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1、1、 微气候要素及其相互关系2、 人体的热交换与平衡3、 微气候对人的影响4、 改善微气候环境的措施,主要内容,第三章 微气候环境,1、微气候定义,2、 主要参数空气温度（干球温度）空气湿度（绝对湿度、相对湿度）气流速度热辐射,3.1 微气候要素及其相互关系,微气候是指工作生活场所所处的局部气候条件。,空气湿度 绝对湿度:每立方米（m3）空气内所含的水汽克数。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70%以上称为高气湿，低于30%称为低气湿。,3.1 微气候要素及其相互关系,便携式温湿度计1,便携式温湿度计2,图1 温度与湿度测量仪,气
2、流速度 定义：空气流动的速度。 热辐射 物体在绝对温度大于0 K时的辐射能量。用黑球温度测量仪 测量。,3.1 微气候要素及其相互关系,图2 风速仪与黑球测量仪,微气候要素之间对人体的影响是可以相互替代的。 微气候要素之间对人体的影响由各要素之间相互作用 产生的。 微气候指标：把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。,3、微气候要素之间的关系,3.1 微气候要素及其相互关系,空气温度和周围表面温度 空气温度、周围表面温度和气流速度 空气温度、周围表面温度、气流速度和相对湿度 空气温度和相对湿度,一、人体的基本热平衡方程式,QsQmWQcQrQeQk其中： Qs是
3、人体的热积蓄变化率；Qm是人体新陈代谢的产热率；W是人体维持生理及肌肉活动所做功；Qc是人体表面与周围环境的对流热换率；Qr是人体表面与周围环境的传导换热率；Qe是人体汗液和呼出的水汽的蒸发热传递率Qk是人体向周围环境的辐射热传递率。,3.2 人体的热交换与平衡,人体的对流热取决于：风速、皮肤表面积、对流传热系数、服装的热阻值、气温及皮肤温度。 人体的传导换热取决于：皮肤与环境的温差、接触物体的面积及其导热系数。 人体蒸发热取决于：皮肤表面积、服装的热阻值、蒸发散热系数及相对湿度。 人体的辐射热取决于：热辐射强度、面积、服装的热阻,3.2 人体的热交换与平衡,人体对微气候环境的主观感受，表现为
4、心理上是否满意、舒适（舒适度），是进行微气候环境评价的重要指标。 （1）舒适温度及其影响因素舒适温度人体感觉舒适的温度，一般21 3 舒适温度的影响因素：季节，劳动条件，衣服，地域，性别，年龄等。,二、人体对微气候环境的主观感受,3.2 人体的热交换与平衡,3.2 人体的热交换与平衡,表3-1 不同劳动条件下的舒适温度指标,（2）舒适湿度人体感觉舒适的湿度，一般40 60 。（3）舒适风速工作人数不多的房间：0.3m/s。拥挤的房间： 0.4m/s。室内温度和湿度很高的房间： 12m/s。参考我国采暖通风和空调设计规范（GB50019-2003）,3.2 人体的热交换与平衡,三、微气候环境的综
5、合评价,（1）不舒适指数 不舒适指数以人体对温度和湿度的感觉为例。最合适的湿度与温度的关系。H=188-7.2t （12.2t26 ） 不舒适指数DI(discomfort index)DI=(td+tw)0.72+40.6 其中： td干球温度tw湿球温度,3.2 人体的热交换与平衡,DI值一般70左右为人感觉舒适。表3-3 所示为美国人和日本人 对不同的不舒适指数的不适主诉率。,（2）有效温度（感觉温度） 有效温度是综合反映人体对气温、 湿度、气流和热辐射的感觉。 以干球温度、湿球温度和气流 速度为参数，绘制成有效温度图， 如图。,3.2 人体的热交换与平衡,图3 轻劳动时有效温度图,有效
6、温度（感觉温度）大于35度时表现为很热。 2025度表现为舒适。 15度以下表现为冷。,有效温度对人感觉及 工作效率具有较大的 影响如图。,3.2 人体的热交换与平衡,人体对微气候的主观感受，还与作业种类有关。,图4 操作误差与有效温度,（3）三球温度指数（WBGT） 综合考虑干球、相对湿度、平均辐射温度和风速等4个环境的综合温标，采用自然湿球温度（WB）和黑球温度（GT）计算，同时考虑太阳辐射时的干球温度DT。室外无太阳辐射：WBGT=0.7WB+0.3GT室外有太阳辐射：WBGT=0.7WB+0.2GT+0.1DT,3.2 人体的热交换与平衡,特点： 该法的特征是不用直接测量气流速度。 该
7、种方法比较直观，应用起来比较方便。 当湿度很高、空气流速很低时，使用WBGT方法较差。,表3-6为美国工业卫生委员会推荐的各种不同的劳动休息制度 的三球温度指数允许接触的阈值。,3.2 人体的热交换与平衡,我国WBGT指数对作业人员热负荷评价标准（GB/T17244-1998）见表,一、高温作业对人的影响 1、高温作业环境的定义及分类 定义：热源散热量大于84kJ/(m2.h)的环境。 分类：高温、强辐射作业；高温、高湿作业；夏季露天作业。,3.3 微气候对人的影响,2、高温作业环境下人体的生理特征呼吸、出汗；脉搏加速，全身倦怠。,3.3 微气候对人的影响,2、高温作业环境对人体的生理影响 对
8、消化系统有抑制作用； 对中枢神经系统具有抑制作用； 人的水份和盐分大量丧失； 高温和噪音联合使听力损伤。,3.3 微气候对人的影响,3、高温作业环境对工作效率、事故的影响 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。随着温度提高和气流速度降低，作业效率明显降低。,事故发生率与温度有关，据研究，意外事故率最低的温度为20左右；温度高于28或降到10以下时，意外事故增加30,图5 工作效率与温度、风速关系,二、低温环境条件对人的影响 1、影响人体的四肢的灵活性； 2、精细运动的灵巧度和双手协调动作。,3.3 微气候对人的影响,对防空兵某型高炮作业者在不同环境温度及持续时
9、间下装填 炮弹工作中进行精细作业的平均操作次数。,3.3 微气候对人的影响,表3-11不同操作次数及实验时间下操作错误率/ %,3.4 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。,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）职工适应性检查；3、生产组织措施（1）降低作业速度或增加休息次数；（2）合理安排休息场所； （3）职工适应。,3.4 改善微气候环境的措施,3.4 改善微气候环境的措施,二、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。,表3-3 不同国家对不适指数的不适主诉率,我国的 WBGT指数评价标准,
