基于皮肤温度的居民室内热适应行为量化研究
发布时间：2021-07-31 11:49
中国建筑能耗日益升高,已经达到了社会总能源消耗占比的30%,而建筑能耗中50%-70%为采暖空调设备能耗。大量研究表明,热适应行为的适当采用能够减少室内暖通空调能耗的一半以上。不同热环境下的居民热适应行为,会对应着不同的居民舒适域和能源收益点。因此,定量研究居民在实际建筑中的热适应行为,对减小暖通空调设备控制范围、降低暖通空调能耗起着重要作用,进而对规范各项建筑节能技术的应用、合理制定建筑节能标准和政策等,都具有十分重要的意义。但是,目前关于建筑中热适应行为的定量研究缺乏且手段多集中在室内外气象指标和主观热反应对行为发生概率的预测上,缺乏行为反馈的机理意义的同时,也存在着无法定量热行为与人体舒适收益、能耗收益间关系的问题。而室内冷热刺激到人体反馈行为之间存在着生理指标的调节作用,同时生理指标相比于热感觉易于客观测量,能够体现热适应行为驱动的机理性的同时,也更适用于行为的即时预测和对室内暖通空调系统的即时辅助控制。为此,本文提出基于人体皮肤温度的热适应行为基本研究框架,并结合半受控人工气候室实验对人体的热适应行为进行定量研究。实验设计了不同的背景工况温度以激发受试者采取适应性行为,以期通...
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
研究技术路线
西安建筑科技大学硕士学位论文14图2.1人对于热环境刺激的行为反馈调节当人处于某种热环境下时，人会对热环境自发进行适应。人体对热环境的行为反馈主要是经过“冷热刺激—生理刺激—热感觉—行为适应”这一过程，当人体感到舒适时，则不需要进行热调节行为；当热感觉偏向冷或热时，人体可以采取有关于个人的（调节服装、坐姿）热适应行为来反馈于人体的生理状态指标，或者采取有关于环境的（调节风扇、窗户）热适应行为反馈于室内热环境。但是热适应行为发生之后产生的收益并不总能使人体恢复热舒适，因此需要确定所研究的热适应行为在人体热舒适的作用。首要解答的问题是：是否有可量化的反馈？其次是：可量化的结果能否作为易被监测的量，用以辅助控制暖通空调系统？从1.2.2节对与人体热适应相关的生理指标研究的讨论中可知，皮肤温度能够表征人体热感觉的变化同时具有测量简便的特性，因此我们能够从众多生理指标中筛选出皮肤温度作为代表生理对热应激变化的适宜指标。基于以上机理性分析，本研究开展半受控人工气候室实验来探索皮肤温度与居民室内热适应行为的量化关系。
西安建筑科技大学硕士学位论文16图2.2实验平面布置图实验招募了年龄在22-24岁之间的12名广州本地在校大学生作为受试者，男女各6名，满足热适应实验的人数要求[134]。为最大程度消除受试者年龄，形体，生活习惯，热历史等方面的差异，被招募的受试者从未离开过广州生活，并且居所中配备空调，具有相似的热经历。实验开始前，实验人员需要向受试者说明实验流程、相应的风险和收益，并与受试者签署书面协议。受试者均身体健康，并且具有相似的作息。受试者的身体质量指数均处于18.5~23.9之间，符合中国参考标准的正常范围。受试者的详细情况如表2.1所示。受试者参加实验的前一晚无刺激性饮食（如辛辣食物、饮酒）。实验开始前，受试者被告知问卷内容和实验测试的目的和细节。
【参考文献】：
期刊论文
[1]冬季工况体力活动时人体热舒适实验研究[J]. 王海英,李文强. 暖通空调. 2017(07)
[2]居住建筑开窗行为的研究进展[J]. 刘斌,牛润萍,魏绅. 人类工效学. 2017(02)
[3]风扇调风作用对建筑空调能耗的影响分析[J]. 胡达明. 暖通空调. 2015(01)
[4]我国成人室内外活动时间研究[J]. 王贝贝,王宗爽,赵秀阁,黄楠,段小丽,姜勇,王丽敏. 环境与健康杂志. 2014(11)
[5]我国暖通空调技术发展与建筑节能[J]. 陈红,屈靖华,魏孝民. 科技信息. 2013(16)
[6]哈尔滨地区人体热舒适与热适应现场研究[J]. 王昭俊,李爱雪,何亚男,杨威. 哈尔滨工业大学学报. 2012(08)
[7]建筑环境热适应文献综述[J]. Gail S.Brager,Richard J.de Dear,翟永超,张宇峰,陈慧梅. 暖通空调. 2011(07)
[8]人体热舒适客观评价指标[J]. 刘蔚巍,连之伟,邓启红,戎伟芳. 中南大学学报(自然科学版). 2011(02)
[9]国内电风扇市场简析[J]. 王金凤. 家用电器. 2011(01)
[10]空气压力对人体皮肤温度及热感觉影响的实验研究[J]. 王刚,刘荣向,刘国丹,王海英,张彬彬. 暖通空调. 2010(11)
博士论文
[1]环境温度变化对人体热调节和健康影响及其分子机理研究[D]. 杜晨秋.重庆大学 2018
[2]建筑环境人体热适应规律与调节机理研究[D]. 罗茂辉.清华大学 2017
[3]有关建筑用能的人行为模拟研究[D]. 王闯.清华大学 2014
[4]自由运行建筑人体热适应性研究[D]. 景胜蓝.重庆大学 2013
[5]气候与建筑环境对人体热适应性的影响研究[D]. 曹彬.清华大学 2012
[6]不同室内热经历下人体生理热适应对热反应的影响研究[D]. 余娟.东华大学 2012
[7]夏热冬冷地区人员行为对住宅建筑能耗的影响研究[D]. 李楠.重庆大学 2011
[8]人体热舒适客观评价指标研究[D]. 刘蔚巍.上海交通大学 2007
硕士论文
[1]严寒地区被动房居民开窗行为与热舒适研究[D]. 苏小文.哈尔滨工业大学 2018
[2]空气流动对人体热感觉的实验研究[D]. 侯松宝.河北工程大学 2018
[3]重庆住宅夏季室内热湿环境与人员调节行为模式研究[D]. 张蕴.重庆大学 2016
[4]基于多元生理参数的人体热舒适模型研究及应用[D]. 魏宇欣.安徽建筑大学 2016
[5]严寒地区冬季人体热适应实验研究[D]. 康诚祖.哈尔滨工业大学 2014
[6]人体皮肤温度影响因素实验研究[D]. 周浩.西安建筑科技大学 2013
[7]基于新陈代谢率及皮肤温度的人体热舒适实验研究[D]. 刘荣向.青岛理工大学 2010
[8]上海郊区室内热舒适与空气品质研究及其测试系统开发[D]. 刘赟.东华大学 2010
[9]夏热冬冷地区夏季热舒适状况及居民开窗行为研究[D]. 陈伟煌.湖南大学 2009
[10]基于体表温度的室内热环境响应实验研究[D]. 曾玲玲.重庆大学 2008
本文编号：3313411
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
研究技术路线
西安建筑科技大学硕士学位论文14图2.1人对于热环境刺激的行为反馈调节当人处于某种热环境下时，人会对热环境自发进行适应。人体对热环境的行为反馈主要是经过“冷热刺激—生理刺激—热感觉—行为适应”这一过程，当人体感到舒适时，则不需要进行热调节行为；当热感觉偏向冷或热时，人体可以采取有关于个人的（调节服装、坐姿）热适应行为来反馈于人体的生理状态指标，或者采取有关于环境的（调节风扇、窗户）热适应行为反馈于室内热环境。但是热适应行为发生之后产生的收益并不总能使人体恢复热舒适，因此需要确定所研究的热适应行为在人体热舒适的作用。首要解答的问题是：是否有可量化的反馈？其次是：可量化的结果能否作为易被监测的量，用以辅助控制暖通空调系统？从1.2.2节对与人体热适应相关的生理指标研究的讨论中可知，皮肤温度能够表征人体热感觉的变化同时具有测量简便的特性，因此我们能够从众多生理指标中筛选出皮肤温度作为代表生理对热应激变化的适宜指标。基于以上机理性分析，本研究开展半受控人工气候室实验来探索皮肤温度与居民室内热适应行为的量化关系。
西安建筑科技大学硕士学位论文16图2.2实验平面布置图实验招募了年龄在22-24岁之间的12名广州本地在校大学生作为受试者，男女各6名，满足热适应实验的人数要求[134]。为最大程度消除受试者年龄，形体，生活习惯，热历史等方面的差异，被招募的受试者从未离开过广州生活，并且居所中配备空调，具有相似的热经历。实验开始前，实验人员需要向受试者说明实验流程、相应的风险和收益，并与受试者签署书面协议。受试者均身体健康，并且具有相似的作息。受试者的身体质量指数均处于18.5~23.9之间，符合中国参考标准的正常范围。受试者的详细情况如表2.1所示。受试者参加实验的前一晚无刺激性饮食（如辛辣食物、饮酒）。实验开始前，受试者被告知问卷内容和实验测试的目的和细节。
【参考文献】：
期刊论文
[1]冬季工况体力活动时人体热舒适实验研究[J]. 王海英,李文强. 暖通空调. 2017(07)
[2]居住建筑开窗行为的研究进展[J]. 刘斌,牛润萍,魏绅. 人类工效学. 2017(02)
[3]风扇调风作用对建筑空调能耗的影响分析[J]. 胡达明. 暖通空调. 2015(01)
[4]我国成人室内外活动时间研究[J]. 王贝贝,王宗爽,赵秀阁,黄楠,段小丽,姜勇,王丽敏. 环境与健康杂志. 2014(11)
[5]我国暖通空调技术发展与建筑节能[J]. 陈红,屈靖华,魏孝民. 科技信息. 2013(16)
[6]哈尔滨地区人体热舒适与热适应现场研究[J]. 王昭俊,李爱雪,何亚男,杨威. 哈尔滨工业大学学报. 2012(08)
[7]建筑环境热适应文献综述[J]. Gail S.Brager,Richard J.de Dear,翟永超,张宇峰,陈慧梅. 暖通空调. 2011(07)
[8]人体热舒适客观评价指标[J]. 刘蔚巍,连之伟,邓启红,戎伟芳. 中南大学学报(自然科学版). 2011(02)
[9]国内电风扇市场简析[J]. 王金凤. 家用电器. 2011(01)
[10]空气压力对人体皮肤温度及热感觉影响的实验研究[J]. 王刚,刘荣向,刘国丹,王海英,张彬彬. 暖通空调. 2010(11)
博士论文
[1]环境温度变化对人体热调节和健康影响及其分子机理研究[D]. 杜晨秋.重庆大学 2018
[2]建筑环境人体热适应规律与调节机理研究[D]. 罗茂辉.清华大学 2017
[3]有关建筑用能的人行为模拟研究[D]. 王闯.清华大学 2014
[4]自由运行建筑人体热适应性研究[D]. 景胜蓝.重庆大学 2013
[5]气候与建筑环境对人体热适应性的影响研究[D]. 曹彬.清华大学 2012
[6]不同室内热经历下人体生理热适应对热反应的影响研究[D]. 余娟.东华大学 2012
[7]夏热冬冷地区人员行为对住宅建筑能耗的影响研究[D]. 李楠.重庆大学 2011
[8]人体热舒适客观评价指标研究[D]. 刘蔚巍.上海交通大学 2007
硕士论文
[1]严寒地区被动房居民开窗行为与热舒适研究[D]. 苏小文.哈尔滨工业大学 2018
[2]空气流动对人体热感觉的实验研究[D]. 侯松宝.河北工程大学 2018
[3]重庆住宅夏季室内热湿环境与人员调节行为模式研究[D]. 张蕴.重庆大学 2016
[4]基于多元生理参数的人体热舒适模型研究及应用[D]. 魏宇欣.安徽建筑大学 2016
[5]严寒地区冬季人体热适应实验研究[D]. 康诚祖.哈尔滨工业大学 2014
[6]人体皮肤温度影响因素实验研究[D]. 周浩.西安建筑科技大学 2013
[7]基于新陈代谢率及皮肤温度的人体热舒适实验研究[D]. 刘荣向.青岛理工大学 2010
[8]上海郊区室内热舒适与空气品质研究及其测试系统开发[D]. 刘赟.东华大学 2010
[9]夏热冬冷地区夏季热舒适状况及居民开窗行为研究[D]. 陈伟煌.湖南大学 2009
[10]基于体表温度的室内热环境响应实验研究[D]. 曾玲玲.重庆大学 2008
本文编号：3313411
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