严寒地区室内外过渡空间人体舒适性研究

李宗昆，邹惠芬

(沈阳建筑大学市政与环境工程学院，辽宁 沈阳 110168)

一直以来国内外研究学者对于室内外的空间环境研究较多。然而，有关过渡空间人体热舒适相关研究却寥寥无几，环境温度突变对人体热舒适影响的研究仍不充分。由于人体对过渡空间突变环境的热反应具有特殊性，不能用PMV指标作为评价依据，那么突变过程中如何对其进行评价或预测等等一系列关键性问题需要进一步研究。

1 室内外过渡空间的概念

室内外过渡空间由于其自身的双重特性而显现出一种概念模糊的状态。在日常生活中，我们所经历的环境大多数为动态的，是由多个不同的热环境构成，人们不断的从一个环境过渡到另一个环境，室内外过渡空间类型有很多，主要有以下两类：第一，暂留区的过渡，人们在乘坐交通工具的过程，交通工具候车室环境与室外自然环境的过渡；第二，建筑的周边区与中心区间的过渡，办公室环境与走廊或大厅间的过渡，室内大厅与室外环境间的过渡等等。暂留区和过渡区间往往是连接两个环境的中间场所，在公共建筑中所占的体积大约占10%-40%。

2 人体热舒适性研究

纵观国内外以往与人体热舒适有关的研究方法，主要包括以下三种方法：物理学方法、生理学方法、心理学方法。

(1)物理学方法。物理学方法是将人体视为一个热源，其内部不断产热，并不断与外界环境进行热交换以维持机体热平衡。物理方法在处理环境变量对散热的影响是一种有效的方法。纯物理方法不充分考虑人体对冷热环境的热反应，也不考虑人体的的舒适性。

(2)生理学方法。生理学方法是研究人体对冷热刺激的反应，目的在于研究人体生理各项指标在冷热刺激下的响应规律，其中包括如体温调节、血管收缩、血压调节、出汗等一系列人体热反应的机理。但因为人体本身是一个复杂的系统，是由多个相互影响的控制系统组成，所以通常难以区别各种刺激对人体热舒适性的作用。

图1 体温调节基本原理

(3)心理学方法。心理学方法是基于生理学方法，以人的感觉为基准点开展的。感觉是往往不能直接通过测量得到，必须通过观察有关反应来推论。心理生理学家通常借助测量心率或皮肤阻抗等生理参数的反应，用以观察人的情绪和感觉之间的相互关系，并采用数值标尺要求受试者评定自己的感觉，以此来量化感觉。目前热舒适研究都是直接采用ASHRAE热感觉7级标尺来研究人体热反应。

表1 ASHRAE热感觉标度

3 室内外过渡空间研究

(1)室内外过渡空间人体主观热反应规律。通过在实际的过渡空间或人工气候室营造典型的冬夏季温度突变环境，分析从偏热/冷环境—中性环境—偏热/冷环境温度时，人体主观热感觉、热舒适的变化规律及其相互关系，建立热—中性过渡的温度突变环境下动态热感觉预测模型；寻求人体局部部位对冷、热刺激的敏感部位，为工位空调局部送风改善人体热舒适提供理论依据和方向。

(2)室内外过渡空间人体客观生理热反应规律。通过在实际的过渡空间或人工气候室营造典型的冬夏季温度突变环境，分析从偏热/冷环境—中性环境—偏热/冷环境温度时，人体客观生理反应(皮肤温度、皮肤表面换热)规律关系。

图2 人体热平衡示意图

(3)室内外过渡空间动态环境下人体主观热反应与客观生理反应内在关系的探讨。针对温度突变到热反应达到稳定之前的阶段，探讨人体热感觉与皮肤温度、皮肤温度变化率、皮肤表面热损失的关系，分析不同季节温度突变环境下热反应和生理反应的影响因素。

总之，室内外过渡空间的研究不仅可以改善人们从寒冷的室外环境机内到温暖的室内环境时人提的热舒适度，缓解人们由于空间热环境的突变而带来的热舒适突然改变状况，以增强过渡空间在建筑本体结构的过渡性作用，提高建筑功能性。还可以通过过渡空间的动态环境下人体热反应特征及理论，从建筑节能的角度出发，提出适用于过渡空间的空调调控策略与建议，调节室内外过渡空间的温度，减少能耗以达到节能减排的目的。

参考文献：

[1] 廖建科.温度突变的动态环境下人体热舒适研究[D].重庆大学,2013.

[2] 于连广,端木琳.温度突变环境下人体平均温度变化及热感觉预测[J].发电与空调,2006,27(1):8-12.