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/cm2min） 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 Qk,1、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：人主观感到的舒适； 人体生理上的适宜度。 1、舒适的温度 21 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） 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,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 舒适的湿度一般为4060。 H = 1887.2t（12.2t26） 3. 舒适的风速,15,第二节 人体的热交换与平衡,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） 0.7240.6 td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,18,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。 有效温度图 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,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 在有太阳辐射时， WBGT=0.7WB+0.2GT+0.1DT 在室内或者没有太阳辐射的时， WBGT=0.7WB+0.3GT 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/ ,23,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。 H = F/T H-卡他度（mcal/cm2s）； F-卡他计常数； T：由38降至35所经过的时间（s） 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 定义： 84kJ/（m2h） 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 热应激效应 急性中暑或热疲劳（热衰竭） 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 冷应激效应 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,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/min,33,第三节 微气候环境对人的影响,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,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,