皮肤温度在不同条件下的热舒适性

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1、关于皮肤温度在不同条件下的热舒适度的研究L.J. Wang*, L. Yin, Y.D. Shao, J.W. Li, C. Liu武汉大学理科学院，武汉430073，中国内容摘要 ：近些年有很多研究集中在热舒适度领域。在对热舒适度情况的研究中 问卷调查和皮肤温度是最常用的评估方法。一个在人工气候室里进行 的关于热舒适性和不同公式下的平均皮肤温度的实验，其结果表明通 过在23C下四种独立的方法计算出的平均皮肤温度是 31.50.5C, 31.91.2C, 31.80.9C and 31.80.8C。 通过ISO 8-point计算出的皮肤温度和通过ISO 14-point计算出的 结果非常接近

2、。大多数的被试者喜欢温暖一点的环境当他们的温度安 全阀值为-2（冷）时，然而大多数被试者喜欢呆在适中的环境中当他 们的温度安全阀值高于-1（稍冷）时。关键词热舒适、皮肤温度、空气的温度介绍在社会高速发展的今天越来越多的关注集中在了室内环境质量上。有许多关于热 舒适性和室内空气质量的研究在中国进行（夏，1999年。霁，2004年。朱，2004 年。杨，2006年。李，2007年。叶，2010年）。还有一些其他的因素影响热舒适 性和室内空气质量,包括空气温度、相对湿度和风速（马，2003年。叶2005年）。 大部分的热舒适研究集中在住宅或办公大楼。对热舒适性的研究表明了热舒适性 和室内温度的关系，

3、其结果可以用于如何控制室内温度。如果舒适温度可以随着 当地气候或是室外温度变化的话，实验结果也可以作为一种减少动力负荷的方 法。在对热舒适度情况的研究中问卷调查和皮肤温度是最常用的评估方法。皮肤 温度是热舒适研究的重要指标（叶，2007年。李，2010年）。这是因为皮肤温度 是一个生理参数，它可能是一个用来评价室内热舒适性现状的主观指标。然而有 很多的公式可以用来计算平均皮肤温度。在某大学的实验室进行了一个有关皮肤 温度和热舒适性的实验，共有56名大学生参加了此次热舒适性的研究。这个实验 的目的是研究在不同室内空气温度和被试者优先考虑环境的情况下人体皮肤温 度的变化。研究方法本实验在人工气候室

4、里研究了热舒适性和皮肤温度。图1显示的是此气候实验室。 一共有58名被试者参与了这次实验，其中45名为男性。他们的年龄从18岁到22 年，他们的高度为155 182厘米,他们的体重是45 75公斤。 室内空气的温 度分别控制在22 C,23 C和24 C。局部皮肤温度用铜-康铜热电偶（类型 T,0.4毫米）测定。热电偶通过一个多通道数据收集器（吉时利2700美国吉 时利仪器）与内部反射连接，在测量过程中，记录局部皮肤温度并传递给计算机， 数据通过数据采集器的时间间距为十秒钟。在测量前，热电偶都被标准的水银温 度计以0.1的精度进行了校准。热感觉的数值范围和调查问卷都依据了参考文献 （叶，200

5、6年。叶，2009。叶，2009 b。叶，2010 b）。在目前的研究中，空气 温度和相对湿度是用干式和湿式温度计（WQG-11,中国Ruimin实验仪器有限公司） 测量的，测量范围为-35 C到+45 C，测量精度为0.2 平均辐射温度用 直径为150mm的黑色球形温度计测量，其精度可达到土0.1 C。仪器的精度符合 ISO7726,测量装置的高度为0.7m和1.1m （ISO 1998）。I ip i r图1人工气候室的示意图结果和讨论优先考虑环境当测量被测者的局部皮肤温度时，他们的热感觉投票（温度安全阀值）被记 录下来。温度安全阀值和优先环境之间的关系显示在图2中。大多数被测者在他 们的

6、温度安全阀值高于-1（轻微的冷）时更愿意呆在适当的环境中。相比之下， 大多数被试者当温度安全阀值为-2（冷）时选择了有点温暖的环境作为他们更喜 欢的环境皮肤温度皮肤温度的计算方法为ISO 4-point, Hardy/Dubois 7-point, ISO 8-point 和 ISO 14-point (陆，2000).平均皮肤温度显示在图3上。平均皮肤温度通过四种方式进行计算，分别在23 C，31.5 C, 31.9 C和31.8 C下进行。 皮肤温度均值的标准误差分别为0.5 C, 1.2 C, 0.9 C和0.8 C。从图3 可以看出，价值和皮肤温度均值的标准误差是不同的。和ISO 4-

7、point的在24 C下的标准误差相比，那些在22 C和23 C下的标准误差较大。ISO 8-point 从 22 C to 24 C范围内的差距非常小。t-向7&-TSV=1图2被测者在不同温度安全阀值下的首选环境IS04-pon(tISOS-pnnt FSD 14-ptMit图3 不同气温下的平均皮肤温度(22 C,23 C和24 C)在如图4和5中可以看到更多的细节。图4和图5清楚的描绘了从22 C到24 C通过四种方法计算的平均皮肤温度 的不同。很明显，通过ISO4-point计算出的皮肤温度的趋势和其他方法计算出的不同。原因是运用ISO4-point的计算方法只需要选择4个点进行计算

8、。当气 温的变化范围是从23 C到24 C时，用Hardy/Dubois 7-point的方法计算皮 肤温度和用ISO 8-point以及ISO 14-point计算出的结果相似。和其他的结果 比起来，通过ISO 8-point计算的皮肤温度和用ISO 14-point计算的结果很相 近。而且通过他们计算出的皮肤温度的变化趋势是一致的。有很多的方法可以用 来计算平均皮肤温度。用不同的方法计算出的平均皮肤温暖是不同的，并且很难 决定哪种方法是最好的。一般来说，测试点越多，测出的平均皮肤温度就越接近 实际值。然而，过多的测试点会引起一些问题。例如，很难测量如此多的测试点， 尤其是在冬天。综上所述，

9、当测试点的数目太少的时候所计算出的平均皮肤温度 不是真值。因此，需要更多有效的计算平均皮肤温度的方法。324-I320C 316312-324-I320-FlaEWDuixjM F-pxnili1I12223K-1II-2223242 S 云U图4通过ISO 4-point和Hardy/Dubois 7-point计算的皮肤温度32.4-1320-O 31.631.2334-.XL0-O . 31.6H 31.2-图5通过ISO 8-point和ISO 14-point计算的皮肤温度 结论和影响在人工实验室对热舒适性和皮肤温度进行的研究，其结果表明大多数被测者在他 们的温度安全阀值为-2 （冷

10、）时更喜欢稍微温暖的环境。当他们的温度安全阀值 高于-1（稍冷）时，大多数被测者喜欢适中的环境。通过不同的方法计算出的平 均皮肤温度存在一定的差异。在这份研究中，通过ISO 4-point计算出的平均 皮肤温度的变化趋势和其他方法计算出的有所不同。与其他的相比，通过ISO 8-point计算出的皮肤温度和通过ISO 14-point计算出的结果很相似。鸣谢感谢叶晓江博士和周晓佳教授对于我们研究的指导性帮助。本研究获得了湖北省 建筑部门（项目编号:K200707），湖北省住建和城市发展部门（项目编号:K201031） 的支持。本研究同样是湖北省教育部的重担项目（项目编号：D20111505）。参

11、考文献ISO. 1998. BS EN ISO 7726:1998, Ergonomics of the thermalenvironment-instruments for measuring physical quantities, Geneva:International Organization for Standardization.Ji X, Wang B, Liu S and Dai Z. 2004. Study on thermal comfort innon-air-conditioned buildings in Jiangsu and Zhejiang provinces

12、,Transactions of Beijing Institute of Technology. 24: 1100-1103.Li B, Liu J and Yao R. 2007. Investigation and analysis on classroom thermalenvironment in winter in Chongqing, Heating Ventilating and AirConditioning. 35: 115-117.Li W. 2010. Human thermal comfort based on physiology and psychology in

13、naturally indoor and built environment, Ph.D. thesis, ChongqingUniversity.Lu G. 2000. Medical neurobiology, Beijing: Higher Education Press.Ma R. 2003. Influence of the characteristics of air supply terminal devices onvelocity field and temperature gradient in occupied zone withdisplacement ventilat

14、ion Journal of Heating Ventilating and AirConditioning. 33: 12-16.Xia Y, Zhao R and Jiang Y. 1999. Thermal comfort in naturally ventilatedhouses in Beijing, Journal of Heating Ventilating and Air Conditioning. 29: 1-5.Yang W and Zhang G. 2006. Thermal comfort investigation of buildings on acampus in

15、 Hunan, Journal of Heating Ventilating and Air Conditioning. 36: 95-101Ye X, Li D, Zhou 乙 Chen H, Hou 乙 Wen Y, Yi B and Liu S. 2009a. Indoor thermal environment, ventilation and health symptoms in physics laboratory, Proceedings - 6th International Symposium on Heating, Ventilating and Air Condition

16、ing, ISHVAC 2009. 2: 1031-1038.Ye X, Zhou 乙 Chen H, Wen Y, Hou Z and Liu S. 2009b. Indoor air quality in four types of vehicles in China, Proceedings - 6th International Symposium on Heating, Ventilating and Air Conditioning, ISHVAC 2009. 2: 1039-1045.Ye XJ and Lian ZW. 2005. Air distribution numeri

17、cal simulating of isothermal jet with interference parameters in large space, Simulation Modelling Practice and Theory. 13: 139-155.Ye XJ, Zhou ZP, Lian ZW, Liu HM, Li CZ and Liu YM. 2006. Field study of a thermal environment and adaptive model in Shanghai, Indoor Air. 16: 320-326.Ye XJ, Lian ZW, Fe

18、ng JM, Lu HL, Li C 乙 Liu YM, Zhou ZX and Lu LY. 2007. Study on the physiological reaction of human body under different temperature, Journal of Harbin Institute of Technology(New Series). 14: 186-189.Ye XJ, Chen HX and Lian ZW. 2010a. Thermal Environment and Productivity in Factory, ASHRAE Transacti

19、ons. 116: 590-599.Ye XJ, Lian ZW, Jiang CX, Zhou ZX and Chen HX. 2010b. Investigation of indoor environmental quality in Shanghai metro stations, China, Environmental Monitoring and Assessment. 167: 643-651.Zhu N, Lu Sl, Liu J and Jiang W. 2004. Experiment on human thermal comfort zone, Journal of Heating Ventilating and Air Conditioning. 34: 19-23.