非均匀环境下不同空调形式对人体热舒适的影响

通过对20名受试者在不同空调形式（对流空调、辐射地板空调、辐射吊顶空调等）及个人舒适系统(Personal Comfort System)多工况下生理参数和主观反应的实验研究,得到冬季辐射和对流换热形成的非均匀环境对人体热舒适的影响,同时建立了不同工况下考虑局部影响权重的人体热感觉评价模型。结果表明：①不同空调形式下局部热感觉对整体热感觉影响权重不同;②三种空调形式下不使用PCS时远窗侧人员最冷部位（足部）热感觉投票值均高于近窗侧,全体人员足部热感觉投票值在辐射地板空调中最高。使用PCS可提升局部热感觉和热舒适,局部热感觉提升最显著部位分别是肩胛部（对流）、腹部（辐射地板）和大腿（辐射吊顶）;③此外,PCS可以降低人员期望温度（Preferred Temperature,PT）,在辐射地板组合PCS时期望温度变化最大。     

室内热舒适性的评价方法

室内热舒适性是空调设计成功与否的一项重要指标,针对几种不同的建筑微气候指标组合,讨论了有关人体热感觉的评价方法和可供工程应用的热舒适图。     

混凝土天棚辐射空调加独立新风系统住宅热环境与热舒适研究

为了研究混凝土天棚辐射加独立新风系统住宅的热环境和热舒适,笔者对长沙某住宅小区在2016年夏季进行了约一个月现场实测和问卷调查,结果表明混凝土辐射空调加独立新风系统住宅室内温度分布均匀,在1.1 m测点与0.1 m测点空气温差最大值为0.816 ℃,垂直方向从下到上空气温度先增加后减小,靠近中间高度达到最大值,最热面南墙内壁面与最冷面天棚壁面之间的温差为1.9 ℃,室内热舒适评价指标：-0.95＜PMV＜-0.5,室内偏凉,PPD<22 %;从问卷调查分析可知在辐射环境中受试人员局部热感觉符合正态分布,身体的不同部位(除双脚外)对环境的热感觉差别不大。     

辐射耦合空调系统的局部热舒适实验研究及仿真分析

为研究辐射冷板与独立新风耦合系统下人体局部热舒适,以长沙某住宅小区某用户房间为研究对象,进行了实验研究;并对该热环境相关参数进行仿真分析。通过实测数据与仿真数据对比,从辐射温度不对称、室内气流分布、人体垂直温差和地面温度四个方面定量分析了辐射耦合空调系统的热舒适环境。同时,通过多表面模型与离散坐标模型模拟结果的对比,分析了两种辐射模型的适用性。结果表明:在采用辐射冷板+独立新风空调系统而且空间包含人体热源的情形下,DO辐射模型的仿真结果更接近实验测试结果;室内测试及仿真结果符合ASHRAE对局部热舒适的标准要求;利用CFD仿真方法可以对局部热舒适进行较准确的分析。     

江浙地区非空调环境热舒适研究

2000和2001年的夏季,对江浙地区1814名不同年龄层次的人群在非空调环境下人体热感觉进行了调查.结果显示,被调查热环境基本处于美国采暖、制冷和空调工程师协会(ASHRAE)制定的标准舒适区之外.实测得到的热感觉低于预测值PMV(Vpm),只有Vpm的0.64倍,而80%的人群可接受的热环境有效温度上限为30 ℃,远高于ASHRAE推荐的舒适温度上限值26 ℃.表明该地区的人群已经适应了当地的气候,对热有一定的承受能力,从而证实对环境的适应会改变人们的心理期望和热感觉,现有的热舒适标准应该根据实际情况作相应的修正.     

家用热泵空调送风方式对热舒适性的影响

为研究家用热泵空调送风方式对热舒适性的影响,在人工环境实验室内测试了中送风、下送风和分布式送风的环境参数,并对15名受试者的热感觉和热舒适进行了问卷调查.实验结果表明:初始背景温度为0℃时,分布式送风可快速、均匀地提升人体各部位的空气温度,受试者的整体热感觉以及整体热舒适上升最快,受试者的热舒适性可得到显著改善;室内热环境稳定后,分布式送风温度均匀度最小为1.9℃,在送风区域内的受试者各部位感觉较暖,局部热感觉差异最小,且其他位置的受试者都不觉得冷;稳态局部热感觉与整体热舒适的拟合结果表明,足部热感觉对整体热舒适影响显著,下送风与分布式送风垂直温差小于3℃,在送风区域内,可以明显提升人体足部的热感觉,约75％的受试者对热环境表示满意.综合环境参数测试及问卷调查的结果,分布式送风热舒适性的综合效果最好.     

顶板辐射供冷下不同姿态人体的热舒适性

为了探究辐射供冷环境下人体姿态对热舒适的影响,本文采用主观调查问卷与生理指标测试的方法对夏季顶板辐射供冷下坐姿人体和卧姿人体的热舒适性进行了实验研究。结果表明：人体卧姿状态与坐姿状态皮肤温度的分布有一定差异,两种姿态下热感觉在-0.5—0.5范围内时,卧姿人体所需要的操作温度比坐姿人体高0.5℃左右;最佳热舒适点的操作温度,卧姿状态比坐姿状态高0.7℃。     

严寒地区建筑热舒适适应性模型

为了研究严寒地区建筑的热环境和人体热舒适适应性模型,对哈尔滨某建筑物内的热舒适度进行了现场研究。在测量室内热舒适参数的同时,通过问卷调查,得到了135份人体热反应的样本。结果表明,哈尔滨某自然通风建筑人体热中性温度为25.6℃,热期望温度为25.4℃。男性受试者热中性温度为25.5℃,女性受试者热中性温度为25.7℃。严寒地区热舒适适应性模型为Tcomf=0.28×Tout＋20.4,该模型与其他国家学者的研究有一定的相似性。     

人体舒适度与室内热环境

通过对自然通风环境、实际空调环境、实验空调环境与人体舒适度的关系的分析,发现在自然通风条件下人体热感觉随着温度变化是最小的,仅为0.0949(TSV)/℃,而在实际空调环境下,热感觉与温度关系最大,变化率为0.3245(TSV)/℃.说明在自然通风条件下,影响人体突然感觉的其他因素比实际空调环境以及实验空调环境的要多;本文对三种热环境下热不可接受率与实测不舒适度进行比较,发现实测不舒适度远高于热不可接受率,说明热感觉并不等同于热舒适;在自然通风环境下,高温高湿(28℃,80%以上)条件下,空气焓值大小对实测不舒适度的影响比温度、相对湿度更为明显.     

工位空调不同送风方式的模拟分析

模拟了工位空调的3种不同送风形式(桌面送风、顶棚送风、地板送风)以及传统的中央送风方式下送风气流在人体活动区形成的温度场、速度场以及PMV的分布.结果表明使用桌面工位空调送风室内的热舒适情况较好,能量利用效率最高,优于其他工位送风方式.     

含密封空气层冷辐射板的换热分析与实验测试

新的研究发现含密封空气层冷辐射板可有效消除辐射板表面温度不均匀性,具有较好的抗结露能力。针对含密封空气层的冷辐射吊顶板进行传热分析,并在此基础上建立数学传热模型,设计正交实验验证传热模型的准确性,分析比较实验结果与计算结果的拟合性精确度并讨论不同参数下辐射板性能。结果显示,表面平均温度相对误差最大为-8.15%,而供冷量相对误差最大为13.86%,传热模型较为可靠,且冷辐射板表面温度均匀度达到98.4%及97.1%,表面温度较为均匀,抗结露能力较好。     

环境色彩对着装温度舒适性的影响

环境、服装、人体是一个统一系统，环境中温湿度以及其他物理指标的变化对人体着装舒适性产生显著影响。讨论环境色彩的改变对人体着装温度舒适性的影响，从而为舒适的环境色彩设计提供理论依据。采用试验方法，在人工气候室内进行人体主观评价和客观生理量测试，并对所获得的数据进行统计分析。通过数据分析认为环境色彩的改变对着装温度舒适性产生影响，并引起皮肤温度的波动从而影响着装温度舒适性，同时环境色彩的变化刺激人体神经系统从而影响舒适感觉，但在正常环境下这个影响因素为非主要影响因子，因此，在正常环境中可以通过调节环境色彩来改变和提高人体着装温度舒适性。     

基于个人舒适系统杭州住宅冬季热舒适与能耗

为揭示该地区个人舒适系统(PCS)作用下的居民冬季热舒适特征和供暖能耗需求,以杭州市为对象,采用问卷调研和入户现场实测的方式得出冬季住宅开窗、遮阳、使用空调和PCS等典型热环境组合调节模式以及典型供暖模式和居民活动状态组合下的热舒适特征;在此基础上模拟得到冬季室内热舒适和供暖能耗特征。结果表明,冬季“无设备+静坐”“、空调+静坐”“、PCS+静坐”“、无设备+家务劳动”“、空调+家务劳动”、“PCS+家务劳动”等6种工况下的冬季中性温度分别是17.3、18.8、16.4、15.7、15.7、13.9℃,舒适温度区间分别是14.3～20.3℃、17.1～20.5℃、14.4～18.4℃、13.7～17.8℃、13.3～18.1℃、11.0～16.9℃。冬季室内热舒适水平受热环境调节模式影响较大,客厅在室舒适时间占比在43.74%～80.21%之间,卧室在室舒适时间占比均为70%以上。使用空调与PCS供暖时,典型建筑在冬初冬末的供暖能耗强度是1.28 kWh·m^-2,在严冬的供暖能耗强度是13.06 kWh·m^-2。     

辐射供冷住宅设计最小新风量的有效利用

以低冷负荷住宅建筑为研究对象,采用计算流体动力学(CFD)方法,研究送风末端与冷吊顶结合时,最小新风量的有效利用,通过数值模拟得出了上送风、置换通风、下送风三种气流组织形式与冷吊顶相结合时室内各位置的风速、温度、相对湿度、污染物浓度等参数,对三种气流组织下的室内空气质量水平和热舒适水平进行了综合评价.研究结果表明,与冷吊顶结合时,采用置换通风和下送风形式,室内可获得更佳的室内空气品质,最小新风量可获得更有效的利用.     

Indexes of Indoor Thermal Environment with Asymmetrical Radiant Field

The main features of top-floor rooms with natural ventilation are identified by investigating indoor thermal environment in summer season. One is high indoor air temperature, for this reason the indoor climate is far beyond the thermal comfort standard; the other is the inhomogeneous temperature distribution of the inner wall surfaces, and high temperature of the inner surface of the roof causes much scorching to the head of occupant. This is the characteristic of such rooms.Both features mentioned above should be considered comprehensively for the evaluation of indoor thermal environment of the top-floor rooms with asymmetric radiantfield. In order to characterize the indoor thermalenvironment of the rooms, the heat stress index, HSI and radiant heat flux reaching human head, QR should beintroduced simultaneously as thermal indexes for the indoor climate evaluation. The application of the indexes to a top-floor room is vresented and analyzed.     

夏季不同突变热环境下人员热舒适性实验研究

本研究旨在探索不同突变热环境,配合使用桌面风扇供冷方式下的人体热感知和工作表现。用两种不同的瞬态温度条件（34-26 ℃,34-30 ℃）进行实验,另设置在30 ℃热环境中使用风扇供冷对照。实验以研究热环境对人类生产力的影响,并考虑室内热感知和热环境复杂性的个体差异。招募了18名健康受试者在一段时间内进行热舒适问卷和神经行为测试,结果表明,可以从主观感觉评价、神经行为测试两个方面来综合评价人员的工作效率,不同热突变环境下人员的工作效率变化趋势存在差异,且高温环境下使用桌面风扇有效的提高了人体舒适度和工作效率,因此,可以通过动态调节室内温度,来主动的调节办公人员的神经行为能力,调动工作效率。     

客机驾驶舱流场CFD模拟与热舒适性分析

客机驾驶舱作为客机的操作平台,其内部的热舒适性对于飞行员的身体健康和安全驾驶有重要影响.构建了全尺寸三维仿真驾驶舱模型,根据驾驶舱的传热特点和热负荷特性,建立了驾驶舱壁面传热模型,结合运用流体力学计算软件FLUENT对驾驶舱在地面夏季工况下的流场、温度场以及驾驶员的热舒适性进行了模拟分析.分析结果表明,驾驶员周围空气的温度和速度基本达到客舱舒适度要求,但驾驶员自身的热舒适指标略微偏高.平均辐射温度过高是引起飞行员热不舒适的主要因素,通过必要的改进措施可以有效降低平均辐射温度,提高飞行员的热舒适度.     

室内热环境对人体热舒适的影响

从生理心理学角度分析室内热环境参数;再从热平衡的角度引入人体热舒适的概念,并提出改善室内热环境、提高人体热舒适的措施.通过分析室内热环境对人体热舒适的影响和理论研究中存在的问题和不足,指出一些建议.     

陶瓷基复合材料超高温冷热冲击试验

传统的水淬法和两厢法无法满足陶瓷材料热冲击试验的要求,使用自行研制的超高温冷热冲击试验装置,对氧化锆陶瓷试件进行了气动加热状态下的材料单面冷热冲击试验研究,实现最高升温速率30℃/s,最高可控降温速率15℃/s,最高温度1600℃,研究过程中采用有限元方法对试验装置的加热和冷却性能进行了数值计算,并对氧化锆陶瓷试件进行了气动加热地面模拟试验,验证了超高温冷热冲击试验装置和数值模拟方法的可信性和有效性,为其在材料冷热冲击试验中的工程应用提供了设计依据。