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1室内热环境参数的测定第一节室内热环境与健康“室内”顾名思义是指砖墙、屋顶、地板和门窗等维护结构围成的空间场所。热环境是指与人体热平衡有关的环境因素的综合，通常包括空气温度、空气相对湿度、风速和辐射热四个基本的气象条件参数。人的代谢率（主要由劳动强度、劳动时间决定）和着装状况等也与人体热平衡有关。适宜的热环境不仅能保持人体正常的热平衡，保持主观的舒适感，而且能确保人的健康和正常的工效。在室内构成的与室外环境完全不同的特殊气象条件即室内小气候。室内小气候包括空气温度、空气湿度、气流和热辐射等几个综合作用于人体的环境气象因素。室内小气候与室外环境气候有一些共同点，也有一些明显区别。它们的共同点是都由气温、气湿、气流和热辐射组成。不同点是室外气候的范围更广泛、更复杂，而且室外气候还包括气压、紫外线、γ射线、电离辐射等因素。二者之间有密切的联系，可以相互影响，只不过室外气候因素对室内气候因素的影响远远大于室内因素的影响而已。热环境的因素之间，经常是可以互换的，某中一个因素的变化对人体造成的影响常可由另一个因素的相应变化所补偿。比如，人体由热辐射所获得的热量可以改由气温升高来获得；湿度增高所造成的影响可由为增大风速来抵消。当气温低于21℃时，人一般不出汗。随着气温的增高，出汗量逐渐增加，这时湿度的影响也愈来愈大。在气温低于皮肤温度（35℃）时，空气的流动能增加人体的散热。当气温高于皮肤温度时，情况就比较复杂。一方面空气的流动能加速人体散热，但另一方面通过对流的方式，又使人体吸热增加，而且气温愈高，吸热量愈多。所以，热环境因素对人体的影响要作综合的分析。第二节体温调节一．人体的代谢热为了维持人的生命和活动，人们必须摄取食物和氧气。食物经人体内新陈代谢过程，产生了热能－劳动能力。在一般情况下，人体新陈代谢所产生的热全部都要散发到四周空气中去，散热量根据劳动强度来决定，见表18-１。表18-１不同作业情况下人体的散热量（环境温度15～30℃）人体状况散热量（Ｗ）睡觉70未从事劳动105轻度劳动210中度劳动314重度劳动488极重劳动628剧烈运动872～11632二．人体的散热途径人的身体散热方式主要有三种：（一）对流散热当周围空气温度低于人的皮肤温度时，最接近皮肤的一层空气被加热而上升，周围较凉的空气补充空位。这样通过空气的不断对流，人体就不断地散热。对流散热量的大小决定于空气温度和皮肤温度之差及风速。温差和风速愈大，对流散热量就愈大。（二）辐射散热当人体周围的墙壁、顶棚、地板以及生产设备表面温度低于人体皮肤温度时，身体就不断以辐射方式把热量传给周围物体。反之，当物体表面温度高于人体皮肤温度时，身体将从物体表面吸收辐射热。物体表面温度愈低，身体以辐射方式散发的热量就愈大，反之物体表面温度愈高，身体辐射吸热就愈多。（三）蒸发散热在常温状态下，蒸发散热量约占身体总散热量的25％。当气温高于人体表面温度并有辐射热源时，人体主要是靠汗液的蒸发来散热的。蒸发散热量的大小直接受空气中水蒸汽分压力和风速的影响。当水蒸汽分压力小（即气温和相对湿度小）、风速大时，汗液蒸发得快，散热量也就大，反之汗液蒸发得慢，散热量就小。三．人体的体温调节人的体温并不是恒定不变的，人的脑、心脏及腹内器官的温度比较稳定，称为体核（核心）温度，但仍在37℃附近有微小的变化。衡定的体核温度是保证生命功能的前提，体核温度变化大，时间稍长就会威胁恒温动物的生命。与体核温度相比，肌肉、肢体及皮肤的温度变化较大，称为体壳温度。当空气温度较低时，人体从内到皮肤存在变化率很大的温度梯度。例如，在冷空气中，皮肤下2cm处的温度是35℃；而在暖空气中，皮肤下几mm就有35～36℃。由于人体对温度具有一定的适应能力，使人能够忍受体温热量的不足，有时整个人体的热量不足可达数百大卡。肌肉温度变化也较大，当肌肉收缩做功时，温度可比静息时高出几倍。为了保持稳定的体核温度，人体必须适应温度环境的变化，进行必要的体温调节。人体的体温调节机制由位于下丘脑的体温调节中枢和位于身体各处的温度感受器来完成。人体产生的这些热量，通过血液的流动输送到全身。人体一方面通过皮肤扩张，以辐射、对流和出汗蒸发的形式来放散，另外，通过呼吸和粪便的排泄，也可以放散一部分热量。人体不断地产生热，又不断地散放热，这些都在大脑体温调节中枢的支配下进行，从而达到体内“热量平衡”。如果人们四周的空气温度不符合机体要求，即不能维持热量平衡时，体温调节中枢便会立刻行动起来，组织各器官活动，设法获得热量平衡，这就是“人体的体温调节”。有了“体温调节”，人的体温就可以经常维持在36～37℃，这样，人体才能维持其生命和身体各器官的正常功能。当四周空气温度很低，人体发散的热量比产生的热量还要多时，一方面皮肤血管收缩，血液循环速度降低，发散热量减少，另一方面又会有意识地使肌肉运动和发生不自主的颤抖，这样都增加了热量的产生。如果这样的调节还是“入不敷出”，那么人体的温度就逐步降低，使温差减少。如果体温降到一定限度，就会引起器官、3细胞机能呆滞，出现疼痛和麻木的感觉。所以严寒季节，人们必须利用衣、帽、鞋、袜、被褥、火炉、火墙、暖气等取暖保暖，以维持体温。当人体四周气温很高或人体剧烈运动时，如果排汗还发散不了体内所产生的热量，这时血液循环就会加快，以增加热能散发；如果仍然不能起到体内散热的作用，积聚的热量就会使体温升高。体温升高后，人体内器官的活动会加快，容易引起机体的疲劳，同时会增加热量，使体温继续上升，从而发生中暑。盛夏季节，当外界气温接近或超过了人的体温时，必须借助于通风、冷水浴和空调设备等来帮助身体散热。第三节热舒适环境及其影响因素一．热舒适环境热舒适环境是指人在心理状态上感到满意的热环境。人在适宜的温度环境下，穿着合适的服装作轻度以下的活动时，产热与散热速率基本相同，体内无明显的热积或热债，无其它温度性的干扰刺激，主观感觉良好，这种状态称为温度性舒适状态（或平衡状态），习惯上简称为热舒适（或热平衡）。保持人的热舒适不仅能保持良好的人－机工效，而且可长时间作业而不产生温度性疲劳。人处于热舒适状态时各主要温度生理指标的正常波动范围见表18-２。实验表明，由于个体差异等原因，诸指标的变化并不一致，在实际评价时需作加权统计。实验又表明，任何温度环境都不能获得高于95％的满意度。但所获的统计舒适范围又几乎不受人种、性别、年龄的影响。表18-２热舒适状态时主要生理指标的波动范围指标单位范围备注核心温度℃37.0±0.2平均皮温℃33.3±0.5平均体温℃35.8±0.4纵向皮温梯度℃5.5±1.0热债或热积Kj/m2±50约占全身热含量的1.1%出汗率g/h45.5±15当环境温度较高或人体作较大的活动时，正常的热平衡受到破坏，人需要适当排汗增加蒸发散热，或／和适当降低气温增加对流－辐射散热，才能形成新的产热－散热平衡。实验表明，当人处于新的动态热平衡时，虽然主观上仍可获得良好的舒适感，且身体的热含量变化率仍可为零，但身体已忍受一定的热负荷，如较高的核心温度、一定量的热积和出汗率等。这种动态热平衡可称为相对热舒适状态，它暂时地抑制了温度紧张的发展，能在较长时间内保持一定的人－机功效。二．热舒适的影响因素室内是人类生活的主要场所，室内热环境和人类对其适应的程度对人体健康状况有很大的影响。良好而温馨的生活环境和适宜的室内热环境对于机体的休息、保4养和健康状况的改善具有重要作用。很难想象一个空气污浊，高气温、高气湿和空气流动性差的环境中会有一个良好的精神状态和健康的体魄。（一）空气温度对人体健康的影响由于人每天生活在室内的时间很多，在人体代谢过程中和生活过程中要不断的与周围环境进行能量交换，即与室内外环境进行热的交换。而人体对于温度较为敏感，且只能在生理条件下借助于神经系统进行有限的调节。由于室内气温可以随着环境气温的变化而变化，而机体也可以通过复杂的体温调节机制来增减产热量和散热量，以达到身体内部的恒定和稳定性。人体对室内环境中气温的调节和适应基本是通过机体不同部位的温度来表现的，一般可通过皮肤温度、体温、热平衡测定、脉搏和发汗来说明。皮肤温度是一个敏感指标，它的变化作为血管反应的一种表现，可及时反映血管在热环境下的变化状况。当机体体温调节系统长期处于紧张工作状态时往往会影响神经、消化、呼吸和循环等多系统的稳定，降低机体各系统的抵抗力，而使患病率增高。通常当室内气温升高时，毛细血管扩张，皮肤温度升高散热量也相应增加。而气温降低时，人体皮下通过毛细血管的收缩作用使通过的血流减少或降低，皮肤温度下降散热量降低。而体温则是反映机体热平衡状态是否受到破坏和影响的最直接指标。机体对热有较强的调节能力，除非在极少数特殊环境条件下，机体的热平衡一般不易受到破坏，那么气温过高或过低而有较大的改变时，则机体就必需加大调节负荷以适应环境条件的变化。长期处于该条件下人的调节系统将出现各种功能紊乱状态和应激状态。脉搏在高温条件下是一种反映机体热平衡状态的简单而又灵敏的指标。在一定范围内温度愈高脉搏速度愈快。而出汗是人体在任何气温下都存在的生理机能，只是在气温较低时，出汗量较少自己感觉不到出汗。出汗可分为两种情况即前面所提到的不知觉出汗和知觉出汗。知觉出汗是体温调节紧张的主要特征之一。当室内气温过高机体汗分泌量增加时，汗液可以吸附或黏附室内环境中的有害物质加大污染物吸入机体。同时，当温度降低时污染物可粘附于皮肤表面加重污染物对皮肤的损害。（二）空气湿度对人体健康的影响空气湿度是指室内工作和生活环境中的湿度，湿度对于机体的调节作用一般低于温度对机体的影响，但温度恒定或较稳定时空气湿度对机体的温热感觉的调节就具有重要作用。空气湿度对机体健康的影响一方面是通过影响机体热平衡；另一方面是空气湿度可以间接影响室内微生物的生长从而对机体健康产生影响。通常室内的湿度较为恒定，但湿度较大时则有利于室内环境中的细菌和其它微生物的生长繁殖导致室内微生物的污染加剧。室内空气中微生物通过呼吸进入体内从而导致呼吸系统或消化系统多种疾病的发生。（三）气流对人体健康的影响正常情况下室内空气的流动性不大，相对处于较稳定状态，特别是目前室内常常安置有空调设施。为了节约电能保持室内气温相对恒定室内门窗一般处于关闭状态，室内气流较小。当室内空气流动性较低时，室内环境中的空气得不到有效的通风换气。人类在室内生活的各种有害化学物质不能及时排出到室外环境，污染物大量聚集于室内环境，造成室内空气质量恶化。而且由于室内气流小，室内生活中所5排出的各种微生物可相对聚集于空气中或某些角落大量增殖，致使室内空气质量进一步恶化。化学性污染物和有害微生物共同作用于机体导致人体健康受到损害。同时，因为室内环境得不到有效通风，还可导致室内生活的婴、幼儿和老龄人等高危人群各种疾病的发病率增高。（四）热辐射对人体健康的影响热辐射包括太阳辐射和人体与其周围环境之间的辐射。任何两种不同物体之间都有热辐射存在，它不受空气影响，热量总是从温度较高的物体向温度较低的物体辐射，直至两物体的温度相平衡为止。当物体温度高于人体皮肤温度时，热量从物体向人体辐射，使人体受热，这种辐射一般称为正辐射。当强烈的热辐射持续作用于皮肤表面时，由于对皮肤下面的深部组织和血液的加热作用，使体温升高，体温调节发生障碍时，就要造成中暑。当物体温度比人体皮肤温度低时，热量从人体向物体辐射，使人体散热，这种辐射叫负辐射。人体对负辐射的反射性调节不很敏感，往往一时感觉不到，因此，在寒冷季节容易因负辐射丧失大量的热量而受凉，产生感冒等症。室内环境中热辐射主要来源于室内各种家用电器在运行过程中所产生的辐射热和来自室外环境中的热辐射。不同来源的热辐射对人体健康的影响主要表现在热辐射引起机体的温度和温热感觉发生改变，使机体内的体温调节系统长期处于紧张状态，而且热辐射能导致人体神经系统功能紊乱，致使人群中的个体出现头痛、头晕、恶心、食欲不振和精神萎靡的症状。此外，热辐射还能引起血流发生改变，长期作用时对心血管系统也可产生有害影响。同时热辐射长期作用还可间接导致内分泌功能紊乱。第四节热环境的评