第三章-微气候环境(简体版).

1第一节微气候要素及其相互关系第二节人体的热交换与平衡第三节微气候对人的影响第四节改善微气候环境的措施第七章微气候环境2第七章微气候环境本章重点1、微气候要素2、人体的热平衡方程式3、微气候环境的综合评价指标4、高温和低温环境对人的影响以及如何改善？3微气候——工作（或生活）场所所处的局部气候条件。微气候环境直接影响人的情绪、疲劳程度、健康、舒适感觉和工作效率。空气温度、湿度、气流速度和热辐射四大参数构成了对作业者产生重大影响的微气候。第一节微气候要素及其相互关系4一、空气温度（气温）1、空气的冷热程度叫做气温。2、气温取决于大气温度、冷热源和人体散热3、测定：干球温度计（寒暑表）摄氏温标（℃）、华氏温标（℉）第一节微气候要素及其相互关系5第一节微气候要素及其相互关系二、空气湿度1、湿度：空气的干湿程度。2、分类(1)绝对湿度：每立方米（m3）空气内所含的水汽克数。(2)相对湿度：某气温、压力条件下空气的水汽压强与相同温度、压力条件下饱和水汽压强的百分比。相对湿度在80%以上称为高气湿，低于30%称为低气湿。3、测定相对湿度：通风干湿表、干湿球温度计、便携式温湿度计6第一节微气候要素及其相互关系三、气流速度（风速）1、气流速度：空气的流动速度（m/s）。主要受外界风力和冷热空气对流的影响。2、测定：室内、低速可用热球式风速仪；高速时一般用手持式风向风速仪和便携式风速仪。便携式风速仪电子（热球）微风仪手持式风向风速仪7第一节微气候要素及其相互关系四、热辐射1、热辐射：物体在绝对温度大于0K时的辐射能量2、正辐射、负辐射3、热辐射强度：（J/cm2·min）4、测量：黑球温度计8第一节微气候要素及其相互关系五、微气候各要素之间的相互关系1、气温、湿度、热辐射和气流速度对人体的影响是可以相互替代的。2、微气候对人体的影响是由其构成因素共同作用产生的。当气温不是很高时，高湿、热辐射、低风速也会使人感觉不舒适。热辐射可通过低气温、高风速抵消。因此对微气候的评价需综合考虑各因素。3、微气候指标：微气候参数以及对冷热感觉有显著影响的微气候参数的各种组合的综合指标。9第二节人体的热交换与平衡人体的热交换方式传导：直接接触固体、液体来传递热量的方式。对流：通过气体、液体交换热量的方式。辐射：通过物体的电磁辐射转移热量的方式。蒸发：汗水转变为水蒸汽从人体吸收热量的方式。影响人体热交换的主要因素是气温、湿度、气流和周围物体表面温度。10第二节人体的热交换与平衡一、人体的热平衡方程式Qs＝Qm－W±Qc±Qr－Qe±Qk1、人体的热平衡是动态的：当Qs（热积蓄）=0时，人感到舒适；当Qs（热积蓄）0时，人感到热；当Qs（热积蓄）0时，人感到冷。11第二节人体的热交换与平衡2、衣内微气候理论衣内微气候是指衣服与皮肤之间微小空间的温度、湿度和风速的总称。3、微气候冷却系统微气候冷却系统是在高温高湿环境下的工作人员穿着的密闭式防护服中必备的服装系统。12第二节人体的热交换与平衡二、人体对微气候的主观感受舒适：①人主观感到的舒适；②人体生理上的适宜度。1、舒适的温度①21℃±3℃（人坐着休息，穿着薄衣服，无强迫热对流，未经热习服的人所感到的舒适温度）②影响舒适温度的因素A、季节B、劳动条件13第二节人体的热交换与平衡作业姿势作业性质工作举例舒适温度/℃坐姿坐姿站姿站姿站姿脑力劳动轻体力劳动轻体力劳动重体力劳动很重体力劳动办公室、调度台操纵，肖零件分类车工、铣工沉重零件安装伐木18～2418～2317～2215～2114～20表1不同劳动条件下的舒适温度指标14第二节人体的热交换与平衡C、衣服D、地域E、性别、年龄2.舒适湿度①舒适的湿度一般为40％～60％。②H=188－7.2t（12.2℃＜t＜26℃）3.舒适的风速15第二节人体的热交换与平衡室内温度湿度基数允许风速（m/s）温度/℃湿度/%182022242640～6040～6040～6040～6040～600.20.250.30.40.5表2工作场所允许风速16第二节人体的热交换与平衡三、微气候环境对人体影响的综合评价——不舒适指数、有效温度、三球温度指数1、不舒适指数——评价人体对温度、湿度环境的感受DI＝（td＋tw）×0.72＋40.6td为干球温度（℃）；tw为湿球温度（℃）。17第二节人体的热交换与平衡表3不同国家对不适指数的不适主诉率不适指数不适主诉率/%美国人日本人707579861050100难以忍受35367010018第二节人体的热交换与平衡2、有效温度（感觉温度）有效温度度量了在热辐射强度不高时，气温、湿度、气流速度对人体的综合作用而使人产生的主观温热感觉。①有效温度图②有效温度高时，人的判断力减退19第二节人体的热交换与平衡20第二节人体的热交换与平衡有效温度值热感觉生理学作用机体反应41～40很热强烈的热应力影响出汗和血液循环受到极大的热打击,危险妨碍心脏血管的血液循环35热30暖和以出汗方式进行正常的温度调节25舒适靠肌肉的血液循环来调节正常20凉快利用衣服加强显热散热调节作用正常15冷鼻子和手的血管收缩粘膜、皮肤干燥10很冷肌肉疼痛，妨碍表皮的血液循环表4有效温度对人体热感觉的影响21第二节人体的热交换与平衡3、三球温度指数（WBGT）——综合考虑了温度、湿度、热辐射和气流速度①在有太阳辐射时，WBGT=0.7WB+0.2GT+0.1DT②在室内或者没有太阳辐射的时，WBGT=0.7WB+0.3GT②三球温度指数阈值湿球黑球温度计22第二节人体的热交换与平衡表5允许接触高温的阈值/℃作业种类轻劳动中等劳动重劳动持续劳动75%劳动，25%休息50%劳动，50%休息25%劳动，75%休息3030.631.432.226.728.029.431.125.025.927.930.023第二节人体的热交换与平衡4、卡他度——度量环境对人体散热强度的影响卡他度是指被加热到36.5℃时的卡他温度计的液球，在单位时间、单位面积上所散发的热量。①H=F/TH-卡他度（mcal/cm2•s）；F-卡他计常数；T：由38℃降至35℃所经过的时间（s）②干卡他度、湿卡他度24第三节微气候环境对人的影响一、高温作业环境对人的影响高温作业时人体可出现一系列生理性改变，主要为体温调节、水盐代谢、循环系统、消化系统、神经系统、泌尿系统等方面的改变。表现为：脉搏加快，体温升高、头晕、头痛、恶心、极度疲劳等症状。中暑是高温环境下发生的急性疾病，按发病机理可分为热射病、日射病、热衰竭和热痉挛。根据症状将中暑分为先兆中暑、轻症中暑和重症中暑三种。25第三节微气候环境对人的影响一、高温作业环境对人的影响1、高温作业环境的定义及其分类①定义：84kJ/（m2·h）②分类：A、高温、强热辐射作业B、高温、高湿作业C、夏季露天作业26第三节微气候环境对人的影响2、高温作业环境条件下人体的生理特征①热应激效应②急性中暑或热疲劳（热衰竭）③热疲劳的决定因素——“核心”温度≥38℃核心温度（直肠温度）＝人脑/肝脏温度＝口腔温度＋0.4℃＝37+0.0019作业负荷27第三节微气候环境对人的影响3、高温作业环境对人的生理影响（1）对消化系统具有抑制作用（2）对中枢神经系统具有抑制作用（3）导致水分和盐分大量丧失（4）高温及噪声联合作用损伤人的听力28第三节微气候环境对人的影响4、高温作业环境对工作效率、事故的影响（1）高温作业环境条件下不仅引起人体不适，影响身体健康，而且还使生产效率降低。（2）脑力劳动对温度的反应更敏感。（3）事故发生率与温度有关。29第三节微气候环境对人的影响二、低温环境条件对人的影响在低温环境下工作时间过长，超过人体适应能力，体温调节能力发生障碍，则体温下降，从而影响机体功能，可能出现神经兴奋与传导能力减弱，出现痛觉迟钝和嗜睡状态。长时间低温作业可导致循环血量、白细胞和血小板减少，而引起凝血时间延长，出现协调功能降低。低温作业还可引起人体全身和局部过冷。全身过冷会出现皮肤苍白、脉搏呼吸减弱、血压下降。局部过冷最常见的是手、足、耳及面颊等外露部位发生冻伤，严重的可导致肢体坏死。工作地点平均气温等于或低于5℃的作业称为低温作业。30第三节微气候环境对人的影响二、低温环境条件对人的影响1、低温环境下人的生理反应①冷应激效应②人体对低温的适应能力远低于热适应能力31第三节微气候环境对人的影响2、低温环境对人体的影响——取决于温度，湿度、气流速度（1）低温环境条件下，首先影响人体四肢的灵活性，最常见的是肢体麻木。特别是影响手的精细运动灵巧度和双手的协调动作。（2）手的操作效率和手部皮肤温度及手温有密切关系。32第三节微气候环境对人的影响低温持续时间/min实验环境温度15℃~16℃12℃~13℃7℃~8℃015.1212.3111.781014.7711.169.972014.819.898.533014.679.477.254014.939.527.185014.899.417.85表9不同低温环境不同持续时间段每分钟平均操作次数单位：次/min33第三节微气候环境对人的影响每分钟操作次数实验时间/min123456789102012.4014.2516.3718.2120.5420.6219.6419.7820.0120.623020.1323.4226.2127.3227.3727.4227.4727.5027.4326.58表10不同操作次数及实验时间下操作错误率单位（%）34第三节微气候环境对人的影响三、衣着的温度效应1、保温力、保温功效保温力：服装具有的保温值或总热阻。保温功效：服装在特定条件下的保温力，或条件改变后保温力提高或抵御降低的能力(或效力)。35第三节微气候环境对人的影响2、热阻（单位：克罗）1clo定义：一个静坐者在21℃空气温度、空气流速不超过0.05m/s，相对湿度不超过50%的环境中感到舒适所需要的服装热阻。3、着衣指数着衣指数：表示为了使人的体表温度保持恒定或使人体保持舒适状态所需的衣服的厚度，其单位也为clo。1clo热阻的衣服相当于1件西服，4clo热阻的衣服相当于1件不太厚的棉衣。着衣指数共分为10级。36第三节微气候环境对人的影响表11着衣指数的级别划分表等级指数范围/Clo对策建议-2≤-0.3夏装：着浅色轻薄透气的短装，须使用空调降温-1-0.3～0.0夏装：着浅色轻薄透气的短装，可使用风扇或空调调节00.0～0.5夏装：着短装如短袖上衣、短裤、短裙、短袖薄T恤，可使用风扇调节10.5～1.0夏装：如衬衣、T恤、裙装；或春秋装如西服或夹克，内着薄衬衣21.0～1.5春秋装：如西服、夹克内着衬衣31.5～2.3春秋装：如西服、夹克、夹衣、外套，内着针织长袖衫或衬衣加毛衣42.3～3.0早春/晚秋装：如毛衣、外套、西服、夹克、夹衣，内着棉毛衫或羊毛衫53.0～3.5初冬装：如厚外套、大衣、皮夹克，内着毛衣加棉毛衫63.5～4.5冬装：如棉衣、厚大衣、皮夹克、内着毛衣加棉毛衫74.5冬装：如厚棉衣、呢大衣、皮夹克、皮褛，内着毛衣加棉毛衫37第四节改善微气候环境的措施一、高温作业环境的改善1、生产工艺和技术措施（1）合理设计生产工艺过程（2）屏蔽热源（3）降低湿度（4）增加气流速度38第四节改善微气候环境的措施2、保健措施（1）合理供给饮料和补充营养（2）合理使用劳保用品（3）进行职工适应性检查3、生产组织措施（1）合理安排作业负荷（放慢作业速度或增加休息次数）（2）合理安排休息场所（3）职业适应39第四节改善微气候环境的措施三、低温作业环境的改善（1）做好采暖和保暖措施（2）提高作业负荷（3）个体保护（4）采用热辐射取暖