第三章微气候环境

第三章微气候环境

第三章

1、简述微气候的构成要素及其相互关系。

答:微气候是指生产、生活过程中现场所处的局部环境中的气候状况，包括下列4个最重要的参数:空气气温、空气湿度、气流速度(风速)、热辐射条件。有的参考文献还增加一个参数:周围表面温度。

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、湿度、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。我们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，称之为微气候指标，其中重要的组合有: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、气流速度和相对湿度;空气温度和相对湿度。

2、简述人体基本热平衡方程式。

答:人体单位时间向外散发的热量，取决于人体外表面与周围环境的四种热交换方式，即辐射热交换、对流热交换、蒸发热交换和传导热交换。

人体的热平衡方程为:Qs , Qm , W ? Qc ? Qr , Qe ? Qk 式中，Qs-人体的热积蓄或热债变化率(J/m2 ?h);

W -人体为维持生理活动及肌肉活动所做的功(J/m2 ?h);

Qm-人体的新陈代谢产热率(J/m2 ? h);

Qc-为人体外表面与周围环境的对流换热率(J/m2 ? h);

Qr-人体外表面向周围环境的传导换热率(J/m2 ? h);

Qk-人体外表面向周围环境的辐射热传递率(J/m2 ? h);

Qe-人体汗液蒸发和呼出水蒸气的蒸发热传递率(J/m2 ? h);“，”表示人体得热，“,”表示人体散热。

人体的热平衡是动态的，当Qs = 0时，人处于热平衡状态，此时，人体皮肤温度在36.5?左右，人感到舒适;当Qs > 0时，人感到热;当Qs < 0时，人感到冷。 3、人对微气候条件的主观感受有哪些?如何评价,

答:人体对微气候环境的主观感觉，即心理上是否感到满意、舒适，是进行微

气候环境评价的重要指标之一。一般认为，“舒适”有两种含义，一种是指人主观感到的舒适;另一种是指人体生理上的适宜度。比较常用的是以人的主观感觉作为标准的舒适度，它往往会影响到工作效率。其中包括，1. 舒适温度: 所谓舒适温度是指某一温度范围而言。生理学上常用的规定是: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。按照这一标准测定的温度一般是21?? 3?。2. 舒适湿度:舒适的湿度一般为40,~ 60,。不同的空气湿度下，人的感觉不同，特别是在高温、高湿的空气下对人的感觉和工作效率的消极影响极大。3. 舒适的风速:在工作人数不多的房间里，空气的最佳速度为0.3 m/s;而在拥挤的房间里为0.4 m/s。室内温度和湿度很高时，空气流速最好是l~2 m/s。评价微气候环境的四种方法分别是:

1、不舒适指数

以人体对温度和湿度的感觉为例，舒伯特和希尔经过大量研究证明，最合适的湿度(H，%)与气温(t， ?)的关系为:H = 188,7.2t 12.2?,t,26? ) 针对这个情况，J(E(Bosen提出了一个不舒适指数DI(Discomfort index)来综合表征人体对温度湿度环境的感觉。

DI,(td ，tw)× 0.72，40.6

式中，td为干球温度(?);tw为湿球温度(?)。

2.有效温度(感觉温度)

有效温度是指根据人体在微气候环境下，具有同等主诉温热感觉的最低气流速度和气温的等效温标。它是根据人的主诉温度感受所制订的经验性温度指标。

前人(C(P(Yaglou)以干球温度、湿球温度、气流温度为参数，进行了大量实验，绘制成有效温度图。只要测出干球温度、湿球温度和气流速度，就可以求出有效温度。 3. 三球温度指数(WBGT)

三球温度指数也称为湿球黑球温度(wet bulb globe temperature index，WBGT)，是综合考虑了干球温度、相对湿度、平均辐射温度和风速等4个环境因素的综合温标，也是综合评价人体接触作业环境热负荷的一个基本参量。

这里热负荷(heat stress)是指人体在热环境中作业时的受热程度，取决于体力劳动的产热量和环境与人体间热交换的特性。

WBGT指数计算要考虑不同的气候条件。

室内外无太阳辐射时，采用自然湿球温度(WB)和黑球温度(GT)计算，

室外有太阳辐射时要把干球温度(DT)考虑进去。其计算公式如下:

室内外无太阳辐射时(室内、阴天或夜间)

WBGT=0.7WB+0.3GT

室外有太阳辐射时

WBGT=0.7WB+0.2GT+0.1DT 该法的特征是不用直接测量气流速度(其值已在自然湿球温度上反映了)。应该注意的是，在WBGT相同，但辐射热、湿度和空气流速不同时，人的生理反应不同。

当湿度很高、空气流速很低时，使用WBGT方法较差。

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 30

30.6

31.4

32.2 26.7

28.0

29.4

31.1 25.0

25.9

27.9

30.0

表1 允许接触高温的阈值/ ?

该表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阈值，该种方法比较直观，应用起来比较方便。

目前，我国也制定了运用WBGT指数对作业人员热负荷进行评价的标准(GB,T 17244—1998)。该标准由中国国家技术监督局于1998年3月10日批准、1998年10月1日正式实施。该标准以工人8小时工作日平均能量代谢率(单位:kJ,min?m2)为基础进行劳动强度的等级划分，然后给出了不同劳动强度下，人体各种感觉状态(好，中、差、很差)的WBGT指数值。具体请参阅标准。

WBGT指数评价标准

注:表中“好”级的WBGT指数值是以最高肛温不超过38?为限。

4.卡他度

卡他度是指由被加热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，

单位为mcal/cm2?s。