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夏热冬冷地区非采暖空调建筑人体热适应性研究

作　者: 郑文茜
导　师: 刘红
学　校: 重庆大学
专　业:
关键词: 夏热冬冷地区非采暖空调建筑现场调查热适应性
分类号: TU831
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

上世纪70年代中期,为应对石油危机兴起了建筑环境人体热适应性的研究,近年来,随着人们对能耗和全球气候变化的日益关注,人体热适应性的研究又重获生机,为人们提供了更多的室内环境控制条件,使室内温度与室外气候模式之间的关系更紧密,对提高舒适度、降低能耗、改变建筑设计以及运行策略起了重要的作用。热适应性的观点认为,在一个给定的热环境中,人体不仅可以被动的接受环境,同时还可以主动的适应环境。近年来,越来越多的研究指出,人与热环境间存在着行为、生理、心理的多种交互作用。了解和认识建筑热环境中人体的热适应机制,有助于将人体的热适应机能运用于新的建筑设计和技术中。本文立足于重庆、武汉、南京三个夏热冬冷地区典型城市的非采暖空调建筑的全年热舒适现场调研和冬夏两季的气候室实验研究,获取了夏热冬冷地区人体的热适应性特征以及受试者在气候室的心理和生理热反应规律;最后建立适合于夏热冬冷地区非采暖空调建筑的热舒适区,为夏热冬冷地区建筑热环境设计与评价奠定基础。本文首先对重庆、武汉、南京三个城市的非采暖空调住宅建筑持续一年的现场研究结果进行分析讨论,结果发现,三个城市的整体热湿环境状况比较相似,即:夏季高温,冬季偏冷,全年相对湿度较高,室内风速处于较低水平。由于非采暖空调环境下人体的热适应性可以得到充分的体现,本文现场调查研究的适应性主要从行为适应性进行研究,得到了以下几个结论:(1)该地区人们为了适应温度的变化而有规律的增减服装。相比于夏季高温环境下人们通过减少服装而有限的适应环境,冬季低温环境下可以通过增加服装更好的适应环境。(2)该地区人们通过开窗和使用风扇来有效的适应夏季高温环境。这3个城市的人们不再局限于开窗,不同程度的使用风扇来调节热环境也被普遍采用。由于现场调查研究很难直接获取和显示人体的心理和生理热反应,本文通过冬夏两季气候室实验研究来初步探索人体的生理、心理热反应规律得到了以下几个结论:(1)当人体处于可接受的热环境时,人体的平均皮肤温度不存在季节差异性,冬夏两季人们的生理调节规律相似。(2)当人体处于可接受的热环境时,人们的热感觉也不存在季节性差异,这是机体生理和心理调节共同作用的结果。通过前面的分析可知,夏热冬冷地区三个城市的整体热湿环境状况以及人体的适应性行为都基本类似,因此基于三个城市的调查研究数据,建立了夏热冬冷地区非采暖空调建筑热舒适区图,为合理评价室内热环境的舒适性提供了有效的方法。

全文目录

中文摘要  3-5
英文摘要  5-10
1 绪论  10-25
  1.1 研究背景  10-11
  1.2 国内外适应性研究现状  11-22
    1.2.1 热适应相关的气候室研究  11-13
    1.2.2 热适应相关的现场调查研究  13-22
  1.3 本文的研究内容  22-25
2 人体热舒适适应性理论  25-35
  2.1 适应性概念  25-27
  2.2 适应的概念模型——反馈循环  27-30
  2.3 人体热舒适适应性模型  30-33
    2.3.1 Brager 和de Dear 的模型  30-31
    2.3.2 Humphreys 和 Nicol 模型  31
    2.3.3 Fanger 和 Toftum 的模型  31
    2.3.4 APMV 适应性模型  31-33
  2.4 本章小结  33-35
3 热舒适研究方法  35-55
  3.1 现场调查研究  35-44
    3.1.1 样本要求  35-40
    3.1.2 测试仪器  40
    3.1.3 测试要求  40-42
    3.1.4 热环境调查方法及问卷设计[93,94]  42-43
    3.1.5 现场研究数据的处理  43-44
  3.2 气候室实验研究  44-53
    3.2.1 样本量的确定  46-49
    3.2.1 人工气候室及测量仪器  49-51
    3.2.2 实验工况设计  51
    3.2.3 实验步骤  51-52
    3.2.4 问卷设计  52-53
  3.3 本章小结  53-55
4 热舒适现场调查结果和数据处理  55-83
  4.1 问卷基本情况  55-57
    4.1.1 人员背景  55
    4.1.2 新陈代谢率  55
    4.1.3 服装水平  55-57
  4.2 室内外热环境状况  57-60
  4.3 主观调查结果与分析  60-71
    4.3.1 热感觉分布  60-61
    4.3.2 湿感觉分布  61-63
    4.3.3 吹风感分布  63-65
    4.3.4 热期望  65-71
  4.4 人体热适应性分析  71-81
    4.4.1 调节服装热阻  72-76
    4.4.2 改变气流速度  76-81
  4.5 本章小结  81-83
5 热舒适气候室实验研究  83-93
  5.1 受试者基本信息  83
  5.2 实验结果分析  83-91
    5.2.1 人工气候室实验室内环境参数统计  83-85
    5.2.2 热感觉  85-88
    5.2.3 平均皮肤温度  88-91
  5.3 本章小结  91-93
6 夏热冬冷地区非采暖空调建筑热舒适区的确定  93-105
  6.1 引言  93-94
  6.2 夏热冬冷地区热舒适区的构建  94-102
    6.2.1 夏热冬冷地区热舒适区 80%和 90%可接受率边界的计算  94-100
    6.2.2 热舒适区上下边界的确定  100-102
  6.3 热舒适区图的应用  102
  6.4 本章小结  102-105
7 结论与展望  105-107
  7.1 结论  105-106
  7.2 展望  106-107
致谢  107-109
参考文献  109-117
附录  117
  A. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文  117
  B. 作者在攻读硕士学位期间参与的项目  117

夏热冬冷地区非采暖空调建筑人体热适应性研究

内容摘要

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