第三章 微气候环境(简体版)

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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 ①定义： 84kJ/（m2·h） ②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
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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 ①热应激效应 ②急性中暑或热疲劳（热衰竭） ③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
td为干球温度（℃）；tw为湿球温度（℃）。
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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 不适指数 70 75 79 86 不适主诉率/ % 美国人 10 50 100 难以忍受 日本人 35 36 70 100
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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。
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30 25 20 15
热
暖和 舒适 凉快 冷
10
很冷
20
肌肉疼痛，妨碍表皮的血 液循环
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 ①在有太阳辐射时，
WBGT=0.7WB+0.2GT+0.1DT
② 在室内或者没有太阳辐射的时， WBGT=0.7WB+0.3GT ②三球温度指数阈值
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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。
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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。
①有效温度图
②有效温度高时，人的判断力减退
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第二节 人体的热交换与平衡
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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 有效温度值 热感觉 41～40 很热 生理学作用 机体反应
强烈的热应力影响出汗和 受到极大的热打击,危险 血液循环 妨碍心脏血管的血液循环 以出汗方式进行正常的温 度调节 靠肌肉的血液循环来调节 正常 利用衣服加强显热散热调 正常 节作用 鼻子和手的血管收缩 粘膜、皮肤干燥
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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
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。
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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。
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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。
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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：①人主观感到的舒适； ②人体生理上的适宜度。 1、舒适的温度 ①21℃± 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） ②影响舒适温度的因素 A、季节
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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
①舒适的湿度一般为40％～60％。 ② H = 188－7.2t（12.2℃＜t＜26℃） 3. 舒适的风速
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第二节 人体的热交换与平衡
表2 工作场所允许风速 室内温度湿度基数
温度/℃
18 20 22 24 26
湿度/%
第七章
微气候环境
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
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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？
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第一节 微气候要素及其相互关系
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第三Βιβλιοθήκη Baidu 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。
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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
实验环境温度 低温持续时间/min 0 10 20 30 40 50 15℃ ~ 16℃ 15.12 14.77 14.81 14.67 14.93 14.89
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单位：次/min
12℃ ~ 13℃ 12.31 11.16 9.89 9.47 9.52 9.41
第四节 改善微气候环境的措施
7 ℃ ~ 8℃ 11.78 9.97 8.53 7.25 7.18 7.85
第三节 微气候环境对人的影响
表10 每分钟 操作 次数
不同操作次数及实验时间下操作错误率 实验时间/min
单位（%）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
20
30
12.40 14.25 16.37 18.21 20.54 20.62 19.64 19.78 20.01 20.62
40～60 40～60 40～60 40～60 40～60
允许风速 （m/s） 0.2 0.25 0.3 0.4 0.5
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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）× 0.72＋40.6
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湿球黑球温度计
第二节 人体的热交换与平衡
表5 允许接触高温的阈值/ ℃
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
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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。
① H = F/T
H-卡他度（mcal/cm2•s）； F-卡他计常数； T：由38℃降至35℃所经过的时间（s） ② 干卡他度、湿卡他度
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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。
电子（热球）微风仪
手持式风向风速仪
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便携式风速仪
第一节 微气候要素及其相互关系
四、热辐射
36 冬装：如厚棉衣、呢大衣、皮夹克、皮褛，内着毛衣加棉毛衫
等 级
-2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7
指数范围 /Clo
≤-0.3
-0.3～0.0 夏装：着浅色轻薄透气的短装，可使用风扇或空调调节 0.0～0.5 0.5～1.0 1.0～1.5 1.5～2.3 2.3～3.0 3.0～3.5 3.5～4.5 >4.5
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。
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第一节 微气候要素及其相互关系
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（℉）
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。
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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。
B、劳动条件
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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
作业姿势 坐姿 坐姿 站姿 站姿 站姿 作业性质 脑力劳动 轻体力劳动 轻体力劳动 重体力劳动 很重体力劳动 工作举例 办公室、调度台 操纵，肖零件分类 车工、铣工 沉重零件安装 伐木 舒适温度/℃ 18～24 18～23 17～22 15～21 14～20
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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 ①冷应激效应 ②人体对低温的适应能力远低于 热适应能力
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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。
20.13 23.42 26.21 27.32 27.37 27.42 27.47 27.50 27.43 26.58
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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)。
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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 对策建议 夏装：着浅色轻薄透气的短装，须使用空调降温 夏装：着短装如短袖上衣、短裤、短裙、短袖薄T恤，可使用风扇调 节 夏装：如衬衣、T恤、裙装；或春秋装如西服或夹克，内着薄衬衣 春秋装：如西服、夹克内着衬衣 春秋装：如西服、夹克、夹衣、外套，内着针织长袖衫或衬衣加毛衣 早春/晚秋装：如毛衣、外套、西服、夹克、夹衣，内着棉毛衫或羊 毛衫 初冬装：如厚外套、大衣、皮夹克，内着毛衣加棉毛衫 冬装：如棉衣、厚大衣、皮夹克、内着毛衣加棉毛衫
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/cm2·min） 4、测量：黑球温度计
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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。
＝口腔温度＋0.4 ℃
＝ 37+0.0019作业负荷
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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
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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。