本文關鍵詞：嚴寒地區(qū)供暖建筑環(huán)境人體熱舒適與熱適應研究

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【摘要】：適應性熱舒適研究是當前國際上建筑熱舒適領域的研究熱點,對于探索人與氣候、環(huán)境的作用規(guī)律,制定室內熱環(huán)境標準和建筑節(jié)能標準具有重要的意義。我國嚴寒地區(qū)冬季寒冷漫長,供暖能耗巨大。嚴寒地區(qū)冬季存在室內供暖溫度過高的現(xiàn)象,既不利于充分發(fā)揮人體熱適應又增加了建筑供暖能耗。本文將對嚴寒地區(qū)冬季室內熱環(huán)境和人體熱舒適開展較為系統(tǒng)地現(xiàn)場調查研究,并結合氣候室實驗,研究嚴寒地區(qū)冬季不同供暖末端方式、不同類型建筑環(huán)境、室內外氣候、以及年齡和性別等因素對人體熱舒適和熱適應的影響規(guī)律。本文開展的研究工作如下:嚴寒地區(qū)冬季室內供暖末端方式主要為散熱器供暖和地板輻射供暖,兩種供暖方式所營造的不同室內熱環(huán)境是有差異的,對人體熱舒適影響也不同。本文在氣候實驗室研究了嚴寒地區(qū)散熱器和地板輻射兩種供暖非均勻熱環(huán)境中人體的生理和心理熱反應規(guī)律。對哈爾濱地區(qū)住宅、辦公建筑、大學生宿舍和教室4種不同類型建筑冬季室內熱環(huán)境和人體熱舒適進行了連續(xù)跟蹤調查,研究4種不同類型建筑室內熱環(huán)境特征和人體熱反應及人的行為調節(jié)的變化規(guī)律。通過研究過渡季和供暖期不同階段大學生宿舍室內熱環(huán)境和人體熱舒適的特征,揭示室外氣候和室內環(huán)境對人體熱適應的影響規(guī)律;通過對住宅建筑熱環(huán)境和居民熱反應的2個冬季的跟蹤調查,揭示冬季不同室內熱暴露對熱適應的影響規(guī)律。通過對宿舍和住宅中不同性別和年齡的受試者熱反應的統(tǒng)計分析,揭示性別和年齡對人體熱舒適與熱適應的影響規(guī)律。本文的主要研究發(fā)現(xiàn)如下:基于微氣候室實驗研究,發(fā)現(xiàn)嚴寒地區(qū)散熱器和地板輻射供暖環(huán)境中人體的生理和心理熱反應差異,以及全身熱舒適與局部皮膚溫差之間的規(guī)律。基于現(xiàn)場調查研究,發(fā)現(xiàn)人們實際熱感覺投票AMV和預測人體熱感覺投票PMV在春秋過渡季和供暖期不同階段均存在偏差,但兩者的偏離程度有較大差異。發(fā)現(xiàn)嚴寒地區(qū)冬季室外氣候和室內熱經(jīng)歷對人體熱舒適和熱適應均有影響,但不同時期兩者影響程度不同,進入供暖中期室內熱經(jīng)歷對人體熱適應影響程度更大。不同供暖室內熱暴露對人的熱適應有較大影響,且嚴寒地區(qū)冬季供暖環(huán)境中人們對于室內溫度的降低較為敏感,較高的室內供暖溫度使人們形成較高的熱舒適區(qū)。通過對不同類型建筑環(huán)境和不同室內供暖熱暴露中人體熱舒適、熱適應狀況的現(xiàn)場研究,得到了嚴寒地區(qū)冬季不同類型建筑環(huán)境和長期不同室內熱暴露下所對應的熱中性溫度分布規(guī)律,給出了嚴寒地區(qū)冬季住宅和辦公建筑環(huán)境適宜的供暖設計溫度建議值。通過對宿舍和住宅環(huán)境中人體熱適應狀況的現(xiàn)場研究,發(fā)現(xiàn)不同性別和年齡人群的熱適應規(guī)律。對現(xiàn)場調查數(shù)據(jù)的分析過程中,采用服裝熱阻標準化方法,排除了不同類型建筑環(huán)境和不同室內熱暴露中,以及不同年齡和性別人群中由于人們服裝熱阻差異對熱中性溫度的影響。發(fā)現(xiàn)不同類型建筑環(huán)境和不同室內熱暴露中、不同性別和年齡人群的熱中性溫度仍有較大差異,這證明了人體生理和心理因素對熱適應的影響。最后,基于以上的實驗和現(xiàn)場研究結果,從人體生理、心理和行為適應角度分析和探討人體熱適應的相互作用關系,給出了嚴寒地區(qū)供暖建筑環(huán)境中人體熱適應的生理、心理及行為調節(jié)的負反饋系統(tǒng)圖。本課題的研究可為我國相關標準的完善提供理論支撐和科學依據(jù)。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TU832

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本文編號：1273733