辐射供冷环境下的人体热反应的实验研究

发布时间：2020-03-26 22:38

【摘要】：辐射空调系统作为一种绿色节能技术近年来得到了较广泛的关注和运用。与传统对流空调系统相比,辐射空调所营造的室内热环境有较显著的差异,进而会对人体的生理和心理都产生一定的影响。本文通过对辐射供冷环境下的人体热反应机理进行理论与实验研究,得出辐射供冷环境下的人体热感觉评价模型。本文的实验共设置地板辐射供冷和顶板辐射供冷两种辐射形式。在顶板辐射供冷下进行了人体卧姿和坐姿两种状态的实验,地板辐射供冷下只进行了人体坐姿状态的实验。实验共招募了25名符合要求的在校大学生,进行了214人次的实验。实验测量了不同工况下的环境参数及人体生理参数(皮肤温度及坐姿状态受试者的心率和血压)。另外,对受试者进行了主观问卷调查(整体热感觉和整体热舒适、局部热感觉投票)。本文的主要研究工作和结论如下:(1)研究受试者生理参数和主观评价值随工况变化的规律。通过对皮肤温度、整体热感觉投票和热舒适投票进行方差分析,明确工况变化对这些参数的影响程度。结果显示,顶板辐射供冷时坐姿人体的平均皮肤温度和小腿皮肤温度,地板辐射供冷时坐姿人体的平均皮肤温度,小腿和大腿皮肤温度,顶板辐射供冷卧姿人体的平均皮肤温度、下臂和大腿皮肤温度受工况影响最明显各工况都有显著性差异;各条件下的整体热感觉投票各工况则都有显著性差异。另外,环境温度升高后心率会加快,而血压随环境工况的变化并不明显。(2)分析了热反应的主观评价和操作温度及平均皮肤温度的关系。结果显示,整体热感觉投票和热舒适投票都和操作温度、平均皮肤温度有显著的相关性;达到相同整体热感觉、热舒适时,地板辐射所要求的操作温度比顶板辐射范围更大,而顶板辐射卧姿状态下要求的操作温度要比坐姿状态要求的操作温度高。整体热感觉、热舒适相同时,对应的人体平均皮肤温度地板辐射供冷环境要高于顶板辐射供冷,卧姿状态人体比坐姿状态人体高。(3)探讨了局部热感觉与整体热感觉的关系。通过研究发现,偏冷环境中人体整体热感觉与局部热感觉最低值接近,头部及胸部、大臂在偏冷环境下及中性环境下的的反应不明显,肢体末端对热环境变化的反应明显,当超过中性热感觉时整体热感觉会接近上肢热感觉。(4)通过对皮肤温度与整体热感觉投票间关系的分析,建立了辐射供冷环境下的人体热感觉评价模型并进行验证。
【图文】：

供冷,顶板,毛细,实验平台

本章介绍实验的设计方案和数据分析的方法。2.1 实验设计2.1.1 实验平台本课题搭建了带有辐射供冷顶板和辐射供冷地板的实验平台，于 2018 年夏季的月到 9 月在南华大学暖通实验室内气候室进行实验。气候室可通过毛细辐射顶板和细辐射地板进行供冷，另外还有通风、除湿系统，可对气候室内温度、湿度、风速行一定的调控。气候室尺寸为 4.1mⅹ3.8mⅹ3m，内部具体布置如图 2.1 所示，其围结构为外包钢板的保温材料，有较好的保温性。室内顶板和地板都铺设了毛细辐射道，并且有温度调控装置可根据需要来设置辐射板内管道的供水温度。在气候室侧有顶部送风口，送风系统为独立控制，，可对新风进行温度控制、除湿、加热等操风管上有风阀可对送风量进行控制。

测试仪器,自记仪,血压计,热敏

测试仪器
【学位授予单位】：南华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU831.3

【相似文献】