温度阶跃下不同年龄群体生理与主观热响应实验研究

doi:10.12068/j.issn.1005-3026.2025.20240209

摘要/Abstract

摘要：

以沈阳市商场为研究对象，探讨温度阶跃变化且适度活动状态时，不同年龄群体的生理参数和主观评价随时间变化的规律.共招募60名受试者，设定冷暴露温度为-12 ℃，室内温度工况为18 ℃和24 ℃，经历热-冷-热3个阶段进行实验研究.结果表明，冷暴露后人体需要约18 min达到新的生理稳定状态，其中儿童组恢复时间更短；血压值在温度阶跃变化时存在显著性差异，儿童组血压变化幅度约为中年组的2.5倍；LF/HF（低频/高频）在不同年龄组间差异明显.LF/HF值受不同年龄人群和环境温度条件的影响较为显著，可作为评价不同环境条件下人体热舒适的潜在指标.

关键词: 温度阶跃变化, 年龄分组, 生理参数, 热舒适, 热感觉

Abstract:

Taking Shenyang shopping malls as the research subject， this study investigated the temporal variations in physiological parameters and subjective evaluations among different age groups under stepwise temperature changes during moderate activity. A total of 60 participants were recruited. The experiment involved cold exposure at -12 ℃ and indoor exposures at 18 ℃ and 24 ℃. Participants underwent three successive phases for experimental research： hot， cold， and hot exposure. The results show that it takes approximately 18 minutes for the human body to reach a new physiological steady state after cold exposure， with children demonstrating quicker recovery time. Blood pressure varies significantly under stepwise temperature changes， with the variation range in the children group approximately 2.5 times that of the middle-aged group. LF/HF （low frequency/high frequency） shows significant differences among different age groups. The LF/HF value is significantly influenced by different age groups and environmental temperature conditions and can be used as a potential indicator for evaluating thermal comfort of the human body under various environmental conditions.

Key words: stepwise temperature change, age group, physiological parameter, thermal comfort, thermal sensation

中图分类号:

TU 111.2

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图/表 15

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测量参数	设备型号	量程	精度
空气温度/℃	JT2180	-20~85	±0.5
黑球温度/℃	JT2180	-20~85	±0.5
空气流速/（m·s^-1）	JT2180	0.05~2.0 2.0~5.0	±(0.05+2%) ±(0.10±2%)
相对湿度/%	JTR08	0~100	±1.5

测量参数	设备型号	量程	精度
空气温度/℃	JT2180	-20~85	±0.5
黑球温度/℃	JT2180	-20~85	±0.5
空气流速/（m·s^-1）	JT2180	0.05~2.0 2.0~5.0	±(0.05+2%) ±(0.10±2%)
相对湿度/%	JTR08	0~100	±1.5

年龄组	年龄/岁	总计人数	身高/cm	体重/kg
儿童	6~12	15	128.4±12.6	28.5±7.6
青少年	13~18	15	158.8±8.6	58.2±4.4
青年	19~44	15	167.9±9.5	69.2±10.3
中年	45~59	15	165.7±8.6	58.9±11.2

年龄组	年龄/岁	总计人数	身高/cm	体重/kg
儿童	6~12	15	128.4±12.6	28.5±7.6
青少年	13~18	15	158.8±8.6	58.2±4.4
青年	19~44	15	167.9±9.5	69.2±10.3
中年	45~59	15	165.7±8.6	58.9±11.2

阶段	具体时刻/min	18 ℃工况		24 ℃工况
阶段	具体时刻/min	平均皮肤温度/℃	p值（前后对比）	平均皮肤温度/℃	p值（前后对比）
降温	11	33.0±0.7 ℃	p<0.01**	33.4±0.2 ℃	p<0.001***
降温	15	30.4±1.3 ℃	p<0.01**	30.9±0.4 ℃	p<0.001***
升温	41	27.0±1.7 ℃	p<0.01**	27.5±0.6 ℃	p<0.001***
升温	45	30.1±1.0 ℃	p<0.01**	31.1±0.4 ℃	p<0.001***
热适应	10	33.2±0.8 ℃	p<0.01**	33.4±0.2 ℃	p=0.402
热适应	70	32.5±0.9 ℃	p<0.01**	33.5±0.3 ℃	p=0.402