高温作业环境对人的影响课件

Northeastern University4.3 微气候环境微气候环境4.3 微气候环境Northeastern University 本本节内内容容n微气候的定义及其要素微气候的定义及其要素n人体对微气候环境的主观感受人体对微气候环境的主观感受n微气候环境的综合评价微气候环境的综合评价 n微气候环境对人的影响微气候环境对人的影响n高温作业环境的改善高温作业环境的改善 Northeastern University Northeastern University第一第一节 微气候的定微气候的定义及其要素及其要素微气候：是指工作场所的气候条件。微气候：是指工作场所的气候条件。空气气温空气气温空气湿度空气湿度气流速度（风速）气流速度（风速）热辐射热辐射四四要要素素Northeastern University第一节 微Northeastern University一、空气温度（气温）一、空气温度（气温）气温气温：空气的冷热程度。：空气的冷热程度。气温的标度气温的标度：摄氏温标（摄氏温标（）和和华氏温标（华氏温标（）。我国法定采用摄氏温标（我国法定采用摄氏温标（），而美国则常采），而美国则常采用华氏温标（用华氏温标（），两种温标的换算关系为），两种温标的换算关系为 测量：测量：气温通常由干球温度计测定，称为干球温度。气温通常由干球温度计测定，称为干球温度。Northeastern University一、空气温度Northeastern University二、空气湿度二、空气湿度绝对湿度绝对湿度:每立方米（每立方米（m m3 3）空气内所含的水蒸汽克数。）空气内所含的水蒸汽克数。相对湿度相对湿度:某气温、压力条件下空气的水蒸汽压强与相同温度、某气温、压力条件下空气的水蒸汽压强与相同温度、压力条件下饱和水蒸汽压强（蒸发压力条件下饱和水蒸汽压强（蒸发/凝结过程达到动态平衡）的百凝结过程达到动态平衡）的百 分比。分比。测量测量:相对湿度可用通风相对湿度可用通风干湿表干湿表或或干湿球温度计干湿球温度计测量。干湿球温度计中，湿测量。干湿球温度计中，湿球温度计指示的温度叫球温度计指示的温度叫湿球温度湿球温度，湿球温度略低于干球温度。，湿球温度略低于干球温度。湿度：湿度：指空气中所含水分的多少。指空气中所含水分的多少。Northeastern University二、空气湿度Northeastern University三、气流速度（三、气流速度（风速）速）n气流速度：空气的流气流速度：空气的流动速度（速度（m/s）。）。人人类作作业或生活起居或生活起居场所中的气流速度除所中的气流速度除风力力影响外，主影响外，主要是由于要是由于冷冷热空气空气对流流所致。冷所致。冷热温差越大，温差越大，产生的气流也越生的气流也越大。大。气流速度的大小气流速度的大小对人体散人体散热速度速度产生直接影响，因此它是生直接影响，因此它是评价微气候条件的主要因素之一。价微气候条件的主要因素之一。Northeastern University三、气流速度Northeastern Universityn热辐射：物体在射：物体在绝对温度大于温度大于0K时的的辐射能量。射能量。n热辐射射强度：指度：指热辐射体射体单位位时间、单位面位面积上所上所辐射出的射出的热量量（)四、四、辐射射热n辐射温度：用黑球温度计进行测量。打开热辐射源，黑球温度上升，关打开热辐射源，黑球温度上升，关闭热辐射源，黑球温度下降，其差闭热辐射源，黑球温度下降，其差值为实际辐射温度。值为实际辐射温度。测量范围为测量范围为20120，精度为，精度为1。黑球温度计Northeastern University热辐射：物体Northeastern University1.1.舒适温度及其影响因素舒适温度及其影响因素生理学上常用的规定是：人生理学上常用的规定是：人坐着休息，穿着薄衣服，无坐着休息，穿着薄衣服，无强迫热对流，未经热习服的强迫热对流，未经热习服的人所感到的舒适温度。人所感到的舒适温度。影响舒适温度的因素很多，主要有：影响舒适温度的因素很多，主要有：（1 1）季节季节。舒适温度在夏季偏高，冬季偏低。舒适温度在夏季偏高，冬季偏低。（2 2）劳动条件劳动条件。不同劳动条件舒适温度不同。不同劳动条件舒适温度不同。舒适的温度：一般是舒适的温度：一般是 21 3。第二节第二节 人体对微气候环境的主观感受人体对微气候环境的主观感受Northeastern University1.舒适温Northeastern University不同劳动条件下的舒适温度指标不同劳动条件下的舒适温度指标作业姿势作业姿势作业性质作业性质工作举例工作举例舒适温舒适温度度/坐姿坐姿坐姿坐姿站姿站姿站姿站姿站姿站姿脑力劳动脑力劳动轻体力劳动轻体力劳动轻体力劳动轻体力劳动重体力劳动重体力劳动很重体力劳动很重体力劳动办公室、调度台办公室、调度台操纵，肖零件分类操纵，肖零件分类车工、铣工车工、铣工沉重零件安装沉重零件安装伐木伐木1818242418182323171722221515212114142020第二节第二节 人体对微气候环境的主观感受人体对微气候环境的主观感受Northeastern University不同劳动条件Northeastern University（3）衣服。穿厚衣服对环境舒适温度的要求较低。（4）地域。人由于在不同地区的冷热环境中长期生活和工作，对环境温度习服不同。习服条件不同的人，对舒适温度的要求也不同。（5）性别、年龄等。女子的舒适温度比男子高0.55；40岁以上的人比青年人约高0.55。第二节 人体对微气候环境的主观感受人体对微气候环境的主观感受Northeastern University（3）衣服Northeastern University2.2.舒适湿度舒适湿度（1）在工作人数不多的房间里，空气的最佳速度为）在工作人数不多的房间里，空气的最佳速度为0.3 m/s；（2）而在拥挤的房间里为）而在拥挤的房间里为0.4 m/s。舒适的湿度：一般为舒适的湿度：一般为4040-60-60。高气湿：高气湿：湿度在湿度在70%70%以上。以上。低气湿：低气湿：湿度在湿度在30%30%以下。以下。3.3.舒适的风速舒适的风速第二节第二节 人体对微气候环境的主观感受人体对微气候环境的主观感受Northeastern University2.舒适湿风力等级风力等级公里时米秒米秒特征特征名称名称00 0.2烟直上烟直上无风无风10.31.5烟能表示风向烟能表示风向软风软风21.63.3人面感觉有风，树叶微动人面感觉有风，树叶微动轻风33.45.4 树叶及微枝摇动不息，旌旗展开。树叶及微枝摇动不息，旌旗展开。微风微风45.57.9能吹起地面灰尘和纸张，树的小枝摇动能吹起地面灰尘和纸张，树的小枝摇动和风和风58.0一一10.7 有叶的小树摇摆，内陆的水面有小波有叶的小树摇摆，内陆的水面有小波劲风劲风610.813.8 大树枝摇动，电线呼呼有声，举伞困难大树枝摇动，电线呼呼有声，举伞困难强风强风713.917.l 全树动摇，迎风步行感觉不便全树动摇，迎风步行感觉不便疾风疾风817.220.7 微枝折毁，人向前行感觉阻力甚大。微枝折毁，人向前行感觉阻力甚大。大风大风920.824.4 草房遭受破坏，大树枝可折断。草房遭受破坏，大树枝可折断。烈风烈风风力等级表 风力等级公里时特征名称00 0.2烟直上无风10.31Northeastern University第三节第三节 微气候环境的综合评价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，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。下面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。下面介绍三种评价微气候环境的方法：介绍三种评价微气候环境的方法：1 1、不舒适指数、不舒适指数 2 2、有效温度（感觉温度）、有效温度（感觉温度）3 3、三球温度指数（、三球温度指数（WBGTWBGT）4 4、卡他度、卡他度Northeastern University第三节 微气Northeastern University不不舒舒适指数是由纽约气象局适指数是由纽约气象局19591959年发表的一项评价气候舒适程度年发表的一项评价气候舒适程度的指标，他综合了的指标，他综合了气温气温和和湿度湿度两个因素。两个因素。不不舒舒适指数可由下式求出：适指数可由下式求出：DIDI（td td twtw）0.72 0.7240.6 40.6 式中，式中，tdtd为干球温度（为干球温度（）；）；tw tw为湿球温度（为湿球温度（）。）。通过计算各种作业场所、办公室及公共场所的不通过计算各种作业场所、办公室及公共场所的不舒舒适指数，就可适指数，就可以掌握其环境特点及对人的影响。以掌握其环境特点及对人的影响。不舒适指数不足之处是不舒适指数不足之处是没有考虑风速没有考虑风速。1 1、不舒适指数、不舒适指数Northeastern University不舒适指Northeastern Universityn生活在不同国家、不同地区的人们感到舒适的气候条件也有所区生活在不同国家、不同地区的人们感到舒适的气候条件也有所区别，当不舒适指数在别，当不舒适指数在7070附近时，人感觉比较舒适。附近时，人感觉比较舒适。n下表所示为美国人和日本人对不同不舒适指数的不适主诉率。下表所示为美国人和日本人对不同不舒适指数的不适主诉率。不同国家对不适指数的不适主诉率 1 1、不舒适指数、不舒适指数不舒适指数不舒适指数不适主不适主诉率率/%美国人美国人日本人日本人707579861050100难以忍受以忍受353670100Northeastern University生活在不同国Northeastern University2.2.有效温度（感觉温度）有效温度（感觉温度）前人（前人（CPYaglou）以干球温度、湿球温度、气流温度为）以干球温度、湿球温度、气流温度为参数，进行了大量实验，绘制成有效温度图。只要测出干球温度、参数，进行了大量实验，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。湿球温度和气流速度，就可以求出有效温度。Northeastern University2.有效温度Northeastern University 有效温度图有效温度图 图为穿正常衣服进行图为穿正常衣服进行 轻劳动轻劳动时的有效温度图。例如测得时的有效温度图。例如测得空调空调大楼某实验室大楼某实验室的的干球温度干球温度为为3030，湿球温度湿球温度为为2525，风速风速为为0.5m0.5ms s；求在该环境中从事轻劳动的；求在该环境中从事轻劳动的有效温度，在图上，分别找出干有效温度，在图上，分别找出干球温度球温度3030和湿球和湿球 温度温度2525，通，通过过连接这两点间虚线连接这两点间虚线与与风速为风速为0.5m0.5ms s曲线的交点曲线的交点，即可求出有，即可求出有效温度效温度26.626.6。有效温度图Northeastern University 有Northeastern University不同作业种类的有效温度不同作业种类的有效温度n人体对微气候环境的主观感觉，除与上述环境条件有关人体对微气候环境的主观感觉，除与上述环境条件有关外还与人体的作业种类、作业负荷及着装等因素有关。外还与人体的作业种类、作业负荷及着装等因素有关。不同作不同作业的有效温度的有效温度 作作业种种类脑力作力作业轻作作业体力作体力作业舒适温度舒适温度/不舒适温度不舒适温度/15.518.326.712.718.923.91016.921.123.9Northeastern University不同作业种Northeastern University有效温度对人感觉及工作效率的影响有效温度对人感觉及工作效率的影响 有效温度高时，人的判断力减有效温度高时，人的判断力减退，如图所示。退，如图所示。当有效温度超过当有效温度超过3232时，作业者时，作业者读取误差增加，到读取误差增加，到3535左右时，误差左右时，误差会增加会增加4 4倍以上。倍以上。操作误差与有效温度Northeastern University有效温度对人Northeastern University3.3.三球温度指数（三球温度指数（WBGTWBGT）三球温度指数：三球温度指数：是指用干球、湿球和黑球三种温度综合评价允许是指用干球、湿球和黑球三种温度综合评价允许 接触高温的阈值指标。接触高温的阈值指标。n 当气流速度小于当气流速度小于1.5m/s的非人工通风条件时，采用下式计算：的非人工通风条件时，采用下式计算：WBGT=0.7WB+0.2GT+0.1DBTn 当气流速度大于当气流速度大于1.5m/s的人工通风条件时，采用下式计算：的人工通风条件时，采用下式计算：WBGT=0.63WB+0.2GT+0.17DBT WBGT三球温度指数三球温度指数WB湿球温度湿球温度GT黑球温度黑球温度DBT干球温度干球温度Northeastern University3.三球温Northeastern University 3.3.三球温度指数（三球温度指数（WBGTWBGT）作作业种种类轻劳动中等中等劳动重重劳动持持续劳动75%劳动，25%休息休息50%劳动，50%休息休息25%劳动，75%休息休息3030.631.432.226.728.029.431.125.025.927.930.0允许接触高温的阈值/Northeastern University 3.三Northeastern University 4.4.卡他度卡他度 卡他度是指由卡他度是指由被加热被加热36.536.5时的卡他温度计的液球时的卡他温度计的液球，在单位时间、单，在单位时间、单位面积上所位面积上所散发的热量散发的热量，单位为，单位为cal/cm2s。卡他温度计是测定卡他温度计是测定气温气温、湿度湿度和和风速风速三者综合作用的仪器。三者综合作用的仪器。卡他度卡他度H H可通过测定卡他温度计的可通过测定卡他温度计的液柱由液柱由3838降到降到3535时所经过的时时所经过的时间（间（T T）而求得。）而求得。H=F/T H=F/T 式中，式中，H-H-卡他度（卡他度（mcal/cm2s）；）；F-F-卡他计常数；卡他计常数；T-T-由由3838降至降至3535所经过的时间（所经过的时间（s s）。）。n卡他度分为干卡他度和湿卡他度两种，工作时感到比较舒适的卡他卡他度分为干卡他度和湿卡他度两种，工作时感到比较舒适的卡他度如下面两个表所示。度如下面两个表所示。Northeastern University 4.Northeastern University4.4.卡他度卡他度 劳动状况状况卡他度卡他度轻劳动中等中等劳动重重劳动干卡他度干卡他度湿卡他度湿卡他度6188251030较舒适的卡他度Northeastern University4.卡他度 Northeastern University不同卡他度下的人的感觉不同卡他度下的人的感觉热感觉热感觉卡他度卡他度干式干式湿式湿式很热很热热热令人愉快令人愉快凉爽凉爽冷冷3 33 34 44 46 68 89.59.59.59.510101012101212181218182018202020Northeastern University不同卡他度下Northeastern University第四节第四节 微气候环境对人的影响微气候环境对人的影响 微微气气候候对对人人的的生生理理有有很很大大的的影影响响，特特别别是是在在那那种种温温度度、湿湿度度及及空空气气对对流流异异常常的的气气候候条条件件下下，会会对对人人产产生生很很大大影影响。响。以下主要介绍高温作业环境的影响。以下主要介绍高温作业环境的影响。Northeastern University第四节 微气Northeastern University一、高温作业环境对人的影响一、高温作业环境对人的影响 （一）高温作业环境的定义及其分类（一）高温作业环境的定义及其分类 定义：定义：一般将热源散热量大于一般将热源散热量大于84kJ/（m2h）的环境叫高温作业环境。的环境叫高温作业环境。类型：类型：（1）高温、强热辐射作业高温、强热辐射作业，其特点为气温高，热辐射强度大，其特点为气温高，热辐射强度大，相对湿度较低；（如铸造、锻造车间）相对湿度较低；（如铸造、锻造车间）（2）高温、高湿作业高温、高湿作业，其特点为气温高、湿度大，如果通风不，其特点为气温高、湿度大，如果通风不良就会形成湿热环境；良就会形成湿热环境；(如深矿井中气温可达如深矿井中气温可达3636度以上，相对湿度度以上，相对湿度可达可达95%95%以上）以上）（3）夏季露天作业夏季露天作业，如农民劳动、建筑等露天作业。，如农民劳动、建筑等露天作业。Northeastern University一、高温作业高温作业环境对人的影响课件Northeastern University（1）对消化系统具有抑制作用）对消化系统具有抑制作用人在高温下，体内血液重新分配，引起消化道相对贫血，人在高温下，体内血液重新分配，引起消化道相对贫血，由于出汗排出大量氯化物以及大量的饮水，致使胃液酸度下由于出汗排出大量氯化物以及大量的饮水，致使胃液酸度下降。在热环境中消化液分泌量减少，消化吸收能力受到不同降。在热环境中消化液分泌量减少，消化吸收能力受到不同程度的抑制，因而程度的抑制，因而引起食欲不振引起食欲不振、消化不良和胃肠疾病消化不良和胃肠疾病的增的增加。加。（二）（二）高温作业环境对人的生理影响高温作业环境对人的生理影响Northeastern University（1）对消化Northeastern University（2）对中枢神经系统具有抑制作用）对中枢神经系统具有抑制作用温热环境下大脑皮层兴奋过程减弱，条件反射的潜伏温热环境下大脑皮层兴奋过程减弱，条件反射的潜伏期延长，注意力不易集中。严重时会出现头晕、头痛、恶期延长，注意力不易集中。严重时会出现头晕、头痛、恶心等症状。心等症状。（二）（二）高温作业环境对人的生理影响高温作业环境对人的生理影响Northeastern University（2）对中枢Northeastern University（3）导致水分和盐分大量丧失）导致水分和盐分大量丧失在高温下进行重体力劳动时，平均每小时出汗量为在高温下进行重体力劳动时，平均每小时出汗量为0.752.0L，一个工作日可达，一个工作日可达510L。（二）（二）高温作业环境对人的生理影响高温作业环境对人的生理影响Northeastern University（3）导致水Northeastern University（二）（二）高温作业环境对人的生理影响高温作业环境对人的生理影响（4 4）高温及噪声联合作用损伤人的听力。）高温及噪声联合作用损伤人的听力。有文献对此进行专门报导，高温对人体语言听阈和高频听有文献对此进行专门报导，高温对人体语言听阈和高频听阈没有影响，但高温与噪声的联合作用不仅能加重噪声对人耳阈没有影响，但高温与噪声的联合作用不仅能加重噪声对人耳高频听阈的损害，也能提高人耳语频听阈。高频听阈的损害，也能提高人耳语频听阈。Northeastern University（二）高温Northeastern University 二、高温作业环境对工作效率、事故的影响二、高温作业环境对工作效率、事故的影响n高温环境影响效率，人在高温环境影响效率，人在27273232下工作，其肌肉用力的工作效率下下工作，其肌肉用力的工作效率下降，并且促使用力工作的疲劳加速。当温度降，并且促使用力工作的疲劳加速。当温度高达高达3232以上时，需要较以上时，需要较大注意力的工作及精密工作的效率也开始受影响。大注意力的工作及精密工作的效率也开始受影响。n脑力劳动对温度的反应更敏感，当脑力劳动对温度的反应更敏感，当有效温度达到有效温度达到29.529.5时时，脑力劳动，脑力劳动的效率就开始降低，许多学者的实验都表明，有效温度越高，持续作的效率就开始降低，许多学者的实验都表明，有效温度越高，持续作业的时间越短。业的时间越短。n事故发生率与温度有关，据研究，意外事故率最低的温度为事故发生率与温度有关，据研究，意外事故率最低的温度为2020左右；左右；温度高于温度高于2828或降到或降到1010以下时，意外事故增加以下时，意外事故增加3030。Northeastern University 二、高Northeastern Universityn高温作业环境的改善应从生产工艺和技术、保健措施、生产组织高温作业环境的改善应从生产工艺和技术、保健措施、生产组织措施等方面加以改善。措施等方面加以改善。（一）（一）生产工艺和技术措施生产工艺和技术措施 （1 1）合理设计生产工艺过程）合理设计生产工艺过程合理设计工艺流程，合理设计工艺流程，改进生产设备和操作方法改进生产设备和操作方法，是改善高温，是改善高温作业劳动条件的根本措施。如钢水铸造，轧钢等工艺流程的作业劳动条件的根本措施。如钢水铸造，轧钢等工艺流程的自自动化动化，使操作工人远离热源，同时减轻劳动强度。，使操作工人远离热源，同时减轻劳动强度。第五节 高温作业环境的改善Northeastern University高温作业环境Northeastern University（2）屏蔽热源）屏蔽热源在有大量热辐射的车间，应采用屏蔽在有大量热辐射的车间，应采用屏蔽热辐射的措施。屏蔽方法有三种：热辐射的措施。屏蔽方法有三种：1）直接在热辐射源表面）直接在热辐射源表面铺上泡沫物铺上泡沫物质质；2）在人与热源之间）在人与热源之间设置屏风设置屏风；3）给作业者穿上）给作业者穿上热反射服装热反射服装。广州隔断隔热屏风活动门 Northeastern University（2）屏蔽热Northeastern University （3）降低湿度）降低湿度 人体对高温环境的不舒适反应，很大程人体对高温环境的不舒适反应，很大程度上受度上受湿度湿度的影响，当相对湿度超过的影响，当相对湿度超过50时，人体通过蒸发散热的功能显著降低。时，人体通过蒸发散热的功能显著降低。去湿器Northeastern University （3）降Northeastern University（4）增加气流速度）增加气流速度增加工作场所的气流速度，可以提高人体的对流散热量和增加工作场所的气流速度，可以提高人体的对流散热量和蒸发散热量。蒸发散热量。但是，当气流速度但是，当气流速度大于大于时，时，增加气流速度增加气流速度，对人，对人体体散热几乎没有影响散热几乎没有影响。因此，此时再增加气流速度也是无益的。因此，此时再增加气流速度也是无益的。Northeastern University（4）增加气Northeastern University （二）（二）保健措施保健措施 （1）合理供合理供给饮料料和和补充充营养。养。（2）合理使用合理使用劳保用品保用品。高温作。高温作业的工作服，的工作服，应具有耐具有耐热、导热系数小、透气性好的特点。系数小、透气性好的特点。（3）进行行职工适工适应性性检查。Northeastern University （二）Northeastern University（三）（三）生产组织措施生产组织措施 （1 1）减小作业速度或）减小作业速度或增加休息次数增加休息次数，以此来减少人体产热量。，以此来减少人体产热量。（2 2）合理安排休息场所。作业者在高温作业时身体积热，需要）合理安排休息场所。作业者在高温作业时身体积热，需要离开高温环境到休息室休息离开高温环境到休息室休息，恢复热平衡机能。温度在，恢复热平衡机能。温度在 20203030之间最适用于高温作业环境下身体积热后的休息。之间最适用于高温作业环境下身体积热后的休息。（3 3）职业适应。对于离开高温作业环境较长时间又重新从事高）职业适应。对于离开高温作业环境较长时间又重新从事高温作业者，应给予更长的休息时间，使其逐步适应高温环境。温作业者，应给予更长的休息时间，使其逐步适应高温环境。Northeastern University（三）生产Northeastern Universityn微气候的定微气候的定义及其要素及其要素n微气候微气候环境的境的综合合评价价本本 节节 重重 点点Northeastern University微气候的定义Northeastern UniversityNortheastern University谢谢！