人体热舒适性实验
实验条件下温热环境的热舒适期望
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体生理参数及人体 主观感觉 的测试 分析 ， 立了温热 建
（ ｎｔｕ ｅ ｉｅ ｔ ｎａ ｒ ｇｎ ｓ ｈ ｎ ｈｉ ｉ ｔ ｎ ｅ ｉ ，Ｓ ｎ ｈ ｉ ０ ２ ０ Ｉｓｔｔ ｏ ｆ ｇ ｒ ｉ ｎ Ｃｙ ｅｉ ，Ｓ ａ ａ Ｊ ｏ ｎ Ｕ ｖｒ ｙ ｈ ｇ ａ ０ ４ ） ｉ ｅ ｆＲ ｒ ａ ｏ ｄ ｏ ｃ ｇ ａ ｏ ｇ ｉ ｓ ｔ ａ ２
实验 条件 下温 热环 境 的热舒 适 期 望
李 莉 连之伟
２０４ ） ０２０
（ 美 大 学 机 械 工程 学 院能 源 与 动 力工 程 研 究 所 ， 门 ３ １２ ） 集 厦 ６０ １
（ 海 交通 大 学 制 冷 与低 温 工 程 研 究 所 ， 海 上 上
Ｅｘ ｅ ｔ ｔｏ ｆＨ ｕ ａ ｅ ｍ ａ ｍ ｆ ｒ ｎ Ｔｅ ｉ － ｏ ｐ ｃａ ｉ ｎ ｏ ｍ ｎ Ｔｈ ｒ ｌＣｏ ｏ ｔｉ ｐ ｄ ｈ ｔ Ｅｎ ｉ ｏ ｍ ｅ ｔｗｉｈ Ｅｘ ｅ ｉ ｅ ｔＣｏ ｄ ｔ ｎ ｖ ｒ ｎ ｎ ｔ ｐ ｒｍ ｎ ｎ ｉｉ ｏ
环境下 的热舒 适期望方程 ， 从而揭示 出实验条件 下温
热环境 的人体 热舒适反应规律 ， 以期 为后续进行 更多
的现场 热舒适 研究提供指导 。
ｌ 实 验 方 案
实 验测试 的 目的是为 了考察 热环境 中 ４个热 物
人体舒适性研究报告总结
人体舒适性研究报告总结
人体舒适性研究报告总结
该人体舒适性研究报告主要对人体在各种环境条件下的舒适性进行了分析和评估。
研究报告考虑了多个因素，包括温度、湿度、气流、噪音、照明等。
以下是该报告的主要总结：
1. 温度：合适的室内温度可以提供良好的舒适感。
根据研究结果，人体最适宜的室内温度范围是20-26℃。
温度过高或过低
都会对人体造成不适感。
2. 湿度：适当的室内湿度可以改善人体的舒适感。
研究表明，相对湿度应保持在40-60%之间。
过高的湿度会导致不适和粘
腻感，而过低的湿度会引起皮肤干燥和呼吸道不适。
3. 气流：适度的气流可以提供舒适感。
研究发现，过高的风速会引起人体感觉寒冷，而过低的风速则会使空气变得闷热。
合适的气流速度应在0.1-0.3m/s之间。
4. 噪音：合适的噪音水平对人体的舒适感至关重要。
过高的噪音会引起注意力分散、头痛和疲劳。
根据研究建议，室内噪音水平应控制在50分贝以下。
5. 照明：适当的照明水平可以提高人体的舒适感和视觉舒适度。
研究发现，光线充足、稳定的照明效果有助于减轻眼睛疲劳
和视觉不适。
综上所述，人体舒适性受多个因素影响，包括温度、湿度、气流、噪音和照明。
合适的环境条件能够提供良好的舒适感，对于人体的健康和工作效率有积极作用。
因此，在设计和管理室内环境时，需要充分考虑这些因素，以提供最佳的人体舒适性体验。
局部地面供暖条件下人体热舒适性实验研究
摘要个性化供暖系统既能有效提升人体舒适性又能节约能源，具有良好的发展前景。
然而，目前已有研究中，大多通过实验研究舒适区间内个性化系统热舒适性，且较少将实验与模拟相结合研究。
因此，本文在偏离舒适区间内对局部地面供暖这种个性化舒适系统进行实验与模拟的综合分析与优化。
本文首先通过实验研究局部地面供暖系统对人体舒适性影响。
结果表明：在各工况下，使用局部地暖板后受试者热反应得到显著改善。
此外，局部地面供暖不仅对足部热感觉的提升效果显著，对其他部位以及整体热感觉都具有良好的提升效果。
然后，研究足部热感觉/热舒适与整体、大腿、小腿热感觉/热舒适的相关性。
结果显示，在均匀环境下，足部热感觉/热舒适与整体、大腿、小腿热感觉/热舒适均具有较强线性相关关系。
在非均匀环境下，足部热感觉与整体、大腿、小腿热感觉呈高斯曲线函数相关关系；足部热舒适与整体、大腿、小腿热舒适相关性不显著。
其次，采用数值模拟的方法，分析不同背景温度下人体周围温度场和PMV 值。
结果表明，采用局部地面供暖使人体周围环境温度相较于背景温度提升2℃以上，对足部热感觉的提升效果显著，对大腿、小腿热感觉也有显著提升效果；优化局部地暖板对足部热感觉的提升效果显著，但对大腿、小腿热感觉的提升效果不明显。
本文着重于研究偏离舒适区间的背景温度下采用局部地面供暖对人体舒适性的影响，在今后研究中需考虑其节能性、经济性与适用性等。
关键词：局部地面供暖；热感觉；热舒适；拟合分析；CFD仿真分析AbstractThe personalized heating system can not only improve the comfort of the human body but also save energy.It has a good development prospect.However,in the current research,most of the experiments have studied the thermal comfort of the personalized system in the comfort zone.And the experiment and simulation are less combined.Therefore,This paper deviates from the comfort zone to carry out comprehensive analysis and optimization of experiments and simulations of local floor heating.This paper first analyzes the comfort of the local floor heating system through experiments.The results show that under each test condition,the subject's thermal response is significantly improved after using the local floor heating.Besides,local floor heating not only has a significant effect on the improvement of the foot thermal sensation,but also has a good lifting effect on the other and the overall thermal sensation.Then,This paper studies the correlation between the thermal sensation/thermal comfort of the foot and the thigh,calf and overall thermal sensation/thermal comfort. The results show that in a uniform environment,the foot thermal sensation/thermal comfort has a strong linear correlation with the thigh,calf and overall thermal sensation/thermal comfort.In a non-uniform environment,the foot thermal sensation with the thigh,the calf and the overall thermal sensation are related to the Gauss Function curve.The foot thermal comfort is not significantly correlated with the thermal comfort of the thigh,calf and the overall of the human body.But with the improvement of the foot thermal comfort,the thermal comfort of the thigh and calf also showed an upward trend.At the same time,the numerical simulation method is used to analyze the temperature field and PMV value of the human body at different background temperatures.The results show that the local floor heating makes the ambient temperature which is around the human body increase more than2℃compared with the background temperature,and the effect on the thermal sensation of the foot is remarkable,and the thermal sensation of the thigh and calf is also significantly improved.What's more,the optimizing local heating floor has a significant effect on the improvement of the thermal feeling of the foot,but its improvement effects on thethermal feeling of the thigh and calf are not obvious.This paper focuses on the effects of local floor heating on human comfort at background temperatures that deviate from the comfort zone.And its energy conservation,economy and applicability require further research.Key Words:Local floor heating;Thermal sensation;Thermal comfort;Fitting analysis;CFD simulation analysis目录学位论文原创性声明和学位论文版权使用授权书 (I)摘要 (II)Abstract (III)第1章绪论 (1)1.1研究背景与意义 (1)1.2国内外研究现状 (1)1.2.1热舒适实验研究现状 (2)1.2.2热舒适模拟研究现状 (5)1.3供暖设备介绍 (6)1.4本文研究主要内容 (7)第2章局部地面供暖实验与模拟方法 (9)2.1实验方法 (9)2.1.1实验环境 (9)2.1.2实验测量设备 (10)2.1.3受试人员 (11)2.1.4实验工况 (12)2.1.5实验流程 (12)2.1.6实验问卷 (13)2.2模拟计算方法 (13)2.2.1CFD软件介绍 (13)2.2.2基本控制模型 (14)2.2.3湍流模型 (14)2.2.4辐射模型 (15)2.3热舒适评价指标 (16)2.4统计学相关软件介绍 (17)2.5本章小结 (17)第3章局部地面供暖实验分析 (18)3.1室内环境 (18)3.2局部地面供暖设备 (18)3.3受试者整体动态反应 (19)3.3.1整体热感觉动态变化 (19)3.3.2整体热舒适动态变化 (20)3.4受试者整体稳态反应 (20)3.4.1稳态热感觉 (21)3.4.2稳态热舒适 (22)3.4.3稳态热可接受 (23)3.4.4稳态热期望 (23)3.5局部热感觉分析 (24)3.5.1局部热感觉差异性分析 (24)3.5.2局部热感觉实验分析 (24)3.6讨论 (27)3.6.1局部地面供暖整体舒适性 (27)3.6.2局部地面供暖局部热感觉 (27)3.7本章小结 (28)第4章局部地面供暖拟合分析 (29)4.1热感觉拟合分析 (29)4.1.1均匀环境下热感觉分析 (29)4.1.2非均匀环境下热感觉分析 (30)4.2热舒适拟合分析 (31)4.2.1均匀环境下热舒适分析 (31)4.2.2非均匀环境下热舒适分析 (32)4.3讨论 (33)4.4本章小结 (34)第5章局部地面供暖模拟分析 (35)5.1CFD建模 (35)5.1.1房间物理模型 (35)5.1.2模拟工况设定 (36)5.1.3模拟参数设置 (36)5.2模拟结果分析 (37)5.2.1模拟验证 (38)5.2.2局部地暖板模拟分析 (39)5.2.3优化地暖板模拟分析 (45)5.3本章小结 (49)结论与展望 (50)参考文献 (52)致谢 (57)附录A（攻读学位期间所发表的学术论文） (58)附录B（攻读学位期间所参与的科研项目） (59)第1章绪论1.1研究背景与意义百年前人类已经开始探索利用空气调节技术提升热环境中人体舒适性。
人体热舒适方程的计算与分析
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收稿日期#
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作者简介#刘丽英!
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"#女#上海人#副研究员#主要研究方向为功能服装%
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人体正常体温维持在
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左右#而正常体温的维持实际是人体产生和散发热量动态平衡的结果%人体
的各种生理活动#都必须在体内温度相对稳定的情况下进行#即人体必须同周围环境之间处于相对稳定的热
舒适方程中各物理项进行计算#计算结果表明#当人处在一定的环境中时#其热舒适感觉
受其自身$服装和环境的影响#是三者综合作用的结果%该方法简单易行#对环境的热舒
适评价及特种服装的设计具有一定的指导意义%
关键词#人体着装热舒适方程&热舒适感觉&服装&环境
中图分类号#
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文献标识码#
人体着装热舒适方程&同时#根据自然界中物体散热的定律#给出了热舒适方程中各物理项的数学表达式%
分析及计算结果表明#要维持人体正常的生命活动以及必要的工作效率#就必须维持人体的相对热平衡&当
体育馆运动人体热舒适性的改进模型与实验调查
体育馆运动人体热舒适性的改进模型与实验调查季泰;袁伟琪;杨剑;季浏;Yuehong Su;Saffa Riffat【摘要】体育馆空调环境不仅会影响人体的运动效果、运动成绩,对于体育馆空调节能也有重要意义.相比于运动人员的热舒适性,传统的空调设计往往更多地关注观众的热舒适性.运动人体具有新陈代谢率大,衣着少,排汗量大以及呼吸急促的特点,传统的基于Fanger模型的人体热舒适性评价指标难以准确预测运动人体的热舒适性.本文针对运动人体提出了衣着覆盖率的概念,对Fanger模型中的辐射、体表扩散的模型进行适当的修正,并探讨了修正模型与Fanger模型计算结果差异.同时,采用环境测试仪和问卷调查对某高校体育馆内篮球训练类、健美操训练类和羽毛球健身类运动人体进行了大量实验调查,并将实验结果与两种模型计算结果进行对比和偏差分析,研究结果表明,修改模型PMV计算结果低于Fanger模型且更接近实测结果,这表明对于运动人体,适宜的场馆环境温度可以比采用Fanger模型得到的传统的空调温度更高,对于空调节能具有重要意义.【期刊名称】《建筑热能通风空调》【年(卷),期】2017(036)005【总页数】6页(P11-15,81)【关键词】运动人体;新陈代谢率;热舒适性;PMV;体育馆【作者】季泰;袁伟琪;杨剑;季浏;Yuehong Su;Saffa Riffat【作者单位】青少年健康评价与运动干预教育部重点实验室;华东师范大学体育与健康学院;中国科学技术大学热科学能源工程系;青少年健康评价与运动干预教育部重点实验室;华东师范大学体育与健康学院;青少年健康评价与运动干预教育部重点实验室;华东师范大学体育与健康学院;诺丁汉大学建筑学与建筑环境系;诺丁汉大学建筑学与建筑环境系【正文语种】中文热舒适是人对周围热环境所做的主观满意度评价[1]。
有关人体热舒性的研究从20世纪初逐步发展[2]，在20世纪60年代之前，多数研究只考虑环境因素中的某个或部分因素对人体热舒适性的影响，直到1962年Macpherson提出六个热舒性基本评价因素，包括：空气温度、流动速度、平均辐射温度、新陈代谢速率、相对湿度以及衣服热阻[3]。
改善室外高温环境作业人员热舒适的实验研究
改善室外高温环境作业人员热舒适的实验研究赵敬德 1， 2 张春红 1，2 1东华大学环境科学与工程学院 2东华大学暖通空调研究所摘 要： 为了提高夏季室外高温日晒环境下作业人员的热舒适， 将降温处理后的空气沿通风管路送入衣下空间， 改善人体衣下微环境， 通过采用真人实验的方式分析了通风温度与人体主观热舒适、热感觉之间的关系。
结果表 明， 在通风与不通风的两种工况下， 人体平均皮肤温度在 10 分钟左右趋于稳定， 通风后人体主观热感觉、 热舒适 得到明显改善，送风温度为 26 益时人体冷感觉明显， 室外 30 益及以上温度送风对于热感觉的改善效果不明显， 通风温度为28 益时人体主观热感觉趋于 “中性” ， 热舒适投票趋于 “舒适” ， 通风效果最佳。
关键词： 衣下送风 热感觉 热舒适 室外高温环境Experimental Research on Improving the Thermal Comfortof Workers in Outdoor High Temperature EnvironmentZHAO Jingde 1,2 ,ZHANG Chunhong1,21College of Environmental Science and Engineering,Donghua Uninversity2Institute of Heating,Ventilation and Air Conditioning,Donghua UnviersityAbstract: In order to improve the thermal comfort of the workers in the outdoor high temperature and sun environment in summer,the cooled air is now sent to the space under the clothes along the ventilation pipe to improve the microenvironment under the human clothes.The ventilation temperature and the relationship between the subjective thermal comfort and thermal sensation of the human body.The results show that the average skin temperature of the human body tends to be stable in about 10minutes under the two working conditions of ventilation and nonventilation, and the subjective thermal sensation and thermal comfort of the human body are significantly improved after ventilation. The body's cold sensation when the air supply temperature is 26 益obviously,outdoor air supply at a temperature of 30 益and above has no obvious improvement effect on thermal sensation.When the ventilation temperature is 28 益,the subjective thermal sensation of the human body tends to be "neutral",the thermal comfort vote tends to be "comfortable", and the ventilation effect is the best.Keywords:air supply under clothing,thermal sensation;thermal comfort,outdoor high temperature environment收稿日期： 20201230作者简介： 赵敬德 （1973~）， 男， 博士， 副教授； 上海市东华大学环境科学与工程学院； Email:******************.cn近年来， 众多城市和地区夏季频繁的出现热岛效 应、 极端高温等天气事件， 作业人员在高温环境下的 逻辑思维，刺激反应及识别判断能力会显著降低， 严重时会引发安全事故[1]。
基于人体服装环境的高温人体热反应模拟与实验研究
基于人体服装环境的高温人体热反应模拟与实验研究一、本文概述随着全球气候变暖，高温天气频繁出现，对人体热舒适性的影响日益显著。
特别是在服装穿着方面，高温环境下服装的热阻性对人体热反应的影响不容忽视。
因此，本文旨在探讨基于人体服装环境的高温人体热反应模拟与实验研究，为提高人体热舒适性和服装设计提供理论支持和实践指导。
本文将首先介绍高温环境下人体热反应的基本理论和影响因素，包括人体热平衡机制、服装热阻性及其对人体热反应的影响等。
在此基础上，将阐述高温人体热反应模拟的重要性，并介绍目前国内外在该领域的研究现状和进展。
接着，本文将详细介绍基于人体服装环境的高温人体热反应模拟方法，包括人体热反应模型的建立、服装热阻性参数的确定、模拟实验的设计和实施等。
通过模拟实验，可以预测不同服装条件下人体在高温环境下的热反应情况，为服装设计和人体热舒适性评估提供依据。
本文将通过实验验证模拟结果的准确性和可靠性。
通过实验数据与模拟结果的对比分析，评估模拟方法的可行性和有效性，并探讨高温环境下服装对人体热反应的影响机制和规律。
本文的研究成果将为提高人体热舒适性和服装设计提供有益参考。
二、高温环境下人体热反应的生理机制在高温环境下，人体为了维持稳定的内部温度，会启动一系列的生理机制以应对热应激。
这些机制涉及体温调节、汗腺分泌、心血管反应和神经传导等多个方面。
体温调节中枢位于下丘脑，负责监测和调节体温。
当外界温度升高时，体温调节中枢会通过增加皮肤血流量和汗腺分泌来调节体温。
皮肤血流量的增加有助于将体内热量通过皮肤散发到外界环境中，而汗腺分泌的汗液蒸发时会吸收体表的热量，从而降低体温。
汗腺分泌在高温环境下起到至关重要的作用。
人体内有两种汗腺：小汗腺和大汗腺。
小汗腺主要分布在手掌、脚掌和额头等部位，负责分泌汗液以调节体温。
大汗腺则分布在腋窝、乳晕和肛门周围等部位，其分泌物在细菌的作用下会产生特殊的气味。
在高温环境下，小汗腺会分泌更多的汗液，以帮助人体散热。
人体热平衡与热舒适
人体热平衡与热舒适
标签:热舒适热平衡人体蓄热率
(1)人体热平衡方程式
S=M-W-R-C-E
式中M——人体新陈代谢率，W／m2；
W——人体所作的机械功，W／m2；
R——人体与环境的辐射热交换，W/m2；
C——人体与环境的对流热交换，W／m2；
E——人体由于呼吸、皮肤表面水分蒸发及出汗所造成的与环境的热交换，W／m2；
S——人体的蓄热率，W/m2。
（2）人体热舒适方程和PMV-PPD指标
人在某一热环境中要感到热舒适，必须满足三个最基本的条件。
第一个最基本、最主要的条件是人与环境达到热平衡。
这里所指的热平衡是当热平衡方程式中的人体蓄热率S=0时的严格意义上的热平衡。
即
M-W-R-C-E=0或
f(M，Icl，ta，tmrt,Pq,υ,tmsk,Ersw=0
式中M——人体新陈代谢率，W／m2；
Icl——服装热阻，clo；(1clo=0 155m2•K／W)
ta——空气温度，℃；
tmrt——环境的平均辐射温度，℃；
Pq——空气水蒸气分压力，kPa；
υ——空气流速，m/s；
tmsk——人体表面的平均温度，℃；Ersw——人体实际的出汗蒸发热损失，W／m2。
自然通风环境下的人体热舒适性
自然通风环境下的人体热舒适性夏季非空调环境对应的是自然通风环境，而这种自然环境中，室内的温湿度、飞速、长波辐射以及太阳辐射都会随着室外参数的不断变化而变化，尤其是室内风速的变化速度快而且幅度大，对人体的热舒适感有很大的影响，因而它是一种动态的热环境。
大力开展动态热环境的研究已经成为大势所趋，近年来，国际上已开始重视动态热环境的研究，动态化热环境的实现主要依赖空气温度和风速的动态化。
国内外对于动态热环境的研究也主要集中在对空气温度和风速动态化上。
早期对于动态环境下热感觉的研究工作主要是关于突变热条件下的热感觉。
有研究结果表明：由中性环境到热环境或冷环境时，皮肤温度的变化存在一个过渡过程，同时热感觉出现“滞后”；然而，当从冷环境或热环境进入中性环境时，出现热感觉“超越”现象，皮肤温度和热感觉有分离现象，研究者认为这种现象是由于皮肤温度急剧变化所致，即皮肤温度的变化率产生了一种附加热感觉，而这种热感觉掩盖了皮肤温度本身所引起的不舒适感。
对于渐变热环境，研究者们力图弄清楚室内参数在多大范围内变化，才能即满足人体的舒适范围，又能达到节能效果。
国内在这方面的研究起步较晚，清华大学和同济大学在这方面都做过研究，本文拟对清华大学在动态热环境下人体热感觉的研究进行简要介绍。
董静研究了动态温度和动态风综合作用下的人体热反应，分别在稳态温度、动态风以及动态温度、动态风两种组合的实验条件下，对33名受试者进行了实验，研究参数对人体热感觉的影响。
受试者的服装热阻为0.6clo，实验中保持静坐状态。
实验结果证明，在该实验的各种工况下，采用动态风均能够达到即改善热环境又不引起吹风不适感的目的，并且给出了满足人体舒适感的较佳工况：相对湿度50%，服装热阻为0.6clo的情况下，当动态温度波动范围为27-29℃，升降温时间比为20min：20min，动态风参数为=1.5m/s，n=6rpm时，值基本在（-0.5，+0.5）范围内波动，可较好地满足人体舒适性需要。
分析人体热舒适评价指标及模型探究其影响因素
题目：分析人体热舒适评价指标及模型，探究其影响因素。
1：室内热环境及人体热舒适的影响因素室内温湿度、气流速度及平均辐射温度等要素的综合作用决定了室内热环境，其要影响因素有:室内外热作用、建筑围护结构的热工性能、室内气流组织等。
作为人体热舒适主要影响因素之一,室内温度也是表征室内热环境主要指标，其决定环境与人体表面间两对流温差进而对对流换热量产生影响。
关于人体热舒适性的评价重点可从两个发面进行考虑：1）环境参数：室内温度、平均辐射温度、相对湿度以及空气流速;2) 人体参数：服装和活动水平。
除此之外，还有其它一些能引起人体局部不舒适的环境参数，如吹风感，头部和脚踩之间的温度梯度以及辐射温度的不对称性等。
室内湿度对皮肤表面的潜热交换有直接的影响。
室内空气的流动可以加快人体的对流散热量和蒸发散热，气流流速也会对人体表面对流换热系数及触觉感觉产生影响。
物体的表面温度决定了辐射散热的强度。
研究表明，为了满足人体热舒适要求，周围墙体温度和室内空气的温度间的温差不超过7℃。
2人体热舒适评价指标指标： 2.1 PD 值PD 模型是目前应用最为广泛的一种吹风感预测模型，预测因吹风感导致人体不舒适的比例.该模型由静态部分和动态部分组成,静态部分反映人体整体的热损失,动态部分反映气流紊流强度对吹风感的影响.6223.06223.0a dynam ic static )05.0()34(3696.0)05.0()t 34(3.143-•-+-•-=+=ava u av av V t T V V PD PD PD 式中:avV 为平均空气速度,avV <0.05 m/s 时,令avV =0.05 m/s;aT 为平均空气温度;uT 为空气素流强度。
2.2 垂直温差办公人员常处于坐姿，室内垂直温差为距地面0.1 m 与1.1 m 处空气温度的差值.由于垂直温差的存在,头部周围的温度比踝部周围的温度高出越多,感觉不舒适的人就越多.温差表达式为：1.11.0T T T -=∆2.3 通风效率考察气流能量利用的有效性，可用通风效率来表达，通风效率实际上是房间总余热量与工作区聚集的余热量的比值，其比值越大，表示房间所需要处理的余热量越小，及单位质量送风的有效除热能力越强，通风效率表达式为：n 0p t t t t --=η式中:pt 为排风温度;n t 为工作温度; 0t 为送风温度。
通过改变人体导热实现睡眠热舒适性的研究
通过改变人体导热实现睡眠热舒适性的研究黄敏华 郝小礼* 张开通湖南科技大学土木工程学院摘 要： 本文结合实测数据和理论研究， 得出考虑人体导热时的睡眠热平衡方程， 并根据该方程计算出不同睡眠 环境温度下， 为满足睡眠热舒适需要的导热量。
设计出一种合理利用导热来满足睡眠热舒适的睡眠床模型， 针对 该模型进行数值计算， 得出睡眠床进水速度， 温度对导热量和传热系数的影响。
关键词： 睡眠导热 睡眠床模型 睡眠热舒适性 睡眠热平衡方程A Study on Changing Heat Conduction of HumanBody to Realize Thermal Comfort of SleepHUANG Minhua,HAO Xiaoli*,ZHANG KaitongSchool of Civil Engineering,Hunan University of Science and TechnologyAbstract: In this paper,based on the measured data and theoretical research,the heat balance equation of human body was obtained by considering the heat conduction of human body,and according to the equation,the thermal conductivity of the thermal comfort was calculated under different sleep environment temperature.This paper designed a sleep bed model which can make use of thermal conductivity to meet the thermal comfort of sleep.The numerical simulation was carried out to study the effect of inlet velocity and temperature on heat conduction and heat transfer coefficient.Keywords: sleep conduction,sleep bed model,sleep thermal comfort,thermal balance equation收稿日期： 2017222通讯作者： 郝小礼 （1973~）， 男， 博士， 教授； 湖南省湘潭市湖南科技大学土木工程学院 （411201）； Email:haoxiaoli2002@ 基金项目： 国家自然科学基金项目 （No.51276058）； 湖南省研究生创新基金项目 （CX2016B557）0 引言人一生大约有三分之一的时间是在睡眠中度过 的， 睡眠过程是对白天精力消耗的恢复，也是身体得 到放松、 记忆力得到增强的一个重要过程， 睡眠质量 的好坏直接影响到第二天的学习和工作效率。
皮肤温度在不同条件下的热舒适性
关于皮肤温度在不同条件下的热舒适度的研究L.J. Wang*, L. Yin, Y.D. Shao, J.W. Li, C. Liu武汉大学理科学院，武汉430073 ，中国内容摘要：近些年有很多研究集中在热舒适度领域。
在对热舒适度情况的研究中问卷调查和皮肤温度是最常用的评估方法。
一个在人工气候室里进行的关于热舒适性和不同公式下的平均皮肤温度的实验，其结果表明通过在23°C下四种独立的方法计算出的平均皮肤温度是31.5±0.5°C, 31.9±1.2°C, 31.8±0.9°C and 31.8±0.8°C。
通过ISO 8-point 计算出的皮肤温度和通过ISO 14-point 计算出的结果非常接近。
大多数的被试者喜欢温暖一点的环境当他们的温度安全阀值为-2（冷）时，然而大多数被试者喜欢呆在适中的环境中当他们的温度安全阀值高于-1（稍冷）时。
关键词热舒适、皮肤温度、空气的温度介绍在社会高速发展的今天越来越多的关注集中在了室内环境质量上。
有许多关于热舒适性和室内空气质量的研究在中国进行(夏，1999年。
霁，2004年。
朱，2004年。
杨，2006年。
李，2007年。
叶，2010年)。
还有一些其他的因素影响热舒适性和室内空气质量,包括空气温度、相对湿度和风速(马，2003年。
叶2005年)。
大部分的热舒适研究集中在住宅或办公大楼。
对热舒适性的研究表明了热舒适性和室内温度的关系，其结果可以用于如何控制室内温度。
如果舒适温度可以随着当地气候或是室外温度变化的话，实验结果也可以作为一种减少动力负荷的方法。
在对热舒适度情况的研究中问卷调查和皮肤温度是最常用的评估方法。
皮肤温度是热舒适研究的重要指标(叶，2007年。
李，2010年)。
这是因为皮肤温度是一个生理参数,它可能是一个用来评价室内热舒适性现状的主观指标。
然而有很多的公式可以用来计算平均皮肤温度。
人体热舒适气候适应性研究
人体热舒适气候适应性研究随着全球气候变暖的趋势日益明显，人体热舒适气候适应性研究变得越来越重要。
人体在不断变化的气候条件下如何保持舒适状态，提高生活质量，已成为社会的热点问题。
本文将介绍人体热舒适气候适应性的概念、研究现状以及未来研究方向，旨在为相关领域的研究提供参考。
人体热舒适气候适应性是指人体在一定气候环境下通过调节自身产热、散热以及行为习惯等方式，达到保持热平衡状态的能力。
这种能力对于人类在不断变化的气候条件下生存、工作和生活至关重要。
人体热舒适气候适应性的研究旨在探索人体对不同气候条件的反应和适应机制，为人们在不同气候环境下的热舒适提供理论支持和实践指导。
人体热舒适气候适应性研究目前已经取得了不少成果。
国内外研究者通过实验研究、数值模拟、交叉验证等多种方法，深入探讨了人体在不同气候条件下的热舒适特征、影响因素以及作用机制。
例如，研究者们发现，湿度、风速、辐射温度等环境因素对人体热舒适有着重要影响，而服装、空调等人为因素也可以有效调节人体的热舒适状态。
然而，仍有一些问题需要进一步研究和探讨。
不同人群（如儿童、老年人、病人等）在热舒适气候适应性方面可能存在差异，需要深入研究其生理、心理和行为特征。
不同气候条件下的热舒适气候适应性是一个动态过程，需要深入研究人体对气候变化的响应时间和适应能力。
针对不同区域的气候特点，需要研究适用性强的热舒适气候适应性方法，为人们提供更加舒适的居住和工作环境。
人体热舒适气候适应性研究具有重要的现实意义。
一方面，该研究可以帮助人们更好地了解自身在不断变化的气候条件下的生理和心理反应，合理调整自身行为和生活方式，提高生活质量。
另一方面，该研究可以为政府和企业提供决策依据，推动公共安全和可持续发展，例如在城市规划、建筑设计和能源利用等方面充分考虑人体热舒适气候适应性，以实现更加人性化和可持续的发展。
人体热舒适气候适应性研究具有重要的理论和实践价值。
未来需要进一步深入开展相关研究工作，完善人体热舒适气候适应性理论体系，提高人体在不断变化的气候环境下的适应能力和生存质量。
人体舒适性睡眠环境实验研究及评价分析-宋聪(10号)
4
+3
被褥热感觉
睡前热感觉
觉醒热感觉
+2
3
被褥热舒适 睡前热舒适 觉醒热舒适
+1 2
0
-1
1
-2
-3
t =20.6℃ o
t =18.3℃ o
t =15.8℃ o
t =13.8℃ o
t =11.6℃ o
图 3 受试者热感觉
+3
+2
+1
0
-1
-2
-3 t =20.6℃ t =18.3℃ t =15.8℃ t =13.8℃ t =11.6℃
[3] Miyazawa，M．Seasonal changes of sleep environment at bedtime and on arising．proceeding of the 18th symposium on human-environment system，1994（In Japanese）.
对人体觉醒后热感觉的影响大于睡前。在同一室内操作温度下，被褥微气候热感觉评价始终保持最高，
这一现象对于操作温度低于 18.3℃的室内环境尤为明显，此时，被褥微气候 TSV>睡前 TSV>觉醒 TSV。
环境操作温度为 15.8℃时，被褥微气候热感觉为适中状态，睡前和觉醒之后环境的热中性温度则在 20.6℃
（3）室内操作温度 15.8℃时，人体平均皮肤温度为 34.6℃，被褥微气候整体平均温度为 29.1℃。
参考文献：
[1] Minhee Kim，Chungyoon Chun, Jinkyu Han, A Study on Bedroom Environment and Sleep Quality in Korea. Indoor and Built Environment, 2010,19(1):123-128.
室内相对湿度及送风方式对人体热舒适性影响的研究
小。
（5）数值模拟发现顶送下回、顶送上回两种送风方式下屋顶送风口处的空气相对湿度最高，是重点防结露部位。
实验发现机械置换通风送风方式下的整个研究区域内，当室内设计相对湿度较高时，接近屋顶处的相对湿度相对其它测点处的相对湿度相对偏低，可见此种送风方式可有效预防顶棚的结露。
（6）在办公室标准室内设计相对湿度50-60%工况下，顶送下回、顶送上回、侧上送下回、机械置换通风四种送风方式下计算所得PMV值均在-0.5-0.5之间，符合人体热舒适性要求，而下送上回送风方式下当室内设计相对湿度为60%时PMV为0.57，即人体会感觉略暖，层式送风方式下当室内设计相对湿度为50%时PMV为-0.52，即人体会感觉略凉。
（7）以室内设计相对湿度60%为例分析各送风方式下人体活动区域的能量利用效率。
分析发现机械置换通风、层式送风方式下的能量利用率较高，均为1.5，而顶送下回、侧上送下回送风方式下的能量利用率仅为0.9。
关键词：相对湿度；送风方式；热舒适性；数值模拟；实验研究ABSTRACTWith the development of economy and the improvement of people's living standard, people's demand for the indoor air quality is more and more high. As an air conditioning system of controlling the indoor thermal and wet environment, it is necessary to maintain the indoor temperature field and velocity field, and to control the indoor air relative humidity. The indoor air relative humidity, temperature and air flow rate are not only related to the human body thermal comfort, but also has a significant impact for indoor air quality. However, at present, there are few studies on the effect of relative humidity. In view of this, under the six air supply models of top-supply and down-return, top-supply and up-return, side up-supply and down-return, down-supply and up-return, mechanical displacement ventilation, stratum ventilation, and five kinds of interior design relative humidity of 40%、50%、60%、70%、80%, in this thesis, the numerical simulation and experimental study would be used to explore and compare the influence of the indoor thermal and wet environment change of being caused by the different air supply modes and indoor relative humidity on the thermal comfort of human body.In the study subject, the FLUENT was selected as the numerical simulation software, and the geometric model was established according to the actual size of artificial environment chamber comprehensive experimental bench, and then, the grids were divided; the control equations and flow model were selected; the initial and boundary conditions were set. And next, the numerical simulation calculation was carried out. The experimental bench was designed and built; the air relative humidity, temperature and flow rate in a X=3m plane were measured and collected by the temperature and humidity transmitter and wind speed probe The numerical simulation and experimental study were used to explore and analyse the subject contents, and the experimental results were used to verifie the correctness and feasibility of numerical simulation results. Within the scope of this study, using the mathematical method of л theorem and multiple linear regression analysis fitted a empirical formula of PPD in the human activity areas with air temperature, relative humidity and velocity, and some main conclusions could be came and were as follows:(1) With the numerical simulation results and experimental datas being compared and analyzed, it could be fould that the relative humidity values of simulation and experiment were basically consistent; the maximum error was 8.2%, and the errors were within the acceptable range in the different air supply modes and different interior design relative humidity. Thus, the mathematical models and numerical simulation methods used in the study of this thesis could be used in the related contents study.(2) With the numerical simulation, it was found that the air distribution was different in different air supply modes and when the air flowed through the simulated heat source, itwould be affected a lot by the thermal buoyancy force under the different air supply modes. With the numerical model geometric size referencing for the experimental bench size, under the same air supply volume, the air supply velocity of mechanical displacement ventilation and stratum ventilation conditions was lower and was only 0.11m/s, therefore, the air flow velocity in the two kinds of air supply models was lower.(3) The temperature around the human body was obviously higher than that of other areas, and the gradient was larger, and the temperature in the air supply intlet was lowest under the different air supply modes. The indoor temperature was relatively higher under the down-supply and up-return air supply mode, and up to 29°C.(4) From the numerical simulation results found that the relative humidity distribution gradient in the remote area from human body was relatively lower and the gradient around human body was relatively greater. The experimental study found that the highest air relative humidity was located in the location of Z=0.50m under the five kings of air supply models of top-supply and down-return, top-supply and up-return, down-supply and up-return, mechanical displacement ventilation, stratum ventilation. Under six groups air supply conditions, the difference of maximum average relative humidity of seven measuring points was 5.5%, which appeared in the air supply condition of mechanical displacement ventilation, and the minimum difference was 2.1%, which appeared in the air supply condition of top-supply and down-return, thus, the indoor air relative humidity distribution gradient was largest unde the air supply model of mechanical displacement ventilation, ang it was lowest unde the air supply model of stratum ventilation.(5) The numerical simulation showed that the air relative humidity in the air supply inlet was highest under the air supply models of top-supply and down-return, top-supply and up-return, and they were the key parts of prewenting condensation. The experiment found that when the indoor design relative humidity was higher, the relative humidity of close to the roof was relatively lower relative to other measuring points under the mechanical ventilation mode, and obviously, this kind of air supply model could effectively prevent roof condensation.(6) Under the condition of office standard interior design relative humidity 50~60%, the PMV values were between -0.5~0.5 under the four kings of air supply models of top-supply and down-return, top-supply and up-return, side up-supply and down-return, mechanical displacement ventilation, and it meetd the thermal comfort requirements of the human body. With the interior design relative humidity was 60% under the air supply model of down-supply and up-return, the PMV value was 0.57, and the human body would feel slightly warm. With the interior design relative humidity was 50% under the air supply model of stratum ventilation, the PMV value was -0.52, and the human body would feelslightly cool.(7) The energy use efficiency in human activity areas under different air supply modes was analyzed with the interior design relative humidity 60% as an example. It was found that the energy use efficiency in the activity areas was highest under the air supply models of mechanical displacement ventilation and stratum ventilation, and it was 1.5. It was only 0.9 under the air supply models of top-supply and down-return, side up-supply and down-return.Keywords：Relative Humidity, Air Supply Modes, Thermal Comfort, Numerical Simulation, Experimental Study目录摘要 (I)ABSTRACT (III)第一章绪论 (1)1.1 课题研究背景 (1)1.2本课题空调送风方式简介 (1)1.2.1顶送下回式 (1)1.2.2顶送上回式 (2)1.2.3侧上送下回式 (2)1.2.4下送上回式 (3)1.2.5机械置换通风 (4)1.2.6层式送风 (4)1.3空气相对湿度概念 (5)1.4室内相对湿度国内外研究现状 (5)1.4.1国外研究现状 (5)1.4.2国内研究现状 (6)1.5 室内空气品质（IAQ）及人体热舒适性 (7)1.5.1 室内空气品质（IAQ）及人体热舒适性概念 (7)1.5.2 室内空气品质（IAQ）及人体热舒适性评价方式 (8)1.6 课题研究内容及方法 (10)1.7 研究目的、意义及创新点 (11)1.7.1 研究目的 (11)1.7.2 研究意义 (11)1.7.3 创新点 (12)1.8 本章小结 (12)第二章数值模拟方法 (13)2.1 模拟软件的选择 (13)2.1.1 常用CFD（计算流体力学）软件简介 (13)2.1.2 CFD软件的选择 (13)2.2 模型的建立 (14)2.2.1物理模型 (14)2.2.2 数学模型 (15)2.3模拟计算 (18)2.3.1 网格划分 (18)2.3.2 工况设置 (18)2.3.3 边界条件的设置 (20)2.3.4 计算求解 (21)2.4 本章小结 (21)第三章数值模拟结果及分析 (22)3.1 顶送下回工况对空调房间热湿环境的影响 (22)3.1.1气流组织 (22)3.1.2温度分布 (23)3.1.3相对湿度分布 (24)3.1.4 人体热舒适性分析 (26)3.2 顶送上回工况对空调房间热湿环境的影响 (27)3.2.1气流组织 (27)3.2.2温度分布 (28)3.2.3相对湿度分布 (29)3.2.4 人体热舒适性分析 (31)3.3 侧上送下回工况对空调房间热湿环境的影响 (31)3.3.1气流组织 (31)3.3.2温度分布 (32)3.3.3相对湿度分布 (33)3.3.4 人体热舒适性分析 (34)3.4 下送上回工况对空调房间热湿环境的影响 (35)3.4.1 气流组织 (35)3.4.2温度分布 (36)3.4.3相对湿度分布 (37)3.4.4 人体热舒适性分析 (38)3.5 机械置换通风工况对空调房间热湿环境的影响 (39)3.5.1气流组织 (39)3.5.2温度分布 (40)3.5.3相对湿度分布 (41)3.5.4 人体热舒适性分析 (42)3.6 层式送风工况对空调房间热湿环境的影响 (43)3.6.1气流组织 (43)3.6.2温度分布 (44)3.6.3相对湿度分布 (45)3.6.4 人体热舒适性分析 (47)3.7送风方式对空调房间热湿环境的影响 (47)3.7.1送风方式对空调房间相对湿度分布的影响 (47)3.7.2送风方式对人体热舒适性的影响 (49)3.7.3 不同送风方式下的能量利用效率 (50)3.7.4送风方式对空调房间屋顶结露的影响 (50)3.8 本章小结 (52)第四章实验研究 (54)4.1 实验台简介 (54)4.1.1 人工环境室综合实验台简介 (54)4.1.2 课题实验平台的搭建 (58)4.2 测试系统简介 (60)4.2.1 温湿度测试仪器 (60)4.2.2 人体热舒适性测试仪器 (61)4.3 实验过程 (63)4.3.1 实验工况设计 (63)4.3.2 实验数据采集 (64)4.4 本章小结 (65)第五章实验结果分析 (66)5.1 顶送下回工况对空调房间相对湿度分布的影响 (66)5.2 顶送上回工况对空调房间相对湿度分布的影响 (69)5.3 侧上送下回工况对空调房间相对湿度分布的影响 (71)5.4 下送上回工况对空调房间相对湿度分布的影响 (72)5.5 机械置换通风工况对空调房间相对湿度分布的影响 (74)5.6 层式送风工况对空调房间相对湿度分布的影响 (76)5.7送风方式对空调房间相对湿度分布的影响 (77)5.8求解PPD经验公式的拟合与校对 (79)5.8.1求解PPD经验公式的拟合 (80)5.8.2经验公式的校核 (80)5.9 本章小结 (81)第六章数值计算方法验证 (83)6.1 数值模拟结果与实验数据对比分析 (83)6.2误差分析 (85)6.3本章小结 (86)第七章结论与建议 (87)7.1 结论 (87)7.2 建议 (88)参考文献 (89)硕士期间论文发表情况 (93)附录 (94)致谢 (112)第一章绪论1.1课题研究背景20世纪初美国人开利设计了第一个空调系统，且在一家印刷作坊正式投入实际应用[1]。
人体热舒适客观评价指标研究的开题报告
人体热舒适客观评价指标研究的开题报告
一、选题背景
人们在生活和工作中需要保持一定的热舒适度，以保证身体的健康。
热舒适度是指人对温度、湿度等环境因素的感觉，是主观的感受，但是也可以通过一些客观的指
标来评价。
研究人体热舒适客观评价指标，能够更科学地评价环境的热舒适度，为相
关领域的研究和实践提供参考。
二、研究目的
本研究旨在探究人体热舒适客观评价指标，以更科学的方式评价环境的热舒适度。
三、研究内容
1. 热舒适度的定义和影响因素：对热舒适度的定义进行阐述，探究影响人体热舒适度的因素，如温度、湿度、风速等。
2. 人体热舒适感知机理：探究人体对环境温度、湿度等因素的感知机理，如神经、生理等方面的变化。
3. 人体热舒适评价指标研究：通过文献综述和试验研究，探索和总结人体热舒适评价的客观指标，如PMV、PPD、PET等。
4. 人体热舒适度评价模型构建：根据客观指标，结合人体热舒适度的感知机理，构建评价模型。
四、研究方法
本研究将采用文献综述和试验研究相结合的方法，通过收集和总结相关文献的研究成果，构建人体热舒适评价指标体系，并结合实验数据对其进行验证。
五、研究意义
1. 探究人体热舒适客观评价指标，能为建筑设计、气象预报、室内环境调节等领域提供科学的热舒适度评价方法；
2. 为提高人居环境和工作环境的热舒适度水平，保护民众健康提供参考；
3. 为相关学科的研究和发展提供新的思路和方向。
关中村民人体热舒适性调查研究
ｈ ｍａ ｏ ｆｒ ｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ｒ ｎ ｅＥｓ ｅ ｉｌ ｎ ｗｉ ｔｒ ｔｍｐ ｒｔ ｒ ｕ ｎｃ ｍ ｏ ｔ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ ａ ｇ ． ｐ ｃａ ｌ ｙｉ ｎ ｅ ， ｅ ｅａ ｕ ｅ ａ ｙ ｒ ｍ ｈ ａ ｎ ｕ ｒ ｌ ｏ ｙ ｅ ｅ ａ ｕ ｅＩ ｏ ｄ ｒ ｉ ｒ ｖ ｈ ａ ｗａ ｆｏ ｅ ｔ ｅ ｔａ ｂ ｄ ｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ． ｒ ｅ ｍ ｍｐ ｏ ｅ ｕ ｎ ｎ ｍ
【 要】 摘 关中农村有着悠久 的文化历 史， 在生活方式和传统建
筑 中均有体现 。而现今我们 必须关注的是如何发展 关中 乡村
住宅的可持 续道路 。 一年 中最冷月和最热月， 在 通过对数个村
地 ， 离 了海 洋 ， 暖温 带 半 湿 润 大 陆性 季 风 气 候 ， 远 属 四 季 分 明 ， 季 气 温 骤 升 ， 燥 且 多 风 沙 ； 季 炎热 春 干 夏 高温 ， 日照 强 烈 ， 水 集 中 ； 季 温 和 湿 润 ， 降 秋 时有 阴
Ｉ 公用工程设计
ｌ ／ Ｕ／ ｓ ｅ ／ ／ ａ／ Ｄ ｓ ￣ ｃ ｔ ￣
【 文章编号】 ０ ７９ ６ （０Ｏ ０ ．０ ２０ １０ ．４ ７ ２ １） ９０ ７ ．４
关 中村 民人体 热舒 适性 调查 研 究
● 胡艳丽（ 盐城 工学院 土木 工程 学院， 江苏 盐城 ２ ４ ５ ） ２ ０ １
传统住宅的改善途径 ， 以期 引导农 民建造舒适 整洁 、 节能的新
农居。
【 关键词】 关中 乡村 ； 人体热舒适； 内热环境 ； 室 调查研 究 【 中图分类号】 Ｕ１ １ ［ Ｔ ｌ３ 文献标志码】 Ａ
Ｉ ｖ ｓｉ ａ ｉ ｎｏｆ ｍ ａ ｒ ａ ｍ ｆ ｒ ｆ ｎ ｅ ｔｇ ｔｏ Ｈｕ ｎｔ ｍ ｌ ｈｅ Ｃｏ ｏ ｔ ｏ Ｖｉｌ ｇ ｒ ｎ ｒ ｌ ｈ ａ ｘ ｌ ｅ ｓ ｎＣｅ ｔａ ａ ｎ ｉ ａ ｉ Ｓ
人体热舒适气候适应性研究
人体热舒适气候适应性研究人体热舒适气候适应性研究热舒适是指人体在大气环境温度条件下能够保持正常生理功能、不感觉到热不舒适的状态。
人体对于热舒适的适应性研究一直以来都是气象学、地理学、建筑学等领域关注的重点之一。
而随着气候变化的加剧和人类活动的进一步影响，人体热舒适气候适应性的研究也变得尤为重要。
人体对于热舒适的适应性可以从生理、心理和行为三个层面进行研究。
从生理层面来看，人体通过产热、散热和循环调节等各种机制来维持体温平衡，适应不同的温度条件。
例如，当环境温度升高时，人体会通过出汗、皮肤血管扩张等方式增加散热，保持体温的稳定。
此外，人体对于热舒适的适应性还涉及到心血管系统、神经系统和内分泌系统等多个生理系统的调节和协调。
从心理层面来看，人体对于热舒适的感受也受到个体心理状态的影响。
不同的人在相同的温度条件下，可能会有不同的热舒适感受。
因此，人体对于热舒适的适应性也与个体的心理特征密切相关。
例如，一个一直生活在寒冷地区的人可能对于较高的温度有较低的耐受性，而一个生活在炎热地区的人则可能对于高温有较高的适应性。
从行为层面来看，人体对于热舒适的适应性主要体现在选择合适的行为和采取适当的措施。
例如，人们会选择在炎热的天气里穿着透气性好、颜色较浅的衣物，减少在中午时分进行户外活动，寻找凉爽的环境等。
这些行为与适应性密切相关，能够帮助人体更好地适应高温环境。
此外，人体热舒适的适应性还与个体的生理状况、年龄、性别、体质等因素有关。
例如，年老体弱的人在高温天气下的耐受性可能相对较低。
因此，对于人体热舒适适应性的研究需要综合考虑这些因素，并且要针对不同人群制定相应的适应策略。
近年来，人体热舒适气候适应性的研究引起了广泛的关注。
在城市化进程加快的情况下，城市热岛效应等因素导致城市内热舒适问题愈加突出。
得出有效的适应策略，对于提高城市居民的热舒适感、提高城市环境的适应性具有重要意义。
总的来说，人体热舒适气候适应性的研究是一个复杂而多维度的课题，涉及到生理、心理和行为等多个层面。
人体热舒适性评价试验室的研制
（ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ Ａ ｐ ｐ ａ ｒ ａ ｔ ｕ ｓ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ，Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ ５ １ ０ ３ ０ ０ ）
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环 境 试 验 设 备ｌ ■
人体热舒 适性 评价试 验室 的研制
郑毅穗 ，毛海莲 ，刘 旭 ，肖向前 （ 中国电器科学研 究院有 限公司，广 州 ５ １ ０ ３ ０ ０ ） 摘要 ：试验室 由外室和真实 民居结构 的内室构成 ，外 室由空气 处理机组模拟 各种户外气候环境 ，内室配 置温度 、湿度 、
Ｄｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｔ ｅ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ Ｌａ ｂ ｆ ｏ ｒ Ｅｖ ａ ｌ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｈｕ ｍａ ｎ Ｔ ｈ ｅ ｒ ｍａ ｌ Ｃｏ ｍｆ ｏ ｒ ｔ
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人体热舒适性实验
1引言
随着社会的机械化和工业化水准日益增加，人们在室内的时间也越来
越多（大约占生活总时间的80%以上），这就使人们对室内环境对人体热舒适性影响的研究越来越感兴趣。
室内环境是指房间内的所有参数，这些参数会影响人体与周围环境的换热，从而影响人体的热创造性。
但是当前，在热舒适性方面所做的研究工作绝大多数是由美国以及欧
洲等一些西方国家所展开的。
如今在世界各地所沿用的热舒适性标准
也都是根据本文国家所做的研究工作而建立起来的；而各地对这些标
准例如ANSI/ASHRAEStandard55-1992的使用并没有考虑不同地区建筑
形式的不同、种族的不同等等因素。
现在已有一些研究人员对热舒适
性标准的普遍适用性提出了质疑。
他们认为建筑形式、气候、种族等
等因素的差异可能造成世界各地人们在相同的热环境中热感觉不同，
对热舒适性的要求也不同。
如果在使用热舒适性标准的时候不对其实
行一些修正就有可能造成一些不良的后果。
所以有必要在各地展开人
体热舒适性的研究。
不过因为中国在人体热舒适性的研究领域的起步
较晚，到当前为止所做的工作也不多，所以有必要通过测试来确定空
气的温湿度对中国热舒适性的影响水准，从而得出ASHRAE的体体热舒
适性标准是否适合中国使用，由此可知我们现有的空调房间的设计参
数是否合理。
本次实验采用问卷调查的方式。
实验内容为空气温度和湿度的变化对
受试者热感觉和热舒适性的影响水准，本实验总共做了18个工况。
各
工况分布如图1所示。
参加该实验受试者数量在200人左右，男女共
比例为1：1。
实验中受试者的服装为KSU实验室中的标准服装，根据
标准此时的衣服热阻值约为0.6clo，在实验时受试者保持静坐状态，
此状态下人体的活动量为1.0met。
实验惧的数据包括受试者问卷、实
验环境中的空气参数（包括空气温度、空气湿度和气流速度）、外界
空气参数（包括空气温度和空气湿度）。
实验过程中每隔半个小时用
TSI在6个均匀分布的测点处对实验小室中的空气流速实行测量并记录，
每隔15分钟对温湿度自动巡检仪显示的温湿度实行记录。
另外在实验
开始、中间和结束时对室外空气参数和玻璃房外的空气参数实行测量
并记录。
3测试结果与分析
本次实验的问卷包括四项主要内容：ASHRAE的七级热感觉标准、四级热舒适标准、受试者对所处热环境的湿度、空气流速以及心情的七级
评价指标。
另外在分析中采用新有效温度ET*作为热环境的衡量标准。
因为受试者的服装热阻并没有实行准确的测量，实际上可能受试者的
服装热阻并不正好等于0.6clo，所以实验结果可能有一定水准的误差。
3．1中性温度与期望温度
中性温度是指在理论上人体感觉最适中的环境温度，中性温度能够分
为实测中性温度和预测中性温度10。
Humphrey11指出人们愿意接受的
热环境可能在中性温度的这侧或那一侧；在寒冷地区的人们所期望的
热环境可能偏向于稍暖和的那一侧，而生活在天气较热的人们的期望
温度则可能偏向于较凉爽的一侧。
所以期望温度往往并不恰好等于中
性温度。
从表1的统计结果可看出，期望温度稍低于中性温度，但差
别很小，两者基本吻合。
女性的中性温度和期望温度要稍高于男性的
中性温度和期望温度，但是差别很小，这说明男女所认为满意的热环
境基本是相同的，这与Fanger和Nevins等人所得出的结论是一致的。
女性之所以喜欢较高一点的温度，可能是因为在一定的活动量下女性
单位体表面积的能量代谢率要低于男性的能量代谢率。
（ET*）实测值女TS=0.3436ET*-8.575825.024.9男
TS=0.3007ET*7.376924.524.2总体TS=0.3198ET*-7.911124.724.5理
论值PMV=0.3485ET*-8.905225.55
将本次实验的统计结果与Fanger对128名丹麦学生实行实验得出的
结果、Nevins对720名美国学生实行实验得出的结果相比较，我们发
现本实验得出的中性温度和期望温度要普遍低于Fanger和Nevins所
得出的值，其差别约为1℃。
这说明中国居民特别是中国的北方居民喜欢较低一点的温度。
人体热舒适性实验。