基于体表温度的室内热环境响应实验研究

论文摘要

本文从建筑物理学、生理学和心理学理论基础出发,从课题组筛选的生理参数中选择人体体表温度这一生理指标为切入点对室内热舒适进行研究。采用实验室生理参数测试、环境参数测试和主观问卷调查相结合的方式,研究了健康青年体表各部位温度对热环境的响应,各部位温度对热感觉、热舒适的影响以及局部热感觉对整体热感觉的影响。实验中人体被分为5个解剖学部分,包括13个测点,采用直接测定体表温度的方法,测试了不同环境下人体各部位的皮肤温度。通过问卷,调查了体表测点对应部位的局部热感觉和热舒适。实验数据处理采用统计软件SPSS13.0,使用了独立样本T检验法、一元线性相关及回归分析、多元线性回归分析以及方差检验等检验及回归方法。体表各部位皮肤温度的研究结果表明:在各种工况下,体表温度分布基本相同,躯干部位温度均高于四肢部位温度。四肢部位温度在各工况下分布不同:冬季手部皮肤温度最低,其它季节小腿部位皮肤温度最低;环境参数对体表各部位温度的影响不同,对四肢部位温度影响大于对人体躯干部位温度。局部热感觉对整体热感觉影响的研究结果表明:在相同环境下,不同部位的局部热感觉对整体热感觉影响权重不同;在不同环境组合下,同一部位的热感觉对整体热感觉影响的权重不同;男女局部热感觉对整体热感觉影响也存在差异。在研究体表温度对热感觉、热舒适影响分析过程中,提出了生理中性温度的概念。研究结果表明:就人体平均体表温度而言,在冬季环境和夏季环境中男青年生理中性温度高于女青年;夏季环境下,男女青年在热舒适状态下生理中性温度低于人体处于热中性状态。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.3 课题组前期研究成果
• 1.4 本论文所做的主要工作
• 2 人体生理学基础
• 2.1 人体温度概述
• 2.1.1 体温
• 2.1.2 体表温度
• 2.1.3 人体平均温度
• 2.2 人体温度感受器
• 2.3 人体温度调节
• 2.3.1 体表温度调节
• 2.3.2 体温调节
• 2.4 人体温度测量
• 2.4.1 核心温度测定
• 2.4.2 体表温度测量
• 2.4.3 体表平均温度的计算
• 2.5 人体温度与热感觉的联系
• 3 热舒适性研究的理论基础
• 3.1 人体热损失模型
• 3.1.1 潜热损失
• 3.1.2 显热损失
• 3.2 人体热平衡方程及“两节点模型”
• 3.2.1 人体热平衡方程
• 3.2.2 Gagge 教授的“两节点模型”
• 3.3 热舒适方程
• 3.4 人体热舒适评价方法
• 3.4.1 热感觉指标TSENS
• 3.4.2 不舒适指标DISC
• 3.4.3 标准有效温度SET*
• 4 实验研究
• 4.1 实验目的
• 4.2 受试群体
• 4.3 体表温度测点布置
• 4.4 测试仪器
• 4.5 实验工况及流程
• 4.5.1 冬季实验工况及流程
• 4.5.2 过渡季节实验工况及流程
• 4.5.3 夏季实验工况及流程
• 5 实验结果分析
• 5.1 受试群体背景资料及实验环境分析
• 5.1.1 受试群体背景资料统计分析
• 5.1.2 实验室热环境分析
• 5.2 体表温度分布特征分析
• 5.2.1 冬季体表温度分布特征分析
• 5.2.2 过渡季节体表温度分布特征分析
• 5.2.3 夏季体表温度分布特征分析
• 5.2.4 不同工况下体表温度对比分析
• 5.2.5 小结
• 5.3 环境突变对体表温度影响
• 5.4 环境参数对体表温度影响分析
• 5.4.1 环境温度对体表温度的影响分析
• 5.4.2 风速对体表温度的影响分析
• 5.4.3 小结
• 5.5 局部热感觉、热舒适与全身热感觉、热舒适的研究
• 5.5.1 问卷设计
• 5.5.2 热舒适和热感觉分析
• 5.5.3 局部热感觉对全身热反应研究方法
• 5.5.4 局部热感觉对全身热反应最优模型的建立
• 5.5.5 小结
• 5.6 生理中性温度研究
• 5.6.1 冬季生理中性温度
• 5.6.2 夏季生理中性温度
• 5.6.3 小结
• 6 结论与建议
• 6.1 结论
• 6.2 建议
• 致谢
• 参考文献
• 附录