第三章 微气候环境

3.2 人体的热交换与平衡
（3）人体对微气候环境的主观感受
① 舒适温度及其影响因素 舒适温度——人坐着休息，穿着薄衣服，无强迫热对 流。未经热习服的人感到的舒适温度。 （21℃ ±3℃） 影响因素——季节
——劳动条件 ——衣服 ——地域 ——性别、年龄
3.2 人体的热交换与平衡
② 舒适湿度：（40%～60%） ③ 舒适的风速：0.3m/s
3.3 微气候对人的影响
⑤ 高温对绩效的影响
——对体力工作的影响：在有效温度升至大约28℃ET时，并不 影响人的生产效率，温度再升高则降低效率；
——对运动神经绩效的影响：与工作类型有关，同时受警觉的 变化、意志和体温的影响；
——对安全行为的影响：工人的不安全行为与环境温度的关系 为“U”字型，在17－23℃WBGT之间，工人不安全行为比 例最小。
3.1 微气候要素及其相互关系
是直径为15.7mm的铜制球 形表面上图上黑颜色，球 内插一支水银温度计制成 的，其平均辐射系数为 0.95，测量范围为20120℃，精度为±1 ℃。
（5）微气候各要素之间的相互关系
在人类作业或起居环境中，气温、温度、热辐射和气流 速度对人体的影响是可以相互替代的。某一参数的变化对人 体的影响，可以由另一参数的相互变化所补偿。
空气的干湿程度，分为： 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百比。 测量——相对湿度可用通风干湿表或干湿球温度计测
量。干湿球温度计中，湿球温度计指示的温 度叫湿球温度，湿球温度略低于干球温度。
3.1 微气候要素及其相互关系
第三章 微气候环境
3.1 微气候要素及其相互关系 3.2 人体的热交换与平衡 3.3 微气候对人的影响 3.4 改善微气候环境的措施
3.1 微气候要素及其相互关系
微气候——指生产、生活过程中现场所处的局部环 境中的气候状况，包括四个重要指标： ——空气气温 ——空气湿度 ——气流速度 ——热辐射条件
人类自身具有适应气候条件的生理调节机制，调节的机制主要 是收缩或扩张机体深处和体表的血管、出汗和发抖。 人体通过新陈代谢过程将化学能转化为热能和机械能。新陈代 谢来的能量大约有70％转变成热量散发掉了，只有大约25％ 变成机械能。
(1)热交换方式
身体与环境间热交换方式有四种：
——传导：通过直接接触固体，液体来传递热量 ——对流：通过气体或液体来交换热量 ——辐射：通过物体间电磁辐射而转移热能 ——蒸发：物体形态转变过程中需要从人体吸收热量
3.3 微气候对人的影响
③ 高温作业环境对人体的生理影响
——对消化系统具有抑制作用； ——对中枢神经系统具有抑制作用； ——人的水分和盐分大量丧失； ——高温及噪声联合作用损伤人的听力。
④ 高温的适应性
——经常Fra Baidu bibliotek作于热环境中的人表现出对高温明显的适应性 ——出汗效率的提高 ——简短的日常暴露对维持适应性是必须的 ——暴露中不补充水分可能会延缓适应性的产生 ——人们对热适应的能力有很大的差异
（3）气流速度（风速） 气流速度——空气的流动速度（m/s）；主要是由
于冷热空气对流所致。并对人体散热速度产生直接影响， 是评价微气候条件的主要因素之一。
测量——热球微风仪（测量范围：0.05-1m/s）
3.1 微气候要素及其相互关系
（4）热辐射 热辐射——物体在绝对温度大于0K的辐射能量；它 是一种红外，不能加热气体，但能被周 围物体吸收而转变成热能，使物体升温 （二次辐射）。 人体也向外界辐射热量： 正辐射——周围物体向人体辐射热能使人体受热； 负辐射——人体向周围物体辐射热能。 热辐射强度——热辐射单位时间、单位面积上所辐 射出的热量（J/c㎡·min）。 测量——黑球温度计
（4）微气候环境的综合评价
① 不舒适指数——表征人体对温度湿度环境的感觉（DI） DI=(td＋tw)×0.72＋40.6
② 有效温度——根据人体在微气候环境下，具有同等主诉 温度感觉的最低气流速度和气温的等效温 标。（经验性温度指标）
③ 三球温度指数——湿球温度黑球温度（综合干球温度、 相对湿度、平均辐射温度和风速）
3.1 微气候要素及其相互关系
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。
其中重要的组合有： 空气温度—周围表面温度； 空气温度—周围表面温度—气流速度； 空气温度—周围表面温度—气流速度—相对湿度； 空气温度—气流速度—现对湿度； 空气温度—相对湿度。
3.2 人体的热交换与平衡
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。
（1）空气温度（气温）
空气的冷热程度叫气温。气温通常由干球温度计 （寒暑表）测定，称为干球温度。气温的标度分摄氏温 标（℃）和华氏温标（”F）。我国法定采用摄氏温标， 而美国则采用华氏温标。
3.1 微气候要素及其相互关系
（2）空气湿度
3.3 微气候对人的影响
案例
随着社会的不断发展，耐高温热防护服的舒 适性越来越得到了人们的重视。人体生理学、医 学、信息科学等相关领域的新技术会促进耐高温 热几防护服的智能化。在研究新型耐高温防护服 的时候，充分发挥新检测技术和数据处理相结合 的潜力，将催生舒适性更强、防护性更全面的耐 高温热防护服。
例如从汗水转变为水蒸气
3.2 人体的热交换与平衡
（2）热交换方程式
Qs = Qm－W ± Qc ± Qr－ Qe ± Qk
其中：Qs——人体的热积蓄或热债变化率； Qm——人体的新陈代谢产热率； W——人体为维持生理活动及肌肉活动所做的功； Qc——人体外表面与周围环境的对流换热率； Qr——人体外表面向周围环境的传导热率； Qe——人体汗液蒸发和呼出水蒸气的蒸发热传递率； Qk——人体外表面向周围环境的辐射热传递率。
④ 卡他度——由被加热到36.5的卡他温度计的液球，在单 位时间、单位面积散发的热量。
3.3 微气候对人的影响
（1）高温作业环境对人的影响
① 高温作业——将热源散热量大于84kJ/(㎡·h )的环境
——高温、强热辐射作业 ——高温、高湿作业 ——夏季露天作业
② 高温作业环境下人体的生理特征
——Q10效应 ——心血管反应：血管扩张，升高皮肤温度，心率增加 ——出汗：汗液蒸发散热，但是汗滴不散热 ——热病：热疹（痱子）、热痉挛 、热衰竭 、中暑等