運動狀態下空氣流動對人體熱舒適的影響

《運動狀態下空氣流動對人體熱舒適的影響》是依託華南理工大學，由翟永超擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：運動狀態下空氣流動對人體熱舒適的影響
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：翟永超
• 依託單位：華南理工大學

項目摘要

體育運動場所因人員活動量高，所需舒適的環境溫濕度偏低，夏季空調能耗高。空氣流動作為低能耗的夏季降溫方式，在體育運動場所的設計中卻使用不足，其關鍵原因是對運動狀態下空氣流動對人體熱舒適的影響缺乏系統研究，無法對體育場所空氣流動的套用進行指導。本課題擬以“運動狀態下空氣流動對溫濕度升高的補償規律”為關鍵點，系統研究運動狀態下人體對空氣流動的熱舒適反應規律，提出運動狀態下空氣流動的評價指標，獲取不同運動狀態下人體舒適的溫濕度和風速範圍，提出空氣流動在體育運動場所的套用策略。研究成果將有助於擴展對運動狀態下人體熱舒適的認識，提升我國體育運動場所室內熱環境設計水平，在保證建築熱環境質量的同時縮短空調運行時間，從而大大節省建築能耗。

結題摘要

運動狀態下人體產熱量增加，需要較低的環境溫度保持人體熱平衡和熱舒適；空氣流動作為一種低能耗的身體降溫方式，可在保證人體熱舒適的前提下降低建築能耗。本項目以實驗研究為基礎並結合統計分析，系統探索了代謝率對人體熱反應的影響和空氣流動對代謝率升高的補償規律。本項目取得的主要成果包括：（1）通過嚴格的實驗室實驗，系統測定了不同活動狀態下我國青年人群的代謝率特徵，指出我國青年人群代謝率與ISO 7730和ASHRAE 55等基於歐美人群研究結果給出的典型活動的代謝率數值存在顯著差異，在靜坐和站立時的代謝率值低於標準給出的數值，走步時則高於標準給出的數值。（2）實驗研究了活動量為1.0-2.5 met時人體的熱偏好、可接受溫度範圍和氣流偏好，指出活動量為1.9-2.5 met時，PMV模型預測舒適溫度顯著低於人體實測偏好溫度和中性溫度；指出活動量為1.0-1.4 met時，可控氣流可在24-30℃範圍內保持人體熱舒適，並給出了不同溫濕度組合下人體偏好風速取值。（3）實驗研究了活動量為3.0-4.5 met下人體的風速和溫度偏好，發現可控氣流可顯著提高人體偏好溫度，具備較好的舒適和節能效果；研究結果同時指出PMV模型在3.0-4.0 met時預測舒適溫度偏低，不適用於活動量較高的情況。（4）實驗研究了在30℃環境中進行不同活動量（1.0-4.5 met）後進入26℃中性環境以後人體的熱反應規律，指出活動強度越高，恢復至中性舒適的時間越長，這主要是因為在偏熱環境中進行較高活動量的運動（3.0-4.5 met）時人體蓄熱造成；進一步實驗研究了在30℃環境中進行4.5 met運動後進入24，26和28℃環境時，有無可控氣流時人體熱反應，指出空氣流動可顯著提高運動後人體熱舒適，縮短恢復至中性舒適時長，在環境溫度28℃時可達到環境設定溫度24℃無氣流時的效果。以上研究結果將對我國體育運動場所低能耗設計與控制提供有效指導。 依託本項目共發表SCI論文3篇。