不对称辐射热环境中人体热反应实验研究

在哈尔滨一微气候室中研究了外窗冷辐射与地板供暖造成的不对称、不均匀热环境中人体的生理和心理反应规律。16名受试者身着热阻为1.02clo的冬季服装参加了4种工况的实验。实验中测试了受试者的生理参数和微气候室的环境参数。结果表明:同一工况下局部皮肤温度、局部热感觉和热舒适都存在差异性;不同工况下局部皮肤温度、平均皮肤温度、局部和整体的热感觉和热舒适均具有显著性差异。外窗冷辐射对人体的皮肤温度、热感觉和热舒适有很大的影响。随着受试者与外窗距离的增大,其皮肤温度、热感觉和热舒适投票均会提高。小腿的热感觉和热舒适变化最显著。全身热感觉和平均皮肤温度、心率之间均存在线性相关性。     

侧墙冷辐射对人体局部热舒适的影响研究

以20名身着热阻1.0 clo冬季室内服装的受试者为研究对象,研究了中性环境温度(22℃)下,侧墙冷辐射条件对局部与全身生理和主观热反应的影响,分析了整体与局部热感觉、皮肤温度与热感觉、局部热感觉与热可接受度的关系。结果表明:局部热感觉中小腿投票最低且最不舒适;局部(除胸部和臂部外)皮肤温度与其热感觉具有较强的线性关系;全身与局部在热感觉和热舒适方面均具有较强的线性关系。基于局部对整体的影响权重,建立了适用于侧墙冷辐射环境的人体热感觉和热舒适的评价模型。     

局部热暴露对人体全身热反应的影响

介绍了有关局部热暴露的研究背景和重要进展,包括局部热暴露环境参数对局部热感觉的影响,局部热感觉对全身热反应的影响,不同部位的局部热感觉对全身热感觉影响的权重,以及相关的心理学和生理学研究现状。讨论了局部热暴露环境评价指标的选取和局部热暴露作用部位的选择,并指出了今后的研究方向。     

灯暖浴霸环境下浴室人员热感觉研究

为了解夏热冬冷地区冬季灯暖浴霸的使用效果和人员在浴霸环境下的局部及整体热感觉,进行了浴霸环境下浴室人员热感觉研究.测定了浴室的环境参数,利用PMV模型计算预测投票值,并与人员实际热感觉投票值进行了对比分析.结果表明:浴霸开启后,浴室中垂直温度梯度增大,PMV值增大.人员整体热感觉始终大于0,除头部热感觉变化不大外,各部位热感觉变化趋势相似,且暖灯开启盏数越多,整体和局部热感觉投票值越大.通过回归分析得出,头部,手臂和腿部对整体热感觉的影响较为显著;浴霸可以满足人员想要改善浴室中寒冷感的需求;PMV模型无法准确预测该环境下人员的热感觉.     

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.     

夏季局部送风非均匀热环境下人体热舒适研究

采用受试者主观实验的方法,分析了头部、前胸、后背、胳膊、手、腿和脚部单独进行局部送风冷刺激条件下,对整体和非刺激部位热感觉的影响,发现各部位热感觉之间存在多重共线性,采用主成分回归的方法分析了各部位对整体热感觉的影响。探讨了非均匀环境下整体热可接受度与整体热舒适及局部热可接受度之间的关系。结果表明,肢体末端的局部刺激仅能对其周围部位产生明显影响,对其他部位影响不大;躯干部位局部刺激能影响全身各个部位,从而导致身体热感觉的区域化差异;整体热舒适和整体热可接受度密切相关,局部热不可接受度在一定范围内时,不会影响整体热舒适性。     

夏热冬冷城市室外热环境参数特征及其相互关系研究——以武汉为例

城市室外热环境对居民的热舒适感受以及室外活动都有重要的影响,而热环境参数则直接反映室外热环境特征。由于现代城市规模庞大,城市内部空间复杂,不同城市区域的建筑分布、植被覆盖等环境特征均会对局部区域的热环境特征产生影响,而对于环境特征对各类热环境参数的具体影响关系以及不同城市区域热环境参数间关系的研究则相对缺乏。该文使用武汉市城市气象站测量的热环境数据,研究了城市市内、市郊热环境特征的差异性以及城市内部环境特征对各类热环境参数的影响,并进一步讨论了不同城市区域间热环境参数的关系,旨在探索城市室外热环境参数的分布规律,从而为改善室外热环境提供指导。     

电热坐垫和暖脚板作用下局部热舒适分析

采用电热坐垫和暖脚板对人体足部、大腿和臀部进行局部加热,分析了受热部位热感觉和热舒适的变化及局部热感觉(热舒适)与整体热感觉(热舒适)的关系。实验结果表明:电热坐垫和暖脚板能够显著提高人体局部和整体热舒适;随着电热坐垫和暖脚板表面温度的提高,臀部、大腿和足部的热感觉明显改善;足部热感觉投票值(TSV)高于大腿和臀部,但当背景温度为16℃和18℃时,大腿对整体热感觉和热舒适的影响最大;不均匀偏冷环境中,人体局部热感觉大于热中性时,局部热舒适较好,整体热感觉接近热中性时,整体热舒适较好。     

非均匀环境中足部供暖对人体整体与局部热感觉的影响

对20名受试者采用问卷调查的方式,研究了14,16,18℃环境温度下足部供暖对人体整体与局部热感觉的影响。结果显示:足部供暖不仅能增大足部热感觉投票值,还能显著增大大腿、小腿以及整体热感觉投票值(P0.05);在均匀环境下,足部热感觉投票值与大腿、小腿热感觉投票值具有较强线性相关性(R~2≥0.94),与整体热感觉投票值也呈线性关系(R~2=0.89);在非均匀环境下,足部热感觉投票值与大腿、小腿以及整体热感觉投票值呈高斯函数曲线相关关系(R2分别为0.94,0.92,0.83)。     

足部供暖改善冬季车间人员热舒适性的实验研究

营造局部热环境可在较低能耗条件下有效改善人员热舒适性,也易于满足人员的个性化热环境需求。有关个体热舒适的研究较多,主要针对办公、睡眠等轻度体力活动环境,对从事体力活动的车间厂房内局部热环境的研究较少。本文通过实验模拟冬季无集中供暖的企业车间内常见的温度及体力活动,研究加热足垫对人员热感觉、热舒适、皮肤温度以及工作效率等的影响。实验结果发现:局部加热足垫可显著提高人员的足部热感觉、整体热感觉及热舒适;足部热感觉与整体热感觉呈显著相关性;当足部热感觉投票为1. 0左右时,整体热感觉处于热中性状态;随着整体热感觉和热舒适的提高,工作效率也明显提高。     

上海地区适应性热舒适研究

为研究上海地区人体热感觉和适应性热舒适现状,通过环境参数测量和问卷调查结合的方式来分析和探讨室内外气候条件、服装热阻、热感觉等关系。本文主要涉及自然通风建筑内人体热感觉和热中性温度随季节变化的关系。结果表明:在适应性热舒适研究中,人体中性温度与室外环境温度具有较强的相关性,得到的上海地区适应性热舒适模型可为适合我国自身特点的热舒适研究提供依据。     

基于SVM过渡环境下热感觉分类模型的研究

人体在局部微环境与背景环境之间过渡时,热感觉是随着环境参数的变化而发生相应变化的。以往的各种方法总是试图寻找热感觉的精确预测,但由于热反应本身的复杂性,建立的模型往往不是很理想。本文提出一种基于支持向量机（Support Vector Machine,SVM）的热感觉自动分类方法,将热感觉的预测转化成模式分类问题。通过提取环境空间中的6个参数及其不同组合方式,对不同过渡方案后的热感觉进行分类,经验证此分类模型能够取得较好的分类效果。结果还表明工位区与背景区的黑球温度、工位区的送风速度对分类效果基本不产生影响,背景区温度、工位区的送风温度、过渡后的时间对分类效果影响较大。     

Thermal sensation models: a systematic comparison

Thermal sensation models, capable of predicting human's perception of thermal surroundings, are commonly used to assess given indoor conditions. These models differ in many aspects, such as the number and type of input conditions, the range of conditions in which the models can be applied, and the complexity of equations. Moreover, the models are associated with various thermal sensation scales. In this study, a systematic comparison of seven existing thermal sensation models has been performed with regard to exposures including various air temperatures, clothing thermal insulation, and metabolic rate values after a careful investigation of the models’ range of applicability. Thermo‐physiological data needed as input for some of the models were obtained from a mathematical model for human physiological responses. The comparison showed differences between models’ predictions for the analyzed conditions, mostly higher than typical intersubject differences in votes. Therefore, it can be concluded that the choice of model strongly influences the assessment of indoor spaces. The issue of comparing different thermal sensation scales has also been discussed.     

稳态条件下人体对个体送风的热反应研究

试验研究了不同背景温度、送风温差和送风速度下的人体热反应，给出了稳态条件下整体热感觉的预测公式，研究结果表明个体送风可以改善局部热环境，在一定条件下可以满足使用者整体热感觉的要求。     

Thermal pleasure in built environments: spatial alliesthesia from air movement

In recent years there has been a shift in research focus away from the negative effects of draught towards the positive benefits of air movement, particularly in the context of personal environmental control (PEC) systems. Thermal perception under targeted air movement is different from exposures in airflow uniformly distributed across the body, but is less well understood. Specification of performance criteria for PEC systems remains unresolved, as there are no clear conclusions regarding optimum target area, velocity ranges or patterns of velocity dynamics. This paper examines the effects of different local air-velocity profiles on thermal sensation and thermal pleasure experienced by human subjects near the upper boundary of the comfort zone, and interprets the findings within the theoretical framework of spatial alliesthesia. It was found that positive thermal pleasure can be achieved when contrasting relationships between local and global skin temperatures trends are established. The substantial body of research literature on local thermal discomfort can be coherently interpreted within the theoretical framework of spatial alliesthesia; local discomfort represents thermal alliesthesia with the incorrect polarity between local and global thermal states. Spatial alliesthesia therefore provides a conceptual framework to understand PEC systems and their potential to minimize occupant thermal dissatisfaction.     

关于"热感觉"与"热舒适"的讨论

对哈尔滨市居民的热感觉与热舒适状况的调查结果表明：热感觉投票值分布频率与热舒适投票值分布频率是有差异的。对新加坡现场调查结果的分析数据也表明：热感觉与热舒适是不同的,热感觉和热舒适既仔在于稳态热环境中又存在于动态热环境中。     

北京校园建筑夏冬两季室内热舒适性现场调查研究

测试了空气温度、平均辐射温度、相对湿度、风速等环境参数,采用问卷的形式调查了受试者的主观热感觉,建立了热感觉与室内操作温度的对应关系。在夏季,人们对偏热环境的耐受力强于PMV预测结果;在冬季,人体对于偏冷环境具有适应性,若室内温度偏高,人会感觉不适,实际热感觉高于PMV预测值;由于供暖条件的差异,长期生活在我国南方的人冬季对于偏冷环境的适应性要强于北方人。     

Challenging the assumptions for thermal sensation scales

Scales are widely used to assess the personal experience of thermal conditions in built environments. Most commonly, thermal sensation is assessed, mainly to determine whether a particular thermal condition is comfortable for individuals. A seven-point thermal sensation scale has been used extensively, which is suitable for describing a one-dimensional relationship between physical parameters of indoor environments and subjective thermal sensation. However, human thermal comfort is not merely a physiological but also a psychological phenomenon. Thus, it should be investigated how scales for its assessment could benefit from a multidimensional conceptualization. The common assumptions related to the usage of thermal sensation scales are challenged, empirically supported by two analyses. These analyses show that the relationship between temperature and subjective thermal sensation is non-linear and depends on the type of scale used. Moreover, the results signify that most people do not perceive the categories of the thermal sensation scale as equidistant and that the range of sensations regarded as ‘comfortable’ varies largely. Therefore, challenges known from experimental psychology (describing the complex relationships between physical parameters, subjective perceptions and measurement-related issues) need to be addressed by the field of thermal comfort and new approaches developed.     

重庆夏季教室热环境研究

以重庆地区高校教学楼为研究对象,分析了教室室内热环境。利用问卷调查和现场测试的方法从主观和客观两方面描述了教室室内热环境状况,得出了该环境下学生可接受的热环境范围,分析了预测热感觉与实测热感觉的差异以及风速对热感觉的影响,提出了改善教室室内热环境的几点措施。