“生理可调区”评价指标研究

发布时间：2020-07-03 20:01

【摘要】：随着生活水平的提升,越来越多的人们追求室内环境的热舒适,人们过度依赖制热制冷技术创造的舒适环境。因此,暖通空调学科及相关领域的国内外学者逐渐侧重于建筑环境的热舒适、热中性研究。但是,人们聚焦于热舒适的同时,对于自身生理调节机能对环境的积极作用研究不多。由于人体自身的热生理调节机能在舒适区中作用微乎其微,而在不舒适区中占据主导。因此从舒适向不舒适过渡的过程中,应该存在一个心理上可以接受、而生理上又能适当发挥人体热调节机能的区域,本文称之为“生理可调区”。它不是一个医学概念,而是与生理调节机能、心理适应相关的建筑热环境参数控制范围。由于“生理可调区”是一个位于舒适与不舒适之间的跨边界区域,现有评价指标不宜直接用于本区域,因此本文的研究重点是探究室内热环境参数间的耦合关系,及其对心理主观评价和生理客观调节的影响。通过建立理论方程和实验测试相结合的方法得到数学模型,形成适用于该区域热环境评价的指标。通过理论分析,得出了人体热负荷TL与环境参数的关系式,并提出预测满意度评价指标(PSV)作为“生理可调区”的评价指标。由于人体热负荷TL反应了人体偏离舒适状态的程度,因此假设满意度PSV与人体热负荷TL存在函数关系PSV=f(TL)。通过实验工况设定的环境参数求出人体热负荷TL,结合主观问卷调查得到受试者对实验工况的满意度投票,利用数学方法求得经验公式。本文实验设计中,夏季选择9个工况点;冬季选择10个工况点。实验数据借助ORIGIN85、SPSS21.0、EXCEL2013进行处理分析得出下列结论。(1)随着环境参数的变化,满意度投票存在显著性差异,满意度投票用于“生理可调区”这个微小区域是合理的。(2)利用matlab软件编辑人体热负荷的计算程序,代入设定工况环境参数和人为参数,得出人体热负荷。将满意度投票和人体热负荷一一对应,并进行拟合分析,冬夏两季的拟合公式分别为:Y=4.64+3.19X,R~2=0.96、Y=5.45+3.79X,R~2=0.99。可以发现满意度投票与人体热负荷具有很强的相关性。(3)人体对冷热刺激的感觉具有不对称性,因此将冬夏季人体热负荷与满意度拟合成不同公式,得出冬夏两季预测满意度评价指标结果。将预测满意度评价指标在非采暖空调建筑环境中进行有效性验,冬夏两季实测和预测满意度在非空调建筑环境中都出现剪刀差。因此,得出预测满意度评价指标PSV不适用于自然通风建筑环境,只适用于空调或采暖建筑环境,而且只适用于人体热负荷5.45~17.26W/m~2的范围的结论。
【学位授予单位】：西安工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU83
【图文】：

热感觉,工况,热舒适

2 主观评价指标及其标度热感觉却不同。因此，本文将热感觉与热舒适区分开，认为热感觉与热舒适是不概念。2.1.3 现有评价指标适用性分析由于本课题的研究区域属于舒适与不舒适之间的一个狭窄的区域，因此现有指标在研究区域的适用性还需要验证。现将实验期间（具体实验方案见第四章）者热感觉投票和热舒适投票按“生理可调区”中的不同工况进行分组。这样可以准确地得出实验期间受试者的热反应特性和热舒适特性，便于分析热感觉投票和适投票在“生理可调区”的适用情况。冬季实验期间不同工况受试者热感觉投票和热舒适投票分布如图 2-1、图 2示：

热舒适,工况,票数,热感觉

例为 23.45%；而冷和热这两种不舒适的热感觉，在实验过程中只出现了极少的得票情况，在全部投票中其得票比例仅为 3.7%。从图 2-2 中可以看出，在“生理可调区”冬季测试工况的热舒适投票中，舒适和稍不舒适两种投票的得票很多，其得票占总票数的 73.5%，其中舒适的得票比例为43.6%，稍不舒适的得票比例为 29.5%；不舒适和很不舒适两种投票的得票明显少于舒适和稍不舒适，不舒适的得票占总票数的 20.3%，很不舒适的得票占总票数的 6.2%；值得注意的是，在整个实验期间，没有受试者选择不可忍受的选项。通过对冬季“生理可调区”热感觉投票分布和热舒适投票分布的分析我们不难发现

【参考文献】