局部辐射热暴露下人体热反应特性

朱国栋; 刘国丹; 纪铱行; 张佩琦; 马浩南; 张瑶; 胡松涛

doi:10.12465/issn.0253-4339.20260107001

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

局部辐射热暴露下人体热反应特性

XXXX | 更新时间：2026-06-04

- 局部辐射热暴露下人体热反应特性
- Human Thermal Response Characteristics under Local Radiant Heat Exposure
- 制冷学报 2026年页码：1-7
- 作者机构：
  
  1.青岛理工大学环境与市政工程学院青岛 266520
  2. 健康环境与低碳能源山东省工程研究中心青岛 266520
- 作者简介：
  
  刘国丹，女，教授，青岛理工大学环境与市政工程学院，17866827280，E-mail：lguodan@163.com。研究方向：人工环境营造及可再生能源应用。Liu Guodan， female， professor， School of Environmental and Municipal Engineering， Qingdao University of Technology， 86-17866827280， E-mail： lguodan@163.com. Research fields： creation of artificial environments and application of renewable energy sources.
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金(52578132)
- DOI：10.12465/issn.0253-4339.20260107001
  中图分类号： TU111;TU119⁺.5
- 收稿：2026-01-07，
  
  修回：2026-02-08，
  
  录用：2026-04-03，
  
  网络首发：2026-06-04，
- 稿件说明：
移动端阅览
朱国栋，刘国丹，纪铱行，等. 局部辐射热暴露下人体热反应特性［J］. 制冷学报，XXXX，XX（XX）：1-7.

Zhu Guodong，Liu Guodan，Ji Yihang，et al. Human Thermal Response Characteristics under Local Radiant Heat Exposure［J］. Journal of Refrigeration，XXXX，XX（XX）：1-7.
朱国栋，刘国丹，纪铱行，等. 局部辐射热暴露下人体热反应特性［J］. 制冷学报，XXXX，XX（XX）：1-7. DOI： 10.12465/issn.0253-4339.20260107001.

Zhu Guodong，Liu Guodan，Ji Yihang，et al. Human Thermal Response Characteristics under Local Radiant Heat Exposure［J］. Journal of Refrigeration，XXXX，XX（XX）：1-7. DOI： 10.12465/issn.0253-4339.20260107001.

摘要

在室内环境中，人们经常暴露于热辐射非均匀环境中。常见的热辐射有太阳辐射与红外辐射，现有研究大多关注太阳辐射或红外辐射等单一类型的热辐射条件下，人体的热生理反应和主观热感觉变化，为了研究太阳辐射与红外辐射条件下的人体热反应差异，本文分别开展太阳辐射与红外辐射局部热暴露实验，实测2种条件下人体的皮肤温度，收集主观热感觉投票，计算并分析2种辐射条件下各部位热敏感度差异。研究结果表明：在太阳辐射作用下，单位辐射强度引起各部位皮肤温度变化约0.01~0.02 ℃；而在红外辐射作用下，单位辐射强度引起各部位皮肤温度的变化量较大，可达1.0 ℃。太阳辐射和红外辐射局部刺激胸部时，整体热感觉变化均最大，升高超过2.0个标度；局部刺激大臂、小臂、大腿、小腿等四肢时，400 W/m²的太阳辐射条件下，整体热感觉变化最大；200 W/m²的太阳辐射与4 W/m²的红外辐射条件下，整体热感觉变化差异较小。在太阳辐射局部热暴露条件下，热敏感度由高至低依次为胸部>大臂>小臂>大腿>小腿，而在红外辐射局部热暴露条件下，热敏感度由高到低依次为胸部>大臂>小腿>大腿>小臂。本研究对于更准确地预测辐射热环境下的人体热反应，优化室内热环境具有重要意义。

Abstract

In indoor environments， people are often exposed to the non-uniform thermal radiation. Most existing research focuses on changes in human thermal physiological responses and subjective thermal sensations under a single type of thermal radiation， such as solar radiation or infrared radiation. To examine the differences in human thermal responses under solar radiation and infrared radiation conditions， this study conducted separate local thermal exposure experiments involving solar and infrared radiation. Under both testing conditions， skin temperature was measured and thermal sensation votes were collected. Differences in thermal sensitivity across body parts under two radiation conditions were then calculated and analyzed. The results showed that， under the effect of solar radiation， a unit increase in radiat

ion intensity caused skin temperatures at various body parts to increase by 0.01-0.02 ℃， whereas infrared radiation produced a relatively greater increase in skin temperature at the exposed area， with reaches up to 1.0 ℃. The greatest changes in the overall thermal sensation occurred when the chest was stimulated by solar or infrared radiation， exceeding 2.0 scale units. Upon stimulus application to limbs， such as the upper arm， forearm， thigh， and calf， overall thermal sensation changed most under the condition of 400 W/m

solar radiation， whereas differences in overall thermal sensation were not significant under 200 W/m² solar radiation and 4 W/m² infrared radiation. Under local exposure to solar radiation， thermal sensitivity ranged from high to low in the order of chest， upper arm， forearm， thigh， and calf， whereas under local radiant heat exposure to infrared radiation， thermal sensitivity ranged from high to low in the order of chest， upper arm， calf， thigh， and forearm. These findings provide a reference for more accurate prediction of human thermal responses in radiant heat environments， and for optimizing indoor thermal environments.

关键词

Keywords

references

吴纯杰 . 太阳能富集地区农村住宅被动式设计研究［D］. 成都：西南交通大学， 2021 .

Wu Chunjie . Passive design of rural residence in solar energy rich area design research ［D］. Chengdu ： Southwest Jiaotong University ， 2021 .

赵玉芬 . 考虑太阳辐射影响的建筑设计策略研究［D］. 西安：西安建筑科技大学， 2013 .

Zhao Yufen . Research on architecture design strategy considering the influences of solar radiation ［D］. Xi'an ： Xi'an University of Architecture and Technology ， 2013 .

Liu Bingbing ， Wang Haiying ， Ji Ke ， et al . Using personal comfort systems during the post-heating season in a cold climate： a field study in offices ［J］. Case Studies in Thermal Engineering ， 2023 ， 45 ： 102974 .

梁树维 . 太阳辐射条件下活动水平对室内人体热感觉与生理影响研究［D］. 青岛：青岛理工大学， 2022 .

Liang Shuwei . Research on the effect of activity level on indoor human thermal sensation and physiology under the condition of solar radiation ［D］. Qingdao ： Qingdao University of Technology ， 2022 .

Ji Yihang ， Liu Guodan ， Zhang Yao ， et al . Effects of the clothing colors on heat transfer and thermal sensation under indoor solar radiation in winter ［J］. Case Studies in Thermal Engineering ， 2024 ， 53 ： 103899 .

Yongga A ， Li Nianping ， He Yingdong ， et al . Built thermal environment with multi-directional asymmetric radiations： an experimental study with real occupants ［J］. Sustainable Energy Technologies and Assessments ， 2024 ， 69 ： 103918 .

刘国丹，乔美杰，纪铱行，等 . 太阳辐射作用下不同活动水平的室内人体传热特性及热舒适研究［J］. 制冷学报， 2024 ， 45 （ 1 ）： 70 - 78 .

Liu Guodan ， Qiao Meijie ， Ji Yihang ， et al . Examining heat transfer characteristics and thermal comfort of the indoor human body at different activity levels under solar radiation conditions ［J］. Journal of Refrigeration ， 2024 ， 45 （ 1 ）： 70 - 78 .

Gao Jie ， Liu Miao ， Wu Shuang ， et al . Occupant's thermal responses to asymmetric radiant thermal environment with warm wall and cool ceiling， Part A： overall thermal responses ［J］. Energy and Buildings ， 2023 ， 286 ： 112950 .

Gao Jie ， Jia Wenhui ， Liu Miao ， et al . Occupant's thermal responses to asymmetric radiant thermal environment with warm wall and cool ceiling， Part B： local skin temperature and thermal sensation ［J］. Energy and Buildings ， 2025 ， 329 ： 115256 .

杨佳霖，吴小舟，王登甲，等 . 辐射供暖供冷室内热环境特性及热辐射场评价方法［J］. 暖通空调， 2025 ， 55 （ 6 ）： 18 - 27 .

Yang Jialin ， Wu Xiaozhou ， Wang Dengjia ， et al . Characteristics of indoor thermal environment and evaluation method of thermal radiation fields for radiant heating and cooling ［J］. Journal of HV&AC ， 2025 ， 55 （ 6 ）： 18 - 27 .

Rugani R ， Bernagozzi M ， Picco M ， et al . Thermal comfort and energy efficiency evaluation of a novel conductive-radiative Personal Comfort System ［J］. Building and Environment ， 2023 ， 244 ： 110787 .

Wang Tianhui ， Wang Dengjia ， Yao Wanxiang ， et al . Analysis of asymmetric thermal sensation under the coupling effect of temperature difference in multiple parts of human body ［J］. Journal of Building Engineering ， 2024 ， 84 ： 108598 .

Zhu Xueyue ， Liu Hong ， He Mengyuan ， et al . Comparing the improvement of occupant thermal comfort with local heating devices in cold environments ［J］. Building and Environment ， 2025 ， 268 ： 112350 .

GB/T 33833—2017 城镇供热服务［S］. GB/T 33833—（2017 Urban heating service ［S］.）

ANSI/A SHRAE Standard 55-2010 Thermal environmental conditions for human occupancy ［S］. Atlanta ： ASHRAE ， 2010 .

Tsai S R ， Hamblin M R . Biological effects and medical applications of infrared radiation ［J］. Journal of Photochemistry and Photobiology B： Biology ， 2017 ， 170 ： 197 - 207 .

Liu Guodan ， Zhang Yao ， Zhang Peiqi ， et al . Thermal comfort and sensitivity of different body parts exposed to local infrared radiation ［J］. Indoor Air ， 2025 ， 2025 ： 5526614 .

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

采用环保制冷剂的三种增压辅助喷射制冷循环性能对比

基于微通道精馏技术的136Xe同位素级联工艺流程模拟及分析

热水长输供蒸汽吸收-压缩耦合高温热泵性能研究

新能源商用车间接式热泵系统性能仿真及控制策略研究

除湿转轮的三维动态仿真与设计优化