冷环境下局部电加热对人体热反应的影响

为探究冷环境下电加热服加热位置对人体热生理及心理的影响，利用碳纤维加热片分别对人体8个部位进行加热，探究局部热敏感性及热偏好的差异，并根据局部热敏感分区的结果进行两两组合加热，校验局部热敏感分区的科学性。结果表明：不同部位间的热敏感性与偏好加热温度存在显著差异，脚部对整体热感觉影响最大(影响因子为0.112),其次是背部(影响因子为0.082),四肢偏好加热温度高于躯干2.1～3.7℃;单部位加热时(除脚部)不能达到全身热舒适性，应采用组合加热，且组合加热脚部与背部效果最佳；从能耗角度分析，局部加热时应首先加热脚部，其次可组合加热胸腰、腹腰部位，加热需求更大时可组合加热背部与脚部。本文研究结果为局部电加热服的设计提供了理论参考。     

棉纺织车间的热舒适性研究

以国家标准和相关热舒适研究为基础,调查了棉纺织车间的热舒适情况。测试了相关热舒适参数,计算出棉纺织车间的预测平均热感觉指数(PMV)和预计不满意者的百分比(PPD),分别与热感觉投票(TSV)值和热满意度投票(TS)结果进行对比,以判断PMV-PPD指标体系在棉纺织车间的适用情况。对棉纺织车间来说,计算的PMV值以及调查的TSV值均远远高于国家标准和国际标准要求的热舒适范围。考虑到国内纺织车间的实际情况,如果使用PMV-PPD指标体系来描述棉纺织车间的热环境,则应适当调宽PMV的要求范围,建议棉纺织车间的PMV应能满足-0.5PMV2。     

夏季室内热环境与分区控温床垫的被褥气候匹配舒适域

通过设计一款能够进行3个分区独立控温的床垫探究在夏季室内24℃、26℃和28℃的热环境下人体局部和整体的热感觉关系以及与被褥气候的匹配舒适域。局部平均皮肤温度与局部热感觉呈现较好的线性关系且腿足部热感觉随其皮肤温度变化最敏感。头部其次,腰背部最后。头部的最佳舒适室内操温度为24.6～27.6℃,热中性温度为26.1℃;腰背部最佳舒适的人-床界面温度为33.0～34.8℃,热中性温度为33.9℃;腿足部最佳舒适的人-床界面温度为32.1～33.0℃,热中性温度为32.6℃。平均心率的数据变化的趋势随着整体热舒适性数据进行变化,当全身热感觉投票均增大时,心率也会逐渐升高。     

夏季室内热环境与分区控温床垫的被褥气候匹配舒适域

通过设计一款能够进行3个分区独立控温的床垫探究在夏季室内24℃、26℃和28℃的热环境下人体局部和整体的热感觉关系以及与被褥气候的匹配舒适域。局部平均皮肤温度与局部热感觉呈现较好的线性关系且腿足部热感觉随其皮肤温度变化最敏感。头部其次,腰背部最后。头部的最佳舒适室内操温度为24.6～27.6℃,热中性温度为26.1℃;腰背部最佳舒适的人-床界面温度为33.0～34.8℃,热中性温度为33.9℃;腿足部最佳舒适的人-床界面温度为32.1～33.0℃,热中性温度为32.6℃。平均心率的数据变化的趋势随着整体热舒适性数据进行变化,当全身热感觉投票均增大时,心率也会逐渐升高。     

量化衣物舒适度

影响人体感觉衣物是否舒适的3个主要系数是：热湿舒适度、手感舒适度及压力舒适度。其中热湿舒适度占整体感觉的50％，所以衣物的液态水分管理能力明显影响着人们对衣物湿度及舒适度的感觉。     

局部加热服的款式设计及其舒适性评价

为优化加热服的款式设计,开发石墨烯薄膜的热学性能,文章设计并制作了一款加热服,其将加热元件合理地分布在胸部、背部、腰部、腹部和手腕5个部位,通过单1、2组和3组不同的加热方式得出人体对热感觉、舒适性、热期望值、最佳时间的影响。通过组间对比得出:加热元件数量越多,热感觉越显著、所需的最佳时间越短、热期望值越低,加热元件数量太少或者太多均会带来不舒适感;通过组内对比得出,与背部有关的组合主观感受高于其他组合、腹部和腰部组合略接近、胸部组合仅优于手腕组合,所以得出最佳组合方案为腰部和背部或者腹部和背部。     

热调节暖体假人在着装舒适性评价中的应用现状

为丰富暖体假人评价服装热湿舒适性的测评参数,基于对恒皮温、恒热流、热舒适3 种模式的原理及应用分析指出,有必要将体温调节模型引入假人系统,弥补常见模式无法模拟人体热调节的缺陷。以Fiala 模型为例,分析了生物热方程为基础的被动系统、包含四大热调节机制的主动系统构成及热调节假人系统的耦合机制。结合预测平均投票值及加州大学伯克利分校热感觉模型等,热调节假人可实现对人体稳态及瞬态热感觉的预测,从人体角度评价服装舒适性。对比热调节数值假人和暖体假人,前者灵活性更强,但需要考虑的因素过多,模拟准确性低于后者。     

着装人体局部热舒适性研究与发展现状

为进一步丰富和发展着装人体局部热舒适性的研究方法及手段,文章通过回顾服装热舒适性研究的发展历程,阐述了服装局部热传递的机理,从物理学、生理学和心理学角度出发,综述了着装人体局部热舒适性常见的主、客观评价方法,并详细论述了人体、服装、外界环境和衣下空气层这四大因素对着装人体局部热舒适性的影响情况,最后提出了修正局部动态热阻公式将有利于完善着装人体局部热舒适性的评价,增加对衣下非均匀空气层的研究对着装人体局部热舒适性具有重要意义,研制适用于局部热舒适性测试的新型服装微气候仪将会具有良好的发展前景。     

加热装置在防寒服中的位置及其热效用

为明确加热装置与防寒服系统的最优组合方法,以满足人体热舒适性及提高加热效率为原则,选用市场上已有的服装加热装置,采用暖体假人着装测试,在环境温度为-11.8 ℃,假人静止站立条件下,探究加热装置与防寒服系统的最优组合。结果表明:加热装置适宜放置在前胸、肩部、腹部、前臂和小腿等5个部位,且均为防寒服内胆的里料外侧,并推荐加热温度范围在腹部37~40 ℃、肩部40~44 ℃、前胸44~49 ℃、前臂和小腿49 ℃以上时,能够更好地发挥其加热效用,满足人体的热舒适性;另外,隔热值越高的服装,其搭配加热装置后的加热效果越好,研究结果为加热服热功能的设计开发提供了数据参考。     

液态水分管理测试仪——量化衣物舒适度

影响人体感知衣物是否舒适的三个主要参数是：热湿舒适度、手感舒适度和压力舒适度。其中，热湿舒适度占整体感觉的50％，所以衣物的液态水分管理能力显著影响人们对衣物舒适度的感知。[第一段]     

环境温度突变时人体热感觉变化机制研究进展

为完善人体热感觉评价体系,从环境温度突变特征参数、热感觉动态变化规律、热感觉预测模型3个方面对热感觉变化机制相关研究现状进行总结发现:环境温度突变的研究集中于中小温差突变,从热舒适的角度提出 5 ℃ 可能是不同环境温度突变的最大可接受温差阈值;动态热感觉与皮肤温度及其变化率、核心温度及其变化率有关;已有的热感觉模型预测精度较高,但在冷热环境温度突变下的适用性仍需大量人体实验进行优化与验证。最后指出有必要扩展环境温度突变研究的应用范围至特殊高温作业人群,建立突变强度分级规则,细化服装在温度突变下的作用,建立适用范围更广的热感觉预测模型。     

电加热服装的研究进展及热舒适性能评价

电加热服装的开发对拓展野外探索领域、治疗雷诺氏症候群等病症具有重要作用。通过回顾电加热服装的发展进程,明确其主要功能,解析其测试手段及存在的优点和不足。选取市场常用的电加热服装,采用暖体假人测试、人体生理和心理测试,获取服装热阻、人体皮肤温度和主观热感觉,从活动状态、加热方式、人体部位和加热时间等角度,探析电加热服装的热舒适性能。结果表明:不同加热档位可提高服装热阻,但电加热模块位置过于集中易造成人体皮肤温度分布不均,从而影响其热感觉。研究结果为电加热服装的设计开发提供了参考。     

通风服热舒适性研究现状与展望

为揭示通风服对人体热舒适影响的机制,阐明通风服与人体之间的热湿传递关系,在介绍通风服的起源和工作原理的基础上,通过对国内外相关研究成果的分析和总结,重点论述了通风服热舒适性的研究方法:出汗暖体假人测试法、人体着装实验法和数值模型构建法,并分析了各种方法的优缺点。结果表明,通风服对人体热舒适的影响机制是一门集环境传热学、人体生理传热学、服装面料学以及流体力学交叉结合的工程问题。最后对通风服热舒适性研究进行了展望,认为未来将在通风服衣下气流的精确测量与仿真,衣下气流和热流数值模型的构建以及通风引起的局部和整体热舒适不匀等方面开展研究。     

服装宽松度对两种面料运动T恤热湿舒适性的影响

通过人体着装实验研究了服装的宽松度对超细丙纶/棉及吸湿排汗涤纶面料运动T恤热湿舒适性的影响,为运动爱好者选择服装和运动服开发人员提供理论指导。结果表明,服装的宽松度对超细丙纶/棉及吸湿排汗涤纶两种面料的运动T恤的热湿舒适性的影响不同;在同种面料条件下,在小运动量及大运动量状态下服装宽松度对人体热湿舒适性的影响规律基本相同。     

被服系统热舒适性研究进展

被服系统作为调节人体睡眠舒适性必不可少的产品,比室内环境对睡眠热舒适性的影响更大。为合理评价被服系统的热舒适性能,通过回顾国内外相关研究,从实验研究和舒适性模型研究的角度总结睡眠热舒适性研究中常用的评价方法;基于“人体—被服—环境”系统热湿交换理论,从被服系统热阻、湿阻、被内微气候等被服因素,人体热生理、性别和工作状态差异性等人体因素,环境温度、湿度、风速等环境因素3个角度分析了各类因素对睡眠热舒适性的具体影响;剖析当前研究中的不足和缺陷,展望被服系统睡眠热舒适性的研究趋势。提出建立普遍适用的“人体—被服—环境”系统舒适性模型,以提高对睡眠热舒适性评价的准确性。     

医用防护服的热湿舒适性与人体疲劳度的关系

针对医护人员长时间穿着医用防护服工作导致体感闷热潮湿、疲劳增加、工作效率降低的问题,设计真人穿着试验,分析人体的热生理和主观感觉参数,从医用防护服的热湿性能角度分析对人体疲劳度的影响。试验结果表明:搭配短袖套装的防护服热湿舒适性最好,搭配长袖厚款套装的防护服热湿舒适性最差;穿着不同热湿性能的防护服在进行不同强度的运动中对人体疲劳度的影响不同,穿着防护服在静坐状态下,人体疲劳程度差异较小;在低、中、高强度运动和恢复状态下,防护服热湿舒适性越差,人体疲劳程度越深;平均皮肤温度、心率、能量代谢当量参数与主观疲劳感呈显著相关性,通过回归分析得到疲劳感与心率的模型,心率可以反映人体的疲劳程度。     

服装微气候与人体主观感觉关系探讨

本文主要对影响人体主观感觉的衣外、衣内微气候环境条件及各个指标进行了分析,并对人体达到热舒适的各种条件进行了探讨,从而指出了衣内微气候温度对维持人体热平衡和保持人体主观舒适感起着重要的作用。     

基于人体生理差异的热舒适模型修正研究进展

热舒适模型的建立是为了预测和评价人体在不同环境条件下的热舒适水平,是综合研究人体热舒适与各影响因素之间相互关系的重要手段。目前较为完善的热舒适模型均是以西方人体结构和生理参数为依据构建的,在中国人体热反应预测的准确性方面存在问题。因此,通过了解热舒适模型的发展,从体温调节模型,包括被动物理系统和主动调节系统以及热感觉模型几个方面展开模型的机理分析,结合已有试验数据讨论热舒适模型建立过程中中西方人体参数的差异及其对热调节过程的影响,并在此基础上总结了中国人体热舒适模型的修正路径。     

不同季节服用织物热湿舒适性能评价体系

依据前人的研究成果,建立了织物热湿舒适性综合评价体系。该评价体系从人的主观舒适感觉出发,推导和优选出体现人体主观热湿舒适感觉的7种织物客观热湿舒适性性能指标,建立了新的指标体系。通过对性能指标的分析,采用模糊综合评判的方法建立不同季节服用织物热湿舒适性的综合评判模型。该模型主要应用于对成品的舒适性的评判及服装企业进行面料选择。     

基于睡袋温标模型的被子舒适温度测定与可行性验证

为提高人体睡眠质量,满足热舒适需求,探究被子的舒适温度,基于睡袋温标模型提出了被子舒适低温和舒适高温的计算方法。为验证计算方法的可行性,测试了4种不同填充量的蚕丝、鹅绒和化纤被的热舒适性。通过睡眠实验获得10名受试者在所计算的舒适温度下使用各类被子时的皮肤温度和主观热感受。结果表明：不同种类被子的舒适高温和舒适低温存在差异,且二者的差值随着被子填充量的增加而增大;使用不同种类的被子时,平均皮肤温度和远端-近端皮肤温度梯度存在显著差异,与主观感觉评价相一致,表明了基于睡袋温标模型计算的被子舒适温度对于不同填充物被子的适用性不同;舒适低温用于鹅绒和化纤被较合理,可满足人体的睡眠热舒适需求,而对于蚕丝被偏低,受试者感觉偏冷;舒适高温适用于蚕丝被,对于鹅绒和化纤被偏高,受试者感觉偏热。