建筑室內(nèi)自然環(huán)境下基于生理——心理的人體熱舒適研究.pdf

1、“以人為本”、“節(jié)能減排”是當前社會與經(jīng)濟發(fā)展的兩大主題，在熱舒適領域，這兩大主題就反映在人體熱舒適性與建筑能耗之間的關系上。因此明確熱環(huán)境變化對人體生理、心理方面的影響，確定建筑室內(nèi)自然環(huán)境下人體可接受溫度區(qū)間，對于真正滿足人體健康舒適需求、優(yōu)化建筑環(huán)境設計、減少建筑能耗起著至關重要的作用。本文以在校青年大學生為受試人群，以熱舒適生理實驗為主要研究手段，結合問卷調(diào)查與物理測試等方法，于2007-2009年在重慶地區(qū)全年不同季節(jié)，開展了

2、建筑室內(nèi)自然環(huán)境下基于生理、心理的人體熱舒適研究。本文實驗研究的主要工作與結論包括以下幾個方面：
　　 ①人體生理參數(shù)對熱環(huán)境變化的響應特征。以在校健康大學生為受試人群，在實驗室內(nèi)完成了自然環(huán)境下全年溫度區(qū)間人體神經(jīng)傳導速度、皮膚溫度隨操作溫度與停留時間變化的響應特征研究，在本文實驗研究樣本的基礎上得出主要結論如下：
　　 1)得出了室內(nèi)自然環(huán)境下、人體自然著裝時，人體感覺神經(jīng)傳導速度(SCV)與皮膚溫度隨操作溫度變化的

3、響應特征；并初步將SCV隨操作溫度變化的過程分為三個溫度段：低溫段、中間溫度段和高溫段。在中間溫度段，人體神經(jīng)生理參數(shù)SCV可以產(chǎn)生自我調(diào)節(jié)來應對這種變化；在高溫段和低溫段，這種自我調(diào)節(jié)能力明顯減弱。另外，在操作溫度較低的自然環(huán)境下，停留時間對SCV與皮膚溫度變化均有顯著影響。其中，在操作溫度為(9.5±0.4)～(21.8±0.3)℃區(qū)間，SCV隨停留時間延長呈現(xiàn)指數(shù)衰減的響應特征。
　　 2)SCV可以作為室內(nèi)熱環(huán)境變化對人

4、體神經(jīng)生理影響的一個反映量。SCV與測點皮膚溫度(Tskin(scv))存在顯著線性正相關，在今后的熱舒適生理實驗研究中，可通過測試Tskin(scv)來獲知不同熱環(huán)境條件對人體神經(jīng)生理參數(shù)SCV的影響。不同操作溫度下，SCV隨停留時間變化的趨勢有顯著差異，操作溫度越低，SCV隨停留時間延長的衰減幅度越大。另外，人體各部位皮膚溫度(除背部之外)與操作溫度具有顯著正相關，且隨操作溫度變化的趨勢不同，環(huán)境溫度越高，各部位皮膚溫度隨操作溫度變

5、化趨勢的差異性越?。画h(huán)境溫度越低，各部位皮膚溫度隨操作溫度變化趨勢的差異性越大。在溫度較低的環(huán)境下，皮溫差值增大是引起人體冷不舒適的重要原因。
　　 ②人體熱舒適實驗問卷調(diào)查分析。在生理實驗研究基礎上，同時開展人體熱舒適問卷調(diào)查的實驗室研究，分析了室內(nèi)自然環(huán)境下人體服裝調(diào)節(jié)和期望行為調(diào)節(jié)特點；探討了人體熱中性溫度與室內(nèi)操作溫度、室外空氣溫度的變化關系；得出了人體各個部位的心理可接受操作溫度區(qū)間；并初步提出了分析室內(nèi)自然環(huán)境下人體

6、可接受溫度區(qū)間的方法。在本文實驗研究樣本的基礎上得出主要結論如下：
　　 1)建筑室內(nèi)自然環(huán)境下，人體自由著裝對熱環(huán)境變化具有一定的調(diào)節(jié)適應能力，在操作溫度為(15.8±0.4)～(27.8±0.5)℃的范圍內(nèi)，受試者可以通過服裝調(diào)節(jié)來改善自身熱舒適性。通過對受試者期望行為調(diào)節(jié)能力分析認為，在操作溫度較低的自然環(huán)境下，受試者選擇改善自身熱舒適的措施具有多樣性。長期生活在自然環(huán)境下受試者對采暖設備這一措施并沒有表現(xiàn)出明顯的偏好和期

7、望，說明受試者在心理上對所在熱環(huán)境及對環(huán)境調(diào)控能力、改善措施都已產(chǎn)生適應性。
　　 2)室內(nèi)自然環(huán)境下、人體自然著裝時，得出了60min與120min停留時間下，受試者整體和各個部位心理上90％可接受溫度區(qū)間(TSV=±0.5)，其中60min與120min受試者整體心理上90％可接受操作溫度區(qū)間分別為(14.1±0.4)～(27.8±0.6)℃、(15.8±0.4)～(27.8±0.6)℃。這與ASHRAE55標準中所推薦的舒

8、適溫度上限(空調(diào)環(huán)境)相比提高了2.0℃，與ISO7730標準中自由運行建筑90％可接受溫度范圍也有所不同。說明受試者對長期所居住的熱環(huán)境會產(chǎn)生一定的適應性，對所在環(huán)境的可接受性與基于國外研究所建立的標準有所差異，因此熱舒適研究中應采用因地制宜的研究策略。
　　 3)基于本文的熱舒適生理實驗與問卷調(diào)查研究，提出了分析建筑室內(nèi)自然環(huán)境下人體可接受溫度區(qū)間方法。
　　 ③選取路徑分析與偏最小二乘法為工具，初步提出了室內(nèi)自然環(huán)