注册安全工程师考试教材讲义：人机作业环境_第3页

　　(二)人体对微气候环境的感受与评价

　　1人体的热交换与平衡

　　尽管人所处的环境是千变万化的，可是人的体温却波动很小，为了维持生命，人体要经常围绕36.5℃的体温目标值进行自动调节。人体通过新陈代谢不断地从摄取的食物中制造能量，这些能量除用于生理活动和肌肉做功外，其余均转换为热能。人要保持体温，体内的产热量应与对环境的散热量及吸热量相平衡。如果不能实现这种平衡，则要随着散热量小于或大于产热量的变化，体温出现上升或下降，使人感到不舒适甚至生病。人体的热平衡方程式为：

　　S=M一W一H (1——20)

　　式中S——人体单位时间储热量;

　　M——人体单位时间能量代谢量;

　　W——人体单位时间所做的功;

　　H——人体单位时间向体外散发的热量。，

　　当M>W+H时，人感到热;当M　　(1)人体单位时间辐射热交换案，取决于热辐射强度、面积、服装热阻值、反射率、平均环境温度和皮肤温度等。

　　(2)人体单位时间对流热交换量，取决于气流速度、皮肤表面积、对流传热系数、服装热阻值、气温及皮肤温度等。

　　(3)人体单位时间蒸发热交换量，取决于皮肤表面积、服装热阻值、蒸发散热系数及相对湿度等。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。

　　(4)人体单位时间传导热交换量取决于皮肤与物体温差和接触面积的大小及传导系数。不知不觉的散热可能对人体产生有害影响。因此需要用适当的材料构成人与物接触点(桌面、椅面、控制器、地板等)。

　　2人体对微气候环境的主观感觉

　　衡量微气候环境的舒适程度是相当困难的，不同的人有不同的估价。一般认为，“舒适”有两种含义，一种是指主观感到的舒适;另一种是指人体生理上的适宜度。比较常用的是以人的主观感觉作为标准的舒适度。人的工作效率与所处环境舒适度感受通常为正相关。

　　(1)舒适的温度。人主观感到舒适的温度与许多因素有关，从客观环境来看，湿度越大，风速越小，则舒适温度偏低;反之则偏高。从主观条件看，体质、年龄、性别、服装、劳动强度、热习服等均对舒适温度有重要影响。

　　(2)舒适的湿度。舒适的湿度一般为40%一60%。湿度在70%以上为高气湿，在

　　30%以F为低气湿。在不同的空气湿度下，人的感觉不同，温度越高。高湿度的空气对人的感觉和工作效率的消极影响越大。据舒伯特和希尔经过大量的研究证明，室内空气湿度φ(%)与室内气温t (℃)的关系为：

　　φ=188—7.2t(12.2　　例如室温t =20℃时，湿度最好是φ=188—7.2×20=44，即44%。

　　(3)舒适的风速。在工作人数不多的房间里，空气的最佳速度为0.3 m/s;而在拥挤的房间里为0.4 m/s。室内温度和湿度很高时，空气流速最好是l一2m/s。

　　3.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，因为人进入作业场所时，要受温度、湿度、风速和热辐射等多种因素的综合影响。因此，要综合评价徽气候环境。

　　目前，评价微气候环境有四种方法或指标。

　　(1)有效温度(感觉温度)。它是美国采暖通风工程师协会研究提出的，是根据人的主诉温度感受所制定的经验性温度指标。已知干球温度、湿球温度和气流速度，就可求出有效温度。图4—6为穿正常衣服进行轻劳动时的有效温度图。如求干球温度为30℃、湿球温度为25℃、风速为0.5 m/s的环境从事轻劳动的有效温度，可在图l一10上分别找出干球温度30~C和湿球温度25℃，通过连接两点间虚线与风速为0 5 m/s曲线交点，即可求出有效温度26.6℃。图中央部分表示使人感到舒适的温度带，冬季偏下，夏季偏上。如其有效温度在舒适带内，则为良好状态，反之则为不良，应对该处诸因素进行综合改进。有效温度高时人的判断力减退，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。

　　主诉温度感受所制定的经验性温度指标。已知干球温度、湿球温度和气流速度，就可求出有效温度。图4—6为穿正常衣服进行轻劳动时的有效温度图。如求干球温度为30℃、湿球温度为25℃、风速为0.5 m/s的环境从事轻劳动的有效温度，可在图l一10上分别找出干球温度30℃和湿球温度25℃，通过连接两点间虚线与风速为0. 5 m/s曲线交点，即可求出有效温度26.6℃。图中央部分表示使人感到舒适的温度带，冬季偏下，夏季偏上。如其有效温度在舒适带内，则为良好状态，反之则为不良，应对该处诸因素进行综合改进。有效温度高时人的判断力减退，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。

　　(2)不适指数。不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，它综合了气温和湿度两个因索。不适指数可由式1—22求出：

　　DI=( td+tw)×0.72+40.6(1—22)

　　式中DI——不适指数;

　　td——干球温度，℃;

　　tw——湿球温度，℃。

　　(3)三球温度指数(WBGT)。它是指用干球、温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l.5 m/s的非人工通风条件时，采用式1—23计算：