第三章 微氣候環(huán)境

第三章微氣候環(huán)境

3.2人體的熱交換與平衡

3.3微氣候?qū)θ说挠绊?/p>

3.1微氣候要素及其相互關(guān)系

3.4改善微氣候環(huán)境的措施3.1微氣候要素及其相互關(guān)系微氣候——指生產(chǎn)、生活過程中現(xiàn)場所處的局部環(huán)境中的氣候狀況，包括四個(gè)重要指標(biāo)：

——空氣氣溫——空氣濕度——?dú)饬魉俣取獰彷椛錀l件

微氣候環(huán)境直接影響人的情緒、疲勞程度、健康、舒適感覺和工作效率。（1）空氣溫度（氣溫）

空氣的冷熱程度叫氣溫。氣溫通常由干球溫度計(jì)（寒暑表）測定，稱為干球溫度。氣溫的標(biāo)度分?jǐn)z氏溫標(biāo)（℃）和華氏溫標(biāo)（”F）。我國法定采用攝氏溫標(biāo)，而美國則采用華氏溫標(biāo)。3.1微氣候要素及其相互關(guān)系（2）空氣濕度空氣的干濕程度，分為：

絕對濕度——每立方米（m3）空氣內(nèi)所含的水汽克數(shù)。

相對濕度——某氣溫、壓力條件下空氣的水汽壓強(qiáng)與相同溫度、壓力條件下飽和水汽壓強(qiáng)百比。

測量——相對濕度可用通風(fēng)干濕表或干濕球溫度計(jì)測量。干濕球溫度計(jì)中，濕球溫度計(jì)指示的溫度叫濕球溫度，濕球溫度略低于干球溫度。

3.1微氣候要素及其相互關(guān)系（3）氣流速度（風(fēng)速）

氣流速度——空氣的流動(dòng)速度（m/s）；主要是由于冷熱空氣對流所致。并對人體散熱速度產(chǎn)生直接影響，是評價(jià)微氣候條件的主要因素之一。

測量——熱球微風(fēng)儀（測量范圍：0.05-1m/s）

（4）熱輻射

熱輻射——物體在絕對溫度大于0K的輻射能量；它是一種紅外，不能加熱氣體，但能被周圍物體吸收而轉(zhuǎn)變成熱能，使物體升溫（二次輻射）。人體也向外界輻射熱量：

正輻射——周圍物體向人體輻射熱能使人體受熱；負(fù)輻射——人體向周圍物體輻射熱能。

熱輻射強(qiáng)度——熱輻射單位時(shí)間、單位面積上所輻射出的熱量（J/c㎡·min）。測量——黑球溫度計(jì)3.1微氣候要素及其相互關(guān)系3.1微氣候要素及其相互關(guān)系（5）微氣候各要素之間的相互關(guān)系

在人類作業(yè)或起居環(huán)境中，氣溫、溫度、熱輻射和氣流速度對人體的影響是可以相互替代的。某一參數(shù)的變化對人體的影響，可以由另一參數(shù)的相互變化所補(bǔ)償。

是直徑為15.7mm的銅制球形表面上圖上黑顏色，球內(nèi)插一支水銀溫度計(jì)制成的，其平均輻射系數(shù)為0.95，測量范圍為20-120℃，精度為±1℃。微氣候指標(biāo)——把微氣候參數(shù)以及對冷熱感覺有顯著影響的微氣候參數(shù)的各種組合的綜合指標(biāo)。其中重要的組合有：

空氣溫度—周圍表面溫度；空氣溫度—周圍表面溫度—?dú)饬魉俣?；空氣溫度—周圍表面溫度—?dú)饬魉俣取鄬穸?；空氣溫度—?dú)饬魉俣取F(xiàn)對濕度；空氣溫度—相對濕度。

3.1微氣候要素及其相互關(guān)系3.2人體的熱交換與平衡人類自身具有適應(yīng)氣候條件的生理調(diào)節(jié)機(jī)制，調(diào)節(jié)的機(jī)制主要是收縮或擴(kuò)張機(jī)體深處和體表的血管、出汗和發(fā)抖。人體通過新陳代謝過程將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能和機(jī)械能。新陳代謝來的能量大約有70％轉(zhuǎn)變成熱量散發(fā)掉了，只有大約25％變成機(jī)械能。(1)熱交換方式

身體與環(huán)境間熱交換方式有四種：——傳導(dǎo)：通過直接接觸固體，液體來傳遞熱量——對流：通過氣體或液體來交換熱量——輻射：通過物體間電磁輻射而轉(zhuǎn)移熱能——蒸發(fā)：物體形態(tài)轉(zhuǎn)變過程中需要從人體吸收熱量例如從汗水轉(zhuǎn)變?yōu)樗魵?/p>

3.2人體的熱交換與平衡（2）熱交換方程式

Qs=Qm－W±Qc±Qr－Qe±Qk其中：Qs——人體的熱積蓄或熱債變化率；

Qm——人體的新陳代謝產(chǎn)熱率；

W——人體為維持生理活動(dòng)及肌肉活動(dòng)所做的功；

Qc——人體外表面與周圍環(huán)境的對流換熱率；

Qr——人體外表面向周圍環(huán)境的傳導(dǎo)熱率；

Qe——人體汗液蒸發(fā)和呼出水蒸氣的蒸發(fā)熱傳遞率；

Qk——人體外表面向周圍環(huán)境的輻射熱傳遞率。3.2人體的熱交換與平衡（3）人體對微氣候環(huán)境的主觀感受①舒適溫度及其影響因素舒適溫度——人坐著休息，穿著薄衣服，無強(qiáng)迫熱對流。未經(jīng)熱習(xí)服的人感到的舒適溫度。（21℃

±3℃）

影響因素——季節(jié)——?jiǎng)趧?dòng)條件——衣服——地域——性別、年齡3.2人體的熱交換與平衡②舒適濕度：（40%～60%）③舒適的風(fēng)速：0.3m/s（4）微氣候環(huán)境的綜合評價(jià)①不舒適指數(shù)——表征人體對溫度濕度環(huán)境的感覺（DI）

DI=(td＋tw)×0.72＋40.6②有效溫度——根據(jù)人體在微氣候環(huán)境下，具有同等主訴溫度感覺的最低氣流速度和氣溫的等效溫標(biāo)。（經(jīng)驗(yàn)性溫度指標(biāo)）③三球溫度指數(shù)——濕球溫度黑球溫度（綜合干球溫度、相對濕度、平均輻射溫度和風(fēng)速）④卡他度——由被加熱到36.5的卡他溫度計(jì)的液球，在單位時(shí)間、單位面積散發(fā)的熱量。3.3微氣候?qū)θ说挠绊懀?）高溫作業(yè)環(huán)境對人的影響①高溫作業(yè)——將熱源散熱量大于84kJ/(㎡·h

)的環(huán)境

——高溫、強(qiáng)熱輻射作業(yè)——高溫、高濕作業(yè)——夏季露天作業(yè)②高溫作業(yè)環(huán)境下人體的生理特征

——Q10效應(yīng)——心血管反應(yīng)：血管擴(kuò)張，升高皮膚溫度，心率增加——出汗：汗液蒸發(fā)散熱，但是汗滴不散熱——熱?。簾嵴睿蜃樱?、熱痙攣、熱衰竭、中暑等③高溫作業(yè)環(huán)境對人體的生理影響

——對消化系統(tǒng)具有抑制作用；——對中樞神經(jīng)系統(tǒng)具有抑制作用；——人的水分和鹽分大量喪失；——高溫及噪聲聯(lián)合作用損傷人的聽力。④高溫的適應(yīng)性——經(jīng)常工作于熱環(huán)境中的人表現(xiàn)出對高溫明顯的適應(yīng)性——出汗效率的提高——簡短的日常暴露對維持適應(yīng)性是必須的——暴露中不補(bǔ)充水分可能會(huì)延緩適應(yīng)性的產(chǎn)生——人們對熱適應(yīng)的能力有很大的差異3.3微氣候?qū)θ说挠绊憿莞邷貙冃У挠绊?/p>

——對體力工作的影響：在有效溫度升至大約28℃ET時(shí)，并不影響人的生產(chǎn)效率，溫度再升高則降低效率；——對運(yùn)動(dòng)神經(jīng)績效的影響：與工作類型有關(guān)，同時(shí)受警覺的變化、意志和體溫的影響；——對安全行為的影響：工人的不安全行為與環(huán)境溫度的關(guān)系為“U”字型，在17－23℃WBGT之間，工人不安全行為比例最小。

3.3微氣候?qū)θ说挠绊?.3微氣候?qū)θ说挠绊懓咐壳?，國?nèi)工業(yè)生產(chǎn)中的爆作、火災(zāi)、劇毒化學(xué)物泄漏等穴難性事故頻發(fā)；恐怖分子利用爆炸、生化毒劑襲擊等各種手段危害公眾安全的威脅增加。消防隊(duì)員等應(yīng)急救險(xiǎn)人員是人民生命財(cái)產(chǎn)的守護(hù)神，保障應(yīng)急救援人員的人身安危成為救援的前提，設(shè)計(jì)開發(fā)耐高溫防護(hù)服、消防服等防護(hù)服裝，提高應(yīng)急救援防護(hù)服的防護(hù)水平就成為關(guān)鍵。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，耐高溫?zé)岱雷o(hù)服的舒適性越來越得到了人們的重視。人體生理學(xué)、醫(yī)學(xué)、信息科學(xué)等相關(guān)領(lǐng)域的新技術(shù)會(huì)促進(jìn)耐高溫?zé)釒追雷o(hù)服的智能化。在研究新型耐高溫防護(hù)服的時(shí)候，充分發(fā)揮新檢測技術(shù)和數(shù)據(jù)處理相結(jié)合的潛力，將催生舒適性更強(qiáng)、防護(hù)性更全面的耐高溫?zé)岱雷o(hù)服。3.3微氣候?qū)θ说挠绊懀?）低溫環(huán)境條件對人的影響

低溫對健康危害的嚴(yán)重性比高溫小。雖然低溫也會(huì)使人死亡，當(dāng)體內(nèi)溫度降至28℃以下時(shí)，會(huì)危及生命，但很少發(fā)生。

①低溫環(huán)境下人的生理反應(yīng)

溫可引起體溫過低，通常表現(xiàn)為體溫低于35℃。最初階段表現(xiàn)為不辨方向，冷淡，幻覺或興奮。當(dāng)體溫進(jìn)一步降低時(shí)，人可能昏迷，甚至死亡。在極端的低溫下，身體的新陳代謝速率變慢，身體需要更少的氧氣。

低溫對生理的影響主要有兩種：血管收縮寒顫3.3微氣候?qū)θ说挠绊憿诘蜏貙冃У挠绊?/p>

——體力勞動(dòng)：身體核心溫度每降低1℃，最大作業(yè)量將下降4－6%；——觸覺靈敏度：靈敏度下降；——手工任務(wù)績效：不損害績效的下限為以平均手部皮膚溫度計(jì)為13－18℃；——跟蹤任務(wù)的績效：周圍溫度為4－13℃時(shí)跟蹤任務(wù)受到寒冷的顯著影響；——反應(yīng)時(shí)間：影響不大，但確實(shí)存在不利影響；——腦力活動(dòng)：低溫對腦力勞動(dòng)的影響的證據(jù)不明確。3.3微氣候?qū)θ说挠绊慤SB供電的防寒手套

IT人士和經(jīng)常與電腦打交道的人看到這個(gè)肯定會(huì)一下子叫出來，好主意??！要知道在冬天敲鍵盤是多么痛苦的事，有了這個(gè)USB加熱手套，再配上兩種溫度調(diào)節(jié)，讓你在冬天里也能夠輕松應(yīng)付繁重工作。3.4改善微氣候環(huán)境的措施（1）高溫作業(yè)環(huán)境的改善①生產(chǎn)工藝和技術(shù)措施