冷辐射不均匀环境中人体热响应的心理学实验

为了研究严寒地区外窗和外墙冷辐射对人体热舒适的影响,本文对身着冬季服装的大学生受试者进行了有冷辐射的稍凉工况、中性工况和无冷辐射的均匀工况的人体热响应心理学实验研究.在测试环境参数和生理学参数的同时,对受试者局部和整体热感觉以及热舒适进行问卷调查.结果表明:在有冷辐射的稍凉工况和中性工况中,头部和背部的热感觉无显著性差异,手部、小腿、手臂的热感觉和整体热感觉均有显著性差异;有冷辐射的中性工况的整体热感觉低于无冷辐射的均匀工况的,尽管前者室内平均温度高.当人体距外墙和外窗较近时,外墙和外窗冷辐射导致头脚温差增大,会加剧人体腿部的冷感觉,进而影响整体热感觉和热舒适.在冷辐射不均匀环境中,整体热感觉接近于人体较冷部位的热感觉,整体热舒适接近于人体最不舒适部位,即遵循“抱怨”模式.在均匀环境和冷辐射不均匀环境中,整体热感觉与整体热舒适皆线性相关.应提高人体下部如腿部的空气温度,以提高腿部的热感觉,从而提高整体热感觉和热舒适.     

热湿工况下工位辐射空调的热舒适实验研究

为研究热湿工况下使用工位辐射空调的人体热舒适情况,在人工环境实验室内,通过改变环境背景温度来影响人体的热感觉,并采用热感觉投票（TSV）作为评价标准,重点研究了人体头部、躯干、上肢、下肢以及整体热感觉情况。实验结果表明,尽管背景环境参数超出舒适范围,但使用工位辐射空调能维持受试者的舒适状态,即背景温度稳定在28 ℃时,平均整体热感觉投票值低于+0.2;背景温度为30 ℃时,受试者热感觉仍能满足ASHRAE规范中规定的80%可接受范围要求。     

冷辐射不均匀环境中人体热反应评价模型

为了研究具有冷辐射的不均匀环境中人体局部和全身热感觉与热舒适、热可接受度之间的关系,对20名受试者进行两种具有冷辐射工况和一种均匀工况的热反应实验,通过对受试者的局部和全身热感觉与热舒适、全身热可接受度的主观调查,分析冷辐射不均匀环境中人体热反应,研究不同部位热感觉对全身热感觉的影响权重、全身热感觉与整体热可接受度、全身热舒适与整体热可接受度的关系．建立了具有外窗、外墙冷辐射和电加热器采暖的不均匀环境中考虑局部热感觉影响权重的人体热感觉评价模型,以及用部位间热感觉之差的最大值评价热可接受度的模型．结果表明:热可接受度与全身热感觉不相关,而与全身热舒适具有很好的线性关系．     

哈尔滨地区人体热舒适与热适应现场研究

为了考察不同季节人体对室内热环境的适应性和冬季外窗冷辐射对人体局部热感觉的影响,对哈尔滨市冬季、春季采暖期间教室内热环境与人体热感觉及热舒适进行现场调查．在对环境参数进行测试的同时,对受试者的热感觉进行主观调查．结果表明:冬季室内热中性温度与测试期间室内平均温度接近,春季采暖末期热中性温度明显低于室内平均温度．靠窗组受试者的局部冷感觉明显高于对照组受试者．人体肩部和后背更易感到冷,头部更适应冷环境．在偏暖的环境中,冬季比春季人们更容易感到热．说明人们对哈尔滨漫长冬季的室内热环境和寒冷的室外气候已经充分适应,冬季室内温度过高,人们会感觉更加不适．宜充分利用人对热环境的适应性适当降低冬季和春季采暖末期室内温度,既舒适又节能．     

冬季室内热环境与被褥微气候的匹配

冬季睡眠状态下,室内热环境与被褥微气候分别对人体头部和被覆躯体的热感觉造成直接影响。为了分析两个热环境的匹配关系以满足睡眠人体的热舒适水平,实验在不同的室内温度下,调节被褥微气候温度,测试了受试者的皮肤温度,并记录了热感觉和热可接受水平。研究结果表明:睡眠状态下,相比于室内热环境,人体热感觉对被褥微气候更敏感;此外,通过分析室内热环境和被褥微气候分别与整体热感觉和整体不满意率的关系,得到了睡眠热环境舒适区间。     

严寒环境下的人体冷耐受特性实验

第24届冬季奥运会将于2022年2月在中国举行,主会场设在河北省崇礼地区。比赛期间,当地室外日平均气温大约为-17 ℃~-2 ℃。为有效提高户外观赛者热舒适感及观赛体验,把握户外观赛者人体冷耐受特性非常重要。为此,本研究利用北京地区某商业冷库的-14 ℃~-16 ℃人工环境条件,基于北京8名高校学生（4男,4女）开展了人体冷耐受实验,重点研究人体各部位的热反应特征、冷耐受极限时间、以及人体不可忍受时的生理极限阈值等问题。研究结果表明:受试者在-14 ℃~-16 ℃冷暴露环境、且服装热阻约为2.1 clo的实验条件下,手指、脚趾的皮肤温度下降速率最快、冷感最强烈,躯干及四肢部位的皮肤温度下降速率相对较慢、冷感相对较弱;手暴露与手插兜工况下,平均可持续停留时长分别为51、67 min,影响受试者热感觉以及持续停留时间长短的关键因素分别为手指与脚趾皮肤温度,生理极限阈值均值分别为11 ℃、16 ℃,且男女之间无显著性差异（P＞0.05）。研究结果可为严寒环境下人体冷耐受特性及其改善人体热舒适性的局部供暖方法研究,提供基础数据参考。     

住宅室内热环境中影响人体热感觉特征选择

为研究住宅热环境中人体热感觉,建立了影响人体热感觉的特征组合优化模型．利用遗传算法并行计算的优点,用“优胜劣汰”遗传算法对影响人体热感觉的特征变量进行选择,得出以下结论：在严寒地区冬季采暖期的居住建筑热环境中,影响人体热感觉的最有效特征变量是空气温度、平均辐射温度和服装热阻及其交互作用的影响．     

近窗处冬季平均辐射温度变化对PMV/PPD值影响

就严寒地区冬季外窗附近较低的平均辐射温度的变化对人体的热舒适影响进行讨论.经计算,室内距外窗0.5 m处的平均辐射温度可比空气温度低3℃;在衣物热阻较小、空气温度较低、相对湿度较低的环境下,平均辐射温度的变化,对人体的热舒适影响会较大;当PMV的绝对值大于1的时候,平均辐射温度的变化对人体热舒适影响会较为明显.     

长沙高校宿舍夏季热舒适与热适应现场调研

为研究长沙地区高校自然通风宿舍夏季热舒适与热适应特征,对长沙地区某两所大学的15栋自然通风宿舍进行现场调研.在测试环境参数的同时,对受试者热感觉以及热适应行为进行问卷调查,共收集调研数据437份.通过温度频率法和加权线性拟合得到服装热阻、预测平均热感觉(PMV)、实际平均热感觉(MTS)与室内操作温度的关系式,研究结果表明:夏季服装热阻与室内操作温度负相关,每升高单位操作温度,服装热阻减少0.019 7 clo;PMV较MTS偏大,操作温度越高,两者相差越大,两者所对应的可接受温度范围分别为24.4℃～28.7℃和23.8℃～28.9℃;利用适应性PMV模型计算得出长沙地区夏季高校自然通风宿舍自适应系数为0.5,这与GB/T50785—2012《民用建筑室内热湿环境评价标准》中给出的规定值有较大出入;将男、女性调研数据分开研究,得到每升高单位操作温度,男、女性服装热阻分别减少0.028 8、0.016 4 clo,且男性比女性感觉更温暖;男、女性的热中性温度分别为26.3℃、26.7℃,可接受温度范围分别为23.8℃～28.7℃、24.2℃～29.2℃.本研究为高校宿舍热舒适与热适应研究提供了参考.     

陕西关中农村冬季住宅室内热舒适调查研究

对36户关中地区农村住宅冬季室内物理环境参数进行测量,以问卷方式对居民的基本情况和以ASHRAE的7级热感觉标度对居民的热感觉主观反应进行调查统计.运用统计学分析方法对测试与调查结果进行回归分析,得到该地区居民冬季的热中性温度为11.7℃,热期望温度为12.7℃,冬季80%居民可接受温度范围的下限为8.0℃.     

波动气候下高校少数民族学生热适应性分析

热感觉是人类对于周围温度、湿度等环境的感知.为研究少数民族群体在波动气候环境下的热感觉,使其能更快适应异地环境,对冬季大连教室环境进行现场测试,对来自不同气候分区的80名汉族学生、88名少数民族学生(回族24名、蒙古族12名和土家族14名等其他少数民族)的着装、热感觉进行问卷调查,分别对调查结果进行回归分析,将不同少数民族的数据,进行对比并分析差异原因,同时对实验结果进行验证.结果表明:少数民族学生舒适度满意区间为18.5℃～19.4℃,与汉族热感觉存在差异.根据TSV模型得出各民族学生实际的热中性温度,分别为:回族18.5℃、蒙古族16.9℃和土家族15.0℃.经分析PMV模型并不能准确预测真实热感觉,本研究根据热感觉适应性模型(aPMV)为各民族提出了λ参考值,分别为:回族-0.79、蒙古族-0.90和土家族0.97.不同民族指标存在较大差异,表明学生对当地气候具有一定适应性,而到大连求学伴随着气候波动,使学生不能快速适应新环境.基于此利用aPMV模型对少数民族学生的热感觉进行预测,并提供了实验室热工改造方案.     

哈尔滨市滨江居住小区冬季热环境实测分析

为研究严寒地区滨江居住小区冬季热环境特点,通过对哈尔滨市滨江居住小区和内陆居住小区在冬季典型气象日的空气温度、黑球温度以及风速进行现场实测,定量分析了滨江居住小区与内陆居住小区热环境差异,及滨江居住小区建筑布局对其热环境的影响,并根据风冷温度对人体热感觉进行评价.结果表明:滨江居住小区冬季热环境与内陆居住小区相比较差,且不同建筑布局间存在较大差异;滨江居住小区比内陆居住小区平均空气温度低2.45℃,平均黑球温度低3.66℃,平均风速大0.48 m/s,平均风冷温度低5.59℃;对滨江居住小区不同区域热环境进行对比,发现冬季太阳辐射对温度提升作用最为显著,其次为建筑布局围合程度,居住小区行列式布局内部寒冷程度较高,广场和临江入口处次之,围合式布局和半围合式布局内部较低,并且增大行列式布局建筑间距能够有效降低布局内部寒冷程度,提高热舒适度.     

桌面工位空调环境参数分布特性

目的分析桌面工位空调在人体周围所形成的非均一环境参数场,并进一步研究非均匀环境对人体热舒适的影响.方法利用计算流体力学PHOENICS软件建立湍流模型,分析不同工位送风参数以及一定的背景空调参数下,房间和人体周围的环境参数的分布状况.结果模拟结果发现桌面工位送风时,人体头部区域的温度明显低于人体其他区域,人体前与背景区相比平均温度有一定的差异,最大可达2℃.结论分析表明,当送风温度较低时,人体前与背景区之间可以产生较大温差;当送风温度较高时,两者之间只能形成较小的温差。同时,虽然人体前的温度与背景区的温度不同,但在一定的送风温度和送风量组合工况下,人在工作区和背景区都不会有过冷和过热的感觉.     

室内环境参数差异条件下人体热感觉实验研究

目的研究人体周围环境参数的差异对人体热感觉的影响,为工位空调送风量配置等的参数选择提供理论基础.方法在人工环境实验室内,通过改变工位空调的送风温度与送风速度来影响人体的热感觉,并采用热感觉投票(TSV)作为评价标准,重点研究了人体身前和身后的热感觉,以及它们与人体整体热感觉的关系问题.结果得到了不同送风参数和背景参数条件下,人体热感觉的投票结果.从实验结果分析,尽管背景区的环境参数略超出人体热舒适范围,通过调整送风参数,仍可使人体热感觉处于适中状态,表明人体整体热感觉与前身和后背热感觉存在着一定的差异,并进一步分析了人体前后热感觉与整体热感觉的关系.结论适当的局部送风可以有效地改善人体的热感觉,在工位送风条件下,人体前后的热感觉不同,但身前热感觉与总体热感觉的相关性较高.     

数值模拟层状通风对室内热环境的影响

以采用层状送风的典型办公建筑为研究对象,采用CFX计算流体软件,模拟分析建筑在不同送风速度下人体活动区的温度场、速度场,评价控制区域的热舒适性.模拟研究结果表明,在层状送风条件下,房间在垂直方向上出现明显的热力分层.热力分层以距地面0.9 m高的水平面为分界线;人体活动区域以上部分温度高,人体活动区温度低;在人体活动区域,头部位置温度最低,脚部温度最高;这样的热力分层符合建筑节能和人体热舒适性要求.送风速度在0~0.8 m/s的范围内,控制区域内的热舒适度相对较高,送风可及性好,新风可以很好的送到人体呼吸区,有效的提高呼吸区的空气品质.     

地面局部辐射供暖典型热环境特征化表征研究

局部精细化采暖是满足室内人员舒适前提下降低采暖能耗、实现采暖能源高效利用的重要方式之一.为提高采暖效率,给精细化辐射供暖提供方法参考,本文选取具有显著工位布局要求的办公场所作为对象,对地面局部辐射供暖模块影响下,室内不同区域热环境分布情况进行典型化研究分析,得到了不同局部模块供暖工况下室内非均匀热环境分布特征.分析结果表明,局部辐射面积为16.7%时辐射区域与非辐射区域平均辐射温度相差3℃以上,具有明显的局部环境营造效果;地面局部辐射供暖辐射区域与非辐射区域不对称辐射温度差异显著;将局部辐射源设置在靠近外墙区域,可以提高整体平均辐射温度,使室内平均辐射温度分布更为均匀.本研究初步给出基于地面局部辐射供暖的典型化热环境共性特征表述,可为后续局部辐射供暖系统的精细化设计提供参考.     

绥化地区地板辐射式采暖居住建筑冬季室内热舒适调查分析

为了研究严寒地区冬季采暖期居住建筑室内的热环境状况,以绥化地区地板热辐射式采暖住宅为例,调查了其室内热舒适现状,探讨了改善建筑室内热环境的方法,采用测试、问卷调查等方式和以ASHRAE的7级热感觉标度,对该类建筑冬季室内热舒适情况和热感觉主观反映进行统计分析.结果显示,该地区冬季地板热辐射采暖居住建筑室内温度偏高、居民的热期望温度为24.9℃、冬季80%可接受的舒适温度范围为21.9~25.8℃.结合该地区特点,提出适合绥化地区地板辐射式采暖居住建筑冬季室内舒适温度区间为23~25℃,为改善当地住宅建筑节能设计提供依据.     

青海乡域中小学教室内学生冬季的热舒适性

对青海乡域4所典型中小学校10间教室冬季室内温湿度、风速、黑球温度等热环境参数进行现场测试,同时对420余名青少年学生的衣着情况、热感觉评价等进行了主观问卷调查。对测试和调查结果进行统计分析,得到实测和预测热中性温度分别为13.8和14.5℃,热期望温度为16.2℃,90%的学生感到满意的舒适温度范围为15.8~18.7℃。在当地寒冷的气候条件、学生衣着习惯、心理期望及生理特性等因素影响下,中小学生形成了对偏冷环境的适应性,提出可利用适应性PMV模型（aPMV）对中小学生平均热感觉进行准确预测。可为乡域中小学教室冬季热环境设计提供依据。     

夏热冬冷地区秋冬季节室外热舒适研究

为了研究夏热冬冷地区秋冬季的室外热舒适情况,选取合肥地区进行研究,在合肥市某高校采取现场环境实测与问卷调查相结合的方式,研究了秋冬两季室外人群热感觉与热舒适的变化情况。通过调查得到了温度、风速、湿度与太阳辐射对人体热舒适影响程度的排序,以及各参数对人体热舒适影响的比重,分析了主观热舒适影响比重与期望,讨论了热感觉与热舒适的变化关系,探究了人体不同身体部位对热舒适性的影响,并引入PET和SET*预测热感觉的数学模型,通过回归分析建立了适用于合肥地区秋冬两季室外环境的热感觉预测模型。研究表明：合肥地区秋冬两季受访者对室外环境热舒适性整体可接受度较高,而秋季高于冬季,其中面部对受访者主观热舒适影响最大。影响室外热舒适的热环境参数主要为温度,环境相对湿度对其影响较小。在秋季,受访者热舒适与热感觉变化呈二次函数关系,在冬季则呈现正相关关系;并且秋季的变化远强于冬季。     

冷热工况下混凝土辐射地板的蓄释热性能分析

为了阐明混凝土辐射地板的蓄释热性能,从时间常数的角度出发,通过实验分析混凝土辐射地板在蓄热、释热过程中温度及热量的响应特征.结果表明:供暖工况的时间常数快于供冷工况,混凝土辐射地板温度更易趋于稳定.当供水流量为6 L/min、1倍时间常数时,在环境温度(26.0±1.0) ℃、供水温度22.1℃的供冷工况下,120 m...