[发明专利]一种热环境下人体热舒适预测方法

说明书

本发明公开了一种热环境下人体热舒适预测方法，包括：基于ISO7933标准的预测人体热应激模型构建人体平衡模型；获取固定数据及当前环境数据，将固定数据及当前环境数据代入人体平衡模型进行计算，得到流数据，基于流数据，得到传递数据；基于人体平衡模型，得到最大传递数据，基于所述最大传递数据对当前环境传递数据进行判断，判断人体是否处于热中性状态，根据判断结果，基于最大传递数据对应的空气温度数据对当前环境数据中的空气温度进行判断，得到人体热舒适预测结果。

技术领域

本发明涉及人体工效领域，特别涉及一种热环境下人体热舒适预测方法。

背景技术

对热环境下热舒适预测，主要采用PMV/PPD模型，它也是建筑环境的国际标准ISO7730推荐的方法，它基于空气温度、空气湿度、风速和辐射温度，以及服装的热阻湿阻预测人们对环境的满意度或不满意度。然而PMV/PPD模型只适用于30％-70％的空气湿度范围，而且该模型中的皮肤温度预测方程是基于中度劳动以下的低新陈代谢率实验得到的，因此也不适用于高新陈代谢率(大强度劳动)人体。UTCI指标由国际生物气象学会于2000年组织开发，近些年被广泛应用于各类气候区热环境的研究。它通过多节点人体热调节模型与服装模型相结合得到的生理动态响应，由此产生了环境等效温度分类。UTCI能非常敏感地反应特定的气候、天气和地点，能反映热环境的时间变异性。根据当前的热舒适技术现状，对于高温热环境下中度以上劳动人体的热舒适预测，主要采用PMV/PPD、UTCI指标进行。这两种预测方法不是针对大强度劳动人体研究得到的，用于高温环境下大强度劳动人体时具有一定的局限性。因此，还需要开发针对高温环境下大强度劳动人体的热舒适的预测方法。

发明内容

为解决上述现有技术中所存在的问题，本发明提供一种热环境下人体热舒适预测方法，能够有效对高温环境下的大强度劳动人体的热舒适状态进行有效预测。

为了实现上述技术目的，本发明提供了如下技术方案：一种热环境下人体热舒适预测方法，包括：

基于ISO7933标准的预测人体热应激模型构建人体平衡模型；

获取固定数据及当前环境数据，将固定数据及当前环境数据代入人体平衡模型进行计算，得到流数据，基于流数据，得到传递数据；

基于人体平衡模型，得到最大传递数据，基于所述最大传递数据对当前环境传递数据进行判断，判断人体是否处于热中性状态，根据判断结果，基于最大传递数据对应的空气温度数据对当前环境数据中的空气温度进行判断，得到人体热舒适预测结果。

可选的，所述固定数据包括人体数据及服装数据，其中所述人体数据包括身高、体重和人体代谢率，所述服装数据包括服装热阻和湿阻。

可选的，所述环境数据包括空气温度、空气湿度、辐射温度及风速。

可选的，所述流数据的获取过程包括，将环境数据和固定数据输入ISO7933标准的预测人体热应激模型，首先得到人体相关数据，其中人体相关数据包括人体的皮肤温度、核心温度、出汗率，随后获得热流数据，其中热流数据包括人体的呼吸对流、蒸发的热流及表面与外部环境之间的对流、辐射和蒸发热流，最后基于环境数据和固定数据、人体相关数据及热流数据，通过人体平衡模型获得流数据。

可选的，所述传递数据包括人体呼吸对流蒸发的热流对应的流、人体皮肤对流、辐射、蒸发的热流对应的流。

可选的，所述最大传递数据的获取过程包括：构建若干组测试环境数据，其中所述测试环境数据与人体平衡模型中的参数相对应，将所述测试环境数据代入所述人体平衡模型中，生成若干组测试传递数据，提取测试传递数据中的最大值作为最大传递数据，并记录所述最大传递数据对应的测试环境数据。