温度突变下人体热反应的实验研究

利用人工气候室模拟了不同季节对应的9种温度突变工况,对24名受试者开展了中性→热(冷)→中性往返式温度突变对人体热反应影响的实验研究,得到了环境温度发生突变时人体生理反应、主观反应及全身热负荷的变化规律。研究发现:在各突变工况下,主观反应变化超前于生理反应变化;突变前后人体生理和心理反应出现不对称现象;在热→中性突变工况下人体出现“冷感超越”,通过分析实验过程中人体各项散热量的变化规律,发现“冷感超越”的原因是皮肤蒸发散热量显著增大进而导致人体总散热量远大于产热量。温度突变动态环境中的热感觉与平均皮肤温度及其变化率均呈线性关系,得到了基于皮肤温度的热感觉预测模型。将人体热负荷及其变化量引入热感觉预测模型中,得到了基于热负荷的热感觉预测模型。PMV模型、基于皮肤温度的热感觉预测模型、基于热负荷的热感觉预测模型的对比显示,基于热负荷的预测模型能够更好地预测温度突变环境下的人体热感觉。

福州城市绿地夏季户外人体热舒适分析

城市绿地是户外活动的重要公共空间,热舒适是选择户外绿地空间的重要依据之一。该文以福州市为研究对象,分析不同绿地空间的人体热舒适特征,以及其与气候因素相关性。研究表明,气候温度低、湿度高,人体较舒适,公园人体热舒适优于广场;下垫面与遮阳形式的不同组合所产生的不同绿地空间人体热舒适差异较大;黑球温度对户外人体热舒适起关键性作用,空气温度与户外人体热舒适的相关性排第二位,风速排第三位,相对湿度最小。

办公建筑中落地窗对人体热舒适及建筑能耗产生的影响

本文围绕办公建筑中落地窗对人体热舒适及建筑能耗产生的影响展开研究,通过实测方式和主观问卷相结合的方式,探讨了人体主观热舒适的影响因素以及建筑能耗高的原因,最终得知落地窗面积较大以及玻璃幕墙等房间由于受阳光照射等因素的影响,室内温度的波动范围较大,不仅会大幅升温,还会导致全天高温持续,基于主观问卷的结果分析可以得知受不对称热辐射影响办公人员更容易产生热感,感到热不适,从而开启制冷设备进行降温,容易导致建筑能耗上升。

人体热生理预测模型研究进展

为提高人体热生理模型的预测精度以及计算效率,以实现不同预测需求在复杂环境中的简单表达。从人体热生理系统和模型的发展2个方面进行系统综述,首先简要分析人体热平衡调节机制以及生理参数的选取;然后根据结构复杂程度对国内外人体热生理模型的研究现状进行分类介绍,并从建模原理、热量传导等方面简述较为经典的Gagge、Fiala和Salloum模型。分析结果表明:目前的一节点以及两节点模型在建模思想以及数值计算方面相对简单,但是预测精度较低;多节点和多元模型考虑的因素非常全面,可应用三维空间和瞬态环境,但是过于复杂的流程导致预测响应时间过长。未来可结合机器学习提高人体热生理模型的计算时间和预测精度,满足众多领域的应用需求。

基于PPG信号的人体热舒适性研究

环境温度的过高或者过低会对工作学习效率产生一定的负面影响,甚至可能损害人体健康。当前绝大多数环境温度调控策略都努力维持某一普适的温度,并不能满足人们真正的热舒适需求。通过光电容积脉搏波信号预测出人体热舒适状态进而制定温度调控策略,能够实时为人们提供最佳的热舒适环境。实验通过采集在不同环境温度条件下人体手指末端的光电容积信号,使用经验模态分解消除呼吸运动干扰,利用Inception&GRU (Gated Recurrent Unit)并行复合模型对脉搏波信号建模。实验结果表明,通过脉搏波信号构建的人体热舒适性模型在训练集上和验证集上分别取得99.92%和97.18%的准确率,达到完美分类。

基于CiteSpace的人体热调节模型研究分析

人体热调节模型在“人体-服装-环境”系统的热湿传递机理研究中具有非常重要的作用,一直是传热传质学、生理学、工效学、纺织服装、建筑与环境等多学科交叉研究的重点。利用CiteSpace软件,从文献计量学的角度对Web of Science核心合辑收录的499篇有关人体热调节模型的研究论文进行数据可视化处理和分析。研究结果表明:东华大学、中国香港理工大学、清华大学是本领域的高产机构;Fiala模型、JOS模型和Gagge模型是近年来引用最多的热调节模型;我国热调节模型相关研究文献发表数位居世界第二,但因起步较晚,应用型研究较多,原创性热调节模型少,国际影响力较弱;计算流体力学和人工神经网络逐渐成为近几年的研究热点。

改进AHP耦合灰色聚类法的矿井人体热舒适评价

为了准确地对矿井人体热舒适进行评价,将定性分析和定量计算相结合,提出了一种改进层次分析法(AHP)耦合灰色聚类法的矿井人体热舒适评价方法。结合充分的调研建立了矿井人体热舒适评价体系,据此构建了指标评价体系结构模型,并计算各指标权重。运用灰色聚类法处理指标中不确定和不完整的信息,确定评价灰类及白权化函数,聚类分析出评价目标所属的舒适等级。将所建的评价模型应用于豹子沟煤矿二采区205工作面进行实证分析。结果表明,205工作面人体热舒适评价结果为舒适,符合实际生产状况,表明该方法有效可行,从而为矿井人体热舒适可靠评价提供新的理论支持。

基于人体热调节模型的乘员舱热舒适性分析

为研究乘员的动态热反应规律,以提高乘员舱内的热舒适性,综合考虑环境参数、人体调节、代谢水平、服装热阻等因素,建立车内热环境与人体热调节模型耦合计算方法,计算乘员重要热感应部位头部、胸部和四肢的皮肤平均温度动态变化情况,并分析人体热调节反应和热舒适性变化规律。结果表明,乘员舱热环境与人体热调节模型的耦合计算方法可较可靠地分析乘员动态热反应和热舒适性;在暖风系统开启时,车内热环境瞬态变化,在不同乘坐位置乘员不同身体部位的皮肤温度变化存在差异;在热环境中,乘员皮肤温度上升,人体的热调节参数血管舒张量和出汗量增加,从而带走体内热量,维持体温恒定。

基于人体热舒适理论的空调送风方案设计

室内人体热舒适的研究是长期的、多学科交互关联并不断探究的过程,而对人体热舒适起主要影响的是室内空气参数。为了研究室内空气参数对人体热舒适的影响规律,通过Maple编程将PMV评价指标转化数学图形分析,总结人体热舒适的温度和风速区间,再分析空调送风参数及热舒适的室内空间覆盖范围,计算空调送风匀风比例,进行空调送风方案设计。根据计算的数据进行空调送风实验,分析实验结果并利用STAR-CCM软件仿真验证室内空气流场与温度场。由人体热舒适的空气参数设置空调送风模式,可合理降低建筑能耗,为空调设计提供指导。

基于人体热舒适的空调控制研究

随着人们生活水平的提高,人们对室内环境的舒适性要求越来越高。传统空调的温度控制方法仅简单的根据室外环境和室温环境的温度值作为判断进行运行策略的输出,导致用户在空调使用过程中忽冷忽热舒适感不佳。本论文提出了一种基于人体热舒适的空调控制方法,通过获取室内温度、湿度、人体数量、人体代谢率、人体相对空调出风口的距离值等信息,确定热舒适指标PMV,使得空调能够自动调整参数得到更加接近热舒适的状态,从而更精确地提高用户的舒适感。

辐射供冷空调系统下的人体热舒适性研究

为了深入研究辐射供冷空调系统下的人体热舒适性,对辐射供冷空调系统的传热机理进行了分析,合理简化了人体热平衡方程,获得了人体显热散热量、辐射对流散热量比与热舒适性的关系。实验及数值模拟结果表明:在辐射供冷空调系统下,人体热舒适性指标(PMV)与人体显热散热量之间具有较好的线性关系,利用该线性关系,可从人体热平衡的角度直接对人体热舒适性进行评价;人体辐射对流散热量比与热舒适性指标之间没有明显的相关关系,即人体辐射对流散热量比对热舒适性没有影响。因此,在保证人体热舒适性的基础上,可以通过提高人体辐射对流散热量比,即使辐射供冷空调系统具有较大的辐射末端面积、较低的辐射末端温度或较高的送风温度,从而达到建筑节能的效果。此项研究可为辐射供冷空调系统的热舒适性评价及系统设计提供参考。

用于人-航天服仿真的人体热模型发展研究

针对人体热调节系统的高度非线性带来的航天服用人体热模型的优化问题,对近50年来各航天机构研究的人-航天服人体热模型进行整理,参考了用于建筑空调、载具舒适度评估等领域人体热模型的最新进展,从几何精细度、血液循环系统、低压失重的影响、个体差异4个方面提出了航天服用人体热模型的未来优化方向,为中国未来人-航天服仿真系统的发展提供参考。

空气流速对人体热舒适影响的研究

在温湿度较高的场合 ,通过加强室内空气流动保证热舒适是最简单的节能途径 .通过在实验室内由不同温湿度与空气流速组合的环境下进行热舒适实验来确定在热湿环境下空气流动对受试者热舒适性的影响程度 .统计分析表明 :稳定条件下中性温度的 TSE是 2 6.3℃ ,热舒适温度 TSE是 2 5 .6℃ ,可接受的空气流速上限为 0 .8m/s,得出

人体热舒适区的实验研究

采用问卷调查的形式实验研究了空气温湿度对人体热舒适性的影响,分别根据热感觉投票值和热舒适投票值确定了人体热舒适区。研究发现,80%满意率的温度范围为22.1 -27.5℃,试验得出的夏季舒适区范围比ASHRAE Standard 55-1992中夏季舒适区的温度上限高1.5℃。

太阳辐射对人体热舒适性的影响分析

目的研究太阳辐射对于人体热舒适性的影响.方法在沈阳建筑大学蓄能电热地板实验室内,对在校学生进行人体舒适性研究,维持室内的热湿环境不变,采用问卷调查方式分别统计在有、无太阳辐射的室外条件下对于热感觉、空气湿度感及吹风感的评价.结果有太阳辐射时中性温度为22.24℃,无太阳辐射时中性温度为23.05℃,期望温度略高于中性温度,两者基本吻合;有太阳辐射时线形回归的斜率为0.37℃,无太阳辐射时线性回归的斜率为0.36℃;有太阳辐射时最低不满意率LPPDs=4%,而无太阳辐射时最低不满意率LPPDs=5%.结论与无太阳辐射的情况相比,在有太阳辐射时受试者的中性温度和期望温度较低一些,人体对于温度的变化的敏感程度稍大,且人体对环境更容易满足.

室内热环境对人体热舒适的影响

从生理心理学角度分析室内热环境参数;再从热平衡的角度引入人体热舒适的概念,并提出改善室内热环境、提高人体热舒适的措施。通过分析室内热环境对人体热舒适的影响和理论研究中存在的问题和不足,指出一些建议。

屋顶绿化对室内人体热舒适的影响研究

进行了夏季屋顶绿化对室内热环境影响的实验研究,结果表明:室内空气和维护结构内表面温度均有不同程度的降低,这是有利的;然而房间的相对湿度升高了,这是不利的;综合效果是人感到热改善为基本能接受;当热环境要求高时,仅靠屋顶绿化一个手段还达不到令人满意的效果,还必须采用其它手段比如夜间开窗通风,利用电风扇使室内产生一定的风速以及空调等的综合作用。

基于人体热调节模型的民机座舱热舒适性分析

民机座舱热舒适性研究对我国研制的大型飞机市场竞争力具有重要意义.在舒适性研究中人体热模型的合理性是影响舒适性分析与评价的关键.在开展的有限空间人员热特性实验测试基础上,建立了一种具有热调节行为的人体热模型,将人体复杂传热过程抽象为高温核心区、血液灌注区和等效组织区三者间热传递,很好地克服了常规定壁温或定热流密度人体模型的局限性,计算结果与实验结果吻合较好.将该模型结合文中提出的无迭代PMV(Predicted Mean Vote)热舒适性方程,在保证计算速度的前提下,可实现高人员密度的民机座舱舒适性分析.仿真结果表明:该方法既能够满足复杂空间的计算速度要求,又能较准确地体现人体生理热调节过程,仿真结果可靠性高.

住宅夏季非空调环境的人体热适应——个体特性

为了从更细微的层面把握和认识北京地区住宅夏季非空调环境下人体的热适应特性,从单个个体角度开展相关的分析研究。通过分析建立连续变化的室内温湿度环境与人体对热湿环境主观评价的相互联系,从人体对室内温度、湿度的热适应水平以及在热适应水平上室内温、湿度两者的交互作用两个方面,对住宅夏季非空调环境下单个个体热适应特性进行较完整的分析和刻画。并以北京城区某个居住者为例,阐述了上述的分析方法在研究个体对住宅夏季非空调室内环境热适应特性的应用。