4 Minuten
Odos temperatūra kaip komforto rodiklis
Odos temperatūra tam tikrose kūno vietose yra patikimas indikatorius, ar žmonės jaučiasi karšti, šalta ar komfortiškai. Išsamus metaanalizės tyrimas, vadovaujamas Nottingham universiteto Inžinerijos fakulteto mokslininkų, sintezavo 172 tyrimų nuo 2000 m. rezultatus, kad nubrėžtų, kaip vietinė odos temperatūra susijusi su subjektyvia termine senzacija. Peržiūra, publikuota žurnale Energy and Built Environment, išskiria praktiškas stebėjimo vietas ir aiškias fiziologines bei demografines tendencijas, kurios gali padėti projektuojant nešiojamuosius jutiklius, pastatų klimato valdymo sistemas ir energiją taupančias komforto strategijas.
Mokslinis pagrindas ir metodai
Tyrimas apjungia įvairius eksperimentinius duomenis, kad įveiktų ankstesnių darbų neatitikimus. Terminė senzacija yra subjektyvus dalyvių pranešimas; odos temperatūra yra objektyvus fiziologinis signalas, kurį galima stebėti neinvaziškai. Apjungdami laboratorinių ir lauko tyrimų duomenis, Nottingham grupė identifikavo tvirtas koreliacijas tarp odos temperatūros konkrečiose kūno vietose — ypač veide ir rankose — ir pranešto komforto. Autoriai taip pat paskelbė galimybių tyrimą žurnale Energy, kuriame demonstravo, kad kamerų vaizdų stebėjimas kartu su giluminiu mokymusi gali įvertinti komfortą be intruzinių jutiklių.
Pagrindinės išvados ir pasekmės
Analizė nurodo kūno sritis, kurios yra tiek termiškai jautrios, tiek praktiškos realiam stebėjimui. Veido ir rankų odos temperatūra rodo stipriausius ryšius su termine senzacija, todėl šios vietos yra pagrindinės nešiojamiems įrenginiams ir neiššaukiančioms stebėjimo sistemoms.
Išryškėjo įdomi asimetrija vietinėms intervencijoms: taikomas vėsinimas tokioms zonoms kaip viršutinė nugara ar krūtinė žymiai pagerino komfortą, tuo tarpu atitinkamas vietinis šildymas turėjo daug mažesnį poveikį. Tai rodo, kad personalizuotos vėsinimo strategijos (lokalūs ventiliatoriai, nukreiptos oro srovės ar vėsinantys audiniai) gali būti efektyvesnės ir energiją taupančios nei pločioje srityje taikomas šildymas.
Tyrimas taip pat fiksuoja populiacijos skirtumus, svarbius projektavimui. Vyresnio amžiaus asmenys paprastai mažiau reaguoja į šilumą, todėl jiems kyla didesnė perkaitimo rizika šiltose vidaus patalpose. Daugelis tyrimų rodo didesnį temperatūrinį jautrumą tarp moterų palyginti su vyrais, nors rezultatai priklauso nuo konteksto. Klimatinis fonas yra dar vienas modifikatorius: žmonės, pripratę prie šiltesnio klimato, į tas pačias aplinkos sąlygas reaguoja kitaip nei gyvenantys vėsesnėse zonose, kas palaiko poreikį adaptuojamiems terminio valdymo algoritmams.
Susijusios technologijos ir ateities perspektyvos
Mašininis mokymasis spartina pažangą: modeliai, apmokyti pagal fiziologinius signalus, tokius kaip odos temperatūra, gali prognozuoti termalų komfortą neapsiribodami vien apklausomis. Nottingham komanda tyrinėjo vaizdo įrašų derinimą su konvoliuciniais neuroniniais tinklais, kad nustatytų odos temperatūros pakaitalus ir komfortą, taip klojant pagrindą integruotoms jutiklių platformoms, sujungiančioms nešiojamuosius duomenis, aplinkos matavimus ir užimtų asmenų elgseną. Tokios sistemos galėtų optimizuoti šildymo, vėdinimo ir kondicionavimo (HVAC) veikimą, sumažinti energijos suvartojimą ir užtikrinti individualų komfortą — ypač naudingą ligoninėms, slaugos įstaigoms ir išmaniesiems namams.
Eksperto įžvalga
Dr. Sarah Nguyen, terminės sistemos inžinerijos specialistė (fiktyvi), komentuoja: "Dėmesys kelioms itin vertingoms stebėjimo vietoms — veidui ir rankoms — leidžia projektuoti kompaktiškus nešiojamus įrenginius, kurie pateikia veiksmingą grįžtamąjį ryšį pastatų sistemoms. Derinant su adaptacine kontrolė, toks požiūris gali sumažinti energijos suvartojimą ir pagerinti gyventojų gerovę, ypač pažeidžiamoms grupėms, tokioms kaip vyresnio amžiaus žmonės."
Praktinės išvados
- Stebėkite veido ir rankų odos temperatūrą — tai stiprūs terminės senzacijos rodikliai.
- Teikite pirmenybę tikslinei vėsinimo įrangai dėl greitesnio komforto pagerėjimo ir energijos taupymo.
- Į komforto modelius įtraukite demografinius ir aklimatizacijos veiksnius.
- Prireikus naudokite mašininį mokymą ir kameromis pagrįstą stebėjimą neintruziniam monitoringui.
Išvada
Nottingham metaanalizė aiškiai parodo, kaip odos temperatūra siejasi su žmogaus terminiu komfortu ir nurodo praktiškas kryptis technologijoms bei pastatų projektavimui. Pirmenybę teikiant jautrioms, lengvai stebimoms vietoms ir pasitelkiant dirbtinio intelekto pagrindu veikiančius jutiklius, projektuotojai gali sukurti išmanesnę ir įtraukesnę vidaus aplinką, kuri saugo sveikatą, gerina gerovę ir mažina energijos suvartojimą.
Quelle: techxplore
Kommentare