夏季不同突变热环境下人员热舒适性实验研究

本研究旨在探索不同突变热环境,配合使用桌面风扇供冷方式下的人体热感知和工作表现。用两种不同的瞬态温度条件（34-26 ℃,34-30 ℃）进行实验,另设置在30 ℃热环境中使用风扇供冷对照。实验以研究热环境对人类生产力的影响,并考虑室内热感知和热环境复杂性的个体差异。招募了18名健康受试者在一段时间内进行热舒适问卷和神经行为测试,结果表明,可以从主观感觉评价、神经行为测试两个方面来综合评价人员的工作效率,不同热突变环境下人员的工作效率变化趋势存在差异,且高温环境下使用桌面风扇有效的提高了人体舒适度和工作效率,因此,可以通过动态调节室内温度,来主动的调节办公人员的神经行为能力,调动工作效率。     

热湿环境工位辐射空调加桌面风扇热舒适实验研究

为了研究热湿环境中工位辐射空调加桌面风扇供冷方式下的人体热舒适情况,采用环境测量和主观问卷相结合的方式,在环境背景温度分别为26℃,28℃和30℃(相对湿度80%)的人工环境实验室内测试了24名受试者的整体热感觉、热舒适、热可接受度和热期望.结果表明,热湿环境中,工位辐射空调加桌面风扇供冷方式能显著改善处于热湿环境中的受试者的热舒适情况,但在26℃时,其效果并不明显.虽然背景环境参数超出了舒适范围,在工位辐射空调加桌面风扇供冷方式下,受试者的热感觉随着时间的增加逐渐趋于中性,且室内环境温度达到30℃(相对湿度80%)时,仍有超过80%受试者表示可接受其所处环境.因此,工位辐射空调加桌面风扇的供冷方式有效地扩展了夏季室内舒适温度范围.工位辐射空调加桌面风扇供冷方式的研究为非中性环境中维持人体热舒适和降低建筑能耗提供了新的途径.     

座椅与人体接触表面最佳热流通量的实验研究

座椅加热或冷却可提高人体对偏冷或偏热环境的可接受度。通过对24名受试者在不同环境温度和座椅温度的投票结果的分析,探讨了座椅接触表面的局部热流通量与热可接受度的关系。分析指出,一定环境温度下热可接受度与局部热流通量呈二次多项式关系,最佳热流通量与使用者的着衣量和热经历无关,是环境温度的线性函数。应用可变温座椅90%可接受的温度范围可达16.0～28.9℃,对比全身均匀热暴露情况,可接受范围下限扩展5.5℃,上限扩展2.3℃。     

座椅与人体接触表面最佳热流通量的实验研究

座椅加热或冷却可提高人体对偏冷或偏热环境的可接受度。通过对24名受试者在不同环境温度和座椅温度的投票结果的分析,探讨座椅接触表面的局部热流通量与热可接受度的关系。分析指出:一定环境温度下热可接受度与局部热流通量呈二次多项式关系,最佳热流通量与使用者的着衣量和热经历无关,是环境温度的线性函数。应用可变温座椅90%可接受的温度范围可达16.0～28.9℃,对比全身均匀热暴露情况,可接受范围下限扩展5.5℃,上限扩展2.3℃。     

湘西地区冬季住宅热环境与老年人热舒适研究

为研究湘西农村地区冬季住宅热环境与老年人热舒适,2018年1月对当地50户住宅与65岁以上老年人进行测试与问卷调查.结果表明,冬季该地区住宅室内温度低,客厅、卧室与厕所的平均温度分别为8.3℃、8.5℃与7.1℃;不同建筑类型中,吊脚楼、木结构瓦房、砖墙建筑室内平均温度依次升高;室内早晚平均温度分别为7.5℃和8.5℃;分别有约70%与40%的老人有冷感觉,在厕所时产生冷感觉的老人比例最高.当地居民冬季热适应行为主要为增加衣物和使用火桶取暖,老年人冬季服装平均热阻为1.60 clo,作为局部加热装置,火桶对室内整体热环境的改善效果不明显,但对老年人热舒适改善效果明显.利用适应性平均热感觉指标(APMV)模型计算得到该地区老年人冬季对热环境的自适应系数λ=-0.26,舒适区温度范围为16.7～27.1℃.     

家用热泵空调送风方式对热舒适性的影响

为研究家用热泵空调送风方式对热舒适性的影响,在人工环境实验室内测试了中送风、下送风和分布式送风的环境参数,并对15名受试者的热感觉和热舒适进行了问卷调查.实验结果表明:初始背景温度为0℃时,分布式送风可快速、均匀地提升人体各部位的空气温度,受试者的整体热感觉以及整体热舒适上升最快,受试者的热舒适性可得到显著改善;室内热环境稳定后,分布式送风温度均匀度最小为1.9℃,在送风区域内的受试者各部位感觉较暖,局部热感觉差异最小,且其他位置的受试者都不觉得冷;稳态局部热感觉与整体热舒适的拟合结果表明,足部热感觉对整体热舒适影响显著,下送风与分布式送风垂直温差小于3℃,在送风区域内,可以明显提升人体足部的热感觉,约75％的受试者对热环境表示满意.综合环境参数测试及问卷调查的结果,分布式送风热舒适性的综合效果最好.     

冬季温度漂移下心率变异性对人体热舒适的影响

研究显示，环境温度的变化对人体心脏活动的影响显著，寒冷或极端温度会给人们带来心血管疾病。本文基于人体心率变异性指标，探讨了温度漂移热环境在室内热舒适方面的优势，并分析了人体主观热评价、皮肤温度与心率变异性之间的关系。本文设置16名受试者从初始稳定温度（24℃或18℃）经历半小时的温降漂移，最后再经历升温回到初始温度。实验收集了受试者的主观热评价与皮肤温度，并全程监测了其心电信号。通过频域分析法，得到了心率变异性的低频功率/高频功率比值（LF/HF）。结果表明：在冬季，适当的温度漂移可以改善受试者对相同温度热环境的热舒适评价；温度漂移对人体热舒适的影响可以通过LF/HF值表征出来；冬季温度漂移热环境下，人体的LF/HF值与平均皮肤温度、热感觉显著相关。     

使役条件下热暴露对2124-T851铝合金显微组织与性能的影响

采用室温拉伸性能测试、金相和透射电子显微分析方法研究热暴露温度和时间对30 mm厚2124-T851铝合金板材组织与力学性能的影响.研究结果表明:在高于板材190℃最终时效温度下热暴露,合金强度下降而伸长率上升,温度愈高、时间愈长,强度下降和伸长率上升就愈快,于250℃热暴露50 h和100 h时,屈服强度分别降低53%和58%,伸长率分别上升约23%和55%;低于最终时效温度热暴露,若热暴露温度在150℃以下,则合金拉伸力学性能变化不大;当热暴露温度接近最终时效温度,如175℃时,若热暴露时间在100 h以内,则合金拉伸性能变化也不大;若热暴露时间超过100 h,则合金强度和塑性均有所下降.于175℃热暴露500 h屈服强度和伸长率就分别降低14%和9%;于热暴露条件下,2124-T851合金拉伸性能衰退的主要原因是合金固溶体基体内主要强化相S'(Al2CuMg)相粗化以及晶界无沉淀析出带的宽化.     

南方地区局部地面供暖舒适性及节能性研究

采用环境测试、主观问卷和能耗模拟相结合的方式,研究冬季局部地面供暖方式下人体舒适性以及能耗情况.在14、16、18℃背景温度下的人工环境实验室内,测试了20位受试者的热感觉、热舒适、热可接受以及相应的局部地面供暖能耗.实验结果表明:在14℃时,使用局部地面供暖后受试者的舒适性显著提高,在16、18℃时,使用局部地面供暖能满足90%以上受试者舒适性要求且所需能耗很低.模拟结果表明:相比设定温度为20℃的空调系统能耗,采用局部地面供暖对西南、华东与华中地区节能效果明显,在华南地区节能率最高.因此,局部地面供暖可以作为一种适用于南方地区的提高舒适性和节能性的采暖方法.     

严寒地区建筑热舒适适应性模型

为了研究严寒地区建筑的热环境和人体热舒适适应性模型,对哈尔滨某建筑物内的热舒适度进行了现场研究。在测量室内热舒适参数的同时,通过问卷调查,得到了135份人体热反应的样本。结果表明,哈尔滨某自然通风建筑人体热中性温度为25.6℃,热期望温度为25.4℃。男性受试者热中性温度为25.5℃,女性受试者热中性温度为25.7℃。严寒地区热舒适适应性模型为Tcomf=0.28×Tout＋20.4,该模型与其他国家学者的研究有一定的相似性。     

热暴露对Al—Cu—Mg—Ag合金组织和性能的影响

研究了Al-Cu-Mg-Ag合金经时效处理165℃×2 h(欠时效态)后,在不同温度(150~300℃)和不同时间(0~1000 h)热暴露后的显微组织和性能.结果表明:在150℃热暴露下,随时间延长,其剩余强度先上升后下降,强度峰值出现在100 h,在1000 h后合金力学性能相对欠时效态无明显下降;在200~300℃热暴露时,合金的强度随时间的延长而下降,延伸率随着时间的延长而增大;在300℃热暴露时,合金的强度明显下降,暴露10 h后其抗拉强度为272.5 MPa,100 h后其抗拉强度降至114.5 MPa.欠时效状态的合金组织主要为均匀细小分布Ω相;随着暴露温度的升高,Ω相长大并粗化,晶界无析出带(PFZ)变宽.     

SiCp-A356复合材料变温下的力学行为

试验研究了SiCp-A356复合材料在变温条件下的力学行为.结果表明,SiCp-A356复合材料的屈服强度、拉伸强度和弹性模量随温度的升高明显下降.在20℃～150℃之间,表现为循环硬化,且硬化程度随温度升高而减弱;在200℃～300℃之间,表现为循环软化,且软化速率随温度升高不断增大.而松弛行为与一般金属材料通常具有的基本特征相似.在此基础上,建立了适用于制动盘结构分析的热弹塑性-蠕变本构模型,为进行制动盘应力应变场数值模拟和预测寿命提供了前提和基础.此外,还对SiCp-A356复合材料的微观断裂机制进行了分析.     

寒冷地区高校教室冬季室内热环境与热舒适性分析

以寒冷地区太原市某大学供暖季教室为研究对象,对教室室内外热环境进行现场实测,同时对室内人体热舒适情况进行主观问卷调查.研究结果表明:教室内实测热中性温度为25.21 ℃,80%满意度热舒适温度范围为19.64~30.78 ℃,而根据PMV(predicted mean vote)计算得到的室内热中性温度为21.07 ℃,80%满意度热舒适温度范围为16.61~25.53 ℃.说明PMV模型预测的热感觉与实测热感觉之间存在一定偏差,而验证Griffiths模型可以准确预测该地区教室内热舒适温度,预测值为24.69 ℃.利用最小二乘法优化PMV-PPD(predicted percent dissatisfied)模型,建立适应性PMV修正方程,最终提出适用于寒冷地区高校教室冬季热环境评价数学模型.     

不同送风参数对地板送风系统性能的影响

为了得到地板送风系统理想的送风参数,首先通过正交实验研究不同送风参数对地板送风系统房间温度分布、热舒适性和空气品质的影响,然后采用控制变量法进一步研究送风温度和速度对系统性能的影响,最终通过Energy Plus能耗模拟软件计算得到供冷工况下热分层良好、舒适性较好且能耗较低的理想送风参数.实验结果表明:当旋流风口到人体的距离为0.7 m,送风温度为18~20℃,送风速度在1.2~1.5 m/s时,室内热分层较好,能够满足人员热舒适性和空气品质的需求.对不同送风参数下运行特性与能耗影响的模拟计算表明:在理想送风参数范围内,当送风温度为18℃、送风速度为1.2 m/s时,地板送风系统不仅可以保持较好的热舒适性和良好的热分层,同时还具有较低的能耗.     

内蒙古中西部农牧民居住建筑冬季室内热舒适度

通过对内蒙古中西部农牧民居住建筑和生活情况实地调研,并对冬季室内温度和热舒适进行现场实测,统计分析得出：农牧民居住建筑冬季室内温度主要分布在10 ℃～16 ℃,温度普遍偏低,大多数农牧民感觉偏冷,这对保障农牧民的健康舒适,提升他们的生活品质还有一定差距。通过深入研究热感觉与室内温度、服装热阻、新陈代谢率及年龄之间的相互关系,得出内蒙古中西部农牧民居住建筑冬季室内可接受温度范围为13.63 ℃～21.66 ℃,期望温度为19.38 ℃,热中性温度为16.09 ℃。这一结论对深入研究农牧民居住建筑冬季室内热舒适度、为农牧民住宅冬季供暖温度提供依据及对提升农牧民生活品质具有重要意义。     

辐射损失对采暖室内计算温度的影响

探讨了室外空气温度对采暖室内平均辐射温度和热舒适的影响,利用室内热舒适环境评价指标(PMV),分析计算了相同热舒适条件下,由于辐射热损失的不同导致的舒适性室内空气温度的差异.结果表明,达到和北京地区室内空气温度18.0℃时相同的热舒适度,广州地区的室内空气温度为17.2℃.因此,广州地区采暖室内计算温度可以比北京降低约0.8℃.     

基于个人舒适系统杭州住宅冬季热舒适与能耗

为揭示该地区个人舒适系统(PCS)作用下的居民冬季热舒适特征和供暖能耗需求,以杭州市为对象,采用问卷调研和入户现场实测的方式得出冬季住宅开窗、遮阳、使用空调和PCS等典型热环境组合调节模式以及典型供暖模式和居民活动状态组合下的热舒适特征;在此基础上模拟得到冬季室内热舒适和供暖能耗特征。结果表明,冬季“无设备+静坐”“、空调+静坐”“、PCS+静坐”“、无设备+家务劳动”“、空调+家务劳动”、“PCS+家务劳动”等6种工况下的冬季中性温度分别是17.3、18.8、16.4、15.7、15.7、13.9℃,舒适温度区间分别是14.3～20.3℃、17.1～20.5℃、14.4～18.4℃、13.7～17.8℃、13.3～18.1℃、11.0～16.9℃。冬季室内热舒适水平受热环境调节模式影响较大,客厅在室舒适时间占比在43.74%～80.21%之间,卧室在室舒适时间占比均为70%以上。使用空调与PCS供暖时,典型建筑在冬初冬末的供暖能耗强度是1.28 kWh·m^-2,在严冬的供暖能耗强度是13.06 kWh·m^-2。     

不同敷设位置的毛细管网席对蒙古包内热环境的影响

在分析传统蒙古包室内热环境的基础上,为提高传统蒙古包室内热环境的舒适度,利用CFD模拟软件建立以毛细管网为散热末端的热水采暖系统,模拟不同敷设位置的毛细管网席对蒙古包室内热环境的影响。结果表明：在35/30℃的供回水温度下,毛细管网席分别敷设在地面、竖向敷设高度0m、0.3m、0.5m时,室内人员活动区域的平均温度均在16℃以上;室内风速小于0.1m/s无吹风感;地面敷设时室内水平方向温度分布均匀,竖向敷设只有在0.3m时均匀;四种敷设方式垂直方向0.1~1.1m处的垂直温差在3℃以内,但竖向维护结构敷设时0.1m处的温度在15℃左右,不满足规范要求。四种工况下蒙古包内敷设毛细管网席位置的选择可以总结为：地面敷设最优,竖向维护结构敷设时0.3m>0m=0.5m。     

寒冷气候区办公建筑冬季热舒适调查研究

为研究寒冷气候区冬季办公建筑热环境状况,提高办公建筑室内热舒适性,选取西安地区典型办公建筑,采用实地测试法对室内外温度、室内外湿度、黑球温度、太阳辐射量进行逐时测量,并且采用现场问卷等方式进行了冬季热环境调查与热舒适主观调研。利用Python程序预测与实测数据分析相结合的方式建立回归模型,对包括热中性温度、热接受温度范围、热期望温度在内的热感觉主观反映进行统计回归分析。结果显示寒冷地区办公建筑室内热期望温度为20.8℃,实际热中性温度为21.4℃,90%可接受温度范围为18.8～23℃,相比同地区住宅人员,办公建筑受试者适应室外气候的能力更强。针对同一办公空间内不同区域的温度差异较大、外窗散热量较大、室内空气湿度过低的问题提出了有针对性的提供采暖措施,为人体精确部位提供热量条件,减小窗框传热系数,引入不同种类调节技术3点热环境改进措施,以期为中国寒冷地区办公建筑室内热环境舒适度提供参考与依据。     

夏热冬冷地区非采暖空调建筑室内热环境行为适应性

为了研究夏热冬冷地区非采暖空调建筑室内人们的行为适应性,于2008-10-2010-08对夏热冬冷地区重庆、武汉、南京3个城市的非采暖空调住宅建筑进行热环境现场测试和热感觉问卷调查。通过分析人们对室内热环境的评价,得到3个城市80％居民可接受的夏季室内温度的上限值分别为28.9,29.0和29.6℃;冬季室内温度下限值分别为13.9,14.1和14.3℃。通过统计分析居民的行为调节方式,认为该地区人们通过有规律地增减服装的手段来适应温度的变化,而开窗和使用电风扇是该地区居民用来改善夏季高温环境的有效适应性行为方式。