室内人体综合舒适度及评价模型研究

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室内人体综合舒适度及评价模型研究

国内外关于室内人体舒适性的研究大部分是基于热舒适展开的,并逐步向光舒适、声舒适等方面扩展,但多以单一环境的人体舒适性研究为主。随着国际标准化组织提出将光环境和声环境等纳入到室内环境整体质量要求的范围内,关于室内人体综合舒适度的研究,即同时考虑多因素的人体舒适性研究日益受到关注。在如飞机座舱、高原列车等特殊环境中,往往还附加有低压对人体舒适度的影响。随着人类社会及生产的发展,此类环境已取得的综合舒适度研究成果越发重要,而研究发现实验数据大多来源于常压常规室内环境,在某些特殊场合不能直接采用。并且,目前对室内人体综合舒适度的研究很少,建立的模型形式也比较简单,其通用性有待验证。本文针对常压及低气压下人体综合舒适度的特性开展研究,具体研究内容如下:首先在总结了热舒适、光舒适和声舒适对周围环境反应的生理学基础上,分析了常压下声、光、热的传播和接收特性。结合低气压因素对不同感受器的生理学特性,研究了低气压对人体热舒适、光舒适和声舒适产生的差异性,为实验研究提供理论基础。其次,依据单一因素舒适度主观评价特性、多因素的综合评价思想,提出了基于效用函数法的综合舒适度评价方法。通过热环境、光环境和声环境舒适性的实验研究,得出了评价模型的无量纲函数,进而绘制了单一因素的舒适区域。同时将“二元权值比较法”引入到层次分析法的判断矩阵中,进而得到了单一因素的重要性比值。在此基础上,依据人们在室内环境极端工况的主观反应,应用惩罚型代换合成得出了综合舒适度的评价模型。基于该评价模型,对人体综合舒适度的影响因素进行对比分析,得出了综合舒适度主要影响因子,依次为:操作温度、噪声等级、照度;同时研究了影响综合舒适度的主导因素,研究发现当影响因子越偏离舒适区域时,其引起综合舒适度的变化量越大,既而成为主导影响因素;划分了综合舒适度的峰值区域、可忍受区域,并提供了一系列常用工况参数的舒适区域线算图。最后,基于常压及低压下人体舒适性的生理学特性和实验结果,对比分析了热舒适、光舒适、声舒适在不同压力下的差异性。应用惩罚型代换建立了80kPa下的综合舒适度评价模型,讨论了评价模型的影响因素及舒适区域。并根据不同压力下舒适感差异性对应的数值关系,对低压下的评价模型进行了修正,探索了低压下人体综合舒适度的表达式。为相关规范的制定和工程设计奠定了理论基础和技术依据。

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