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。     

渐变温度下耐寒和非耐寒人体热反应对比分析

为了研究渐变温度环境下人体热反应的变化趋势,以在校大学生为受试对象,在冬季展开人体生理和心理实验测试。实验工况在15 min内由21℃到18℃,期间记录人体热感觉的主观投票和皮肤温度、皮肤湿度、皮肤热流等客观参数。经过分析发现,随着温度降低,耐寒和非耐寒两组人体热感觉投票都逐渐下降,其中非耐寒受试者下降速度更快;两组受试者的皮肤热流明显上升,其中非耐寒受试者的平均皮肤热流较低;心率、心率变异性、皮肤温度和皮肤湿度的个体差异较大,没有明显规律。由此证明,在渐变温度下,皮肤热流与人体热感觉密切相关,可以作为人体热反映的敏感生理参数。     

热湿环境下人体热反应的实验研究

采用问卷方式，对热湿环境下人体热感觉、对空气湿度的感觉、吹风感觉及热舒适感觉进行了研究，分析了空气相对湿度对热舒适的影响，给出了高温高湿条件下人体热反应的规律。并在分析人体散热的基础上，提出了一个可以对热湿环境中人体热舒适进行预测的数学模型。     

非均匀环境中人体热反应模型研究现状与展望

介绍了选取非均匀热环境热性能评价指标的研究现状;分析了局部热反应对整体热反应的影响,以及全面总结了非均匀稳态和瞬态热环境中常用人体热感觉和热舒适预测模型,为优化室内气流组织热性能提供了依据。     

人体热反应模型及其在消防安全中的应用

在简要介绍人体热生理系统的基础上,描述国内外人体热反应模型的发展历程与研究现状。重点描述和比较Gagge模型、Fiala模型,以及最新的Salloum模型等。并分析与展望人体热反应模型的发展趋势和重点问题,提出我国进一步开展人体热反应模型的关键问题,对人体热反应模型在消防科学研究中的应用以及消防防护设备研发等方面的应用提出建议。     

稳态环境下个体送风人体热舒适数值模拟

为了提高空调能效和人体的热舒适性,工位空调(TAC,Task Ambient Conditioning),即个体送风,渐渐成为研究的热点。本文探讨了在常规空调提供的稳态环境下,个体送风对人体热舒适的影响。在不同的背景温度、送风温度以及送风速度等边界条件下,对人体周围的热环境进行了数值模拟,比较分析了人体的热舒适性指标PMV。与传统空调模式的对比,个体送风在保证人体热舒适性的前提下,可以适当提高送风温度和背景环境温度,从而达到节能的效果。     

动态热环境下人体热舒适的实验研究

室内热环境是影响人体热舒适的关键因素,研究动态热环境下人体的热舒适温度范围,对促进建筑节能有着重要的意义。本文以深圳市某居住小区的住户为研究对象,在动态的室内环境中,测试分析了不同状况下的人体热舒适温度和自然通风的热舒适性效果,提出了有关建议:住宅建筑应尽量采用自然通风来达到舒适性要求,在自然通风无法满足要求时,可采用风扇等其他机械通风方式;空调状态下人体热舒适温度在国家标准规定的26℃基础上可适当提高1～2℃。     

高温高湿环境下人体热应激实验研究

热应力试验研究表明空气湿度严重影响人体在极热环境的忍耐力,而WBGT指标在高温环境中所体现的湿度影响比实际明显偏低,焓值能更准确体现出湿度的权重比例。本文利用人工气候室,10名男性在温度36℃、38℃,相对湿度40%、60%、80%进行中等活动强度。心率、耳膜温度、耐受时间等生理指标表明含湿量严重影响高温环境中的热应力。在高温环境中,空气含湿量能够有效缓解热应力,焓值可作为热应力评价指标之一。     

变压力环境下人体热感觉的实验研究

利用高原低气压气候模拟舱模拟不同压力环境,着重研究0.8~1.0atm范围内压力变化对人体热感觉的影响,主要从压力的升降方面对热感觉进行对比分析.通过对100名受试者在不同压力环境下热感觉投票值的调查,发现随着压力的降低,热感觉投票值下降,人体感觉越凉;在压力回升的过程中,热感觉投票值上升,人体感觉越暖,结合升降压过程,发现在经历降压过程再回升至常压时,人体热感觉存在滞后.探讨了人体热感觉在升降压过程中的变化,为进一步改善因气压环境变化引起的不舒适提供理论基础,同时也为空调系统设计提供依据.     

局部热舒适性研究现状与展望

本文介绍了局部热舒适性的研究背景和主要进展,主要包括局部环境参数与局部热感觉的关系、局部环境参数与局部生理参数的关系、局部生理参数与局部热感觉的关系、不同部位的热感觉对整体热感觉的影响权重、局部热感觉对整体热反应的影响共5个方面,并且提出了今后的研究方向.     

Experimental study on sleep quality affected by carbon dioxide concentration

This study comprehensively investigated the impact of indoor carbon dioxide (CO₂) concentration on sleep quality. Three experimental conditions (800, 1900, 3000 ppm) were created in chambers decorated as bedroom and other environmental parameters that may influence the sleep quality were under strict control. Sleep quality of 12 subjects (6 men and 6 women) was monitored for 54 consecutive days through sleep quality questionnaire and physiological measures. Both subjective and physiological results showed that sleep quality decreased significantly with the increase of CO₂ concentration, and the comprehensive questionnaire score at 3000 ppm was only 80.8% of that at 800 ppm. A linear positive correlation was found between sleep onset latency (SOL) and CO₂ concentration, while a linear negative correlation occurred between slow-wave sleep (SWS) and CO₂ concentration. In addition, in the same sleep environment, men had higher subjective questionnaire scores after wake-up, longer SWS and shorter SOL, which lead to a better sleep quality compared with women, and there was a significant gender difference in sleep quality at 800 ppm (P < .05).     

民用建筑夏季热环境计算与实验研究

建筑热环境是评估建筑能耗的重要基础,而围护结构内表面温度和室内空气温度则对建筑能耗有着最直接的影响。本文建立了自然通风条件下围护结构与室内外环境进行热交换的理论模型,测量并计算了初夏某一天围护结构内表面温度和室内空气温度随时间的变化,其计算值与测量值变化规律基本一致。而后计算了夏至日该建筑围护结构内表面温度和室内空气温度,结果表明:夏季室内空气温度随着室外空气温度的变化而变化,且上午室内外空气的温差逐渐拉大,直到14:00左右才开始缩小;夏至日上午围护结构内表面温度变化比较平缓,下午则呈现较明显的上升趋势,直到16:00温度才趋于平缓;除了屋顶外,同一时刻各围护结构内表面之间的温差较小,围护结构内表面温度低于室内空气温度,建筑围护结构对室内空气起到一定的冷却作用。     

基于PPR无假定建模的混凝土导热系数计算模型

为了充分挖掘导热系数高维数据的内在结构特征,提出运用投影寻踪回归(PPR)无假定建模技术对混凝土导热系数试验数据进行分析并建立模型,采用数据"还原拟合"与"预留检验"相一致的"精度一致检验法"准则来评定模型的稳定性;并基于建立的PPR模型对导热系数进行仿真计算,以此对混凝土导热系数进行更加全面的研究.该建模方法避免了采用证实性数据分析(CDA)方法进行建模时存在的人为假定和求解结果因人而异等不确定性问题,具有较好的学科通用性.研究成果不仅为混凝土结构内部温度场的精确计算提供了理论依据,还对各学科试验优化设计、高维数据建模分析提供了有效的解决方案.     

基于非竞争性原则的城市慢行系统优化研究

本文针对当前城市慢行系统建设中存在的普遍问题,以恢复城市公共资源的非竞争性属性为出发点,依据相关规范,针对路线组织、路口断面改造、交叉口设计以及慢行空间设计提出改造措施,达到共享社会资源的目的。     

夏季空调混合运行模式建筑室内热环境和人体热舒适研究

我国民用建筑在夏季多采用空调间歇运行模式.本文对焦作市间歇使用空调的办公与住宅建筑的室内热环境与居民热舒适情况进行了实地调研,通过对比分析发现办公建筑的空调使用率和使用强度均高于住宅建筑,且2类建筑空调使用模式有显著差异.尽管办公建筑操作温度显著低于住宅建筑,但2类建筑有着相近的中性温度(28.0℃和27.6℃)和80％可接受温度上限(29.5℃和29.9℃),这主要是因为空调为使用者提供了大量的适应机会,从环境和心理上缓解了人们的热不适,在此基础上提出夏季空调间歇运行模式建筑室内温度动态设计策略.ASHRAE 55热适应模型更适用于评价间歇使用的分体式空调建筑.以上研究对空调混合运行模式建筑的空调控制策略和室内热舒适评价提供了参考.     

地埋管换热器热响应测试与模拟研究

对48m深双U型地埋管进行热响应测试,并使用线热源模型对实验数据进行分析。计算得到该测试地点土壤导热系数为1.44W/(m.K),进水温度为37℃时,每米井深散热量为91.14W/m。在实验的基础上,建立地埋管全尺寸换热模型,该模型水流进口条件与实验一致,土壤导热系数、地下初始温度等均为实验测得数据。以换热量比较,模拟结果与实验结果相差6.8%。在验证模型精度的基础上,对50m、60m、70m埋深的单U及双U型换热器进行模拟比较。进水温度为36.85℃时,对于单U型管,单位井深换热量分别为59.19W/m、56.23W/m、53.40W/m;对于双U型管,单位井深换热量分别为94.16W/m、90.00W/m、85.93W/m。不同深度的地埋管,双U型换热性能优于单U型,散热量约高37%,但是单U型管出水温度低于双U型管。     

锚杆系统低应变动力响应的模型试验研究

在实验室制作了完整锚杆和不同缺陷锚杆系统模型,利用小锤锤击和超声波两种手段进行了室内模型实验,得到了相应的测试结果。通过分析认为,完整锚杆和有不同缺陷锚杆的时域响应曲线和频谱曲线有较明显的差别。用小锤激发的方式,由于各种因素的影响,杆底及缺陷反射信号不明显;而用超声波激发的方式,信号的噪声较小,杆底反射信号较明显,但缺陷处反射波较难判断。完整锚杆反射波的能量集中在较窄的频带上,而缺陷锚杆分布在较宽的频带上。     

关中地区乡村住宅热环境与人体热舒适研究

为全面了解关中地区乡村住宅热环境状况和人体热舒适度,对该地区216户乡村住宅热环境与居民热舒适进行了现场问卷调查,实测了传统典型乡村住宅的冬夏季室内温度。结果表明,2层室内热环境较差,1层的厦房、客厅和卧室温度变化特性基本一致,但是卧室由于直接接受太阳光照射,冬季热环境较好,夏季卧室温度则稍高于客厅温度;根据ISO 7730标准和我国标准,该地区乡村住宅冬季室内舒适温度区间分别为13.9~20.8℃、12.3~22.5℃,夏季室内舒适温度区间分别为24.7~28.0℃、23.9~28.8℃;总体上,关中地区村民对冬季室内热感觉及满意度的分布频率低于对夏季室内热感觉及满意度的分布频率。因此,关中地区乡村住宅节能设计应以冬季保温为主,兼顾夏季防热。     

海口传统骑楼夏季室内热环境测试研究

骑楼作为岭南地区具有代表性的近代民居形式之一,在当地的社会生活中发挥着重要的作用.本文以海口骑楼民居作为研究对象,在夏季典型性气候条件下对该建筑进行了温湿度、风速、太阳辐射强度、平均辐射温度等热环境参数的测试.测试结果表明,传统骑楼2层部分的热舒适性较差、骑楼内部的整体通风状况也不是太好.这与当地强烈的太阳辐射与错综复杂的建筑布局有一定的关系.经过分析可知通过减小骑楼2层空间的进深、加设通风井、增强外围护结构(尤其是屋顶)的隔热性能可有效改善骑楼室内环境的热舒适性.这对于减少夏季空调开启时间、减少空调能耗将起到积极的作用.