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这些数据用于开发个人热舒适模型，通过使用随机建模方法（如贝叶斯网络建模[43]或ML方法[18,21]）分析个人感知/偏好。在第二个部件中，热舒适感传感系统根据暖风、通风与空调系统的要求，为舒适驱动的暖风、通风与空调系统操作提供个人反馈，该反馈来自个人热舒适模型。使用Wi-Fi或蓝牙协议，将数据以无线方式传输（处理后的数据可以以一点的频率传输一到五分钟）到智能恒温器或建筑能源管理（BEM）系统。使用不同的操作策略，反馈可用于个人或集体控制环境[1,2,3,43,44,45,46,47]。本研究有助于传感组件增强可行的生理传感系统，从而能够准确测量人体与周围环境之间的相互作用。以下小节介绍了我们回答上述研究问题所遵循的步骤。
3.2. 热流传感
热流传感器通过传感器表面产生与热交换率成比例的电压信号。传感器结果用于计算热交换率，单位为W/m2。在本研究中，我们使用了热流计，如图2所示。本量规由FluxTeq[48]制造，并由美国材料与试验学会（ASTM）E2684–17[49]规定。该装置包括一个通过聚酰亚胺（Kapton）薄片上的孔制成的差动热电堆，其厚度约为150μm，相应的时间响应为0.6 s。热流计上的大量热电偶结对产生了强大的电压信号，减少了对表面的温度干扰[50]。该热流传感器还有一个热电偶安装在仪表上（图2）。因此，相同的传感装置被用于收集皮肤的热交换率和皮肤温度。
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图2
我们研究中使用的热流计[51]。
这种传感技术的优势在于其灵活性和设计，可用于不同的使用情况。传感器形式能够将该技术集成到可穿戴设备（如智能手表）中，并在用户和建筑系统之间创建无缝通信。smartwatch制造商正在将传感器集成到smartwatch频段中，以实现数据采集和无线通信功能。
3.3. 实验程序
在获得弗吉尼亚理工大学内部审查委员会（IRB）的批准并获得所有受试者的知情同意后，我们使用热流传感器进行了实验研究。表1给出了两个实验程序的详细信息。应该注意的是，我们已经招募了志愿者参与者，并没有删除任何数据来呈现相同数量的女性和男性参与者的数据。因此，每个性别组的居住人数是不同的。我们将重点放在皮肤的两个区域：（1）面部和（2）手腕区域，因为这两个区域经常暴露在室内，并且是使用非侵入式可穿戴传感技术进行测量的常见区域。尽管在建筑物运行期间在面部区域放置热流传感器是不可行的，但进行该实验是为了探索面部皮肤的热生理反应，以便在面部区域应用基于视觉的技术。如前所述，面部皮肤区域通常用于研究其热生理反应[23,26,29,30,34,52]，解决面部区域的热变化率和皮肤温度之间的关联在HITL HVAC操作中很重要。换句话说，第一个实验的目的是研究环境温度、皮肤温度和此类应用的热交换率之间的关系。
表1
本研究的实验程序细节。
第一个实验场景第二个实验场景
目的研究周围环境、皮肤温度和热交换率之间的相关性（1）研究周围环境、皮肤温度和热交换率与温度的相关性
（2） 热舒适推理模型
颊腕测量面积
受试者人数14人（男7人，女7人）18人（男12人，女6人）
温度设置从20°C到30°C的瞬态温度变化瞬态温度条件（1）从20°C到30°C和（2）从30°C到20°C
持续时间50-60分钟100-120分钟
图3显示了本研究的实验设置。我们使用了一个尺寸为4.2（宽）×3.0（长）的试验台 |
