效果显著。     

严寒地区人体热适应性研究(4):不同建筑热环境与热适应现场研究

冬季供暖期间对哈尔滨市住宅、办公建筑、宿舍和教室4种建筑的室内热环境进行了连续跟踪测试和热反应主观调查,得到不同建筑室内热环境的特征参数及人体热反应特征和热中性温度。结果表明:4种建筑环境的室温都接近ASHRAE 55中冬季热舒适温度上限值,热中性温度接近ASHRAE 55中冬季室内热舒适温度的下限值;办公建筑和教室中的热中性温度低于住宅和宿舍的,这2种环境中的人们更偏好稍凉环境;住宅和宿舍中人们可以采用更灵活的适应性调节而获得更大的热舒适感;供暖季80%和90%热可接受的温度下限均低于冬季热舒适温度下限值20℃。从人体热适应性的角度出发,宜充分利用人体对严寒地区冬季寒冷气候的适应性,适当降低供暖温度,营造既舒适又节能的冬季室内热环境。     

基于实际建筑环境的人体热适应研究(3)——冬季不同气候区人体热适应特征对比

在哈尔滨、北京、上海、深圳4个城市开展了冬季室内热舒适状况调研,对不同气候区冬季人体热适应规律进行了比较分析,重点探讨了供暖因素对热适应的影响。在供暖条件下,哈尔滨与北京的调研建筑室温较高,哈尔滨室温全部高于21℃,居民适应偏热环境;而上海与深圳调研建筑室内不供暖,室温全部低于20℃,上海人群对于偏冷环境的适应性更强,深圳人群因冷刺激量不足,未形成足够的冷适应能力。过高的供暖温度不利于人体的舒适与健康,应遵循人体热适应规律,合理、适度供暖。     

西安北客站候车大厅冬季热环境调查研究

针对西安北客站候车大厅进行调研,对冬季室内热环境参数进行了测试,并对候车旅客热感觉进行了调查统计,建立了平均热感觉与室内操作温度的对应关系。结果显示,冬季西安北客站候车厅温度偏低,人体对偏冷环境具有一定的适应性;由于冬季时人多停留在办公、居住建筑中,导致对大空间公共建筑室内热环境期望温度增高;不同性别、不同候车时间旅客对候车厅热环境有着不同感觉。     

温湿度突变对人体热反应的影响

在中性-热和中性-冷工况下,对30名湿热地区受试者开展了温湿度突变对人体热反应影响的实验研究,从生理、心理反应的变化及其相互关系等方面分析了实验现象。研究发现心理超前和热感超越现象,发现突变条件下的热感觉与皮肤温度呈二次多项式关系,与皮肤温度变化率呈线性关系,得到了突变环境下人体热反应的预测模型。     

严寒地区人体热适应性研究(2):宿舍热环境与热适应现场研究

为了研究严寒地区冬季室内热环境与人体热适应性,对哈尔滨市过渡季和供暖期间某高校宿舍的热环境和人体热感觉、热舒适进行了现场调查。结果表明:以往的室内外热经历对人的适应性均有影响,供暖开始前和供暖初期主要体现为人对室外气候的适应性;进入供暖中期,人对环境的适应性主要受室内热经历影响;供暖初期供暖温度不宜过高,宜利用人对秋季较凉环境的适应性,循序渐进地提高室内温度;如果供暖中期和供暖末期室内温度过高,人们会开窗散热,造成能源浪费。     

北京地区冬季室内人体热舒适性及热适应性调查

测试了室内环境参数,同时调查了受试者的热感觉。结果显示,室外温度对人的热适应性有显著影响。在冬季,寒冷的气候条件使人们形成对偏冷环境的适应性,此时如果室内温度过高,人们对低温的适应性将被破坏,反而感觉不舒适。     

严寒地区人体热适应性研究(1):住宅热环境与热适应现场研究

通过对哈尔滨市集中供暖住宅进行供暖开始前、供暖初期、供暖中期、供暖末期、供暖结束后5个阶段的连续调查,得到各阶段室外气候特征、建筑室内热环境的特征参数及人体热反应特征和热中性温度。发现住宅中人体的热中性温度随室内热环境和室外气候的变化而变化,得到了一系列热适应证据。     

夏热冬冷地区冬季供暖方式的选择

对夏热冬冷地区非供暖居住建筑冬季室内环境参数进行了实测，结果表明这类建筑冬季室内约80％的时间达不到人体健康要求的最低温度，明显具有不同于集中供暖地区建筑的室内热环境特征，且房间气密性和朝向对室内温度影响较小。分析了不同气密性房间供暖能耗的构成和不同供暖方式的节能效果，指出房间气密性是夏热冬冷地区选择供暖方式和设备的主要依据。     

长沙地区公共建筑热湿现状与热舒适性研究

本文通过对长沙地区夏季和冬季办公楼、博物馆、火车站候车室、酒店、商场和医院等公共建筑室内环境热湿参数进行实测以及对人员热感觉进行问卷调查,分析了不同公共建筑内的热湿现状和人体热舒适性。对现场测试结果进行分析可知,夏季火车站室内平均空气温度高达29.8℃,而博物馆内只有22.7℃;冬季大部分公共建筑(除酒店外)室内平均空气温度低于18.0℃。问卷调查统计结果表明夏季博物馆内人们热感觉偏冷、火车站候车室内热感觉偏热;而冬季博物馆、火车站候车室和商场内人们热感觉均偏冷。此外,各公共建筑内夏季实测平均热感觉投票值TSV低于理论PMV,而冬季高于理论PMV。进一步的人体热舒适性分析得到夏季和冬季公共建筑内实测热中性温度分别为27.4℃和15.7℃,而根据PMV获得的理论热中性温度分别为26.6℃和19.8℃,实测值与理论值的差别说明在该地区公共建筑内,人们的耐热和耐冷能力都有所增强。夏季和冬季公共建筑内能被80%的人们所接受的热舒适温度范围分别为25.5～29.4℃和13.5～19.6℃。本文分析得到的热中性温度和热舒适温度范围可为夏热冬冷地区公共建筑暖通空调系统的节能设计提供一定的参考。     

湿热地区夏季户外遮阳对人体生理温度与热舒适的影响

在全球气候变暖的背景下,湿热地区城市热环境面临着严峻的挑战,户外遮阳是改善城市热环境的有效措施,为探析夏季户外遮阳空间下人体生理量的变化与热舒适特点,选取无遮阳、植物与高架桥遮阳三类空间为研究对象,在夏季对其热环境参数与人体生理温度进行监测,并对人体热感觉和热舒适展开同步问卷调研。结果表明：从室内转向室外,人体生理温度变化主要分为两个阶段,第一阶段呈现不同程度的增大,无遮阳环境各生理温度增长速率均明显高于遮阳环境;第二阶段人体逐渐适应室外环境达相对稳态后,生理温度在一定范围内波动,期间无遮阳环境平均皮肤温度均值为34.42℃,分别高出植物与高架桥遮阳环境1.31℃与1.49℃;热舒适投票均值为1.24,分别高出植物与高架桥遮阳环境1.09和0.91个单位。此外,无遮阳环境下人体主观投票随停留时长变化明显,1 h内TSV与TCV均增大了约0.5个单位,而有遮阳环境的投票值则表现相对稳定。研究结果可为完善热适应模型、改良室外热舒适实验及理解城市微气候舒适感受机理提供数据支持与参考。