微气候环境参数测定与评价系统开发

本课题进行的微气候要素监测与评价实验所采集到的数据不难看出,Fanger教授提出的热平衡方程和人体热舒适评价指标确实是合理的。


摘要:微气候环境是指人生活或工作所处的室内环境,它由室内气压、温度、湿度、风速等环境因素以及人体新陈代谢量、着装散热条件等人为因素组成。微气候环境对人的生理心理感觉、疲劳程度和工作效率都有显著的影响,关于微气候环境的课题正受到越来越多科研人员和工程师的关注。本文首先阐述了微气候的概念和研究微气候的意义,并简要地介绍了现今微气候研究的概况。随后介绍了在微气候和热舒适研究领域取得了代表性成果的Povl Ole Fanger教授及其建立的热平衡方程。

本文还介绍了开发一套微气候环境要素监测和评价系统的过程,以及利用该系统进行的一项研究微气候要素对人的影响的实验,通过实验部分论证了Fanger教授热平衡方程的合理性。

关键词  微气候    热舒适    Fanger    热平衡

毕业设计说明书外文摘要

Title   Development of Determination and Evaluation System for Micro-climate Parameter  

Abstract:Micro-climate refers to the indoor environment where people live or work.It is composed of indoor environmental factors such as air pressure,temperature,humidity as well as human factors including quantity of human metabolism and heat dissipation of clothing.Micro-climate has significant influence for people's physiological and psychological feeling,degree of fatigue and efficiency of operations.Growing attention from researchers and engineers has been concentrated on the topic of micro-climate.

This paper will begin with the concept of micro-climate and the meaning of researching it.Then it introduces Professor Povl Ole Fanger's heat balance equation which is the representative results in the field of micro-climate and  thermal comfort.The paper also introduces the process of developing a system for monitoring and evaluating the elements of micro-climate,as well as a experiment which studies micro-climate's impact on people,from which we partially demonstrate the rationality of Fanger's heat balance equation.

Keywords  micro-climate   thermal comfort   Fanger   heat balance

目   录

1  引言 1

1.1  研究目的及意义 1

1.2 国内外研究概况 1

1.3 研究内容与章节安排 3

2  微气候环境分析及评价方法 4

2.1 Povl Ole Fanger教授简介 4

2.2 Fanger热舒适方程介绍 4

2.2.1 引言 4

2.2.2 Fanger热舒适方程 4

2.2.3 预计平均热感觉指数PMV(Predicted Mean Votes) 7

2.2.4 预计不满意者百分数PPD(Predicted Percentage of Dissatisfied) 8

2.3 对Fanger热舒适方程的简化研究 8

2.3.1 简化的目的 8

2.3.2 热平衡因数HB 8

3、 微气候环境参数监测与分析评价系统开发 10

   3.1 引言 10

3.2 需求分析 10

3.3 开发环境简介 11

3.3.1 Labview和G语言 11

3.3.2 选用Labview开发的理由 11

3.4 系统各主要模块功能简介 12

3.5 开发过程中遇到的问题小结 18

4、微气候环境参数监测与评价典型试验 19

4.1 实验目的和意义 19

4.2 实验仪器 19

4.3 实验对象选择 20

4.4 实验内容 20

4.5 实验结果 20

4.6 实验结果分析 23

结  论 24

致  谢 25

参 考 文 献 26

1  引言

1.1  研究目的及意义

微气候条件,是指人生活或者工作所处的小范围的气候条件,微气候要素主要包括室内气温、空气湿度、室内空气流速和室内气压四个环境要素。微气候对人的健康状况、舒适感觉、内在情绪、疲劳程度和工作效率都能产生显著的影响。不良的微气候条件会使人更容易感到疲劳,影响人的精神状态,降低劳动效率,乃至影响人的身体和心理健康。

虽然微气候环境对人的生活和工作都具有重要的意义,但很多情况下我们无法保证微气候环境的各个要素都处于一个让人舒适的水平。好在微气候环境并不是由单一要素决定的,且各种微气候条件对人的影响可以互相替换,某一条件给人带来的负面影响可以通过改善其他条件来得到弥补。人体本身就拥有一套完备的体温调节系统,因此尽管外界环境温度千变万化,但人的体温却能维持在一个相对恒定的水平,这对于保障人的生命活动十分重要。为了生命的延续或从事各种各样的劳动,人体会自发的进行能量代谢,低温或者高温条件下人体的散热量都会有所增加。人体本身具有一定的冷适应能力,能通过冷应激效应来保持体温的恒定,但超过人体调节能力的严重低温仍会造成冻伤。在高温湿度的作业环境中,人体会通过热应激效应来避免体温过高,但严酷的高温仍有导致热衰竭的危险。因此,安全舒适的微气候条件不仅对于保护劳动者的生命安全和身体健康、提高劳动者的工作效率具有十分重要的意义,而且也是人因工程课题中所研究的重要的作业条件之一。