室外环境人体心理适应对热舒适的影响规律与预测

结题报告

项目介绍

AI项目解读

基本信息

批准号：
51208512
项目类别：
青年科学基金项目
资助金额：
25.0万
负责人：
刘蔚巍
依托单位：
中南大学
学科分类：
E0803.建筑物理
结题年份：
2015
批准年份：
2012
项目状态：
已结题
起止时间：
2013-01-01 至2015-12-31

项目参与者：
贺广兴；欧翠云；郑云；郭西龙；皇甫昊；赵静；
关键词：
热舒适城市热环境预测心理适应

项目摘要

It is very important and urgent to creat comfortable and health urban thermal environments in China, for advancing the sustainable development of cities during the fast urbanization process. The key to this target is realizing the harmony in the relation between climate, city (thermal environment) and human (comfort). Therefore, it is of great importance to explore the relation between them (climate - city - human) from view of thermal comfort, which is the essence of the research on outdoor thermal comfort. As the core problem, how to evaluate and predict human thermal comfort in different outdoor thermal environments attracts great attention. The existing evaluation models of outdoor thermal environment, although possessing a reasonable thermal physiological basis, always lead to apparent deviation when used in actual environments. The most important reason is that these models can't reflect the significant influence of human psychological adaptation on thermal comfort in outdoor environments. Therefore, the influence of psychological adaptation should be fully considered in order to evaluate and predict outdoor thermal comfort accurately. However, the studies on the psychological adaptation are very limited. This project will make an intensive study on the relation between outdoor thermal comfort and psychological adaptation, and obtain the law of the influence of psychological adaptation on outdoor thermal comfort. Based on the results, a prediction model ("outdoor human thermal comfort - psychological adaptation model") will be established to quantificationally reflect the influence of psychological adaptation. This study will lay a theoretical foundation for the accurate evaluation on human thermal comfort in various outdoor environments, and then for creating a comfortable and health urban thermal environment.

创造舒适健康的城市热环境，促进城市可持续发展，对于正迈入城市社会的中国显得尤为重要和紧迫。实现气候－城市（热环境）－人（热舒适）的和谐统一是达到这一目标的关键。从热舒适角度探索气候－城市－人之间的关系正是室外环境人体热舒适研究的本质，而如何准确评价与预测室外环境人体热舒适程度则是其中的核心问题。现有室外热环境评价模型虽已具备合理的热生理基础，但由于没有反映室外环境中人体心理适应对热舒适的重要影响，实际应用时仍存在显著偏差。因此准确评价室外环境人体热舒适还应充分考虑心理适应的作用,但相关研究很有限。为此本项目对室外环境中人体热舒适与心理适应之间的关系进行深入研究，获得关键心理适应因素对人体室外热舒适的影响规律，在此基础上建立定量反映其影响的预测模型（室外人体热舒适－心理适应关系模型）。研究结果将为准确评价不同室外环境人体的热舒适奠定理论基础，进而为营造舒适健康的城市热环境提供可靠的理论依据。

结项摘要

创造舒适健康的城市热环境，促进城市可持续发展，对于正迈入城市社会的中国显得尤为重要和紧迫。实现气候－城市（热环境）－人（热舒适）的和谐统一是实现这一目标的关键。从热舒适角度探索气候－城市－人之间的关系正是室外环境人体热舒适研究的本质，室外热环境对人体热舒适的影响规律与预测则是其中的核心问题。.本项目围绕室外环境人体热舒适开展深入研究，已开展的主要研究内容和重要研究结果包括：.（1）室外环境人体热舒适长期现场实验.室外环境热舒适实验在长沙市内选择了六个测点。实验长期（22个月）进行。根据室外天气情况，每周外出实验3~4次（9：00~18:00），共进行了148次实验。.现场实验连续监测室外重要热环境参数：空气温度、风速、相对湿度与黑球温度。同时，采用精心设计的调查问卷获取受试者的背景因素、主观热反应、心理适应因素等。共获得有效人体主观热反应调查样本8150份。.（2）室外物理结构对热环境的影响.通过对不同季节实测点处的空气温度、相对湿度、黑球温度和风速四个重要热环境参数进行分析，获得夏热冬冷气候城市公共空间的全年热环境特征。结果表明：自然气候决定了城市热环境的基本特征，而城市物理结构是引起室外局部热环境发生改变的重要因素；受植物（乔木）和水体（湘江）的影响，沿江街道在全年大部分时间中空气温度显著较低，相对湿度较高，太阳辐射较弱，而广场温度较高，太阳辐射较强。.（3）室外热环境因素对人体热舒适的影响.基于四个室外热环境参数与人体热舒适投票，分析室外热环境因素对热感觉和热中性温度的影响，并建立了室外热感觉与热环境参数以及PET的定量关系。结果表明：空气温度是影响室外热感觉的最重要因素，其次是太阳辐射；太阳辐射、室外风速和空气绝对湿度对室外热中性温度有明显影响，影响程度在冬季最为显著。.（4）室外环境人体心理适应因素对热舒适的影响.通过多因素方差分析（室外热环境指标、心理适应因素、服装热阻、活动量），获得了对室外热舒适有显著影响的心理因素：估计热感觉、热偏好、心情状态。通过回归分析，进一步建立了心理因素与室外热感觉的定量关系模型。. 本项目的研究成果为改善城市室外热环境的舒适度提供了重要的理论依据。同时，创新性的成果有助于进一步完善现有的人体热舒适理论。