低湿对人体舒适感影响的实验研究

发布时间：2017-07-31 16:37

  本文关键词：低湿对人体舒适感影响的实验研究

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【摘要】：当今社会,人们更加注重室内热湿环境的舒适度,而这也是建筑室内人体热舒适重点关注的方面。我国各气候区夏季温度普遍比较高,不同气候区的湿度有所不同,不同的空调系统能够营造不同的温湿度环境,而不同的温湿度对人体的热舒适影响也不同;而我国的夏热冬冷气候区,夏季和冬季湿度较高。湿度作为影响人体热舒适的六个重要的因素之一,也同样影响着人体的健康。国外对相对湿度的研究相对较多,而国内对相对湿度作用下人体热感觉的研究较少。研究表明夏季偏热环境下,相对湿度的增加会降低人的热舒适性,而针对空调环境下不同温度环境中较低湿度对人体热感觉的影响研究较少。我国南方地区没有进行集中供暖,而南方采暖呼声也越来越高,如果室内进行采暖,湿度必然降低,习惯了高湿环境的人们对低湿会有怎样的反应呢?美国ASHRAE标准也没有对夏季和冬季的相对湿度下限进行规定。基于此,笔者认为有必要对夏季和冬季较低湿度环境进行研究,弄清低湿对人体热舒适的影响,以及基于湿度下的可接受温度范围,这对南方采暖室内温度标准的制定有一定的参考意义。实验在人工气候室内进行,受试者根据主观感受填写问卷、并记录环境和生理参数,研究较低湿度对人体热反应的影响。本论文开展了夏季和冬季的实验研究。其中夏季选取16名在校大学生为受试者,其中男女各8名。温度工况分别为23℃、26℃、29℃和32℃,湿度水平为15%、30%和50%,服装热阻约为0.39clo,风速约为0.05m/s,代谢水平1.0met;冬季实验以20名在校大学生为受试者,其中男女各10名。温度工况分别为16℃、20℃、24℃和28℃;湿度水平为15%、30%和50%,服装热阻约为1.2clo,风速约为0.05m/s,代谢水平1.0met。研究结果表明,夏季环境温度为26℃和29℃和冬季20℃和24℃,相对湿度对人体热感觉和热舒适的影响很小,当环境温度为偏冷或者偏热时,相对湿度的变化对热感觉和热舒适的影响较为明显。对热舒适和热感觉关系进行分析时发现,在稳态热环境下,夏季和冬季的热舒适和热感觉关系的变化都呈现一一对应关系。夏季不同相对湿度对皮肤温度基本没有影响,冬季除了28℃外,其余温度环境下,相对湿度对皮肤温度基本没有影响。空气湿度会对人体局部部位产生刺激、使人感到干燥,且相对湿度越低,人体局部部位受到刺激性也越大、越干燥,在冬季表现较明显。在16℃~28℃时,在15%和50%相对湿度之间,鼻子、口腔等部位均有显著性差异。采用回归分析法分别对夏季和冬季整体舒适感与热舒适、湿舒适的关系进行研究,发现夏季温度对整体舒适感影响较大,而冬季温度和湿度对人体舒适感影响权重基本相同。PMV模型和二节点模型并不能准确预测所有实验条件下的人体热反应,在偏冷和偏热环境下,预测值与实际值偏差较大,尤其是在15%的湿度环境。采用类似ASHRAE标准提供的计算舒适区的方法,湿度上限采用ASHRAE标准的推荐值为0.012kg/kg。在忽略湿度下限时,夏季可接受温度范围23.5℃~30℃,冬季可接受温度范围为19.2℃~24.2℃。在考虑相对湿度下限为30%时,夏季可接受温度范围23.5℃~28.8℃,冬季可接受温度范围为19.2℃~23.3℃。在相对湿度为30%~50%时,夏季和冬季的可接受温度范围分别为23.8℃~28.9℃、19.8℃~23.3℃。
【关键词】：低湿 热舒适 热感觉 舒适感
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU831.1
【目录】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-10
• 1 绪论10-16
• 1.1 研究背景和意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-14
• 1.2.1 空气湿度对人体热感觉的影响研究11-13
• 1.2.2 总结与评价13-14
• 1.3 本文研究目的及研究内容14
• 1.3.1 研究目的14
• 1.3.2 研究内容14
• 1.4 本章小结14-16
• 2 热舒适研究理论基础16-32
• 2.1 生理学基础16-20
• 2.1.1 人体体温调节系统16-18
• 2.1.2 人体与环境的热交换18-20
• 2.2 热舒适20-26
• 2.2.1 热舒适评价标准20-24
• 2.2.2 室内热湿环境评价方法24
• 2.2.3 二节点模型24-26
• 2.3 空气湿度对人体热平衡影响的理论分析26-30
• 2.3.1 空气湿度对人体散热量的影响26-28
• 2.3.2 空气湿度对人体生理参数的影响28-30
• 2.4 本章小结30-32
• 3 实验设计与方法32-46
• 3.1 实验目的32
• 3.2 实验室介绍32-33
• 3.3 受试者33-36
• 3.4 实验工况36-37
• 3.4.1 夏季实验36
• 3.4.2 冬季实验36-37
• 3.5 问卷设计37-40
• 3.6 实验步骤及方法40-42
• 3.6.1 夏季实验步骤及方法40-41
• 3.6.2 冬季实验步骤及方法41-42
• 3.7 实验测试参数及仪器42-44
• 3.7.1 热环境参数42
• 3.7.2 人体生理参数42-44
• 3.8 实验数据处理方法44-45
• 3.8.1 实验数据可信性与有效性44
• 3.8.2 数据统计分析方法44-45
• 3.9 本章小结45-46
• 4 空气湿度对人体热反应影响的实验研究46-84
• 4.1 实验背景资料46-48
• 4.1.1 受试者基本信息46
• 4.1.2 背景环境参数46-48
• 4.2 稳定时间的确定48-52
• 4.2.1 夏季实验稳定时间48-50
• 4.2.2 冬季实验稳定时间50-52
• 4.3 夏季空气湿度对人体影响的分析52-66
• 4.3.1 主观热反应52-62
• 4.3.2 生理反应62-66
• 4.4 讨论与分析66-68
• 4.4.1 夏季相对湿度对人体热感觉的影响66-67
• 4.4.2 夏季人体生理反应与热感觉的关系67-68
• 4.4.3 整体舒适感与热舒适、湿舒适的关系68
• 4.5 冬季空气湿度对人体影响的分析68-81
• 4.5.1 主观热反应68-77
• 4.5.2 生理反应77-81
• 4.6 讨论与分析81-83
• 4.6.1 冬季相对湿度对人体热感觉的影响81-82
• 4.6.2 冬季人体生理反应与热感觉的关系82-83
• 4.6.3 整体舒适感与热舒适、湿舒适的关系83
• 4.7 本章小结83-84
• 5 空气湿度对人体热感觉的影响评价84-102
• 5.1 热环境评价模型对比84-94
• 5.1.1 PMV模型84-90
• 5.1.2 PMV、二节点模型预测值与TSV的对比90-92
• 5.1.3 SET指标92-94
• 5.2 室内可接受温度和湿度的范围探讨94-100
• 5.3 本章小结100-102
• 6 结论与展望102-104
• 6.1 研究结论102-103
• 6.2 工作展望103-104
• 致谢104-106
• 参考文献106-114
• 附录114
• A. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录114
• B. 作者在攻读硕士学位期间参与的主要重大项目114

【参考文献】

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本文编号：600124