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人体舒适度的分析和预报:舒适度研究概况

发布时间:2014-11-27

环境舒适度的状况和变化与生活密切相关,分析不同气象环境影响下的舒适度状况,根据天气变化预报未来的环境舒适度,已经成为城市生活气象服务的一项重要内容。由于人体对环境的感 觉不同于任何仪器仪表,与各种环境因子之间的关系也十分复杂。 人体具有调节体温保持恒定的功能,还能分解食物产生热量,并通过着装、防护等手段改变热平衡状态,抵御不利环境因素的影响, 由于存在这些人为或自然的因素,使环境舒适度的研究难度大大增加。

  不仅如此,人体舒适度还存在显著的个体差异。这种差异主要来自遗传、体质、年龄和健康状况、对长期生活环境的适应、着装习惯等方面。由于这种差异的广泛存在,使人群对环境舒适度的普遍认同性较差,给准确描述和表达环境舒适度带来很大困难.

  但从另一方面来看,人们在日常生活中都希望通过改变着装等手段,努力适应环境的变化,以保持舒适的感觉。因此当天气发生变化时,人们对环境舒适程度的变化趋势就有了比较普遍的和 一致的感觉,从而使人体舒适度的分折和预报具有可行性。 人体舒适度的分拆研究主要有三种方法: 一是试验方法。根据人体在实验室模拟环境中的自我感觉和 生理指标,确定环境因子与舒适度关系和临界值;

  二是生物医学原理方法,以人体在不同环境中的生理状态为依据,建立舒适度与相关环境因子的计算指标或方程;

  三是经验或统计方法,根据自然气象环境中人体舒适度体验和感受,建立经验指标或统计方程。

  目前,人体舒适度研究的主要方面,还是对人体在各种环境中温度感觉的研究,虽然多数研究中考虑了辐射、风、湿度等因子的影响,但仅限于对这些因子对温度舒适度感觉的影响,而对因子本身对舒适度的影响尚未见到相关研究。

  温度舒适度与人们生活关系最密切,影响最大,也最容易采取调控措施。最简单的方法就是着装的调节。同时,空调设备还可以在更大程度上进行温度调控。因此对温度舒适度的研究最多,预报应用也最为广泛。此外,精神情绪舒适度的分析和研究工作数量虽 不多,但开展时间也比较早。

  国外舒适度的广泛研究开始于上个世纪中期,1947年Yagtou和Houghten根据人体在不同温度、湿度和风速条件下所产生的热感觉指标,提出了实感气温;1951年Lots和Wezler描述了气流对人体舒适感的影响;1955年Burton等描述了湿度对人 温度舒适感的影响;1959年Tom提出不适指数的概念,Bosen对此又作了进一步发展;1966年Terjung提出舒适度指数和风效指数的概念。1961年高桥提出用湿球温度来表示体感温度;1972年坂上通过实验研究,建立了户外体感温度与湿球温度的相关公式。 在上述温度舒适度的研究中,考虑了湿度、风的影响,伹多为实验和经验性公式。以人体热平衡为依据的舒适度研究,使这一领域的工作在理论上更进了一步。

  Steadman提出的感热温度理论,充分考虑了人体产热、得热、 失热之闾的关系,建立温热条件和酷热条件下的人体热量平衡方程。由于该模型充分考虑了影响人体温度感觉的因素,包括皮肤、 着装、空气传热阻力、辐射等,使其具有广泛的使用牲。但也正因如此,使该模型在复杂人群和自然环境条件下,应用难度很大。

  国内舒适度研究主要始于20世纪90年代,着重于旅游气候环境的舒适度评价和气象环脑适度指数的应用性研究。理论研究方面也有所探讨。 吴兑在《环境气象学与特种气象预报》一书中,对目前国内外舒适度指数计算和等级划分方法有较全面和详细的介绍。