【摘 要】
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良好的室内环境有利于保障人员健康和提高工作效率。室内环境包含声、光、热等多个因素,但针对建筑声、光、热复合环境对人体舒适度交互作用的研究相对较少,且研究手段以主观问卷为主,缺少生理参数的支持。复合因素对人体舒适度的影响不是各单因素作用的简单叠加,也不能依据单一因素的作用结果预测。因此,有必要深入研究声、光、热复合环境对人体综合舒适度的交互作用规律。基于此,本文从工学、医学、生理学和心理学等多学科的
【基金项目】
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国家自然基金面上项目,低气压环境人体综合舒适度评价模型研究,No.51378267; 国家自然基金面上项目,基于生物电的声、光、热环境交互作用及综合舒适度机理研究,No.51778305;
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良好的室内环境有利于保障人员健康和提高工作效率。室内环境包含声、光、热等多个因素,但针对建筑声、光、热复合环境对人体舒适度交互作用的研究相对较少,且研究手段以主观问卷为主,缺少生理参数的支持。复合因素对人体舒适度的影响不是各单因素作用的简单叠加,也不能依据单一因素的作用结果预测。因此,有必要深入研究声、光、热复合环境对人体综合舒适度的交互作用规律。基于此,本文从工学、医学、生理学和心理学等多学科的角度出发,针对不同声、光、热复合环境对人体舒适度交互作用规律展开研究。主要研究内容如下:首先,通过主观评价和生理参数测试相结合的方式,从双因素(热+光、热+声、声+光)复合环境到声+光+热三因素环境,系统地研究了不同声、光、热复合环境对人体舒适度的交互作用。结果表明热+光复合环境下,色温影响热感觉,在近热舒适区,光舒适不受温度的影响;热+声复合环境下,热舒适受声环境的影响,乐音可以改善人员满意度;声+光复合环境下,声环境对光舒适有显著影响,但不影响光感觉,光环境对声舒适无显著影响;声+光+热复合环境下,温度、照度、色温、声压级、声音种类对人体综合舒适度影响效应不同,在本研究的实验条件下,各影响因素效应量排序:声压级>温度>声音种类>照度>色温。然后,在总结人体声感觉、光感觉、热感觉生理反应机制的基础上,提出使用脑电技术研究声、光、热复合环境对人体舒适度作用机理的研究方法。结合脑电与人体生理、心理的关系,总结了脑电技术用于声、光、热复合环境下人体舒适度机理研究的生理心理学基础。而后,在典型舒适和不舒适环境的基础上,使用自发脑电技术研究了不同综合舒适度环境对脑电特征参数的影响。结果表明室内环境对大脑皮层活动有显著影响。与不舒适环境相比,舒适环境下顶叶(P3,P4)脑电总能量更小,额叶(Fp1,Fp2)的Theta频段能量占比更高。舒适状态下,大脑处于低能耗状态,从能耗角度解释了不同环境对人体综合舒适度的影响机理,证明脑电可作为客观描述人体综合舒适度的生理参数。最后,在典型舒适和不舒适环境的基础上,使用事件相关电位技术研究了不同综合舒适度环境对人员心理影响。结果表明室内环境可以对人员产生心理效应,不同综合舒适度环境下,情绪图片诱发的情绪唤起不同,不舒适环境下人员更易产生负性情绪,影响人体主观感受。本文研究成果对改善室内环境、提高人员满意度及完善相关的综合舒适度标准均具有重要意义。
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