1、4.3 微气候环境,Northeastern University,本 节 内 容,微气候的定义及其要素人体对微气候环境的主观感受微气候环境的综合评价 微气候环境对人的影响高温作业环境的改善,Northeastern University,第一节 微气候的定义及其要素,微气候：是指工作场所的气候条件。,空气气温空气湿度气流速度（风速）热辐射,四要素,Northeastern University,一、空气温度（气温）,气温：空气的冷热程度。,气温的标度：摄氏温标（）和华氏温标（）。我国法定采用摄氏温标（），而美国则常采用华氏温标（），两种温标的换算关系为,测量：气温通常由干球温度计测定，称为干
2、球温度。,Northeastern University,二、空气湿度,绝对湿度:每立方米（m3）空气内所含的水蒸汽克数。相对湿度:某气温、压力条件下空气的水蒸汽压强与相同温度、 压力条件下饱和水蒸汽压强（蒸发/凝结过程达到动态平衡）的百 分比。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。,湿度：指空气中所含水分的多少。,Northeastern University,三、气流速度（风速）,气流速度：空气的流动速度（m/s）。 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，
3、产生的气流也越大。 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。,Northeastern University,热辐射：物体在绝对温度大于0 K时的辐射能量。热辐射强度：指热辐射体单位时间、单位面积上所辐射出的热量（ ),四、辐射热,辐射温度：用黑球温度计进行测量。,打开热辐射源，黑球温度上升，关闭热辐射源，黑球温度下降，其差值为实际辐射温度。测量范围为20120，精度为1。,黑球温度计,Northeastern University,1. 舒适温度及其影响因素,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。,
4、影响舒适温度的因素很多，主要有： （1）季节。舒适温度在夏季偏高，冬季偏低。 （2）劳动条件。不同劳动条件舒适温度不同。,舒适的温度：一般是 21 3。,第二节 人体对微气候环境的主观感受,Northeastern University,不同劳动条件下的舒适温度指标,第二节 人体对微气候环境的主观感受,Northeastern University,（3）衣服。穿厚衣服对环境舒适温度的要求较低。 （4）地域。人由于在不同地区的冷热环境中长期生活和工作，对环境温度习服不同。习服条件不同的人，对舒适温度的要求也不同。 （5）性别、年龄等。女子的舒适温度比男子高0.55；40岁以上的人比青年人约高0
5、.55。,第二节 人体对微气候环境的主观感受,Northeastern University,2. 舒适湿度,（1）在工作人数不多的房间里，空气的最佳速度为0.3 m/s；（2）而在拥挤的房间里为0.4 m/s。,舒适的湿度：一般为40-60。,高气湿：湿度在70%以上。,低气湿：湿度在30%以下。,3. 舒适的风速,第二节 人体对微气候环境的主观感受,风力等级表,Northeastern University,第三节 微气候环境的综合评价,研究微气候环境对人体的影响，不能仅考虑其中某个因素，因为构成微气候环境的各要素之间是相互作用，相互影响的。下面介绍三种评价微气候环境的方法： 1、不舒适指
6、数 2、有效温度（感觉温度） 3、三球温度指数（WBGT） 4、卡他度,Northeastern University,不舒适指数是由纽约气象局1959年发表的一项评价气候舒适程度的指标，他综合了气温和湿度两个因素。不舒适指数可由下式求出：DI（td tw） 0.7240.6 式中，td为干球温度（）； tw为湿球温度（）。 通过计算各种作业场所、办公室及公共场所的不舒适指数，就可以掌握其环境特点及对人的影响。 不舒适指数不足之处是没有考虑风速。,1、不舒适指数,Northeastern University,生活在不同国家、不同地区的人们感到舒适的气候条件也有所区别，当不舒适指数在70附近时
7、，人感觉比较舒适。下表所示为美国人和日本人对不同不舒适指数的不适主诉率。 不同国家对不适指数的不适主诉率,1、不舒适指数,Northeastern University,2.有效温度（感觉温度）,前人（CPYaglou）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。,Northeastern University,有效温度图,图为穿正常衣服进行 轻劳动时的有效温度图。例如测得空调大楼某实验室的干球温度为30，湿球温度为25，风速为0.5ms；求在该环境中从事轻劳动的有效温度，在图上，分别找出干球温度30和湿球
8、温度25，通过连接这两点间虚线与风速为0.5ms曲线的交点，即可求出有效温度26.6。,有效温度图,Northeastern University,不同作业种类的有效温度,人体对微气候环境的主观感觉，除与上述环境条件有关外还与人体的作业种类、作业负荷及着装等因素有关。不同作业的有效温度,Northeastern University,有效温度对人感觉及工作效率的影响,有效温度高时，人的判断力减退，如图所示。 当有效温度超过32时，作业者读取误差增加，到35左右时，误差会增加4倍以上。,操作误差与有效温度,Northeastern University,3. 三球温度指数（WBGT）,三球温度指
9、数：是指用干球、湿球和黑球三种温度综合评价允许 接触高温的阈值指标。,当气流速度小于1.5m/s的非人工通风条件时，采用下式计算： WBGT=0.7WB+0.2GT+0.1DBT 当气流速度大于1.5m/s的人工通风条件时，采用下式计算： WBGT=0.63WB+0.2GT+0.17DBT,WBGT三球温度指数,WB湿球温度,GT黑球温度,DBT干球温度,Northeastern University,3. 三球温度指数（WBGT）,允许接触高温的阈值/ ,Northeastern University,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
10、热量，单位为cal/cm2s。 卡他温度计是测定气温、湿度和风速三者综合作用的仪器。 卡他度H可通过测定卡他温度计的液柱由38降到35时所经过的时间（T）而求得。 H = F/T 式中，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）。卡他度分为干卡他度和湿卡他度两种，工作时感到比较舒适的卡他度如下面两个表所示。,Northeastern University,4.卡他度,较舒适的卡他度,Northeastern University,不同卡他度下的人的感觉,Northeastern University,第四节 微气候环境对人的影响,微气候对人的生理
11、有很大的影响，特别是在那种温度、湿度及空气对流异常的气候条件下，会对人产生很大影响。以下主要介绍高温作业环境的影响。,Northeastern University,一、高温作业环境对人的影响,（一）高温作业环境的定义及其分类 定义： 一般将热源散热量大于84kJ/（m2h）的环境叫高温作业环境。 类型： （1）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；（如铸造、锻造车间） （2）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；(如深矿井中气温可达36度以上，相对湿度可达95%以上） （3）夏季露天作业，如农民劳动、建筑等露天作业。,Northeas
12、tern University,（1）对消化系统具有抑制作用人在高温下，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的饮水，致使胃液酸度下降。在热环境中消化液分泌量减少，消化吸收能力受到不同程度的抑制，因而引起食欲不振、消化不良和胃肠疾病的增加。,（二） 高温作业环境对人的生理影响,Northeastern University,（2）对中枢神经系统具有抑制作用温热环境下大脑皮层兴奋过程减弱，条件反射的潜伏期延长，注意力不易集中。严重时会出现头晕、头痛、恶心等症状。,（二） 高温作业环境对人的生理影响,Northeastern University,（3）导致水分和盐分
13、大量丧失在高温下进行重体力劳动时，平均每小时出汗量为0.752.0L，一个工作日可达510L。,（二） 高温作业环境对人的生理影响,Northeastern University,（二） 高温作业环境对人的生理影响,（4）高温及噪声联合作用损伤人的听力。 有文献对此进行专门报导，高温对人体语言听阈和高频听阈没有影响，但高温与噪声的联合作用不仅能加重噪声对人耳高频听阈的损害，也能提高人耳语频听阈。,Northeastern University,二、高温作业环境对工作效率、事故的影响,高温环境影响效率，人在2732下工作，其肌肉用力的工作效率下降，并且促使用力工作的疲劳加速。当温度高达32以上时
14、，需要较大注意力的工作及精密工作的效率也开始受影响。脑力劳动对温度的反应更敏感，当有效温度达到29.5时，脑力劳动的效率就开始降低，许多学者的实验都表明，有效温度越高，持续作业的时间越短。事故发生率与温度有关，据研究，意外事故率最低的温度为20左右；温度高于28或降到10以下时，意外事故增加30。,Northeastern University,高温作业环境的改善应从生产工艺和技术、保健措施、生产组织措施等方面加以改善。 （一） 生产工艺和技术措施 （1）合理设计生产工艺过程合理设计工艺流程，改进生产设备和操作方法，是改善高温作业劳动条件的根本措施。如钢水铸造，轧钢等工艺流程的自动化，使操作工
15、人远离热源，同时减轻劳动强度。,第五节 高温作业环境的改善,Northeastern University,（2）屏蔽热源在有大量热辐射的车间，应采用屏蔽热辐射的措施。屏蔽方法有三种：1）直接在热辐射源表面铺上泡沫物质；2）在人与热源之间设置屏风；3）给作业者穿上热反射服装。,广州隔断隔热屏风活动门,Northeastern University,（3）降低湿度 人体对高温环境的不舒适反应，很大程度上受湿度的影响，当相对湿度超过50时，人体通过蒸发散热的功能显著降低。,去湿器,Northeastern University,（4）增加气流速度增加工作场所的气流速度，可以提高人体的对流散热量和蒸
16、发散热量。但是，当气流速度大于时，增加气流速度，对人体散热几乎没有影响。因此，此时再增加气流速度也是无益的。,Northeastern University,（二） 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。高温作业的工作服，应具有耐热、 导热系数小、透气性好的特点。 （3）进行职工适应性检查。,Northeastern University,（三） 生产组织措施 （1）减小作业速度或增加休息次数，以此来减少人体产热量。 （2）合理安排休息场所。作业者在高温作业时身体积热，需要离开高温环境到休息室休息，恢复热平衡机能。温度在 2030之间最适用于高温作业环境下身体积热后的休息。 （3）职业适应。对于离开高温作业环境较长时间又重新从事高温作业者，应给予更长的休息时间，使其逐步适应高温环境。,Northeastern University,微气候的定义及其要素微气候环境的综合评价,本 节 重 点,Northeastern University,谢谢！,
