《人因工程学》笔记.docx

第三章微气候环境第一节微气候要素及其相互关系一、 空气温度定义：空气的冷热成都叫做气温 测量：通常由干球温度计测定气温的标度：分摄氏温标（°C）和华氏温标（°F）二、 空气湿度定义：空气的干湿程度，分为绝对湿度和相对湿度 绝对湿度：每立方米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的百 分比为该气温、压力条件下的相对湿度最大值 100%，70%以上成为高气湿，低于 30%成为低气湿； 一定气温下，相对湿度小，水分蒸发快，人感到凉爽； 高温条件下，高湿使人感觉闷热；低温条件下，高湿使人感觉阴冷测量：湿度计三、 气流速度定义：空气流动的速度 人类作业活动或生活起居场所中的气流速度除外界锋利影响外，主要由于冷热空气对流所致 冷热温差越大，产生的气流也越大，气流速度的大小会对人体散热速度产生直接影响 测量：风速仪四、 热辐射定义：物体在绝对温度大于0K的时候的辐射能量热辐射是一种红外线，它不能加热气体，但能被周围的物体吸收转变成热能，从而使物体升 温，成为二次辐射源正辐射：周围物体向人体辐射热能使人体受热 负辐射：人体也向外界辐射热量热辐射强度：热辐射体单位时间、单位面积上所辐射出的热量（J/cm2・min） 测量：黑球温度计五、 微气候各要素之间的相互关系气温、湿度、气流速度、热辐射四要素各个要素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，可以由另一项参数的相互变化来作补偿第二节人体的热交换与平衡人（食物化学能）保持怛温〔36.5乜）与歼境热交换一达 到热平衡、 人体的基本热平衡方程式蒸发散热主要是指从皮肤表面出汗和由肺部排出水分的蒸发作用带走热量，在热环境中，增 加气流速度，降低湿度，可加快汗水蒸发，达到散热目的 衣内微气候：衣服与皮肤之间微小空间的温度、湿度和风速的总称二、 人体对微气候环境的主观感受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 舒适的两种含义：1. 人主观感受到的舒适（比较常用）2. 人体生理上的适宜度1. 舒适温度及其影响因素人坐着休息，穿着薄衣服，无强迫热对流，未经热习服的人所感受到的舒适温度按照这一 标准测定的湿度一般是21°C±3°C热习服：也称热适应，生物体在热的反复作用下，产生一系列有利于适应热环境和提高耐热 能力的变化影响舒适温度的因素主要有：1） 季节作业姿势作业性履工條举例畀适温度/r坐姿脑力劳动办公當.调度合18 * 24坐姿轻体力劳动操纵，肖零件分冀18 ~ 23轻体力劳动车工、铁工17-22重体力劳动沉重零件安装15 - 21站姿很晝体力劳动伐木14 -202) 劳动条件3) 衣服4) 地域5)性别、年龄等表3-1不同劳动条件下的僻适溫度指标2. 舒适湿度舒适的湿度一般为 40%-60%。

高温、高湿的空气环境对人的感觉和工作效率的消极影响极大3. 舒适的风速表3-2工作场所允许风速室内温度湿度基数允许风速 / (m/s)温度/C湿度/%1840-600.22040-60①252240 -6Q0. 32440-60山42640-600, 5微气候环境的综合评价三种综合评价微气候环境的方法或指标1. 不舒适指数1） 舒适的温度与湿度的关系H=188-7.2t （12.2°C〈t〈26°C）例如气温t=20C时，湿度最好是H=188-7.2X 20=44,即44%2） 不舒适指数Dl= （td+tw）X 0.72+40.6式中，td为干球温度（°C）；Tw为湿球温度（°C）通过计算各种作业场所、办公室以及公共场所的不适指数，就可以掌握其环境特点以及对人的影响不舒适指数不足之处在于没有考虑风速对人的影响表37不同国家时不适指数的不适主诉率不适扌旨数不适主诉率/ %美国人日扭人701035755036791007086难以忍受100舒适指数在70附近时，人感觉比较舒服2. 有效温度（感觉温度）1） 定义：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，是根据人的主诉温度感受所制定的经验性温度指标。

2） 有效温度求法图 3-6 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30C，湿球温度为25C，风速为O・5m/s;求在该环境中从事轻劳动的有效温度，在图3-6 上,分别找出干球温度30C和湿球温度25C，通过连接这两点间虚线与风速为0.5m/s曲线 的交点，即可求出有效温度26.6°C图3-6有效温度图3）有效温度对人感觉及工作效率的影响有效温度高时，人的判断力减退当有效温度超过32°C的时候，作业者读取误差增加, 到35C左右的时候，误差会增加4倍左右有效温度图3-7 操作误差与有效温度表3「4有效温度对人体热感觉的影响/r热感觉生理学作用机体住41-40强烈的执应力參响出汗和血液循环受到极先的热打击*危险 舫碍住脏鱼管的血液備环菇热30暧和以出汗方式进行正常的湿度调节25舒适窕肌肉的血漩循环来调节正常20掠快別用衣服如强显热徽热调节柞用正常15挥子和手的缶童收编粘膜、皮肤干燥10很冷肌肉疼病，焙碍表皮的血*越打击（出现威胁生命的宪发事件，身体本身不能克分掠下来）4） 不同作业种类的有效温度 人体对微气候环境的主观感受，除了与上述环境条件有关外，还与人体的着装、作业性 质等因素有关。

表3-5不同作业的有效温度作业种类脑力作业轻作业体力眷业舒适温度/C15.5-18.312.7-18.910-16.9不管适温度/匸26723.921,1*23.93・三球温度指数（WBGT）1） 三球温度指数 综合考虑了干球温度、相对湿度、平均辐射温度、风速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2） 热负荷 人体在热环境中做作业时的受热程度，，取决于体力劳动的产热量和环境与人体间热交 换的特性3） WBGT 指数计算 室内外无太阳辐射时（室内、阴天、夜间）:WBGT=0.7WB+0.3GT 室外有太阳辐射时：WBGT=0.7WB+0.2GT+0.1DTWB :湿球温度GT：黑球温度DT：干球温度表46允许接触高煜的阚值/ C作业种英轻劳动中等劳动重劳动持续劳动302訪25,075%劳动，25%休息30.628.025.950%劳动，別％休息31.429.427.925%#动，了5%休息32.231.130-Q表3-7 W及GT指数评价标准能谢麵 均代群 平量率WBGT指数/贮好中差很差0W33W34^35>351W30^31W32>322W28W29W3O>303W26<27W28>284^25W26^27>27注：表中此好巧级的和GT指数值是以最高肛温不超过38t为限第三节微气候对人的影响一、 高温环境对人的影响1. 高温作业环境的定义及其分类定义：一般讲热源散热量大于84KJ/ (m2・h)的环境叫高温环境。

类型：1) 高温、强热辐射作业：气温高，热辐射强度大，相对湿度较低；2) 高温、高湿作业：气温高、湿度大，如果通风不良就会形成湿热环境3) 夏季露天作业：农民劳动、建筑等露天作业2. 高温作业环境条件下人体的生理特征热应激效应：高温作业环境条件下，人体通过呼吸、出汗以及体表血管的扩张向外散热，当 人体产热量大于散热量时，产生热积蓄，呼吸和心跳加快，皮肤表面血管的血流量激烈增加 有时可达正常值的7 倍之多，以实现体温调节，这种现象成为热应激效应热衰竭：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 高温作业环境条件下，人体耐受度与人体“核心”温度有关核心”温度低于38°C, —般不会引起热疲劳，通常用直肠温度标识人体的“核心”温度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：消化液分泌量减少、食欲不振、消化不良2) 对中枢神经系统具有抑制作用：大脑皮层兴奋过程减弱、注意力不集中3) 导致水分和盐分大量丧失：出汗、呼出气体排除大量水分和盐分，水和盐代谢失衡，血 容量减少，负荷过大，加重心血管负荷，引起心肌疲劳4) 高温及噪声联合作用：加重噪声对人耳高频听阈的损害，提高人耳语频听阈。

4. 高温作业环境对工作效率、事故的影响高温环境影响效率，27C~32C下工作，其肌肉用力的工作效率下降，疲劳加速当温度高 达32C以上时，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29.5C时，脑力劳动的效率就开始降低有 效温度越高，持续作业的时间越短事故发生率与温度有关意外事故率最低的温度为20C左右，高于28C或低于10C以下时， 意外事故增加30%中华人民共和国国家标准离温作业分皱接触高温 柞业时间/min和GT指数/C25~2627-2829-3031323435~3卜38344041~4243-—120IIIIHnnmmin121-240IIITnnrniTVIV211^360nnminIV360—mIEIVIV二、 低温环境条件对人的影响1. 低温环境下人的生理反应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 低温环境对人的影响不仅取决于温度，还取决于湿度、气流速度1) 当外界温度进一步下降，肌肉会因寒冷而剧烈收缩抖动，以增加产热量维持体温恒定的 现象，称为冷应激效应2) 人体在严重的冷暴露中，皮肤血管处于极度的收缩状态，流至体表的血液量显著下降或 完全停滞，当局部温度降至组织冰点(-5°C)以下时，组织就发生冻结，造成局部冻伤。

3) 低温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 知不觉的睡眠中被冻死的4) 影响操作效率低温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 协调动作三、 衣着的温度效应第四节改善微气候环境的措施高温作业环境的改善1. 生产工艺和技术措施1) 合理设计生产工艺过程 尽量将热源布置在车间外部，使作业人员远离热源，或设置在天窗下或夏季主导风向的 下风口，或在热源周围设置挡板2) 屏蔽热源3) 降低湿度4) 增加气流速度 高温环境下，气流速度的增加与人体散热量的关系是非线性的，在中等以上工作负荷， 气流速度大于2M/S时，再增加气流速度，对人体散热几乎没有影响。