室外热环境因素对人体热舒适的影响

摘要

随着人们生活水平的提高，人们对室外活动的空间和时间需求日益增加。热舒适直接影响居民的健康、出行以及工作效率。尤其近年来高温热浪事件频发、城市热岛效应与年俱增，室外热舒适问题逐渐受到关注。室外热环境对人体热舒适的影响是急需解决的基础问题之一。尽管室外热舒适相关研究已逐步开展，但仍存在以下局限性:(1)热环境因素对人体热舒适的影响缺乏系统的定量化研究;(2)反映人体热舒适的指标并未统一，各指标存在何种定量关系尚不明确;(3)国内外缺乏基础性实验研究，实验样本极为有限。因此，本文针对以上三点结合我国气候特征对热环境因素对人体热舒适的影响进行系统研究。
　　本文对湖南省长沙市街道、公园、广场、校园等典型公共空间进行为期近两年的实地测量与问卷调查，获得热环境参数（包括空气温度、相对湿度、风速、黑球温度等）和受试者的主观热反应（包括热感觉投票、热舒适投票、热可接受度投票等）等数据信息。有效样本数共计8150份。采用统计学方法对热感觉投票、热舒适投票、热可接受度投票建立两两之间的定量关系。在此基础上，建立空气温度、湿度、风速及太阳辐射等热环境参数与热感觉投票的定量关系。通过多因素方差分析定量化热环境因素对人体热感觉影响显著性程度，通过多元回归拟合建立热环境因素对人体热感觉的影响关系模型。
　　研究结果如下:(1)室外热环境下热感觉、热舒适与热可接受度两两之间存在良好的相关性，热感觉与热舒适、热感觉与热可接受度之间均呈现二次曲线关系，热舒适与热可接受度具有线性变化关系。(2)热感觉与空气温度、太阳辐射呈线性正相关，与风速呈线性负相关。空气温度升高1℃，热感觉提高0.141个标度;黑球—空气温度差值升高1℃，热感觉提高0.084个标度;风速升高1m/s，热感觉下降0.354个标度。湿度对热感觉的影响作用仍有待进一步研究。(3)空气温度是影响热感觉最重要的因素，其影响权重约占总体热环境的65％，太阳辐射次之，比例约为20％，绝对湿度与风速的影响权重很小，分别仅占到不到10％。
　　研究结果表明，室外热环境因素对人体热舒适具有显著影响，这可为准确评价室外环境下人体热舒适奠定理论基础，进而为营造舒适健康的城市热环境提供可靠的理论依据。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题的研究背景

1．2 国外研究概况

1．2．1 室内热舒适

1．2．2 室内外热舒适差异

1．2．3 室外热舒适

1．3 国内研究概况

1．4 国内外研究概况小结

1．5 本文的主要工作

1．5．1 研究思路

1．5．2 技术路线

1．5．3 研究内容

1．5．4 拟解决的关键科学问题

1．6 本章小结

第二章 室外热舒适长期现场调查及数据处理

2．1 长沙地区地理和气候特征

2．1．1 长沙地区地理特征

2．1．2 长沙地区气候特征

2．2 测试地点

2．3 室外热环境参数测量

2．4 调查问卷

2．5 实验方案

2．6 数据处理

2．6．1 热环境参数

2．6．2 实验样本

2．6．3 基本统计结果

2．7 分析方法

2．7．1 简单线性回归

2．7．2 多因素方差分析

2．7．3 多元线性回归

2．8 本章小结

第三章 室外环境人体主观热反应

3．1 三种主观热反应指标分布

3．1．1 热感觉投票分布

3．1．2 热舒适投票分布

3．1．3 热可接受度投票分布

3．2 三种主观热反应指标之间的关系

3．2．1 热感觉与热舒适

3．2．2 热舒适与热可接受度

3．2．3 热感觉与热可接受度

3．3 与其它研究比较

3．4 本章小结

第四章 热环境参数对热感觉的影响研究

4．1 人体热平衡理论

4．2 热环境参数对热感觉的单一影响分析

4．2．1 空气温度对热感觉的影响分析

4．2．2 太阳辐射对热感觉的影响分析

4．2．3 湿度对热感觉的影响分析

4．2．4 风速对热感觉的影响分析

4．3 热环境参数对热感党的综合影响分析

4．3．1 热环境参数显著性检验

4．3．2 热环境参数对热感觉的影响关系模型

4．3．3 热环境参数对热感觉影响定量分析

4．3．4 热环境参数对热感觉的影响权重

4．3．5 与其它研究比较

4．3．6 室内外热舒适预测比较

4．4 本章小结

第五章 结论与展望

参考文献

攻读硕士期间主要的学术成果和参与的课题

致谢