4微气候环境

CompanyLOGO微气候环境白光林内容提要微气候环境的要素及其关系1人们对微气候环境的感受与评价2微气候环境对人体的影响3微气候环境的改进措施4Ω温度Ω湿度Ω热辐射Ω风速微气候环境•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4个最重要的参数：—空气气温—空气湿度—气流速度（风速）—热辐射条件状况•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。温度•概念–空气的冷热程度。•测量–气温通常由干球温度计（寒暑表）测定，称为干球温度。•标度–摄氏温标（℃）–华氏温标（℉）–关系湿度•概念–湿度：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。•测量–相对湿度可用通风干湿表或干湿球温度计测量。•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70%以上称为高气湿，低于30%称为低气湿。智能湿度测量技术的发展单片微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。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便携式实时测量系统已得到广泛使用。如便携式温湿度计、智能湿度测量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，配备报警功能以视觉、听觉、电子邮件形式发出报警信号。气流速度（风速）•气流速度：空气的流动速度•单位：M/S•测定：热球微风仪–室内气流速度–测量范围：0.05~1m/s便携式风速仪电子（热球）微风仪手持式风向风速仪热辐射•热辐射–物体在绝对温度大于0K时的辐射能量。–热辐射是一种红外线，它不能加热气体，但能被周围物体所吸收而转变成热能，从而使物体升温，成为二次辐射源。•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，称为正辐射；反之，称为负辐射。•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（J/cm2·min）。热辐射•测量热辐射可用黑球温度计。•黑球温度计是一种球形温度计，它是在直径为15.7mm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成。•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。微气候各要素之间的相互关系•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。某一参数的变化对人体的影响，可以由另一参数的相互变化所补偿。Ω人体的热交换与平衡Ω人体对微气候环境的主观感觉Ω人体对微气候环境的评价人体的热交换与平衡•人体通过新陈代谢生成的能量除用于生理活动和肌肉做功外，其余均转化为热量。人体要保持36.5度的恒温状态，体内产生的热量应该与环境的散热量及吸热量平衡。•人体的热平衡方程为：S=M-W-HS——人体单位时间储热量M——人体单位时间能量代谢量W——人体单位时间做的功H——人体单位时间向体外散发的热量MW+H，人感到热MW+H，人感到冷M=W+H，人处于热平衡状态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，即人对环境是否感到满意、舒适，是进行微气候环境评价的重要指标之一。•“舒适”有两种含义：–主观感到的舒适；–生理上的适宜度；–常用主观OR客观感觉作为标准的舒适度。•内容–舒适的温度–舒适的湿度–舒适的气流速度舒适的温度•舒适温度–在实践中，所谓舒适温度是指某一温度范围而言。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。按照这一标准测定的温度一般是21℃±3℃。•影响因素–季节–劳动条件–衣服–地域–性别、年龄等舒适湿度•舒适的湿度一般为40％~60％。•湿度在70%以上：高气湿•湿度在30%以下：低气湿•人们感到舒适的湿度受到温度的影响，二者的关系为：•Φ=188-7.2t（12.2t26）舒适的风速在工作人数不多的房间里，空气的最佳速度为0.3m/s；在拥挤的房间里为0.4m/s。室内温度和湿度很高时，空气流速最好是l-2m/s。室内温度湿度基数允许风速（m/s）温度/℃湿度/%182022242640～6040～6040～6040～6040～600.20.250.30.40.5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。人进入作业或生活场所时，要受温度、湿度、风速和热辐射等多种因素的综合影响。因此，应综合评价微气候环境。•微气候环境评价方法：–有效温度（感觉温度）–不适指数–三球温度指数（WBGT）–卡他度有效温度•有效温度是指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。它是根据人的主诉温度感受所制订的经验性温度指标。•以干球温度、湿球温度、气流速度为参数，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。有效温度例如：测得空调大楼某实验室的干球温度为30℃，湿球温度为20℃，风速为0.5m／s；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℃和湿球温度25℃，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℃。不适指数•不适指数综合表征人体对温度、湿度环境的感觉。•DI＝（td＋tw）×0.72＋40.6–td为干球温度（℃）–tw为湿球温度（℃）•不足：没有考虑风速。•生活在不同国家、地区的人们感到舒适的气候条件也有所区别不适指数不适主诉率/%美国人日本人707579861050100难以忍受353670100三球温度指数（WBGT）•三球温度指数是指用干球、湿球和黑球三种温度综合综合评价人们接触高温的阈值指标。•当气流速度小于1.5M/S时–WBGT=0.7WB+0.2GT+0.1DBT•当气流速度大于1.5M/S时–WBGT=0.63WB+0.2GT+0.17DBTWB：湿球温度，℃GT：黑球温度，℃DBT：干球温度，℃三球温度指数（WBGT）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3030.631.432.226.728.029.431.125.025.927.930.0允许接触高温的阈值/℃卡他度•卡他度一般用来评价劳动条件舒适程度。•卡他温度计是一种测定气温、湿度和风速三者综合作用的仪器。卡他度的值可通过测定卡他温度计的液柱由38℃降到35℃时所经过的时间而求得。•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）。•卡他度分为干卡他度和湿卡他度两种。–干卡他度包括对流和辐射的散热效应。–湿卡他度则包括对流、辐射和蒸发三者综合的散热效果。•一般H值越大，散热条件越好。Ω高温作业环境对人的影响Ω低温环境条件对人的影响高温作业环境对人的影响•高温作业环境的定义–热源散热量大于84kJ/（m2·h）的环境•三种基本类型：–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；–高温、高湿作业，特点：气温高、湿度大；–夏季露天作业。•高温作业环境对人体的影响–高温作业环境使人的心率和呼吸加快–高温作业环境对消化系统具有抑制作用–高温作业环境对中枢神经系统具有抑制作用–高温作业环境下，人体的水分和盐分大量损失低温作业环境对人的影响人体在低温的环境下，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。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。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全停滞，当局部温度降至组织冰点（-5℃）以下时，组织就发生冻结，造成局部冻伤。Ω高温作业环境的改善Ω低温作业环境的改善高温作业环境的改善生产工艺和技术措施合理设计生产工艺过程屏蔽热源降低湿度增加气流速度保健措施合理供给饮料和补充营养合理使用劳保用品，工作服耐热、导热系数小、透气性好职工适应性检查生产组织措施减小作业速度或增加休息次数，以此来减少人体产热量。合理安排休息场所。职业适应低温作业环境的改善做好采暖和保暖工作，设置必要的采暖设备；提高作业负荷，但应以不使作业者出汗为限；个体保护，低温作业车间或冬季室外作业者，应穿御寒服装；采用热辐射取暖。CompanyLOGO白光林