توسعه یک مدل سه نقطه ای برای پیش بینی تأثیر خصوصیات فردی بر احساس حرارتی و تنظیم حرارتی بدن انسان

Abstract

تفاوت‌های فیزیولوژیکی افراد از قبیل وزن، قد، جنسیت، سن و متابولیک پایه می‌تواند تأثیر قابل ملاحظه‌ای بر تنظیم حرارتی بدن افراد داشته باشد. بنابراین استفاده از مدل-های حرارتی بدن که برای جمعیت‌های گسترده انسانی توسعه یافته است، برای اشخاص لزوماً به جواب دقیقی نمی‌انجامد. از آنجایی که در مدل‌های استاندارد آسایش حرارتی، پارامترهای فردی لحاظ نشده و همچنین مدل‌های فردی و موضعی موجود دارای ساختاری بسیار پیچیده هستند، نیاز به مدلی فردی با ساختاری ساده و دقیق بیشتر از همیشه احساس می‌شود. در این تحقیق، تلاش شده است از طریق خصوصیات فردی قابل اندازه‌گیری و در دسترس، عوامل تأثیرگذار بر تنظیم حرارتی بدن و وابسته به فرد از جمله: درصد چربی بدن، ضخامت چربی زیر پوست، مساحت کل بدن، ظرفیت گرمایی ویژه بدن، مقاومت حرارت کل بدن و ... مدلسازی شده و در ساختار الگوریتم مدل سه نقطه‌ای اعمال گردد تا این مدل به مدلی فردی برای پیش‌بینی شرایط حرارتی افراد توسعه پیدا کند. مدل آسایش حرارتی سه نقطه‌ای، مدلی اصلاح شده از مدل استاندارد گایج می‌باشد که به جای مدلسازی لباس بر روی تمام سطح بدن، با رویکردی ساده شرایط حرارتی بخش‌های پوشیده و لخت بدن در آن به صورت مجزا مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. این مدل با نتایج تحلیلی و تجربی مورد اعتبار سنجی قرار گرفت و تطابق مناسبی میان نتایج مشاهده شد. در نهایت، نتایج نشان می‌دهد که میانگین خطا در پیش‌بینی دمای پوست برای فرد از 1.2 درجه سلسیوس در مدل سه‌ نقطه‌ای به 0.4 درجه سلسیوس برای مدل فردی جدید تقلیل می‌یابد