夏季环境下吹风对老年人热舒适的影响及热舒适预测模型研究

来源 :重庆大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:neckil77
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
如今人口老龄化日益加剧的问题在全世界上都受到了广泛关注,而我国老年人口比例预计将在2050年达到总人口的三分之一。相较于年轻人,老年人的身体机能会随着年龄的增长逐渐发生退化,如老年人的热敏感性和体温调节功能的下降,从而导致老年人这一特殊群体的热环境需求发生变化。在夏季炎热环境下,部分老年人不爱使用空调,而更偏爱用风扇来改善人体热舒适,在这样的非空调环境下,吹风对老年人群的热舒适影响以及吹风环境下针对老年人群的舒适评价预测是一个重要的课题。经文献检索,关于吹风对老年人群热舒适影响的研究不多,现有热舒适预测评价模型用于老年人群存在一定偏差。鉴于此,本研究期望通过吹风工况下针对不同人群(年轻人群和老年人群)开展的人体热舒适实验研究,分析两组人群热舒适的差异性,并分析吹风对老年人群的热舒适影响,建立非空调环境下老年人群的热感觉预测模型,为评价老年人群的室内环境舒适性提供理论依据与科学建议。首先,为了探明吹风状况下老年人群与年轻人群是否由于生理机能或者行为习惯的不同而产生不同程度的生理热响应以及主观热感觉差异,本实验招募了16名年轻受试者(年龄23.6±0.8)和14名老年受试者(年龄64.0±4.9)开展28/30/32℃及不同风速环境下的夏季热舒适吹风实验(吹风时长均为20min),并对不同人群的人体热响应特征进行分析。结果表明,两组受试者在不同工况下的热响应特征(热感觉、气流感、热期望以及皮肤温度)都具有显著性差异(P<0.05)。相比于年轻人群,老年人群的热感觉偏低,气流感及热期望投票偏高;此外,老年人群对环境参数的敏感性也与年轻人群有显著差异(P<0.05);除此之外,老年人群的热感觉和气流感可接受区间均大于年轻人群。其次,为了探究在不同吹风条件下老年人的主观评价投票(热感觉、气流感以及热期望等)及生理响应特征(皮肤温度、心率)的差异性,在重庆市夏季工况下,针对14名老年人(64.0±4.9)作为受试者进行不同风速(0.6m/s、1.4m/s、2.2m/s)吹风的热舒适实验(吹风时长均为20min)。本文对不同工况下的主观评价投票和生理响应特征进行分析,结果表明,在较低温度(28℃)的工况下直吹和摇头两种吹风模式对受试者的热感觉、气流感影响不具有显著性差异;而在较高温度(30℃)的工况下,直吹和摇头两种吹风模式对受试者的主观评价影响具有明显差异。另外,受试者在两组工况下的皮肤温度虽然存在一定差异,但考虑到系统误差等影响,该差异并不具有统计学意义;此外,受试者在两组工况下的心率具有显著性差异(P<0.05),在摇头模式吹风环境下受试者的心率要低于稳定直吹模式。最后得出在28℃时,两种吹风均可有效改善老年人群热舒适;在30℃时,只有直吹吹风可以有效改善老年人群热舒适。在32℃时,吹风已经不能有效改善老年人群热感觉,建议使用空调来改善人体热舒适。基于实验结果分析可得,现有PMV模型预测在老年人群吹风环境下的热感觉与真实热感觉存在一定偏差,并且年龄、风速以及风况等因素对热感觉有较大的影响。因此本文将这些变量纳入机器学习作为输入参数建立多种基础预测模型(决策树、判别分析、逻辑回归、朴素贝叶斯、支持向量机、最近邻、核逼近、集成及神经网络算法共9大类模型来进行建),对基础模型进行超参数调整与模型优化,选用十倍的交叉认证法来进行模型的训练与验证。通过分类准确度,预测速度,训练时间以及泛化能力等指标对多个模型进行评价,从而比较所有机器学习模型对于该研究工况的适用性。其中,预测模型分类准确度分布在65~85%之间,最高的提升树模型达到84.1%。研究表明,优化模型与基础模型的性能相差不大,并且与基础模型中性能最优的提升树模型相比,优化模型的训练时间明显变长及预测速度变慢。因此,综合评定提升树模型最适合作为预测吹风环境下的老年人热舒适模型。本研究文通过研究不同吹风对老年人群的热舒适影响,以指导老年人居住场所中空气流动的应用,给老年人居住场所的热湿环境设计提供建议;并找出适合在吹风条件下老年人群的热舒适预测模型,为夏季吹风条件下老年人群的热舒适准确预测提供参考,有利于基于实际风速偏好科学的给老年人群营造舒适热环境,支持我国人口老龄化战略发展。
其他文献
随着全球能源结构不断变化,居民对建筑能耗水平的关注日益增强。屋顶作为建筑围护结构的关键部件,其节能潜力较大。本文汲取传统高反射屋面和蒸发屋面的优点,提出了一种名为高反射蒸发屋面的新型节能屋面,采用实测与数值模拟结合的方法,在重庆市开展了居住建筑高反射蒸屋面节能实效研究。首先,基于传热学原理,建立高反射蒸发屋面热平衡方程和传热过程模型,分析各影响因素与屋面综合温度的关系。并通过文献研究与实地调研,总
学位
随着我国经济的发展和社会的进步,城镇化进程快速推进,大量建筑群涌现,能源使用与能耗分布相较于以前更加集中,区域供冷供热系统由于占地面积小、设备容量低、规模化使用可再生能源等诸多优点受到了越来越多的关注。但是,区域供冷供热系统的冷冻水输配距离变长,导致其输送能耗提高,因此,有必要准确掌握输配管网的水力特性与热力特性,制定有效的水系统控制策略,从而降低区域供冷供热系统的输配能耗,提升其整体的经济性与节
学位
公共建筑能耗所占比重大、增长速度快、节约难度高,是建筑领域节能减排的重点,机关办公建筑在公共建筑节能建设中具有示范意义,机关办公建筑受规章管理制度约束较大,规范类管理文件执行效果对能耗的影响尚无相关研究;重庆市机关办公建筑实际运行状态缺少相关研究;相关研究尚无针对机关办公建筑的能耗控制策略。本文通过对重庆市机关办公建筑用能情况、运行状态的研究,旨在针对机关办公建筑规范管理提出一套管理体系,对建筑用
学位
在建筑能耗中供暖空调能耗占比较大,优化建筑围护结构热工性能可有效降低供暖空调能耗从而降低建筑能耗。目前,常用的空调末端形式为对流空调和辐射空调,而辐射空调可解决对流空调存在的室内空气流速大,吹风感明显,冬季供暖时,热空气易出现分层导致热不舒适等问题,因此具有很好的应用推广前景。但辐射空调响应慢,难以适应间歇运行的需求,导致能源浪费,为缩短辐射供暖供冷热响应时间,降低辐射空调全年供冷供暖运行能耗,提
学位
报纸
<正>甘肃静宁作为全国苹果著名产区,在劳动力日益紧缺、农用物资价格持续上涨、土地资源严控及苹果产业结构调整、产业转型升级的大变革前提下,苹果产业机遇与挑战并存,多年培育的富民强县产业如何持续保持国内生产规模大县、质量强县的优势是48万静宁人民共同关注的焦点。根据40多年的发展经验,只有保持产业高质量发展,才能永保强劲的市场竞争力,冲刺国际苹果生产名县,提升苹果种植效益,为美丽乡村建设、农民致富奔小
期刊
报纸
地埋管地源热泵系统选用温度场相对稳定、温度范围适宜、蓄热性能强的浅层岩土体作为低温热源,相较于传统空调系统更加高效节能。分析换热因素在实际运行过程中的综合影响作用,从而优化地埋管换热器的换热性能,能够充分提升系统运行能效。此外分区间歇运行方式能够使部分地埋管换热器运行一定时长后处于间歇状态从而获得温度恢复,再度运行时换热性能也将显著提升。本文依托重庆地区某医疗建筑的实际工程项目,采用并建立地埋管换
学位
近年来,大型区域供冷系统不断发展,而区域供冷系统与冰蓄冷技术结合,不仅可以实现移峰填谷、平衡电网,而且还可以利用分时电价差降低运行费用,已经得到越来越广泛地应用。但是,由于区域冰蓄冷系统规模庞大、设备多样、运行控制复杂,若运营不当,系统将难以经济高效运行。因此,为充分发挥区域冰蓄冷空调系统的优越性,本文以重庆市某区域冰蓄冷系统为例,探究了基于负荷预测的冰蓄冷空调系统优化运行策略。首先,对建筑负荷预
学位
随着高校招生规模的扩大及学生宿舍空调普及率的攀升,高校学生宿舍能耗呈刚性增长,成为影响绿色校园建设的重要因素。人员在室特征的不同会影响空调使用行为,从而导致建筑能耗产生巨大差异。然而,目前各种在室人数监测方法存在局限性,应用时与真实值存在较大差异,而且针对高校学生宿舍空调使用行为与人员在室特征的关联研究相对较少,高校学生宿舍空调能耗模拟缺乏符合实际情况的宿舍作息数据。因此,准确刻画高校学生宿舍的人
学位