人体热舒适性实验
实验条件下温热环境的热舒适期望
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体生理参数及人体 主观感觉 的测试 分析 ， 立了温热 建
（ ｎｔｕ ｅ ｉｅ ｔ ｎａ ｒ ｇｎ ｓ ｈ ｎ ｈｉ ｉ ｔ ｎ ｅ ｉ ，Ｓ ｎ ｈ ｉ ０ ２ ０ Ｉｓｔｔ ｏ ｆ ｇ ｒ ｉ ｎ Ｃｙ ｅｉ ，Ｓ ａ ａ Ｊ ｏ ｎ Ｕ ｖｒ ｙ ｈ ｇ ａ ０ ４ ） ｉ ｅ ｆＲ ｒ ａ ｏ ｄ ｏ ｃ ｇ ａ ｏ ｇ ｉ ｓ ｔ ａ ２
实验 条件 下温 热环 境 的热舒 适 期 望
李 莉 连之伟
２０４ ） ０２０
（ 美 大 学 机 械 工程 学 院能 源 与 动 力工 程 研 究 所 ， 门 ３ １２ ） 集 厦 ６０ １
（ 海 交通 大 学 制 冷 与低 温 工 程 研 究 所 ， 海 上 上
Ｅｘ ｅ ｔ ｔｏ ｆＨ ｕ ａ ｅ ｍ ａ ｍ ｆ ｒ ｎ Ｔｅ ｉ － ｏ ｐ ｃａ ｉ ｎ ｏ ｍ ｎ Ｔｈ ｒ ｌＣｏ ｏ ｔｉ ｐ ｄ ｈ ｔ Ｅｎ ｉ ｏ ｍ ｅ ｔｗｉｈ Ｅｘ ｅ ｉ ｅ ｔＣｏ ｄ ｔ ｎ ｖ ｒ ｎ ｎ ｔ ｐ ｒｍ ｎ ｎ ｉｉ ｏ
环境下 的热舒 适期望方程 ， 从而揭示 出实验条件 下温
热环境 的人体 热舒适反应规律 ， 以期 为后续进行 更多
的现场 热舒适 研究提供指导 。
ｌ 实 验 方 案
实 验测试 的 目的是为 了考察 热环境 中 ４个热 物
人体舒适性研究报告总结
人体舒适性研究报告总结
人体舒适性研究报告总结
该人体舒适性研究报告主要对人体在各种环境条件下的舒适性进行了分析和评估。
研究报告考虑了多个因素，包括温度、湿度、气流、噪音、照明等。
以下是该报告的主要总结：
1. 温度：合适的室内温度可以提供良好的舒适感。
根据研究结果，人体最适宜的室内温度范围是20-26℃。
温度过高或过低
都会对人体造成不适感。
2. 湿度：适当的室内湿度可以改善人体的舒适感。
研究表明，相对湿度应保持在40-60%之间。
过高的湿度会导致不适和粘
腻感，而过低的湿度会引起皮肤干燥和呼吸道不适。
3. 气流：适度的气流可以提供舒适感。
研究发现，过高的风速会引起人体感觉寒冷，而过低的风速则会使空气变得闷热。
合适的气流速度应在0.1-0.3m/s之间。
4. 噪音：合适的噪音水平对人体的舒适感至关重要。
过高的噪音会引起注意力分散、头痛和疲劳。
根据研究建议，室内噪音水平应控制在50分贝以下。
5. 照明：适当的照明水平可以提高人体的舒适感和视觉舒适度。
研究发现，光线充足、稳定的照明效果有助于减轻眼睛疲劳
和视觉不适。
综上所述，人体舒适性受多个因素影响，包括温度、湿度、气流、噪音和照明。
合适的环境条件能够提供良好的舒适感，对于人体的健康和工作效率有积极作用。
因此，在设计和管理室内环境时，需要充分考虑这些因素，以提供最佳的人体舒适性体验。
局部地面供暖条件下人体热舒适性实验研究
摘要个性化供暖系统既能有效提升人体舒适性又能节约能源，具有良好的发展前景。
然而，目前已有研究中，大多通过实验研究舒适区间内个性化系统热舒适性，且较少将实验与模拟相结合研究。
因此，本文在偏离舒适区间内对局部地面供暖这种个性化舒适系统进行实验与模拟的综合分析与优化。
本文首先通过实验研究局部地面供暖系统对人体舒适性影响。
结果表明：在各工况下，使用局部地暖板后受试者热反应得到显著改善。
此外，局部地面供暖不仅对足部热感觉的提升效果显著，对其他部位以及整体热感觉都具有良好的提升效果。
然后，研究足部热感觉/热舒适与整体、大腿、小腿热感觉/热舒适的相关性。
结果显示，在均匀环境下，足部热感觉/热舒适与整体、大腿、小腿热感觉/热舒适均具有较强线性相关关系。
在非均匀环境下，足部热感觉与整体、大腿、小腿热感觉呈高斯曲线函数相关关系；足部热舒适与整体、大腿、小腿热舒适相关性不显著。
其次，采用数值模拟的方法，分析不同背景温度下人体周围温度场和PMV 值。
结果表明，采用局部地面供暖使人体周围环境温度相较于背景温度提升2℃以上，对足部热感觉的提升效果显著，对大腿、小腿热感觉也有显著提升效果；优化局部地暖板对足部热感觉的提升效果显著，但对大腿、小腿热感觉的提升效果不明显。
本文着重于研究偏离舒适区间的背景温度下采用局部地面供暖对人体舒适性的影响，在今后研究中需考虑其节能性、经济性与适用性等。
关键词：局部地面供暖；热感觉；热舒适；拟合分析；CFD仿真分析AbstractThe personalized heating system can not only improve the comfort of the human body but also save energy.It has a good development prospect.However,in the current research,most of the experiments have studied the thermal comfort of the personalized system in the comfort zone.And the experiment and simulation are less combined.Therefore,This paper deviates from the comfort zone to carry out comprehensive analysis and optimization of experiments and simulations of local floor heating.This paper first analyzes the comfort of the local floor heating system through experiments.The results show that under each test condition,the subject's thermal response is significantly improved after using the local floor heating.Besides,local floor heating not only has a significant effect on the improvement of the foot thermal sensation,but also has a good lifting effect on the other and the overall thermal sensation.Then,This paper studies the correlation between the thermal sensation/thermal comfort of the foot and the thigh,calf and overall thermal sensation/thermal comfort. The results show that in a uniform environment,the foot thermal sensation/thermal comfort has a strong linear correlation with the thigh,calf and overall thermal sensation/thermal comfort.In a non-uniform environment,the foot thermal sensation with the thigh,the calf and the overall thermal sensation are related to the Gauss Function curve.The foot thermal comfort is not significantly correlated with the thermal comfort of the thigh,calf and the overall of the human body.But with the improvement of the foot thermal comfort,the thermal comfort of the thigh and calf also showed an upward trend.At the same time,the numerical simulation method is used to analyze the temperature field and PMV value of the human body at different background temperatures.The results show that the local floor heating makes the ambient temperature which is around the human body increase more than2℃compared with the background temperature,and the effect on the thermal sensation of the foot is remarkable,and the thermal sensation of the thigh and calf is also significantly improved.What's more,the optimizing local heating floor has a significant effect on the improvement of the thermal feeling of the foot,but its improvement effects on thethermal feeling of the thigh and calf are not obvious.This paper focuses on the effects of local floor heating on human comfort at background temperatures that deviate from the comfort zone.And its energy conservation,economy and applicability require further research.Key Words:Local floor heating;Thermal sensation;Thermal comfort;Fitting analysis;CFD simulation analysis目录学位论文原创性声明和学位论文版权使用授权书 (I)摘要 (II)Abstract (III)第1章绪论 (1)1.1研究背景与意义 (1)1.2国内外研究现状 (1)1.2.1热舒适实验研究现状 (2)1.2.2热舒适模拟研究现状 (5)1.3供暖设备介绍 (6)1.4本文研究主要内容 (7)第2章局部地面供暖实验与模拟方法 (9)2.1实验方法 (9)2.1.1实验环境 (9)2.1.2实验测量设备 (10)2.1.3受试人员 (11)2.1.4实验工况 (12)2.1.5实验流程 (12)2.1.6实验问卷 (13)2.2模拟计算方法 (13)2.2.1CFD软件介绍 (13)2.2.2基本控制模型 (14)2.2.3湍流模型 (14)2.2.4辐射模型 (15)2.3热舒适评价指标 (16)2.4统计学相关软件介绍 (17)2.5本章小结 (17)第3章局部地面供暖实验分析 (18)3.1室内环境 (18)3.2局部地面供暖设备 (18)3.3受试者整体动态反应 (19)3.3.1整体热感觉动态变化 (19)3.3.2整体热舒适动态变化 (20)3.4受试者整体稳态反应 (20)3.4.1稳态热感觉 (21)3.4.2稳态热舒适 (22)3.4.3稳态热可接受 (23)3.4.4稳态热期望 (23)3.5局部热感觉分析 (24)3.5.1局部热感觉差异性分析 (24)3.5.2局部热感觉实验分析 (24)3.6讨论 (27)3.6.1局部地面供暖整体舒适性 (27)3.6.2局部地面供暖局部热感觉 (27)3.7本章小结 (28)第4章局部地面供暖拟合分析 (29)4.1热感觉拟合分析 (29)4.1.1均匀环境下热感觉分析 (29)4.1.2非均匀环境下热感觉分析 (30)4.2热舒适拟合分析 (31)4.2.1均匀环境下热舒适分析 (31)4.2.2非均匀环境下热舒适分析 (32)4.3讨论 (33)4.4本章小结 (34)第5章局部地面供暖模拟分析 (35)5.1CFD建模 (35)5.1.1房间物理模型 (35)5.1.2模拟工况设定 (36)5.1.3模拟参数设置 (36)5.2模拟结果分析 (37)5.2.1模拟验证 (38)5.2.2局部地暖板模拟分析 (39)5.2.3优化地暖板模拟分析 (45)5.3本章小结 (49)结论与展望 (50)参考文献 (52)致谢 (57)附录A（攻读学位期间所发表的学术论文） (58)附录B（攻读学位期间所参与的科研项目） (59)第1章绪论1.1研究背景与意义百年前人类已经开始探索利用空气调节技术提升热环境中人体舒适性。
人体热舒适方程的计算与分析
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收稿日期#
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作者简介#刘丽英!
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"#女#上海人#副研究员#主要研究方向为功能服装%
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人体正常体温维持在
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左右#而正常体温的维持实际是人体产生和散发热量动态平衡的结果%人体
的各种生理活动#都必须在体内温度相对稳定的情况下进行#即人体必须同周围环境之间处于相对稳定的热
舒适方程中各物理项进行计算#计算结果表明#当人处在一定的环境中时#其热舒适感觉
受其自身$服装和环境的影响#是三者综合作用的结果%该方法简单易行#对环境的热舒
适评价及特种服装的设计具有一定的指导意义%
关键词#人体着装热舒适方程&热舒适感觉&服装&环境
中图分类号#
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文献标识码#
人体着装热舒适方程&同时#根据自然界中物体散热的定律#给出了热舒适方程中各物理项的数学表达式%
分析及计算结果表明#要维持人体正常的生命活动以及必要的工作效率#就必须维持人体的相对热平衡&当
体育馆运动人体热舒适性的改进模型与实验调查
体育馆运动人体热舒适性的改进模型与实验调查季泰;袁伟琪;杨剑;季浏;Yuehong Su;Saffa Riffat【摘要】体育馆空调环境不仅会影响人体的运动效果、运动成绩,对于体育馆空调节能也有重要意义.相比于运动人员的热舒适性,传统的空调设计往往更多地关注观众的热舒适性.运动人体具有新陈代谢率大,衣着少,排汗量大以及呼吸急促的特点,传统的基于Fanger模型的人体热舒适性评价指标难以准确预测运动人体的热舒适性.本文针对运动人体提出了衣着覆盖率的概念,对Fanger模型中的辐射、体表扩散的模型进行适当的修正,并探讨了修正模型与Fanger模型计算结果差异.同时,采用环境测试仪和问卷调查对某高校体育馆内篮球训练类、健美操训练类和羽毛球健身类运动人体进行了大量实验调查,并将实验结果与两种模型计算结果进行对比和偏差分析,研究结果表明,修改模型PMV计算结果低于Fanger模型且更接近实测结果,这表明对于运动人体,适宜的场馆环境温度可以比采用Fanger模型得到的传统的空调温度更高,对于空调节能具有重要意义.【期刊名称】《建筑热能通风空调》【年(卷),期】2017(036)005【总页数】6页(P11-15,81)【关键词】运动人体;新陈代谢率;热舒适性;PMV;体育馆【作者】季泰;袁伟琪;杨剑;季浏;Yuehong Su;Saffa Riffat【作者单位】青少年健康评价与运动干预教育部重点实验室;华东师范大学体育与健康学院;中国科学技术大学热科学能源工程系;青少年健康评价与运动干预教育部重点实验室;华东师范大学体育与健康学院;青少年健康评价与运动干预教育部重点实验室;华东师范大学体育与健康学院;诺丁汉大学建筑学与建筑环境系;诺丁汉大学建筑学与建筑环境系【正文语种】中文热舒适是人对周围热环境所做的主观满意度评价[1]。
有关人体热舒性的研究从20世纪初逐步发展[2]，在20世纪60年代之前，多数研究只考虑环境因素中的某个或部分因素对人体热舒适性的影响，直到1962年Macpherson提出六个热舒性基本评价因素，包括：空气温度、流动速度、平均辐射温度、新陈代谢速率、相对湿度以及衣服热阻[3]。
改善室外高温环境作业人员热舒适的实验研究
改善室外高温环境作业人员热舒适的实验研究赵敬德 1， 2 张春红 1，2 1东华大学环境科学与工程学院 2东华大学暖通空调研究所摘 要： 为了提高夏季室外高温日晒环境下作业人员的热舒适， 将降温处理后的空气沿通风管路送入衣下空间， 改善人体衣下微环境， 通过采用真人实验的方式分析了通风温度与人体主观热舒适、热感觉之间的关系。
结果表 明， 在通风与不通风的两种工况下， 人体平均皮肤温度在 10 分钟左右趋于稳定， 通风后人体主观热感觉、 热舒适 得到明显改善，送风温度为 26 益时人体冷感觉明显， 室外 30 益及以上温度送风对于热感觉的改善效果不明显， 通风温度为28 益时人体主观热感觉趋于 “中性” ， 热舒适投票趋于 “舒适” ， 通风效果最佳。
关键词： 衣下送风 热感觉 热舒适 室外高温环境Experimental Research on Improving the Thermal Comfortof Workers in Outdoor High Temperature EnvironmentZHAO Jingde 1,2 ,ZHANG Chunhong1,21College of Environmental Science and Engineering,Donghua Uninversity2Institute of Heating,Ventilation and Air Conditioning,Donghua UnviersityAbstract: In order to improve the thermal comfort of the workers in the outdoor high temperature and sun environment in summer,the cooled air is now sent to the space under the clothes along the ventilation pipe to improve the microenvironment under the human clothes.The ventilation temperature and the relationship between the subjective thermal comfort and thermal sensation of the human body.The results show that the average skin temperature of the human body tends to be stable in about 10minutes under the two working conditions of ventilation and nonventilation, and the subjective thermal sensation and thermal comfort of the human body are significantly improved after ventilation. The body's cold sensation when the air supply temperature is 26 益obviously,outdoor air supply at a temperature of 30 益and above has no obvious improvement effect on thermal sensation.When the ventilation temperature is 28 益,the subjective thermal sensation of the human body tends to be "neutral",the thermal comfort vote tends to be "comfortable", and the ventilation effect is the best.Keywords:air supply under clothing,thermal sensation;thermal comfort,outdoor high temperature environment收稿日期： 20201230作者简介： 赵敬德 （1973~）， 男， 博士， 副教授； 上海市东华大学环境科学与工程学院； Email:******************.cn近年来， 众多城市和地区夏季频繁的出现热岛效 应、 极端高温等天气事件， 作业人员在高温环境下的 逻辑思维，刺激反应及识别判断能力会显著降低， 严重时会引发安全事故[1]。
基于人体服装环境的高温人体热反应模拟与实验研究
基于人体服装环境的高温人体热反应模拟与实验研究一、本文概述随着全球气候变暖，高温天气频繁出现，对人体热舒适性的影响日益显著。
特别是在服装穿着方面，高温环境下服装的热阻性对人体热反应的影响不容忽视。
因此，本文旨在探讨基于人体服装环境的高温人体热反应模拟与实验研究，为提高人体热舒适性和服装设计提供理论支持和实践指导。
本文将首先介绍高温环境下人体热反应的基本理论和影响因素，包括人体热平衡机制、服装热阻性及其对人体热反应的影响等。
在此基础上，将阐述高温人体热反应模拟的重要性，并介绍目前国内外在该领域的研究现状和进展。
接着，本文将详细介绍基于人体服装环境的高温人体热反应模拟方法，包括人体热反应模型的建立、服装热阻性参数的确定、模拟实验的设计和实施等。
通过模拟实验，可以预测不同服装条件下人体在高温环境下的热反应情况，为服装设计和人体热舒适性评估提供依据。
本文将通过实验验证模拟结果的准确性和可靠性。
通过实验数据与模拟结果的对比分析，评估模拟方法的可行性和有效性，并探讨高温环境下服装对人体热反应的影响机制和规律。
本文的研究成果将为提高人体热舒适性和服装设计提供有益参考。
二、高温环境下人体热反应的生理机制在高温环境下，人体为了维持稳定的内部温度，会启动一系列的生理机制以应对热应激。
这些机制涉及体温调节、汗腺分泌、心血管反应和神经传导等多个方面。
体温调节中枢位于下丘脑，负责监测和调节体温。
当外界温度升高时，体温调节中枢会通过增加皮肤血流量和汗腺分泌来调节体温。
皮肤血流量的增加有助于将体内热量通过皮肤散发到外界环境中，而汗腺分泌的汗液蒸发时会吸收体表的热量，从而降低体温。
汗腺分泌在高温环境下起到至关重要的作用。
人体内有两种汗腺：小汗腺和大汗腺。
小汗腺主要分布在手掌、脚掌和额头等部位，负责分泌汗液以调节体温。
大汗腺则分布在腋窝、乳晕和肛门周围等部位，其分泌物在细菌的作用下会产生特殊的气味。
在高温环境下，小汗腺会分泌更多的汗液，以帮助人体散热。
人体热平衡与热舒适
人体热平衡与热舒适
标签:热舒适热平衡人体蓄热率
(1)人体热平衡方程式
S=M-W-R-C-E
式中M——人体新陈代谢率，W／m2；
W——人体所作的机械功，W／m2；
R——人体与环境的辐射热交换，W/m2；
C——人体与环境的对流热交换，W／m2；
E——人体由于呼吸、皮肤表面水分蒸发及出汗所造成的与环境的热交换，W／m2；
S——人体的蓄热率，W/m2。
（2）人体热舒适方程和PMV-PPD指标
人在某一热环境中要感到热舒适，必须满足三个最基本的条件。
第一个最基本、最主要的条件是人与环境达到热平衡。
这里所指的热平衡是当热平衡方程式中的人体蓄热率S=0时的严格意义上的热平衡。
即
M-W-R-C-E=0或
f(M，Icl，ta，tmrt,Pq,υ,tmsk,Ersw=0
式中M——人体新陈代谢率，W／m2；
Icl——服装热阻，clo；(1clo=0 155m2•K／W)
ta——空气温度，℃；
tmrt——环境的平均辐射温度，℃；
Pq——空气水蒸气分压力，kPa；
υ——空气流速，m/s；
tmsk——人体表面的平均温度，℃；Ersw——人体实际的出汗蒸发热损失，W／m2。
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人体热舒适性实验
1引言
随着社会的机械化和工业化水准日益增加，人们在室内的时间也越来
越多（大约占生活总时间的80%以上），这就使人们对室内环境对人体热舒适性影响的研究越来越感兴趣。
室内环境是指房间内的所有参数，这些参数会影响人体与周围环境的换热，从而影响人体的热创造性。
但是当前，在热舒适性方面所做的研究工作绝大多数是由美国以及欧
洲等一些西方国家所展开的。
如今在世界各地所沿用的热舒适性标准
也都是根据本文国家所做的研究工作而建立起来的；而各地对这些标
准例如ANSI/ASHRAEStandard55-1992的使用并没有考虑不同地区建筑
形式的不同、种族的不同等等因素。
现在已有一些研究人员对热舒适
性标准的普遍适用性提出了质疑。
他们认为建筑形式、气候、种族等
等因素的差异可能造成世界各地人们在相同的热环境中热感觉不同，
对热舒适性的要求也不同。
如果在使用热舒适性标准的时候不对其实
行一些修正就有可能造成一些不良的后果。
所以有必要在各地展开人
体热舒适性的研究。
不过因为中国在人体热舒适性的研究领域的起步
较晚，到当前为止所做的工作也不多，所以有必要通过测试来确定空
气的温湿度对中国热舒适性的影响水准，从而得出ASHRAE的体体热舒
适性标准是否适合中国使用，由此可知我们现有的空调房间的设计参
数是否合理。
本次实验采用问卷调查的方式。
实验内容为空气温度和湿度的变化对
受试者热感觉和热舒适性的影响水准，本实验总共做了18个工况。
各
工况分布如图1所示。
参加该实验受试者数量在200人左右，男女共
比例为1：1。
实验中受试者的服装为KSU实验室中的标准服装，根据
标准此时的衣服热阻值约为0.6clo，在实验时受试者保持静坐状态，
此状态下人体的活动量为1.0met。
实验惧的数据包括受试者问卷、实
验环境中的空气参数（包括空气温度、空气湿度和气流速度）、外界
空气参数（包括空气温度和空气湿度）。
实验过程中每隔半个小时用
TSI在6个均匀分布的测点处对实验小室中的空气流速实行测量并记录，
每隔15分钟对温湿度自动巡检仪显示的温湿度实行记录。
另外在实验
开始、中间和结束时对室外空气参数和玻璃房外的空气参数实行测量
并记录。
3测试结果与分析
本次实验的问卷包括四项主要内容：ASHRAE的七级热感觉标准、四级热舒适标准、受试者对所处热环境的湿度、空气流速以及心情的七级
评价指标。
另外在分析中采用新有效温度ET*作为热环境的衡量标准。
因为受试者的服装热阻并没有实行准确的测量，实际上可能受试者的
服装热阻并不正好等于0.6clo，所以实验结果可能有一定水准的误差。
3．1中性温度与期望温度
中性温度是指在理论上人体感觉最适中的环境温度，中性温度能够分
为实测中性温度和预测中性温度10。
Humphrey11指出人们愿意接受的
热环境可能在中性温度的这侧或那一侧；在寒冷地区的人们所期望的
热环境可能偏向于稍暖和的那一侧，而生活在天气较热的人们的期望
温度则可能偏向于较凉爽的一侧。
所以期望温度往往并不恰好等于中
性温度。
从表1的统计结果可看出，期望温度稍低于中性温度，但差
别很小，两者基本吻合。
女性的中性温度和期望温度要稍高于男性的
中性温度和期望温度，但是差别很小，这说明男女所认为满意的热环
境基本是相同的，这与Fanger和Nevins等人所得出的结论是一致的。
女性之所以喜欢较高一点的温度，可能是因为在一定的活动量下女性
单位体表面积的能量代谢率要低于男性的能量代谢率。
（ET*）实测值女TS=0.3436ET*-8.575825.024.9男
TS=0.3007ET*7.376924.524.2总体TS=0.3198ET*-7.911124.724.5理
论值PMV=0.3485ET*-8.905225.55
将本次实验的统计结果与Fanger对128名丹麦学生实行实验得出的
结果、Nevins对720名美国学生实行实验得出的结果相比较，我们发
现本实验得出的中性温度和期望温度要普遍低于Fanger和Nevins所
得出的值，其差别约为1℃。
这说明中国居民特别是中国的北方居民喜欢较低一点的温度。
人体热舒适性实验。