[发明专利]一种评价男性个体睡眠状态热舒适性的方法

说明书

技术领域

本发明属于人类工效学领域，具体涉及一种评价男性个体睡眠状态热舒适性的方法。

背景技术

过去几十年，世界各国的学者对人体热舒适进行了大量的研究，取得了许多研究成果。其中最具代表性的是丹麦的Fanger教授提出的PMV-PPD热舒适模型及美国的Gagge教授等人提出的Two-Node两节点模型，以及应用于自然通风场合下的适应模型Adaptive Model)等。

但是，大部分热舒适研究都是针对人体处于清醒状态下的，对于人体在睡眠环境时的热舒适研究却很少。人的一生中约有三分之一的时间在睡眠，而睡眠质量不好及睡眠时间不足都将影响人体的健康与工作效率。因此为了提高居民睡眠质量，保障居民健康，提高人们睡眠后的工作效率以及降低空调能耗，就有必要对人体的最佳睡眠环境，即人体在睡眠环境的热舒适进行研究。

近年来，国外的部分学者开始关注睡眠热舒适，并对最佳睡眠环境进行了一定的研究，如日本的Miyazawa通过对5个高中生连续214天睡眠情况进行追踪，采用客观测量和睡眠后的问卷调查表明22±3℃的室内空气温度最适合人体睡眠。美国的Rohles教授也通过6人次的睡眠实验研究了10℃，21.1℃，32.2℃三种不同室内空气温度条件对人体睡眠质量的影响。Haskell的研究表明不同个体睡眠时对于温度的敏感度差异较大。

由于睡眠环境中很多条件不同于PMV指标里适用的办公环境，如寝具热阻的不确定，人体在睡眠时的移动以及覆盖率等，使人体很难形成一个足够热稳定的状态。而不同个体对于温度与寝具的要求也存在较大差异，这使得常用PMV-PPD指标对于睡眠状态下的评价并不准确。因而建立一个符合度较好的睡眠状态下舒适性评价指标是一项迫切需要。因此，香港理工大学的学者在PMV-PMD模型的基础上进行适当简化和修改，通过理论分析推导出了睡眠环境的人体热舒适方程。

此外，国内的林忠平博士对睡眠热舒适也有着较为深入的研究。他利用温控室与暖体假人模拟人体在中性温度下的睡眠状态，对常用的各种睡眠用品进行了热阻测量。研究表明在不同的组合下，如床垫、寝具、睡衣以及不同覆盖率下的各种组合，热阻变化很大(0.90-4.89clo)。

根据国内外相关的研究可知，人体睡眠和清醒时的热感觉是有差异的，影响人体热舒适的因素也是有差别的，清醒时的舒适温度并不适用于睡眠环境。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种检测或辅助检测处于睡眠状态的待测男性个体的热舒适性的方法。

本发明提供的检测或辅助检测处于睡眠状态的待测男性个体的热舒适性的方法包括如下步骤：

(1)检测待测男性个体在处于睡眠状态时的某一时刻的心率值HR和该待测男性个体在处于非睡眠的休息状态时的心率值HRo；

(2)将所述心率值HR和所述心率值HRo代入式(Ⅰ)，计算得到所述待测男性个体在该时刻的代谢率值M；

M＝(HR-HRo)[(41.7-0.22A)W_b^0.666-Mo]/[(205-0.62A)-HRo]+Mo 式(Ⅰ)，

所述式(Ⅰ)中，A为年龄；W_b为体重；Mo为55W/m²；

(3)检测待测男性个体的服装热阻、待测男性个体所处环境的空气温度、黑球温度、相对风速和水蒸气分压，分别得到所述待测男性个体的服装热阻、所述待测男性个体所处环境的空气温度、黑球温度、相对风速和水蒸气分压；然后将所述待测男性个体的服装热阻、所述待测男性个体所处环境的空气温度、黑球温度、相对风速和水蒸气分压和所述代谢率值M代入式(Ⅱ)，计算得到所述待测男性个体在该时刻的PMV值；

所述式(Ⅱ)中，PMV为预计平均热感觉指数；M为代谢率；W为0；I_cl为服装热阻；f_cl为服装表面积系数；t_a为空气温度；为平均辐射温度；v_ar为相对风速；P_a为水蒸气分压；h_c为对流换热系数；t_cl为服装表面温度；

所述平均辐射温度的计算公式为：

所述t_g为黑球温度；所述v为气流速度；

所述服装表面温度t_cl的计算公式为：

所述对流换热系数hc的计算公式为：