不同散热末端下直膨式热泵供暖系统热舒适性的实验与模拟研究

采用实验和模拟的方法,对不同散热末端下直膨式空气源热泵供暖系统的热舒适性进行研究。通过实验对比研究采用新型热虹吸散热末端的直膨式空气源热泵(direct expansion air-source heat pump using thermosiphon radiator,DE-HP-T)与传统热风空调散热末端时,直膨式空气源热泵供暖系统的室内空气温度分布特征,重点分析系统启动阶段的动态热环境变化差异;在验证模型的可靠性后,通过数值模拟的方法对直膨式空气源热泵耦合不同末端供暖时,室内的非均匀稳态热环境进行研究分析,并采用等效温度指标对人体局部及整体的热舒适性进行评价。结果表明,DE-HP-T系统在启动阶段室内空气温升速度较快,可达到10.8℃/h,略小于传统热风空调系统的13.8℃/h;但与传统热风空调系统相比,DE-HP-T系统可以避免人体头脚温差过大以及"冷辐射"所造成的热舒适问题,有效提高人体小腿及脚部的热舒适性,具有更加舒适的整体热感觉。     

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.     

高温天气人体室内热湿环境的舒适研究

为研究高温天气下不同年龄阶段人体室内热湿环境的舒适性,本文基于现场试验测量,选取20名老年人和10名大学生作为被试,测量高温天气时被试在室内环境的皮肤温度,同时进行主观问卷调查,分析环境参数对人体主客观参数的影响,对比老年人与青年人对环境参数的敏感性;采用线性拟合确定高温天气人体热湿感觉与主客观参数的关系,研究老年人与青年人对环境参数的可接受性。研究结果表明：老年人的热敏感性低于青年人,而湿敏感性高于青年人;老年人的热感觉和湿感觉对皮肤温度变化的反应均比青年人迟缓。老年人温湿度中性值和可接受值均高于青年人：老年人与青年人中性温度分别为29.5℃和27℃,可接受温度范围分别为28.5～30.4℃和26.3～27.9℃;中性相对湿度分别为62%和57%,可接受相对湿度范围分别为55～69%和48～66%。老年人与青年人的热中性皮肤温度分别为35.9℃和35.7℃,湿中性皮肤温度分别为35.6℃和36.0℃。本研究结果可为不同年龄层人群室内热湿环境营造提供理论依据。     

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了TSE是26．3℃，热舒适温度了TSE是25．6℃，可接受的空气流速上限为0．8m／s，得出了TSE与热感觉的线性拟合方程式．     

人体热舒适客观评价指标

在人体、动物实验基础上,对有可能作为人体热舒适客观评价指标的重要生理参数进行探讨.人体热反应实验在人工气候室内进行,对不同环境温度下受试者的生理参数和主观感觉同时进行测量.研究结果表明:受自主性体温调节活动影响的生理参数如人体皮肤温度、心率变异性、新陈代谢率、脑电波、肌电、排汗率与人体热舒适具有较好的生理相关性,并且在人体处于热舒适与不舒适状态时差异显著,具备作为人体热舒适客观评价指标的生理基础;平均皮肤温度反映热舒适程度的灵敏性较高,具备较高的可靠性,而且其测量与计算较为简单,可作为一个有效的客观指标来评价稳态热环境下的人体热舒适程度.     

动态辐射热环境对人体生理与热反应的影响

为了探索辐射空调形式下温度突变对人体热舒适的影响,给控制调节辐射空调系统提供一定的参考,通过人工气候室营造偏凉-中性温度突变环境,开展了对流、辐射地板与辐射吊顶三种不同空调形式下,20名受试者的整体-局部主观热感觉、热舒适投票以及皮肤温度等生理参数随时间的变化研究 . 根据生理参数测量结果显示,突变到中性温度的辐射热环境中皮肤温度存在滞后现象且动态辐射热环境下人体交感神经表现得更为活跃;由主观问卷分析得出,动态辐射热环境下受试者舒适感及热愉悦感更佳,主观热感觉出现心理超前现象,其中动态辐射地板的优势更为突出;背部、小腿、足部对于瞬态热刺激最敏感,可用于热感觉预测. 最后,根据人体平均皮肤温度随时间变化规律,建立了基于修正的Knothe时间函数相关预测模型,量化了三种工况下人体生理调节的响应特性;根据人体平均皮肤温度及其变化率与平均热感觉的变化规律,建立了三种工况下的热感觉预测模型,简化了动态环境下人体热感觉预测的求解过程.     

顶板辐射供冷下不同姿态人体的热舒适性

为了探究辐射供冷环境下人体姿态对热舒适的影响,本文采用主观调查问卷与生理指标测试的方法对夏季顶板辐射供冷下坐姿人体和卧姿人体的热舒适性进行了实验研究。结果表明：人体卧姿状态与坐姿状态皮肤温度的分布有一定差异,两种姿态下热感觉在-0.5—0.5范围内时,卧姿人体所需要的操作温度比坐姿人体高0.5℃左右;最佳热舒适点的操作温度,卧姿状态比坐姿状态高0.7℃。     

舒适性与空调系统能耗研究

分析了热舒适性与空调系统负荷之间的关系，通过调查统计数据研究了温度和相对湿度对人体热舒适性的影响。结果表明，在所统计的人群范围和一定热舒适性温度范围内，改变相对湿度几乎不影响环境热舒适性，同时发现在人体热舒适性范围内，改变相对湿度将更多地影响空调系统负荷，空调系统的节能和保证舒适的热环境在一定条件下可达到相对统一。     

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℃.     

外围护结构对室内采暖空调设计温度的影响

阐述了人体热舒适与辐射换热之间的关系,对具有不同外围护结构房间的热舒适进行了分析比较．指出我国现行规范对于室内采暖设计温度的规定偏低,不能满足人体热舒适要求;同时指出室内采暖空调设计温度应考虑外围护结构对人体热舒适的影响．分析结果为室内采暖参数的选择提供了科学依据．     

基于人体热舒适度的江南历史街区空间格局研究——以南京高淳老街为例

[目的]利用生理等效温度(PET)与微气候因子的相关性进行人体热舒适度的研究,基于不同空间格局下的人体热感受,提出空间优化策略.[方法]选取南京高淳老街,在分析场地布局和空间类型的基础上进行微气候研究,对不同空间内气象因素(空气温度、相对湿度、瞬时风速)与天空视域因子进行实测,结合问卷调查,分析各空间内不同时刻的实际人...     

井下紧急避险设施内人体舒适度预测模型

长时间处在不舒适的环境中,将对人体健康产生严重影响。井下紧急避险设施中,影响避险人员舒适性感觉的因素众多,本文选取氧气含量、二氧化碳含量、温度和相对湿度四个关键因素为研究对象,采用分级评分法,进行了系列真人模拟生存试验,获得了单一环境变量和多个环境变量条件下总计169组有效人体舒适度投票数据。经统计分析,分别得出了密闭舱室内单一环境变量与人体舒适度感觉之间的函数关系以及避险人员舒适度预测模型,分析了氧气含量、二氧化碳含量、温度和相对湿度的允许范围及调控原则。     

基于室内对流换热人体热反应模型的生理参数预测

为了在不同对流换热方式的室内环境中对皮肤温度、核心温度等人体生理参数进行有效的预测,基于Fiala模型,综合考虑不同对流方式对人与环境换热量的影响,尤其是通过修正不同对流方式的对流换热系数、平均辐射温度以及服装热阻等,建立了室内对流环境中的人体热反应模型。通过将模拟值与文献实验值进行对比来验证所建模型的有效性,结果表明两者高度吻合。在自然对流、混合对流环境下,平均皮肤温度预测误差以及受迫对流环境下人体大部分部位局部温度预测误差均小于1℃。所建模型可用于各种对流空调环境下的人体生理参数预测,为新型对流空调系统设计、评估以及规范修正等提供参考。     

湿热地区教室内的热舒适测试与分析

目前人们对室内热舒适度的研究更多集中在一些高档居住建筑和办公建筑上,忽略了大量存在的高校教室内热舒适度,尤其是湿热地区教室内的热环境,只有改善了教室内的热舒适度,才能保证学生的身心健康和学习效率.通过实验设备测试和问卷调查相结合的方法,对深圳某高校教室室内外温度、湿度进行了测试,对教室内南北两大区域学生进行问卷调查.通过实验数据和问卷计算与分析,得到室内外温湿度之间的关系变化,和南北同学对热感的不同灵敏性.     

学生机房人体舒适度监视系统的设计

学生机房室内环境与学生的健康和安全密切相关。在对学生机房人体舒适度进行研究的基础上提出了一个包含温度、相对湿度、氧气、二氧化碳等参数的舒适度评价指标,给出了一个学生机房人体舒适度监视系统的总体设计方案和舒适度参数的测量方法。实际应用表明,该系统可以为学生机房室内环境改善提供有效支持。     

基于脑电的温度阶跃变化环境下的人体热舒适研究

热环境作为评价建筑物理环境的重要部分,影响着人的工作效率和情绪变化。不同环境温度下的脑电信号与人体主观投票相结合是一种评价热舒适的新方法。选取14名身体健康的成年人在人工气候室经历由低温15℃分别突变到18、24和30℃3个过程,通过快速傅里叶变换,将温度阶跃变化环境下测得的脑电信号转化为脑电频谱功率,与主观投票和额头温度相结合,进一步探究脑电各分区和各波段与热舒适的相关性。研究表明,额叶区频谱功率变化可作为人体热舒适的评价指标,频谱功率与热舒适显著相关,且随着舒适程度的增加而降低,当温度突变到接近人体中性温度24℃时,功率最低。同时发现与热愉悦情绪和注意力有关的额叶区θ波段功率随着舒适程度的增加而增加,当温度突变到24℃时,θ波相对脑电功率变化最明显,增加了约20%。     

人体着装部位间皮肤冷感受之差异性研究——体表温度动态变化的过程分析

人体着装部位间皮肤冷感受之差异性规律是隔热防寒服等服务服装设计的基础，利用一种着装温度舒适性感觉计测的新方法，实时监控测试研究了着装人体不同身体部位在受到同样程序的冷刺激时皮肤温度随时序的变化过程，并运用Smirnov检测分析了主要身体部位对冷刺激导致的皮肤温度动态渐变规律。     

建筑室内热环境的模糊评判模型

以地板送风空调房间为对象，通过大量调查与人体热舒适实验，引入模糊数学的方法，确定了4个室内环境主要影响因素（环境温度，风速，相对湿度，平均辐射温度）相对于热感7级别的隶属函数，并建立了相应的热舒适模糊综合评判模型，为较好地反映室内人员的热感觉及定量给出室内环境的预测平均反应值奠定了基础。     

Skin Sensitive Difference of Human Body Sections under Clothing - Multiple Analysis of Skin Surface Temperature Changes

A new researching method on clothing comfort perception is developed. By it the skin surface temperature changes and subjective psychological perception of human body sections stimulated by the same cold stimulation are studied. With the multiple comparison analysis method the changing laws of skin temperature of main human body sections is obtained.