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1、第三章第三章 微气候环境微气候环境本章基本要求本章基本要求n了解微气候环境的构成要素，各要素测定方法，微气了解微气候环境的构成要素，各要素测定方法，微气候环境对人的影响的综合性。候环境对人的影响的综合性。n通过人体热平衡方程式掌握人体与外界热交换方式，通过人体热平衡方程式掌握人体与外界热交换方式，各种热交换的影响因素，为维持人体热平衡提供改进各种热交换的影响因素，为维持人体热平衡提供改进方向。方向。n了解人对微气候环境的主观感受，掌握微气候环境的了解人对微气候环境的主观感受，掌握微气候环境的评价方法。评价方法。n掌握特殊环境（高温和低温）对人的影响，及微气候掌握特殊环境（高温和低温）对人的影响
2、，及微气候环境改进措施。环境改进措施。本章主要内容本章主要内容n微气候要素及其相互关系微气候要素及其相互关系n人体的热交换与平衡人体的热交换与平衡n微气候环境对人的影响微气候环境对人的影响n改善微气候环境的措施改善微气候环境的措施第一节第一节 微气候要素及其相互关系微气候要素及其相互关系n微气候是指生产、生活过程中现场所处的局部环境微气候是指生产、生活过程中现场所处的局部环境中的气候状况，包括下列中的气候状况，包括下列4 4个最重要的参数：个最重要的参数：空气温度空气温度 空气湿度空气湿度 气流速度（风速）气流速度（风速）热辐射热辐射n微气候环境直接影响人的情绪、疲劳程度、健康、微气候环境直接
3、影响人的情绪、疲劳程度、健康、舒适感觉和工作效率。舒适感觉和工作效率。一、空气温度（气温）一、空气温度（气温）n气温：空气的冷热程度。气温：空气的冷热程度。人们生产或生活所处局部环境的气温除受大气温人们生产或生活所处局部环境的气温除受大气温度影响外，还受现场设备、产品、加工零件和原材料度影响外，还受现场设备、产品、加工零件和原材料等冷热源和人体散热的影响。等冷热源和人体散热的影响。n气温通常由干球温度计（寒暑表）测定，称为干球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（度。气温的标度分摄氏温标（）和华氏温标（）和华氏温标（）。）。两种温标的换算关系为：两种温标的换
4、算关系为：（3-1）（3-2）二、空气湿度二、空气湿度n湿度：空气的干湿程度，分为绝对湿度和相对湿度。湿度：空气的干湿程度，分为绝对湿度和相对湿度。(1)(1)绝对湿度绝对湿度:每立方米（每立方米（m m3 3）空气）空气内所含的水汽克数。内所含的水汽克数。(2)(2)相对湿度相对湿度:某气温、压力条件下空气的水汽压强与某气温、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。相同温度、压力条件下饱和水汽压强的百分比。n生产与生活环境场所的湿度常用相对湿度表示。相对湿生产与生活环境场所的湿度常用相对湿度表示。相对湿度在度在70%70%以上称为高气湿，低于以上称为高气湿，低于3
5、0%30%称为低气湿。称为低气湿。n相对湿度可用通风干湿表或干湿球温度计测量。干湿球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，干球温温度计中，湿球温度计指示的温度叫湿球温度，干球温度计指示的温度叫干球温度，根据湿球温度和干球温度度计指示的温度叫干球温度，根据湿球温度和干球温度找出相对湿度。找出相对湿度。二、空气湿度二、空气湿度便携式温湿便携式温湿度计度计1便携式温湿便携式温湿度计度计2图图3-1便携式温湿度计便携式温湿度计 单片机的广泛应用和半导体存储器件单片机的广泛应用和半导体存储器件技术的发展促进了智能湿度测量技术的发展。技术的发展促进了智能
6、湿度测量技术的发展。几种基于半导体温度、湿度传感器，微型计几种基于半导体温度、湿度传感器，微型计算机完成计算，半导体记忆器件存储数据的算机完成计算，半导体记忆器件存储数据的便携式实时测量系统已得到广泛使用。如便便携式实时测量系统已得到广泛使用。如便携式温湿度计（见图携式温湿度计（见图3-13-1）、智能湿度测量）、智能湿度测量仪和单片微机测湿系统。它们都无须人工干仪和单片微机测湿系统。它们都无须人工干预，实时性强，可以处理较多的数据；有的预，实时性强，可以处理较多的数据；有的还可配多种探头以适应不同测量要求，实现还可配多种探头以适应不同测量要求，实现在线数据记录、图形记录等；同时，配备报在线数
7、据记录、图形记录等；同时，配备报警功能以视觉、听觉、电子邮件形式发出报警功能以视觉、听觉、电子邮件形式发出报警信号。警信号。三、气流速度（风速）三、气流速度（风速）n气流速度：空气的流动速度气流速度：空气的流动速度（m/s）。n人类作业或生活起居场所中的气流速度除风力影响外，人类作业或生活起居场所中的气流速度除风力影响外，主要是由于冷热空气对流所致。冷热温差越大，产生主要是由于冷热空气对流所致。冷热温差越大，产生的气流也越大。的气流也越大。n气流速度的大小对人体散热速度产生直接影响，因此气流速度的大小对人体散热速度产生直接影响，因此它是评价微气候条件的主要因素之一。它是评价微气候条件的主要因素
8、之一。三、气流速度（风速）三、气流速度（风速）n测定室内气流速度一般用热球微风仪，这是一种测量测定室内气流速度一般用热球微风仪，这是一种测量低风速（测量范围：低风速（测量范围：0.050.051m/s1m/s）的仪器。如图）的仪器。如图3-23-2、图图3-33-3、图、图3-43-4所示。所示。图图3-4便携式风速仪便携式风速仪图图3-2 电子（热球）微风仪电子（热球）微风仪 图图3-3 手持式风向风速仪手持式风向风速仪 四、热辐射四、热辐射n热辐射：物体在绝对温度大于热辐射：物体在绝对温度大于0K0K时的辐射能量。热辐时的辐射能量。热辐射是一种红外线，它不能加热气体，但能被周围物体射是一种
9、红外线，它不能加热气体，但能被周围物体所吸收而转变成热能，从而使物体升温，成为二次辐所吸收而转变成热能，从而使物体升温，成为二次辐射源。射源。n人体也向外界辐射热量。当周围物体表面温度超过人人体也向外界辐射热量。当周围物体表面温度超过人体表面温度时，周围物体向人体辐射热能使人体受热，体表面温度时，周围物体向人体辐射热能使人体受热，称为正辐射；反之，称为负辐射。称为正辐射；反之，称为负辐射。n热辐射强度：热辐射体单位时间、单位面积上所辐射热辐射强度：热辐射体单位时间、单位面积上所辐射出的热量出的热量（J/cm2min）。四、热辐射四、热辐射n 测量热辐射可用黑球温度计。测量热辐射可用黑球温度计。
10、黑球温度计是一种球形温度计，黑球温度计是一种球形温度计，如图如图3-53-5所示。它是在直径为所示。它是在直径为15.7mm15.7mm的铜制球形表面涂上黑颜色（为无光的铜制球形表面涂上黑颜色（为无光泽黑球），球内插一支水银温度计制泽黑球），球内插一支水银温度计制成。其平均辐射系数为成。其平均辐射系数为0.950.95，铜球越，铜球越薄越好。测量范围为薄越好。测量范围为2020120120，精，精度为度为11。打开热辐射源，黑球温。打开热辐射源，黑球温度上升，关闭热辐射源，黑球温度下度上升，关闭热辐射源，黑球温度下降，其差值为实际辐射温度。降，其差值为实际辐射温度。图图3-5 黑球温度计黑球温
11、度计五、微气候各要素之间的相互关系五、微气候各要素之间的相互关系n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。例如：在相同热辐射条件下，下面体的影响是可以相互替代的。例如：在相同热辐射条件下，下面三种不同环境中，人体具有相同的热环境感觉：三种不同环境中，人体具有相同的热环境感觉：气温气温17.7 17.7，相对湿度，相对湿度100%，风速，风速0m/sm/s；气温气温22.4 22.4，相对湿度，相对湿度70%，风速，风速0.5m/sm/s；气温气温25.0 25.0，相对湿度，相对湿度20%，风速，
12、风速2.5m/sm/s；n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；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。流速度和相对湿度；空气温度和相对湿度。第二节第二节 人体的热交换与平衡人体的热交换与平衡
13、n人体必须同周围环境之间处于相对稳定的热平衡，人人体必须同周围环境之间处于相对稳定的热平衡，人才能进行正常的生理行为活动，周围环境的温湿度对才能进行正常的生理行为活动，周围环境的温湿度对人体的皮肤温度和核心温度都有较大的影响。人体的皮肤温度和核心温度都有较大的影响。n人体可以看成是一个能够基本保持恒温（人体可以看成是一个能够基本保持恒温（36.536.5）的）的温度自动调节器。人体单位时间向外散发的热量，取温度自动调节器。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，即对决于人体外表面与周围环境的四种热交换方式，即对流、传导、辐射和蒸发。流、传导、辐射和蒸发。人体热交
14、换方式及其影响因素人体热交换方式及其影响因素n对流，一般指人体将热量传递给（温度较低的）空气，空气流动对流，一般指人体将热量传递给（温度较低的）空气，空气流动将热量带走。取决于气流速度、皮肤表面积、对流传热系数、服装将热量带走。取决于气流速度、皮肤表面积、对流传热系数、服装热阻值、气温及皮肤温度等。当气温达到热阻值、气温及皮肤温度等。当气温达到34.534.5以上，对流基本失以上，对流基本失效。效。n传导，当人体接触低于体温的物体时，热量向外传导。取决于皮传导，当人体接触低于体温的物体时，热量向外传导。取决于皮肤与环境（包括所接触的物体、空气等）的温差以及所接触物体的肤与环境（包括所接触的物体
15、、空气等）的温差以及所接触物体的面积大小及其导热系数。面积大小及其导热系数。n辐射，人体表面向外辐射出波长较长的红外线。取决于人体环境辐射，人体表面向外辐射出波长较长的红外线。取决于人体环境间的温度差、人体表面积、服装热阻值等。间的温度差、人体表面积、服装热阻值等。n蒸发，皮肤表面出汗和由肺部排出水分散热。取决于皮肤表面积、蒸发，皮肤表面出汗和由肺部排出水分散热。取决于皮肤表面积、服装热阻值、蒸发散热系数及相对湿度等。服装热阻值、蒸发散热系数及相对湿度等。几种散热方式的比例几种散热方式的比例n测试条件：春秋季节、轻体力活动，日总排热量测试条件：春秋季节、轻体力活动，日总排热量3000kcal一
16、、人体的基本热平衡方程式一、人体的基本热平衡方程式n人体的热平衡方程为：人体的热平衡方程为：Qs QsQmQmWQcQrQkWQcQrQkQe Qe （3-33-3）式中式中，Qs：人体的热积蓄或热债变化率（：人体的热积蓄或热债变化率（J/m2 h）；QmQm：人体的新陈代谢产热率（人体的新陈代谢产热率（J/m2 h）；W：人体为维持生理活动及肌肉活动所做的功；：人体为维持生理活动及肌肉活动所做的功；Qc：对流换热率；：对流换热率；QrQr：传导换热率；传导换热率；Qk Qk：辐射热传递率；辐射热传递率；Qe Qe：蒸发热传递率；蒸发热传递率；“”表示人体得热，表示人体得热，“”表示人体散热。
17、表示人体散热。Qs=0 =0 人体处于动态热平衡状态人体处于动态热平衡状态 Qs 0 0 产热多于散热，人体体温升高产热多于散热，人体体温升高 Qs 0 35351 130303131323232322 228282929303030303 326262727282828284 42525262627272727 注注：表表中中“好好”级级的的WBGTWBGT指指数数值值是是以以最最高高肛肛温温不不超超过过3838为为限。限。表表3-7 3-7 WBGTWBGT指数评价标准指数评价标准预测平均投票数预测平均投票数 PMV(Predicted Mean Vote)nPMV值是丹麦的范格尔值是丹麦
18、的范格尔()教授提出的表征人体热反应教授提出的表征人体热反应（冷热感）的评价指标，代表了同一环境中大多数人（冷热感）的评价指标，代表了同一环境中大多数人的冷热感觉的平均。的冷热感觉的平均。n该模型提出的指标表示大多数人对热环境的平均投票该模型提出的指标表示大多数人对热环境的平均投票值，其有七级感觉，即冷（值，其有七级感觉，即冷（-3）、凉（）、凉（-2）、稍凉）、稍凉（-1）、中性（）、中性（0）、稍暖（）、稍暖（1）、暖（）、暖（2）、热）、热（3）。）。预测平均投票数预测平均投票数 PMV(Predicted Mean Vote)预测平均投票数预测平均投票数 PMV(Predicted M
19、ean Vote)预测不满意百分数预测不满意百分数 PDD(Predicted Percentage of Dissatisfied）nPMV 指标代表了同一环境下绝大多数人的热感觉，指标代表了同一环境下绝大多数人的热感觉，但人与人之间存在生理差别，但人与人之间存在生理差别，PMV 指标并不一定能指标并不一定能够代表所有人的感觉。因此够代表所有人的感觉。因此Fanger 又提出了预测不又提出了预测不满意百分比满意百分比PPD 指标来表示人群对热环境不满意的指标来表示人群对热环境不满意的百分数，并用概率分析方法，给出了百分数，并用概率分析方法，给出了PMV 与与PPD 之间的定量关系。之间的定量
20、关系。nPPD=100-95exp-(0.03353PMV2+0.2179)PMV2 第三节第三节 微气候环境对人的影响微气候环境对人的影响 1.1.高温作业环境对人的影响；高温作业环境对人的影响；2.2.低温环境条件对人的影响；低温环境条件对人的影响；3.3.衣着的温度效应。衣着的温度效应。一、高温作业环境对人的影响一、高温作业环境对人的影响 n（一）高温作业环境的定义及其分类（一）高温作业环境的定义及其分类n一般将热源散热量大于一般将热源散热量大于84kJ/84kJ/（m m2 2hh）的环境叫高温）的环境叫高温作业环境。作业环境。n高温作业环境有三种基本类型：高温作业环境有三种基本类型：
21、高温、强热辐射作业，其特点为气温高，热辐射强高温、强热辐射作业，其特点为气温高，热辐射强 度大，相对湿度较低；度大，相对湿度较低；高温、高湿作业，其特点为气温高、湿度大，如果高温、高湿作业，其特点为气温高、湿度大，如果 通风不良就会形成湿热环境；通风不良就会形成湿热环境；夏季露天作业，如农民劳动、建筑等露天作业。夏季露天作业，如农民劳动、建筑等露天作业。一、高温作业环境对人的影响一、高温作业环境对人的影响n高温作业环境条件下，人体耐受度与人体高温作业环境条件下，人体耐受度与人体“核心核心”温温度有关。度有关。“核心核心”温度低于温度低于3838，一般不会引起热疲，一般不会引起热疲劳。劳。n通常
22、用直肠温度表示人体的通常用直肠温度表示人体的“核心核心”温度。温度。直肠温度直肠温度=人脑温度人脑温度=肝脏温度肝脏温度=右心房温度右心房温度+0.6=+0.6=口口腔温度腔温度+0.4=+0.4=腋温腋温+1+1。n“核心核心”温度温度t tR R与作业负荷与作业负荷M M的关系式为：的关系式为：t tR R=37.0+0.0019M =37.0+0.0019M 式中，式中，t tR R为核心温度（为核心温度（）；）；M M为作业负荷（为作业负荷（W W）。）。一、高温作业环境对人的影响一、高温作业环境对人的影响n（二）高温作业环境条件下人体的生理特征二）高温作业环境条件下人体的生理特征n热
23、应激效应热应激效应 在高温作业环境条件下，人体通过呼吸、出汗及体表血管的在高温作业环境条件下，人体通过呼吸、出汗及体表血管的扩张向外散热，当人体产热量大于散热量时，产生热积累，呼吸和扩张向外散热，当人体产热量大于散热量时，产生热积累，呼吸和心跳加快，皮肤表面血管的血流量激烈增加，有时可达正常值心跳加快，皮肤表面血管的血流量激烈增加，有时可达正常值7 7倍倍之多，以实现体温调节，这种现象称为热应激效应。之多，以实现体温调节，这种现象称为热应激效应。n热衰竭热衰竭 热衰竭是由热疲劳引起的全身倦怠，食欲不振，体重减少，头热衰竭是由热疲劳引起的全身倦怠，食欲不振，体重减少，头痛、失眠、无力等症状。持续
24、的高温环境会使心脏负担加重，脉搏痛、失眠、无力等症状。持续的高温环境会使心脏负担加重，脉搏加速，导致热循环机能失调，长期接触高温的人，其血压比一般人加速，导致热循环机能失调，长期接触高温的人，其血压比一般人高。高。热应激现象和发展过程热应激现象和发展过程一、高温作业环境对人的影响一、高温作业环境对人的影响n（三）（三）高温作业环境对人的生理影响高温作业环境对人的生理影响 对消化系统具有抑制作用。对消化系统具有抑制作用。急性胃、肠炎急性胃、肠炎 对中枢神经系统具有抑制作用。对中枢神经系统具有抑制作用。中暑中暑 导致水分和盐分大量丧失。导致水分和盐分大量丧失。心血管疾病心血管疾病 高温及噪声联合作
25、用损伤人的听力。高温及噪声联合作用损伤人的听力。一、高温作业环境对人的影响一、高温作业环境对人的影响n（四）高温作业环境对工作效率、事故的影响（四）高温作业环境对工作效率、事故的影响 科学家曾对科学家曾对11个行业近个行业近1300名在职人员进行长达名在职人员进行长达5年的观察发现，在高温高湿气候下，速记错误率会增加年的观察发现，在高温高湿气候下，速记错误率会增加10倍，人的脾气会变得急躁，暴力行为飙升。此外，当倍，人的脾气会变得急躁，暴力行为飙升。此外，当空气相对湿度大于空气相对湿度大于80时，工伤事故的发生率会增加时，工伤事故的发生率会增加33。热环境与体力劳动效率的关系热环境与体力劳动效
26、率的关系热环境与工作差错、作业事故的关系热环境与工作差错、作业事故的关系高温作业场所气象条件的卫生学评级标准高温作业场所气象条件的卫生学评级标准接触高温接触高温 作作业时间业时间/minWBGT指数指数/25 2627 2829 3031 3233 3435363738394041 4243120121240241360360表表3-9 中华人民共和国国家标准高温作业分级中华人民共和国国家标准高温作业分级二、低温环境条件对人的影响二、低温环境条件对人的影响n（一）低温环境下人的生理反应（一）低温环境下人的生理反应 n所谓低温，是指环境气温低于所谓低温，是指环境气温低于10为界限，严格地说，为界
27、限，严格地说，对人体的实感温度，还应当考虑当时环境的空气湿度、对人体的实感温度，还应当考虑当时环境的空气湿度、风速等综合因素。风速等综合因素。n在低温作业环境下人体会经历在低温作业环境下人体会经历低温适应初期和不能适应低温适应初期和不能适应低温环境低温环境的两个阶段：在低温适应初期，人体代谢率增的两个阶段：在低温适应初期，人体代谢率增高，心率加快，心脏搏出量增加；当人体核心温度降低高，心率加快，心脏搏出量增加；当人体核心温度降低之后，心率也随之减慢，心脏搏出量减少。这实际上是之后，心率也随之减慢，心脏搏出量减少。这实际上是人体已经不能适应低温环境的信号。人体已经不能适应低温环境的信号。二、低温
28、环境条件对人的影响二、低温环境条件对人的影响n人体在低于皮温的环境下，皮肤血管收缩，体表温度降低，使其人体在低于皮温的环境下，皮肤血管收缩，体表温度降低，使其辐射和对流散热达到最小程度。外界温度进一步下降，肌肉会因辐射和对流散热达到最小程度。外界温度进一步下降，肌肉会因寒冷而剧烈收缩抖动，产生寒冷而剧烈收缩抖动，产生 冷应激效应冷应激效应。人体在严重的冷暴露中，。人体在严重的冷暴露中，皮肤血管处于极度的收缩状态，流至体表的血流量显著下降或完皮肤血管处于极度的收缩状态，流至体表的血流量显著下降或完全停滞，当局部温度降至组织冰点（全停滞，当局部温度降至组织冰点（-5-5）以下时，组织就发生）以下时
29、，组织就发生冻结，造成局部冻结，造成局部冻伤冻伤。进一步导致神经兴奋性与传导能力减弱，。进一步导致神经兴奋性与传导能力减弱，出现痛觉迟钝和嗜睡状态，很多人就是在这种不知不觉的睡眠中出现痛觉迟钝和嗜睡状态，很多人就是在这种不知不觉的睡眠中被冻死的。被冻死的。n人体长期处于低温条件，还会导致循环血量、白细胞、血小板减人体长期处于低温条件，还会导致循环血量、白细胞、血小板减少，血糖降低，血管痉挛，营养障碍等症状。少，血糖降低，血管痉挛，营养障碍等症状。二、低温环境条件对人的影响二、低温环境条件对人的影响n（二）（二）低温环境对人体的影响低温环境对人体的影响n低温环境对人体的影响，不仅取决于温度，还取
30、决于湿低温环境对人体的影响，不仅取决于温度，还取决于湿度、气流速度，在低温高湿条件下，会引起人体肌肉痛、度、气流速度，在低温高湿条件下，会引起人体肌肉痛、发炎，神经痛、神经炎，腰痛、风湿痛发炎，神经痛、神经炎，腰痛、风湿痛(风湿四病：风风湿四病：风寒湿性关节痛、风湿性关节炎、类风湿性关节炎、强直寒湿性关节痛、风湿性关节炎、类风湿性关节炎、强直性脊柱炎性脊柱炎)等各种疾患。等各种疾患。n在低温低湿季节，多种传染病的发病率增加，哮喘、支在低温低湿季节，多种传染病的发病率增加，哮喘、支气管炎、肺炎等疾病也呈高发趋势。此外，低湿度还易气管炎、肺炎等疾病也呈高发趋势。此外，低湿度还易造成咽干口燥、口鼻干
31、痛等症状，严重时还会出现流鼻造成咽干口燥、口鼻干痛等症状，严重时还会出现流鼻血、嘴唇干裂等。空气干燥还会使表皮细胞脱水，皮脂血、嘴唇干裂等。空气干燥还会使表皮细胞脱水，皮脂腺分泌减少，角质化加快，造成皮肤粗糙、起皱和开裂。腺分泌减少，角质化加快，造成皮肤粗糙、起皱和开裂。二、低温环境条件对人的影响二、低温环境条件对人的影响n低温的影响主要不在脑力和神经机能，而在于手指的低温的影响主要不在脑力和神经机能，而在于手指的精细动作。低温环境条件下，影响人体四肢的灵活性，精细动作。低温环境条件下，影响人体四肢的灵活性，特别是影响手的精细运动灵巧度和双手的协调动作。特别是影响手的精细运动灵巧度和双手的协调
32、动作。手的触觉敏感性的临界皮温是手的触觉敏感性的临界皮温是1010左右，操作灵巧度左右，操作灵巧度的临界皮肤温度是的临界皮肤温度是12121616之间，长时间暴露于之间，长时间暴露于1010以下，手的操作效率会明显降低。以下，手的操作效率会明显降低。n表表3-103-10是对防空兵某型高炮作业者在不同环境温度及是对防空兵某型高炮作业者在不同环境温度及持续时间下装填炮弹工作中进行精细作业的平均操作持续时间下装填炮弹工作中进行精细作业的平均操作次数。次数。二、低温环境条件对人的影响二、低温环境条件对人的影响低温持低温持续时间续时间/min实验环实验环境温度境温度15 1612 137 8015.1
33、212.3111.781014.7711.169.972014.819.898.533014.679.477.254014.939.527.185014.899.417.85表表3-10 不同低温环境不同持续时间段每分钟平均操作次数不同低温环境不同持续时间段每分钟平均操作次数二、低温环境条件对人的影响二、低温环境条件对人的影响 表表3-11 3-11 不同操作次数及实验时间下操作错误率（不同操作次数及实验时间下操作错误率（%）每分每分钟钟操作操作次数次数实验时间实验时间/min123456789102012.4014.2516.3718.2120.5420.6219.6419.7820.012
34、0.623020.1323.4226.2127.3227.3727.4227.4727.5027.4326.58 由以上两表可以看出，作业时间越长、试验环境温度越低，作业由以上两表可以看出，作业时间越长、试验环境温度越低，作业者的每分钟平均操作次数就越少；每分钟操作次数一定，实验时间越者的每分钟平均操作次数就越少；每分钟操作次数一定，实验时间越长，人的准确性越差；相同实验时间情况下，操作次数越多，错误率长，人的准确性越差；相同实验时间情况下，操作次数越多，错误率越高。越高。低温作业分级低温作业分级三、衣着的温度效应三、衣着的温度效应n衣内微气候衣内微气候 指衣服与皮肤之间微小空间的温度、湿度和
35、风指衣服与皮肤之间微小空间的温度、湿度和风速的总称。影响衣内微气候的因素有很多，比如衣速的总称。影响衣内微气候的因素有很多，比如衣服的款式、厚度和面料的特性等。服的款式、厚度和面料的特性等。n微气候冷却系统微气候冷却系统 在高温高湿环境下的工作人员穿着的密闭式防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，其主要功能是吸收人体的护服中必备的服装系统，其主要功能是吸收人体的热负荷，维持体心温度的恒定，减少热损伤，以提热负荷，维持体心温度的恒定，减少热损伤，以提高人在高热环境中的工作效率，延长工作时间。高人在高热环境中的工作效率，延长工作时间。三、衣着的温度效应三、衣着的温度效应n
36、保温力：服装具有的保温值或总热阻。保温力：服装具有的保温值或总热阻。服装穿上人体后，靠近人体的内表面和在环境中服装穿上人体后，靠近人体的内表面和在环境中的外表面存在温度差，该差值反映了服装的保温性能。的外表面存在温度差，该差值反映了服装的保温性能。服装的保温力受服装的材料、结构、服装款式、环境服装的保温力受服装的材料、结构、服装款式、环境温度、风速等影响。温度、风速等影响。n保温功效：服装在特定条件下的保温力，或条件改变保温功效：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后保温力提高或抵御降低的能力(或效力或效力)。保温功效可通过服装材料自身保温力、环境条件保温功效可通过
37、服装材料自身保温力、环境条件的影响力，如防风效力、耐低温效力及空气层热阻效的影响力，如防风效力、耐低温效力及空气层热阻效力等来表征。力等来表征。三、衣着的温度效应三、衣着的温度效应n服装热阻服装热阻 ：描述服装的保温作用的量，单位为克罗：描述服装的保温作用的量，单位为克罗（cloclo）。）。n1clo1clo定义为：一个静坐者在定义为：一个静坐者在2121空气温度、空气流速不空气温度、空气流速不超过超过0.05m/s0.05m/s，相对湿度不超过，相对湿度不超过50%50%的环境中感到舒适所的环境中感到舒适所需要的服装热阻。需要的服装热阻。n着衣指数：表示为了使人的体表温度保持恒定或使人体着
38、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衣服的厚度，其单位也为保持舒适状态所需衣服的厚度，其单位也为cloclo。着衣。着衣指数共分为指数共分为1010级。级。服装热阻服装热阻着衣指数着衣指数表表3-12 3-12 着衣指数的级别划分表着衣指数的级别划分表 等等级级指数范指数范围围/clo/clo对对策建策建议议-2-2-0.3-0.3夏装：着浅色夏装：着浅色轻轻薄透气的短装，薄透气的短装，须须使用空使用空调调降温降温-1-1-0.3-0.30.00.0夏装：着浅色夏装：着浅色轻轻薄透气的短装，可使用薄透气的短装，可使用风风扇或空扇或空调调节调调节0 00.00.00.5
39、0.5夏装：着短装如短袖上衣、短夏装：着短装如短袖上衣、短裤裤、短裙、短袖薄、短裙、短袖薄T T恤，可使用恤，可使用风风扇扇调节调节1 10.50.51.01.0夏装：如夏装：如衬衬衣、衣、T T恤、裙装；或春秋装如西服或恤、裙装；或春秋装如西服或夹夹克，内着薄克，内着薄衬衬衣衣2 21.01.01.51.5春秋装：如西服、春秋装：如西服、夹夹克内着克内着衬衬衣衣3 31.51.52.32.3春秋装：如西服、春秋装：如西服、夹夹克、克、夹夹衣、外套，内着衣、外套，内着针织长针织长袖衫或袖衫或衬衬衣加毛衣衣加毛衣4 42.32.33.03.0早春早春/晚秋装：如毛衣、外套、西服、晚秋装：如毛衣、
40、外套、西服、夹夹克、克、夹夹衣，内着棉毛衫或羊毛衫衣，内着棉毛衫或羊毛衫5 53.03.03.53.5初冬装：如厚外套、大衣、皮初冬装：如厚外套、大衣、皮夹夹克，内着毛衣加棉毛衫克，内着毛衣加棉毛衫6 63.53.54.54.5冬装：如棉衣、厚大衣、皮冬装：如棉衣、厚大衣、皮夹夹克、内着毛衣加棉毛衫克、内着毛衣加棉毛衫7 74.54.5冬装：如厚棉衣、呢大衣、皮冬装：如厚棉衣、呢大衣、皮夹夹克、皮克、皮褛褛，内着毛衣加棉毛衫，内着毛衣加棉毛衫服装与舒适热环境之间的关系服装与舒适热环境之间的关系n舒适热环境的感觉舒适热环境的感觉与评价与衣着厚薄与评价与衣着厚薄密切相关，通过大密切相关，通过大量的
41、测试与研究，量的测试与研究，得到服装与舒适热得到服装与舒适热环境感觉关系：衣环境感觉关系：衣着每增加热阻值着每增加热阻值0.1clo，相当于环，相当于环境空气温度增加境空气温度增加0.6 ，如右图：，如右图：一、人居的微气候环境的改善一、人居的微气候环境的改善 表表3-133-13显示了气候对于建筑的影响，从气候系统显示了气候对于建筑的影响，从气候系统分类可以看出，微气候对建筑的影响范围是最为集中分类可以看出，微气候对建筑的影响范围是最为集中的。可以通过改进建筑结构、设备、材料、智能控制的。可以通过改进建筑结构、设备、材料、智能控制系统及其周边环境来改善人居的微气候环境。系统及其周边环境来改善
42、人居的微气候环境。第四节第四节 改善微气候环境的措施改善微气候环境的措施气候系气候系统统气候特征气候特征对对建筑影响范建筑影响范围围的尺度的尺度/km/km时间时间范范围围水平范水平范围围竖竖向范向范围围全球性气候全球性气候200020003 310101 16 6 个月个月地区性气候地区性气候500500100010001 110101 16 6 个月个月局地局地(地形地形)气候气候1 110100.010.011 11 124 h24 h微气候微气候0.10.11 10.10.124 h24 h表表3-13 气候对于建筑的影响气候对于建筑的影响一、人居的微气候环境的改善一、人居的微气候环境
43、的改善n近年来近年来,随着全球能源的日益紧张，空调系统这一能耗随着全球能源的日益紧张，空调系统这一能耗大户面临着巨大的考验，节能降耗已经成为空调系统大户面临着巨大的考验，节能降耗已经成为空调系统设计和运行的关键。设计和运行的关键。n根据估计，在西方国家中，建筑能耗占据的社会总能根据估计，在西方国家中，建筑能耗占据的社会总能耗约为耗约为40%-60%40%-60%，而在我国，而在我国,建筑能耗占社会总能耗的建筑能耗占社会总能耗的比例也从原有的比例也从原有的25%25%向向35%35%增加，公共建筑的空调制冷增加，公共建筑的空调制冷与采暖系统全年能耗尽占整个建筑能耗的与采暖系统全年能耗尽占整个建筑
44、能耗的50%-60%50%-60%，有，有些地区甚至达到些地区甚至达到70%70%以上，而照明等能耗约为以上，而照明等能耗约为20%-30%20%-30%。n清华大学曾经对北京市的清华大学曾经对北京市的150150栋中高档写字楼、商务楼栋中高档写字楼、商务楼进行调查研究进行调查研究“据统计，写字楼全年耗电量约为据统计，写字楼全年耗电量约为130-130-195kwh/m195kwh/m2 2，其中空调占，其中空调占37%37%，照明占，照明占28%28%，办公设备占，办公设备占22%22%，电梯占，电梯占3%3%，其他占，其他占10%10%。二、高温作业环境的改善二、高温作业环境的改善n（一）
45、生产工艺和技术措施（一）生产工艺和技术措施 合理设计生产工艺过程；合理设计生产工艺过程；屏蔽热源；屏蔽热源；降低湿度；降低湿度；增加气流速度。增加气流速度。n（二）保健措施（二）保健措施 合理供给饮料和补充营养；合理供给饮料和补充营养；合理使用劳保用品；合理使用劳保用品；进行职工适应性检查。进行职工适应性检查。n（三）生产组织措施（三）生产组织措施 合理安排作业负荷；合理安排作业负荷；合理安排休息场所；合理安排休息场所；职业适应。职业适应。案例案例 目目前前，国国内内工工业业生生产产中中的的爆爆作作、火火灾灾、剧剧毒毒化化学学物物泄泄漏漏等等灾灾难难性性事事故故频频发发；恐恐怖怖分分子子利利用
46、用爆爆炸炸、生生化化毒毒剂剂袭袭击击等等各各种种手手段段危危害害公公众众安安全全的的威威胁胁增增加加。消消防防队队员员等等应应急急救救险险人人员员是是人人民民生生命命财财产产的的守守护护神神，保保障障应应急急救救援援人人员员的的人人身身安安危危成成为为救救援援的的前前提提，设设计计开开发发耐耐高高温温防防护护服服、消消防防服服等等防防护护服服装装，提提高高应应急急救救援援防防护护服服的的防防护护水水平平就就成成为关键。为关键。随随着着社社会会的的不不断断发发展展，耐耐高高温温热热防防护护服服的的舒舒适适性性越越来来越越得得到到了了人人们们的的重重视视。人人体体生生理理学学、医医学学、信信息息科
47、科学学等等相相关关领领域域的的新新技技术术会会促促进进耐耐高高温温热热几几防防护护服服的的智智能能化化。在在研研究究新新型型耐耐高高温温防防护护服服的的时时候候，充充分分发发挥挥新新检检测测技技术术和和数数据据处处理理相相结结合合的的潜潜力力，将将催催生生舒舒适适性性更更强强、防防护护性性更更全全面面的的耐耐高温热防护服。高温热防护服。空调服三、低温作业环境的改善三、低温作业环境的改善 （一）做好采暖和保暖工作。（一）做好采暖和保暖工作。（二）提高作业负荷；（二）提高作业负荷；（三）个体保护；（三）个体保护；（四）采用热辐射取暖。（四）采用热辐射取暖。USBUSB供电的防寒手套供电的防寒手套
48、ITIT人人士士和和经经常常与与电电脑脑打打交交道道的的人人看看到到这这个个肯肯定定会会一一下下子子叫叫出出来来，好好主主意意啊啊！要要知知道道在在冬冬天天敲敲键键盘盘是是多多么么痛痛苦苦的的事事，有有了了这这个个USBUSB加加热热手手套套，再再配配上上两两种种温温度度调调节节，让让你你在在冬冬天天里里也也能能够轻松应付繁重工作够轻松应付繁重工作 。案例案例急性胃、肠炎急性胃、肠炎n急性胃炎是一种常见病，主要表现为上腹疼痛、不适，急性胃炎是一种常见病，主要表现为上腹疼痛、不适，食欲下降，恶心呕吐，有时伴腹泻，严重的急性胃炎食欲下降，恶心呕吐，有时伴腹泻，严重的急性胃炎还会引起呕血、便血等症状
49、。还会引起呕血、便血等症状。n人在高温下，体内血液重新分配，引起消化道相对贫人在高温下，体内血液重新分配，引起消化道相对贫血，由于出汗排出大量氯化物以及大量饮水，致使胃血，由于出汗排出大量氯化物以及大量饮水，致使胃液酸度下降，会引起食欲不振、消化不良和胃肠疾病液酸度下降，会引起食欲不振、消化不良和胃肠疾病的增大。的增大。n高温导致食物易变质，食入变质的食物也是导致急性高温导致食物易变质，食入变质的食物也是导致急性胃、肠炎的重要原因之一。胃、肠炎的重要原因之一。返回返回 中暑中暑n在高温环境中劳动和工作，易发生中暑。现代医学研究证明，中在高温环境中劳动和工作，易发生中暑。现代医学研究证明，中暑是
50、中枢神经调节失常的结果。当外界温度过高暑是中枢神经调节失常的结果。当外界温度过高(大多数超过大多数超过38)38)，人体通过辐射和对流散热发生障碍，身体只能靠出汗散，人体通过辐射和对流散热发生障碍，身体只能靠出汗散热，如果此时汗的蒸发亦受影响，散热有困难，热便在体内积蓄。热，如果此时汗的蒸发亦受影响，散热有困难，热便在体内积蓄。当积蓄的热量超过人体所能耐受的限度时，就会发生中暑。中暑当积蓄的热量超过人体所能耐受的限度时，就会发生中暑。中暑可分为先兆中暑、轻症中暑、重症中暑，而重症中暑又称可分为先兆中暑、轻症中暑、重症中暑，而重症中暑又称“热射热射病病”。n所谓所谓“热射病热射病”是指，因高温引