我国湿热地区人群基础热舒适反应研究(1):实验方法与结果

采用经典热舒适研究方法,于2008年夏季对我国湿热地区典型人群受试者作了气候室实验,在凉-暖范围内6个不同温湿度组合的工况下进行了问卷投票和生理指标测试。结果显示,受试者的热中性温度为26.9℃(修正温度);受试者夏季偏爱稍凉的热感觉(-0.2);潮湿感中性对应的水蒸气分压力约为3500Pa;热中性对应的平均皮肤温度为33.2℃;平均皮肤温度与皮肤湿润度是预测热感觉与热舒适的重要参数;心率与热感觉存在线性关系,血压在偏凉环境下与热感觉呈线性关系,在偏暖环境下变化不大。     

干湿热气候自然通风建筑下人体热反应的对比研究

地区气候的差异性造成了不同地区人们的适应能力、热舒适需求及室内环境保障设计的差异要求。为了比较干热和湿热气候对人体热反应的影响,选择典型干热和湿热气候的农村住宅进行夏季热舒适的现场调研,共获得1 476套有效数据。结果表明:干热和湿热地区80%可接受温度上限分别为33. 6℃和31. 9℃,干热气候人们的耐热能力以及对高温的接受能力要高于湿热地区。在干热气候下极端高温作用下,增加湿度、加大风速均不利于人们热感觉的改善,但在湿热气候区,湿度对人们热感觉影响不大,温度越高,风速越大,越有利于改善人们的热感觉。在湿热地区,人们期望风速增加、期望温度降低的意愿比干热地区更为强烈。以上研究为干热和湿热地区热舒适标准的制定、被动式设计和室内热环境的设计提供了参考。     

侧墙热辐射对人体热舒适的影响

通过人工气候室实验,以24名身着热阻为0.6 clo夏季室内服装的受试者为研究对象,研究了在中性空气温度(26℃)、侧墙热辐射条件下不同暴露时间对人体热反应与热舒适的影响。结果表明:随着受试者在不均匀辐射环境中暴露时间的增加,受试者热感觉逐渐降低并趋近中性,热舒适度和热可接受度逐渐增大,平均皮肤温度无显著变化,心率略有降低;中性环境温度下,暴露时间为60、120、180 min时,5%局部热不舒适的不对称辐射温度限值分别为1.7、1.9、4.5℃。得到了不同部位热感觉、热舒适对全身热感觉、热舒适的影响权重,建立了适用于中性环境温度、侧墙热辐射环境下的人体热感觉和热舒适评价模型。     

夏季空气流动对人体热舒适性的影响

为确定夏季高温环境下空气流动对人体热舒适性的影响程度,于2008年夏季,进行了吹风环境下人体生理、心理热舒适实验.统计分析表明:夏季高温环境下,吹风使人体生理参数及热感觉出现明显下降的现象,且下降的程度与其所处环境的空气温度有关,相同风速下,空气温度越低,下降程度越大.但当空气温度达到约340时,吹风对人体生理参数基本...     

浅谈衣服热阻对人体热舒适的影响

衣服热阻对人体热舒适的影响是不容忽视的.通过PMV计算程序计算了不同衣服热阻在不同风速和不同温度下的PMV值,得出夏季适当地降低衣服热阻,提高室内设计温度及风速具有可行性.     

大连夏季凉亭下热环境特征与人体热反应研究

稳态的空调环境由于削弱了人体的热适应能力从而影响了人的身体健康，同时单调的稳态环境使人产生了乏味、厌倦的心理。动态送风强调人的热适应能力，认为合理的动态环境不仅可以满足人体的热舒适需要，更能满足人体健康要求，仿自然的送风方式才是最佳的动态送风方式。本文对大连夏季室外凉亭下的环境特征和人的热舒适性做了主观问卷调查研究，通过对428个有效样本的研究与分析，回归得到了人体热舒适投票值TCV与人体平均温度和周围空气温度之间的关系式，在满足该式的条件下，人体平均温度在35．7～36．5℃之间，空气温度在25．5～30．4℃之间变化，且空气相对湿度保持在40％～60％，风速在0～1．5m／s之间波动，人体都可以达到热舒适状态，并发现人们在室外自然环境下往往感觉吹风不足，这点正好与传统空调中人们易产生吹风感的抱怨相反，从而为适当提高送风速度与温度，节约空调能耗奠定了基础：     

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。     

辐射壁作用下的室内热环境及人体热舒适研究

本文分别在冬季和夏季的情况下,通过实验研究了辐射板壁温对室内热环境及受试者热舒适的影响。结果表明,利用改变辐射壁温对室内空气调节的方式可达到人体的热舒适要求,其冬季中性温度SET*为23.43℃,夏季中性温度SET*为26.73℃。     

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。     

冬季室内风速对人体热舒适的影响

我国建筑热环境的舒适性标准规定冬季风速不大于0．15m／s，很多学者对这一风速的适宜性提出了质疑。本实验也进行了专门的研究。采用问卷调查、物理测试加生理测试的方法，通过在冬季室内自然工况下改变室内空气流速，测试受试者在每一情况下的体温，运动（MCS）、感觉神经传导速度（SCS），并记录受试者在不同风速下的主观热感觉和热舒适状况。得出在冬季室内自然状态下，长时间有风状态对人体的运动、感觉神经传导速度的影响，以及神经传导速度的变化趋势。随着吹风时间的增加，SCS、MCS趋于减小并呈现出一定的规律；人体体温变化不显著；吹风感越来越强烈，热感觉投票由适中向微凉及凉迅速变化。本实验也说明人体的热舒适感可以以生理指标量化的形式表示。     

不同温度下立式塔扇吹风时人体热反应变化

为了探究在立式塔扇吹风影响下人体热反应的变化情况,本文在实验室对受试者进行了主观问卷调查及实际测试,分析了风速和温度变化时人体热感觉及吹风感的变化情况,将温度和风速的变化放到一起考虑并进行了定性的分析,给出了其具体的相关关系。研究表明,风速对热感觉会产生很大的影响,可以考虑通过风速的增加来实现热感觉的降低,但是风速过大时人体会产生较为强烈的吹风感,因此办公环境下风速必须限制在一定范围内,本文给出了吹风感小于1和2时的风速限值。另一方面,在本实验的验证中,得出温度和风速对热感觉的联合影响程度占68.4%,对吹风感的联合影响程度占65.7%,这也说明,人体主观参数不仅受到温度和风速的影响,也会和许多其它因素关联。     

湿热地区老年人夏季室外热舒适阈值研究

旨在探索湿热地区老年人夏季室外热舒适阈值。以课题示范工程、样本量集中的广州市老人院为研究案例,结合现场实测与问卷调研,获得各气象要素（空气温度、相对湿度、黑球温度、风速）的逐时数据及老年人室外热舒适状况;借助Rayman模型,计算生理等效温度PET,运用SPSS进行回归分析建立老年人室外热舒适评价模型;并评析不同类型测点空间的热环境情况与特点。结论如下：（1）湿热地区夏季老年人室外热环境中性PET值为25.60℃;台湾、香港、广州等湿热气候地区,老年人与混合年龄层中性PET值接近,人群中性PET值具有一定普适性;（2）老年人热感觉中性范围为23.79℃~27.41℃,较混合年龄层窄;老年人室外环境热舒适PET范围为22.70℃~32.53℃,老年人对偏凉感觉（PET=23.10℃）更感舒适;老年人达到90%可接受率的PET范围是22.62℃~31.15℃;（3）老年人夏季热敏感度为3.62PET（℃）/TSV,夏季老年人对室外热环境敏感度明显高于混合年龄层,因此室外热环境设计对老年人具有更大影响;（4）在适当遮荫条件（植物或建筑）下,老年人在夏季依然乐于接受室外阳光辐射;但需综合运用遮阳、通风、降温等设计策略才能满足老年人对热环境的舒适需求。以期为湿热地区室外环境适老设计提供研究方法和设计目标的参考。     

分体式空调办公建筑不同设定温度模式下的人体热适应

以公共建筑设定温度规定(26℃)为界限，按照设定温度的高低分为不同模式。为研究分体式空调办公建筑不同设定温度模式下的人体热适应，本文对郑州市和焦作市的分体式空调办公建筑进行了现场调研，测量了室内外热环境参数和手背皮肤温度，并调查了受试者的热舒适状况。研究发现：长期处于低设定温度模式环境中，会破坏人体对偏热环境的生理适应能力。高设定温度模式下，人们会更积极地通过减少衣着和提高风速的行为来改善热不舒适。由于2种模式拥有类似的热经历和相同的感知控制，因此在相同的标准有效温度范围内，2种模式的热感觉、热可接受度和热舒适并无显著性差异。基于人体热适应分析，寒冷地区分体式空调办公建筑合理提高设定温度可节约34.4%的能源。应继续加强“办公场所夏季制冷温度设置不低于26℃”的政策引导。研究结果可为分体式空调办公建筑的人体热需求和政府节能政策提供理论依据。     

低气压环境下空气流速对人体热感觉影响的研究

通过问卷调查的形式,研究了20名处于不同大气压力环境中受试者的热感觉和风速期望随空气流速变化的情况,进而分析了不同大气压力环境中,空气流速对用风速期望进行评价的吹风感和人体平均热感觉(MTS)的影响.研究表明:低气压环境下人体对空气流速变化的感觉不如常压下敏感,人体在较高温度下对风速变化的感觉不如较低温度下敏感.在20～22 ℃时,低气压环境下微风速(<0.2 m/s)范围内的风速变化对身着厚重衣物的受试者的热感觉影响十分微小.     

基于等效温度的工位空调环境下热舒适区研究北大核心

针对工位送风空调形式营造的非均匀热环境,利用等效温度指标对人体的局部和整体热感觉进行了评价。在准办公室环境对受试者进行了人体热反应实验,得到了不同刺激工况下人体各部位的热感觉和等效温度值,对比分析后发现:刺激部位等效温度值与非刺激部位等效温度值出现明显的分离现象;刺激温度和风速是影响刺激部位等效温度值的重要因素。由热感觉投票值与等效温度值的散点图发现,二者有很好的线性关系,通过拟合得到了适用于工位送风非均匀环境的等效温度舒适区范围。     

厦门高校教室冬季热环境测试及热舒适预测

为考察冬季非空调环境下人体热感觉,对厦门某高校教室的热舒适度进行了现场测试.在测量室内外热舒适参数的同时,通过问卷调查得到了人体热反应样本.分析样本得出厦门高校教室冬季非空调工况下人体热中性温度和热期望温度分别为19.3和19.4℃.综合考虑温度、相对湿度、平均辐射温度、风速及服装热阻对坐姿轻度活动状态人体的热舒适影响,使用MATLAB软件进行非线性回归,得到非空调工况下热舒适预测方程.该预测方程与实测得到的人体热舒适投票两者结果有较高相关度,同时较大程度上反映了冬季非空调环境下人体热感觉的变异.     

夏季局部气流对人体热舒适影响的实验研究

利用实验的方法,研究了夏季不同环境温度下局部气流对人体热舒适的影响.热感觉和气流感是研究热舒适的重要指标,通过热感觉和气流感变化讨论分析了环境温度、局部风速以及不同的吹风部位对人体热舒适的影响.研究发现,环境参数中环境温度和局部风速对热感觉均有显著性影响,且影响程度温度风速.对于人体不同部位,局部气流作用于前胸时,对热感觉和气流感的影响效果最为明显;作用于手部时,气流感和热感觉随环境温度的变化趋势与无风工况(0.10m/s)下相似.     

基于正交试验的低气压环境中人体热舒适研究

通过正交试验,以问卷调查的方式进行了低气压环境下人体热舒适性的实验研究,重点分析了温度、压力和风速对受试者平均热感觉MTS影响的显著性.结果表明,在75.994～101.325 kPa(0.75～1.00 atm)的压力范围内,压力对人体平均热感觉MTS的影响仅次于温度,风速的影响最小.     

北京市住宅环境热舒适研究

对北京８８户自然通风居民住宅现场测试了夏季室内干球温度、相对湿度、风速等热环境参数,以问卷方式和ＡＳＨＲＡＥ的７级热舒适指标调查记录了居民的热考察了居室热环境改善措施。调查结果表明,通风条件下北京普通住宅的热环境基本处于ＡＳＨＲＡＥ舒适区之外,８０％居民可接受的热环境对应的有效温度上限为３０℃,对温度的敏感程度与其他地区相近。     

偏冷环境局部辐射供暖对热舒适性的影响

偏冷环境下,利用局部辐射供暖可以改善热舒适性。在12.5℃和14.5℃的环境温度下,使用200 W、300 W、500 W的局部辐射热源分别对脚踝及背部进行局部辐射供暖,测试了35名受试者的皮肤温度,采用主观调查问卷的方式统计受试者的热感觉投票。研究结果表明,局部供暖可以改善人体的热舒适性,其中背部供暖方式对改善人体热舒适的效果更好。在环境温度为12.5℃,对人体背部辐射功率为300 W时,TSV可达0.05;环境温度为14.5℃时,对人体背部辐射功率为200 W时,TSV也可达到-0.2。节能计算分析表明,偏冷环境下局部辐射供暖具有一定的节能效果。在人数一定的情况下,房间面积越大,由于环境温度降低而减小的供热量也越大,节能效果越好。