室外遮阳环境下人体热舒适调查及动态热舒适研究

摘要

稳态的热中性空调环境由于削弱了人体的热适应能力从而影响了人体的身体健康,同时单调的稳态环境使人产生了乏味、厌倦的心理.针对稳态空调环境的这些弊端,近年来人们纷纷将眼光投向新型的送风方式——动态化送风.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健康要求更能满足人体的热舒适需要.目前国内外学者的研究工作主要集中在对不同动态环境热舒适实测调查、波动风的特征以及动态送风的模式与策略等方面,但动态热舒适的理论和标准尚未形成.该研究的目的是探索影响动态热舒适的主要因素并初步分析这些因素对热舒适的影响.研究人体热舒适实际上就是研究人体自身和周围热环境之间如何相互协调的问题,即环境如何影响人体以及人体如何适应环境.该研究所做的一切工作都是围绕这两个问题为中心而展开的.该文采用理论分析的方法,对人体与外界环境之间的热交换进行了深入的研究,分析了人体蓄热以及热适应能力对人体热感觉以及热舒适的影响.认为动态热舒适研究必须同时考虑人体自身热状态以及客观参数两种因素,阐述了在稳态环境下人体热舒适可以仅用客观参数衡量的原因,从而更新了人们对热舒适问题的认识.由于人体温度是人体自身热状态的主要反应,该文还进一步探讨了人体温度随环境变化的规律,并提出了人体平均温度简便求解方法.生活实践以及其他学者的研究都证明,适宜的自然环境较常规空调环境更能给人带来愉悦与健康.作者认为仿自然的送风方式才是最佳的动态送风方式.因此对夏季室外凉亭环境下人体热舒适进行了调查试验,分析影响热感觉、吹风感、湿度感的环境因素,研究了这些主观感觉随环境变化的规律,给出了合适主观感受的客观参数范围.空气温度是对热舒适影响最大的环境因素,而人体平均温度是影响最大的人体热状态因素,作者通过分析回归的数学手段得到了热舒适与空气温度以及人体平均温度之间的关系式并从中得到了人们偏好环境稍热、身体稍凉的状态的结论.该文首次将人体自身热状态和客观环境因素分别作为两个独立的参数引入到人体热舒适指标之中.调查研究表明模拟适宜的自然环境可以最大限度地满足人们健康与舒适的要求,因而是一种理想的动态送风模式.根据动态热舒适的要求,人体平均温度应该保证在35.7℃~36.5℃之间,空气温度在25.5~30.4℃之间,风速在0.75~1.5米/秒之间,相对湿度在60%左右.同时在参数选择上应该遵循室内环境波动与自然气候变化相协调的原则,最大可能的减少室内外的温度差.近些年来出现的

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1热舒适理论研究的一般方法

1.1.1热舒适的概念

1.1.2热舒适、热感觉的量度

1.1.3热舒适性研究的技术路线

1.2 Fanger教授的热舒适方程以及Gagge教授的“两节点模型”

1.2.1 Fanger教授的热舒适方程

1.2.2 Gagge两节点模型

1.3“热中性”理论的局限以及传统空调的反思

1.3.1室内空气品质问题

1.3.2人体健康与空调环境

1.3.3热舒适与热中性

1.4动态空调-对传统稳态送风的挑战

1.4.1动态热舒适的研究

1.4.2传统空调方式的改进

1.5动态空调遇到的问题以及论文的主要工作

2人体蓄热对人体热舒适的影晌

2.1人体与环境热交换分析

2.2蓄热对热感觉的影响

2.3热适应能力对热感觉的影响

2.4人体热舒适与外界环境

2.5小结

3人体温度

3.1人体温度

3.1.1稳态环境中人体温度求解

3.1.2热感觉指标TSENS

3.2“一节点模型”

3.2.1动态环境中人体温度的求解

3.2.2“一节点模型”的建立

3.2.3“一节点模型”在突变环境中的应用

3.3小结

4大连地区夏季户外凉亭热微气候人体热反应的调查

4.1调查方案

4.2客观环境测量结果

4.2.1不同高度之间环境参数的对比

4.2.2平均风速、温度以及湿度

4.2.3室外凉亭环境参数特点

4.3客观环境与人体热感觉

4.3.1标准有效温度SET*与平均热感觉投票值MTSV之间的关系

4.3.2热感觉与风速、衣着量等其他因素的关系

4.3.3吹风感

4.3.4湿度感

4.4热舒适

4.4.1热舒适与热感觉

4.4.2热舒适与人体温度以及空气温度之间的关系

4.5小结

5动态送风

5.1个性化送风的必要性

5.2个性化送风的策略

6总结与展望

参考文献

附录1人体温度计算机求解程序

附录2稳态环境下人体温度表

附录3不同温度及人体温度组合条件下热舒适投票统计

硕士研究生学习期间参加的科研活动及硕士研究生期间发表的论文

致谢

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