3[1].1 微气候环境

nullnull影响工效的主要因素： 物理因素：温度、湿度、气流速度、噪音、振动等。 化学因素：刺激性、致敏性、致突变性等。 生物因素：微生物、寄生虫、动物、植物等。 生理及社会心理因素：体力因素、社会-心理因素等。本章主要讲述物理环境因素： 微气候（温度、湿度、气流速度、 热辐射） 环境照明 环境噪声 环境色彩调节 空气污染第三章 作业物理环境设计 3.1 微气候环境设计3.1 微气候环境设计一. 微气候的要素 包括：气温、湿度、气流速度、热辐射四个要素。1．气温（Air temperature） 空气的冷热程度称为气温。 它是评价工作环境气候条件的主要指标之一。测量仪器：气温的度量有三种方式： 摄氏温标（℃）、华氏温标(0F)、绝对温标（K）。 我国通常采用摄氏温标（℃）。 三种温标的换算关系为： t K = 273 + t℃ t 0F =9/5 t℃ + 32 用干泡温度计（寒暑表）测定（干泡温度）。null2.湿度（Humidity） 表示空气的干湿程度。种类：绝对湿度（A.H），相对湿度（R.H）。（2）相对湿度：在某温度、压力条件下，空气的水汽压强与相同温度、压力条件下的饱和水蒸气压强的百分比，成为该条件下的相对湿度。 （1）绝对湿度：每立方米空气中所含的水蒸气克数（水蒸气的密度）称为绝对湿度（g/m3）。 绝对湿度直接测量很困难。生产环境中的湿度通常用相对湿度表示。 null 3.气流速度测量湿度的仪器：通风干湿表或干湿球温度计。图示 湿泡温度比干泡温度略低一些，根据干泡、湿泡温度，查表3-1（P38）即可得出相对湿度。 用湿敏元件制成的湿度计可直接测出空气的相对湿度。空气流动的速度称为气流速度（m/s）。 气流主要是在温度差形成的热压力作用下产生的。 气流速度（风速）单位：米/秒（m/s）。测量仪器：测量室内气流速度一般用热球微风仪。 热球微风仪null4. 热辐射 物体在热力学温度大于0K时的辐射能量称为热辐射。 例如：太阳、熔炉、加热物体、红外辐射等。黑球温度计： 它是表面镀黑的薄铜板制成的空心球，球体中心部分插入一支水银温度计。 测量时，打开热辐射源，温度计指示的温度是辐射热与气温的综合效应，再关闭热辐射源得一温度值，前后二温度值的差值即为实际的辐射温度。正辐射：周围物体向人体辐射，使人体受热。 反之则称为负辐射。 热辐射强度：热辐射体单位时间、单位表面积上所辐射出的热量 测量热辐射的仪器：黑球温度计（辐射热与气温的综合反应）。图null二. 微气候要素之间的相互关系 气温、湿度、热辐射和气流速度对人体的影响可以互相替代，某一条件的变化对人体的影响，可以由另一条件的相应变化所补偿。结论： 构成微气候环境的若干条件的共同作用结果产生对人体的影响，所以必须综合地评价微气候的若干条件。例如： 当室内气流速度在0.6m/s以下时，气流速度每增加0.1m/s，相当于气温下降0.3℃。 当气流速度在0.6 m/s～1.0m/s之间时，气流速度每增加0.1m/s，相当于气温下降0.15℃。 应用：热辐射+低气温，如热处理、铸造车间。 高温+高气流速度，如夏季。null三、人体对微气候条件的感受 1. 人体的热平衡 人体与外界环境之间的热交换可用热平衡方程表示：S=M+C+R-ES---人体单位时间贮热量（蓄热），KJ/s。 M---人体代谢产热量，即食物在人体内氧化产生的热量 C----空气对流产生的人体散（吸）热量。 人体从环境吸收热量（C >0）；散发热量（C < 0） R ---辐射散（吸）热量。 辐射散热（R< 0）；吸收热量（R>0）。 E----人体体液蒸发（如出汗、呼气）所散发的热量。 处于热平衡状态时，S＝0，人感到舒适； 当产热量大于散热量时，S＞0，人感到热； 当产热量小于散热量时，S＜0，人感到冷。null分析： （1）热辐射：取决于热辐射系数、人体面积、服装热阻值、 反射率、平均环境温度、皮肤温度等。为了防止热辐射，生产实际中通常采用： 反射式热屏障（冰冷式） 吸收式热屏障（风冷式） 衣服是防止热辐射的天然屏障，浅色衣服对可见光有较好的隔热辐射（反射）的作用，但对非可见光（如远红外），衣服的颜色无显著的作用，这时取决于衣服的材料、密实程度和厚度，以防止外界辐射人体及人体向外散热。 例如，冬天的衣服厚实，颜色深。人体散热＝热辐射＋热对流＋蒸发+热交换null（2）热对流：取决于气流速度、面积、对流传热系数、服装热阻值、环境温度、皮肤温度等。（3）蒸发散热： a. 在热环境下，增加气流速度，降湿、加快发汗，达到散热的目的。 1Kg汗水 带走 2428 KJ热量。 b. 补充足够的水分和盐，防止虚脱（危及生命）。 高温作业每天需补充盐7g。 注意：工作单位在夏季要提供茶水、饮料等。 人体的出汗量最高限度为6升/日。使用热对流降温的条件： a. 保持环境温度 < 36.50C; b. 皮肤表面气流速度大（少穿、穿薄）。 注意：当气流速度超过2m/s时，提高气流速度就不显著。 null2.人体对微气候环境的主观感觉 人体对微气候环境的主观感觉是心理上的满意与否，也是一种模糊评价，它是多种因素的综合反应，下面是四种量化 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 上的评价方法：（4）热传导： 取决于皮肤与物体的温差、接触面积、热传导系数等。 例如：宇航员主要通过接触热传导散热。穿水冷服、干冰服。 （1）. 不适指数法 DI=0.72（干球温度+湿球温度）+40.6 上式主要用来评价人体对温度和湿度环境的综合感觉。 例如：美国人，当DI<70时，绝大多数人感到舒适。 当DI=75时，50%人感到不舒适。null（2）有效温度图 为了综合反映人体对气温、湿度、气流速度的感觉，美国人杨格鲁和霍顿首先提出了有效温度（ET）的概念。 杨氏有效温度图 有效温度也称实效温度或感觉温度，杨氏有效温度图度量了在热辐射强度不高时，综合反应气温、湿度、气流速度对人体所产生的主观热感觉。有效温度：指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湿的等效温标。null（3） 加权平均温标（WBGT） 用干球温度、湿球温度、气流速度和热辐射四个因素的综合指标作为微气候的衡量指标。（1）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（湿）十 0.2GT（干）十 0.1DBT（黑） （2）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（湿）十 0.2GT（干）十 0.17DBT（黑） 式中，WB —— 湿球温度（℃）； DBT —— 干球温度（℃）； GT —— 黑球温度（℃）。 null四、微气候环境对人体的影响1. 高温作业环境的类型（一）高温作业环境对人体的影响 （3）夏季露天作业： 例如：农民在田间劳动、建筑、搬运等露天作业。 （2）高温、高湿作业： 特点：气温高、湿度大， 如果通风不良就会形成湿热环境。 例如：印染、造纸、矿井等。 （1）高温、强热辐射作业： 特点：气温高，热辐射强度大，相对湿度较低。 例如：冶金、铸造、热处理、制陶、砖瓦窑等。null2. 高温作业环境对人生理和心理的影响高温环境对人生理和心理的影响： （1）长时间处于这种状态，会导致热循环机能失调，造成中暑或热衰竭，引起全身倦怠、食欲不振、体重减轻、头痛、失眠等。 （2）高温环境下作业者的知觉速度和准确性、反应速度下降，出现烦躁不安、易于激动，对工作不满。热应激效应：高温环境下的作业者，新陈代谢加快，人体产热增加，这时人体通过呼吸、出汗及体表血管的扩张向体外散热，若产热仍大于散热，导致体内蓄热增加、体温升高，呼吸和心率加快，皮肤血流加快，称为热应激效应——这是一种生理反映。null3.高温作业环境对人操作的影响范农调查了三个兵工厂，发现环境温度与事故有密切关系： 当环境温度为17～22.50C时，事故率最低 当环境温度上升到25.30C时，男性事故率上升140% 女性事故率上升108% 当环境温度下降11.40C时，男性事故率上升138% 女性事故率上升132%案例分析高温作业时，烦躁感增加，体表面血液循环增加，导致大脑相对缺血，注意力下降，使生产率下降，诱发事故发生。 当温度达到27～320C时，使肌肉用力的工作效率下降；当温度达到320C以上时，需注意力集中的工作和精密工作的效率开始下降。null（二）低温环境对人和操作的影响例1：冬天天气寒冷，手脚不灵活。低温环境条件通常是指低于允许温度下限的气温条件。 允许温度是指基本不影响人的工作效率、身心健康和安全的温度范围，一般为舒适温度±3～5℃。1.冷应激效应 当环境温度低于皮肤温度时，刺激皮肤引起神经冲动，导致皮肤毛细血管收缩，使人体散热下降。当外界温度进一步下降时，肌肉发抖，以增加产热，维持体温恒定，这种现象称为冷应激效应。2.低温环境对人体的影响 （1）人体对低温的适应力远不如对热的适应力。低温时人体的不适感迅速增加，机能迅速下降。 原因：低温时，脑代谢下降，导致神经兴奋下降，传导能力下降，反应迟钝、奢睡状态。null3. 低温对操作的影响 手部动作的准确性和灵活性下降。 （2）低温适应初期，代谢增高，心率加快，心脏的每拨输出量增加；当人体的核心温度下降时，心率减慢，心脏的每拨输出量减少，这时表明：人体已不能适应低温作业环境。 （3）长期的低温环境作业将导致：内循环下降，身体机能减退，冻伤等。 （4）低温对人体的影响，不仅与温度有关，而且还与湿度有关、气流速度有关。 湿度大、温度低→衣服热阻值下降 →衣服起不到御寒作用 例如：出汗，衣服湿，感到很冷。 冬天，刮风（气流速度大） →感到更冷。null五、微气候对机器设备的影响 机器，特别是高精尖技术设备，由于其组成材料属性的要求，均必须在一定的温度和湿度范围内，才能保证其运行的有效性及正常的使用寿命。 例1：喷墨打印机使用安全手册上标明：喷墨打印机应当在正常的办公室温度及湿度范围内使用，放置在避免瞬间温差变化的位置。 例2：计算机如果在高温环境下使用，常常会出现数据差错、死机等现象。 例3：超精密加工机床必须在恒温下工作。在进行机器安装和调试时要注意其工作环境的微气候条件。null六、微气候环境的改善措施 高温作业环境的改善高温环境下，作业者的反应及耐受时间受气温、湿度、气流速度、热辐射、作业负荷、衣服的热阻等因素的影响，可以从以下三个方面入手，改善高温作业环境。1.在生产工艺和技术方面 （1）合理设计生产工艺过程 作业者远离热源（热源放在车间外部）； 热源在下风头； （2）屏蔽热源（主动保护） 设置挡板，如铝材屏风（屏蔽热辐射）、玻璃屏风（屏蔽热辐射，但不影响观察），将人与热源隔离。null（3）保护作业者（被动保护） 穿铝夹克（热反射），但其热阻值大、不利人体蒸发散热，适合轻负荷作业。热辐射源表面铺设泡沫材料，屏蔽热源，防止热扩散。 采用循环水炉门，水幕（钢板流水型热屏风，水的比热大）。（4）降湿 人体对高温的不适反应，在很大程度上受湿度的影响，当相对湿度>50%时，人体的发汗功能下降。 降湿的可以提高人体的发汗功能，一般在通风处安装除湿器。 例如：夏季空调上有除湿功能。（5）增加气流速度 合理设计门窗，增加自然通风，提高空气新鲜度，有时还需强制机械通风。null注意： 当干球温度25～320C时，增加气流速度可以提高人体的对流热量和蒸发散热量。 当干球温度>350C时，增加气流速度作用不大。 因此必须根据实际情况选择通风条件。null2. 保健方面 （1）合理供应饮料和补充营养。 高温时，发汗量大，应及时补充水分和盐， “多次少饮”为宜（温水），补充盐。 例如：缺盐易引起脱水。榨菜、咸菜等。 高温作业者膳食热量要大（>3000 Kcl），多补充蛋白质、维生素A、B1、B2、C、钙等。 （2）合理使用劳保用品。 工作服要耐热、导热系数小、透气性好，吸汗 例1：“劳动布”工作服，粗布衣服。 例2：在特高温作业环境下，采用冰冷服、风冷衣等。 （3）人体适应性检查 选拔（热适应能力、高温反应、耐受能力）。 根据人体素质选择相应的作业。null3. 生产组织方面 （1）合理安排作业负荷 高温作业时，可采用慢速作业、增加休息次数、自由安排作业负荷。 （2）合理安排休息场所 休息室温度20～300C，不能太低，否则破坏汗腺功能。 例如：不能立即吹空调和洗冷水澡。 （3）职业适应性训练 初入高温作业环境，应给予较长休息时间，逐步适应高温环境；采用集体作业方式。 例如：将高温作业环境下集体作业作为规章 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 。null低温作业环境的改善 人体对低温的适应能力，远不如人体对高温的适应能力。低温作业环境主要是防寒保暖，应做好以下工作：3. 个体保护 防寒服（热阻值大，吸汗，透气性好）。 汗湿衣服要及时烘干。2. 提高作业负荷 增加负荷，降低寒冷感，但不能出汗。 例如：在冷库和冰库工作。 1. 采暖和保暖工作 采暖设备（火炉、空调），热辐射取暖（如浴霸） 隔热门窗（双层玻璃），挡风板等， 主要目的是防止散热。ENDnull干湿球温度计null热球微风仪: 拉杆风速探头、测量电路、测量仪表。null 杨格鲁以干球温度、湿球温度、气流速度为参数，通过实验建立了有效温度图。null