室内热舒适性指标PMV影响因素分析与研究

服装热阻、空气温度及气流速度是影响人体热舒适性的三个主要因素。本文针对上送上回气流分布方式，采用K-ε湍流模型及热舒适性指标PMV数学分析式，对室内三维湍流流动和传热及PMV指标进行了数值模拟，研究不同送风速度下的室内流场、温度场及PMV值分布变化规律，并分析比较了不同送风速度、送风温度及服装热阻对室内PMV值的影响。研究结果表明：送风速度是影响室内流场、温度场及PMV值分布模式的主要因素，送风温度的改变对PMV值有一定的影响，而室内人员的服装热阻对PMV值的影响较大。本文的研究对如何合理确定空调送风参数，达到满足热舒适性的目的奠定了理论基础，同时促进了以人居舒适为核心的空调技术发展。     

不同气流组织下冬季空调室内热舒适环境的数值模拟

基于K-ε模型和Fanger提出的热舒适性PMV评价指标,对三种不同气流组织条件下冬季室内热舒适环境进行了数值模拟,模拟结果给出了室内的速度、温度及舒适度PMV指标分布情况。研究结论为改善室内热舒适环境,舒适性空调系统的设计及节能控制提供了参考依据。     

基于人体生理指标的热防护服整体防护作用评价标准探讨

热防护服包括高温工作服、消防战斗服等,是高温环境下人体安全防护的重要装备。现有的热防护服性能评价标准,或以防护服装材料性能评估整体性能,或通过整套防护服装的热阻、湿阻等指标评价防护服装性能。这些性能评价标准缺少对实际热环境下热应力的考虑,无法满足实际工作需求。因此,应在实验室条件下,应用环境实验舱模拟指定热应力,通过人体模型模拟人体生理功能,建立遵循"人体-服装-环境"系统观点的热防护服装防护作用评价方法标准。     

室内热湿环境对人体舒适性的影响分析

从生理学、心理学角度分析室内热湿环境参数;从热平衡的角度引入人体热舒适概念;提出改善室内热湿环境、提高人体热舒适的措施.分析室内热湿环境对人体舒适性的影响和理论研究中存在的问题和不足,并提出了一些个人建议.     

基于极值判优的热环境综合评价方法探讨

设定服装热阻和人体能量代谢率为定值,以PMV=0为依据,建立室内热环境单指标空气温度、相对湿度和风速标准参数库,以此获得基于标准参数的单指标无量纲值,采用极值判优概念构建了综合评价矩阵,进而建立表征各单指标权重的判断矩阵,以获得黑球温度与空气温度差为定值时影响室内热环境的空气温度、湿度、风速三个参数的权重,加权各指标无量纲值,得出综合评价值。据此对一组实测结果采用综合评价方法进行热环境评价,获得空气温度权重为0．815,风速为0．1,湿度为0．085。综合评价结果与删y评价结果具有良好的线性关系,其相关系数接近0．9。通过对比分析可知,论文所提出的热环境综合评价方法可以反映实际室内热环境舒适性。     

基于热舒适性的SARS病房内空调参数探讨

SARS病房内医护人员的服装热阻偏大,传统的空调参数不能满足医护人员的热舒适性要求。采用数值模拟的方法,针对不同的室内设定温度、空调送风温度及送风速度,计算得到室内热舒适性指标PMV值的分布情况,最终确定合理的空调参数,达到改善SARS病房内医护人员工作热环境的目的。     

窗墙比对供暖房间热舒适及系统能耗影响研究

建筑围护结构直接影响室内热湿负荷,而窗户作为三大围护结构中热工性能最差的构件,其对室内热负荷的影响最大,尤其是当存在太阳辐射时会直接影响室内热舒适性。搭建空气源热泵对流-辐射联合供暖系统测试台,并在大窗墙比的情况下增设保温材料设置等效墙的形式,研究了窗墙比对冬季不同供暖模式下室内热舒适及能耗的影响。结果表明,在空气源热泵供水温度一定时,地板辐射末端供暖比风机盘管末端具有更舒适的室内热环境、垂直温度梯度较小并且能耗相对较少;受到太阳辐射的影响,随着窗墙比的增加,地板辐射供暖系统下室内温度波动减小,能耗增加,PMV值变化在热舒适范围内。     

热环境与热健康的分类探讨

从人体健康性的角度引入"热健康"、"热的亚健康"和"热不健康"三个概念,并以人体热舒适和热健康为出发点,参考ASHRAE标准的七级热感觉标度,将热环境分为4类(共7级),给出了热环境、热感觉、热调节区域、热调节方式以及人体状态和热健康状况的对应关系,分析了不同的热环境状况对人体热舒适和热健康的影响,并讨论了人体处于热舒适和热健康状态的最佳热环境.     

某型急救车车厢内卧姿伤病员热舒适性分析与评价

文章以某型急救车空调车厢为例,运用热舒适性评价指标PMV（predictedmeanvote）研究了夏季车厢内卧姿伤病员的热舒适性状况。根据GJB898A-2004的方法测量不同位置（头部、腹部、腿部）的环境变量,对各变量进行加权处理,并参照GB／T18049-2000确定人体代谢率和服装热阻,编写Matlab迭代程序求解服装表面温度,最后计算出PMV指标值。由计算结果分析了卧姿伤病员的热舒适性随时间和空间的变化规律及影响伤病员热舒适性的主要因素,提出了改进伤病员热舒适性的措施。     

人体与环境的热湿交换研究及数学模拟

为了定量地分析研究人体在着装情况下与周围环境之间的热湿交换,作者利用经过改进的TCB—TX型热平板仪对各种不同性能的服装面料进行了测定。并由这些面料制成具有代表性的各式服装,在暖体假人上测定了其显热热阻值,蒸发潜热热阻值以及透湿指数。其测定结果与根据二维的数学模型有计算机上求得的值进行了分析对比。对于一般常用面料制成的服装,其计算值与测定值之间的吻合性很好。实验还发现,对于一般室内服装,其透湿指数接近于常数。这个研究提供了各种面料与服装传热与传质的实验数值,并为用计算机数学模拟部分取代繁复而贵昂的仪器测试,进行舒适性环境研究提供了实验与理论的依据。     

相变材料用于可拆卸护臂热防护服的实验研究

针对传统降温服降温效果差、续航时间低、能耗高、噪声大等问题,本文通过应用相变恒温材料Na2SO4·10H2O在高温时发生相变吸收热量的特性,设计了一种应用于夏季高温环境的人体作业可拆卸护臂的热防护服,并在此基础上进行了热水模拟热源实验和真人实验。结果表明：在热水模拟实验中,防护服在30、41、45 ℃的工况下,前胸、侧腹、后背、腹部4测点温度在60 min升至最高,4测点平均温度最终能降至约26 ℃,其中在30 ℃工况下防护服降温性能较好,在45 ℃工况下降温性能较差。在真人实验中,防护服在37.1、39、41 ℃工况下,3 h内4测点平均温度最终能降至约26 ℃;在60 ℃高温极限工况下,3 h内4测点平均温度最终能降至约31 ℃,防护服护臂内外侧平均温度最终均能降至约32 ℃,低于人体的灼痛临界温度45 ℃。因此该防护服有良好的降温效果,能满足夏季户外工作者的热舒适性要求。     

医院冬季空调工况热湿舒适需求分析

为研究医院建筑室内人员对热湿环境的舒适需求,对重庆市某医院冬季空调病房中病员与健康人员的热湿感觉、整体舒适感进行了现场调查和室内热湿参数测试。采用Bin法划分温湿度区间,将各区间内的平均温度与平均热感觉投票、平均相对湿度与平均湿感觉投票进行线性回归分析,得到病员的中性温度为20.4℃,认为适宜的相对湿度为57%;健康人员的热中性温度为18.8℃,而其对于湿度的要求较高。且发现病员对温湿度变化的敏感度高于健康人员。最后推荐给出了冬季医院病房的舒适性温度范围为20-23℃,相对湿度范围为40%～60%,为重庆地区医院病房的空调设计及控制提供了参考。     

基于问卷调查和现场测试的麦加轻轨站台热环境研究

为评测高温干燥沙漠气候环境中开放式站台在空调状态下的热环境,实测了站台空气温度、平均辐射温度、空气相对湿度及空气流速等热环境参数,进行了基于ASHRAE七级热感觉标尺的热舒适调查问卷.测量及调查结果表明,站台环境热中性温度为31.0℃,高于ASHARAE推荐热舒适温度;80％满意度时的可接受温度范围为[27.7℃,34.3℃],较ASHRAE推荐温度范围更宽.     

夏热冬冷地区居住建筑湿环境对空调能耗的影响分析

针对夏热冬冷地区建筑湿环境气候特征,建立建筑潮湿气候界定的简便性指标——月平均相对湿度。在总结当前国内外相关规范和标准中对空气湿度标准规定的基础上,分析湿环境对居住建筑室内热舒适与空气质量的影响特征,重点分析建筑湿环境对空调能耗的影响及新风耗冷量的计算方法,并提出居住建筑全年节能运行的方式,建议该地区居住建筑宜加强对湿度指标的分析,选择与气候特征相适应的空气处理设备和通风调控方式。     

住宅置换通风室内舒适度调查与评价

住宅置换通风室内人员舒适性的全面调查与评价目前还不是太充分。本文通过现场测试和入户调查对无锡某住宅小区住宅采用置换通风系统的房间舒适度及居民的满意度进行研究,研究采用主观投票及客观生理参数测试两种方法,共有54名受试者参与现场实验。未入住房间受试者生理参数测试结果和主观投票结果一致,结果显示舒适度水平较高;已入住房间的住户夏季工况下的热感觉有点偏凉,对湿度环境表示满意;冬季工况下的热感觉有点偏暖,湿度和风速合适,住户对室内热环境整体表示满意和舒适,若室内新风量能有所增加则更能增加满意度。研究结果对住宅置换通风系统的进一步改进提供了依据。     

空气湿度对人体舒适感的影响

从热平衡、皮肤滋润感、皮肤对衣着的触摸感,以及从呼吸系统对空气的局部热感觉,空气品质等角度,讨论了空气湿度对人体舒适感的影响。并给出了相应的数学模型以便从理论上对空气湿度与人体舒适感的关系做出量化评价。     

无症状高原反应域低气压环境下人体心率变化的实验研究

从人体生理方面来讲,心率是反映人体新陈代谢率变化的一项外在生理指标之一。而新陈代谢率是影响人体热舒适的主要因素之一,对其进行深入的研究有助于我们更好的了解人体的热舒适性。本文对多名健康青年男女在高原低压模拟舱内进行试验测试,得出在3000米以下的无症状高原反应域低气压环境下,心率随压力的降低而略有降低,为低压下人体热舒适的研究提供一定的生理依据。     

基于体表温度的着封闭服装青年群体行走时核心体温研究

目的针对诸如消防员等着封闭/密闭服装工作时人的生命安全监控一直是此类行业关注的一个重点,人的体核温度与人的体能状态及生命安全密切相关。本研究旨在探究人体在舒适及高温高湿条件下着封闭服装行走时生命体征的安全阈值、耐受阈值以及体表温度与体核温度的相关性。方法选择16名某部士兵作为志愿者,让其穿着防护服(封闭),设定的试验环境条件为温度23℃、湿度45%和温度35℃、湿度60%两种环境条件,志愿者在跑步机上以5 km/h的速度运动1小时。基于ISO 9886-2004对于皮肤温度测试点的要求,试验时在颈部、肩部、手部、腿部贴上温度传感器,测试人体的表皮温度,同时志愿者口服胶囊温度传感器来测试其体核温度。结果人体穿着封闭/密闭服装时的体核温度的安全阈值为38.5℃,耐受极限为39.4℃。人体体核温度与颈部、肩部、手部、腿部温度的平均值存在较好的相关性,得出了回归曲线;并通过体核温度与四个部位温度的拟合,发现两种环境状态下,基于手部温度的拟合效果最好,拟合的R2分别为0.923和0.950。结论着封闭服装作业条件下,人体体核温度与平均皮肤温度的相关性很强,可根据体表温度对体核温度进行预测。本论文的研究结果可以为着封闭/密闭服装的作业人员的作业安全监测和人体体核温度的分析提供参考。     

Modeling of temperature and humidity ratio in an automobile passenger compartment for automobile air conditioning systems

This study investigates thermal dynamic modeling of a passenger compartment in an air conditioned automobile equipped with HVAC (heating, ventilation, and air conditioning). In particular, dynamics of temperature and humidity ratio, both critical to passenger comfort, in the passenger compartment are examined. By analyzing enthalpy change during an automobile air conditioning circulation cycle on a psychrometric chart, heat exchange between outside environment and the passenger compartment can be modeled as functions of operation settings of the HVAC. With enthalpy content decomposed into sensible heat and latent heat, changes in heat content can be attributed to the changes in the corresponding temperature and humidity ratio, respectively. Consequently, impacts resulting from the mismatch between two heat characteristics on temperature and humidity ratio can be formulated accordingly: room sensible heat factor (RSHF) of the passenger compartment and apparatus sensible heat factor (ASHF) of the HVAC. A Matlab/Simulink simulation is implemented to verify the proposed model under several control policies that either maintain constant enthalpy or maintain constant temperature in the passenger compartment. With these two temperature and humidity ratio models derived, further research on designing control policies to achieve better passenger comfort for general automobile air conditioning systems can be derived and tested.