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《人机工程学》第9章_作业环境
适温度±(3~5℃)。
第9章 作业环境
表9 - 3 以空气湿度为转移的感觉
第9章 作业环境
表9 - 4 推荐的气流速度
第9章 作业环境
我国工作场所气候条件卫生标准是根据作业性质 及劳动强度, 以气温为主而制定的, 在特殊情况下, 才有湿度和风速的规定。 根据劳动特征和劳动强度所 制定的工厂车间内作业区的空气温度和湿度的标准, 如表9 - 5所示。
人体单位时间对流热交换量C取决于气流速度、 皮肤表面积、 对流散热系数、 服装热阻值、 平均环境 温度和皮温等。
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人体单位时间蒸发热交换量E取决于皮肤表面积、 服装热阻值、 蒸发散热系数以及相对湿度等。
在热环境中, 增加气流速度, 降低湿度, 可以加
快汗水蒸发,
。
K, 取决于皮肤与物 体温差和接触面积的大小以及物体的导热系数。人体
f 100%
F
(9 - 3)
第9章 作业环境
作业环境的湿度通常采用相对湿度表示。 相对湿 度可根据干、 湿球温度查表9 - 1得到。 相对湿度在 70%以上称为高气湿, 低于30%称为低气湿。
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表9 - 1 从干球温度与湿球温度查找相对湿度表
第9章 作业环境
3. 物体在绝对温度大于0 K时的辐射能量, 称为热辐 射。 太阳及生产环境中的熔炉、 开放的火焰、 熔化了 的金属、 被加热了的材料等均能产生热辐射, 它是一 种红外辐射, 红外辐射不能加热气体, 但能使周围物 体加热。
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人体单位时间向外散发的热量H, 取决于辐射热交 换量R(KJ/s)、 对流热交换量C(KJ/s)、 蒸发热交换量 E(KJ/s)、 传导热交换量K(KJ/s),
H=R+C+E+K(KJ/s) (9 - 5)
第9章 作业环境
人体单位时间的辐射热交换量R取决于热辐射常数、 皮肤表面积、 服装热阻值、 反射率、 平均环境温度和 皮温等。
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若人体内单位时间的能量代谢为M、 向体外做功为W、
向体外散发的热量为H, 当M=H+W时, 人体处于
热平衡状态, 此时人体皮温在36.5℃左右, 人感到舒
适; 当M>H+W时, 人感到热; 当M<W+H时, 人
感到冷。
S时, 人体
的基本热平衡方程式可用下式表达:
S=M-W-H
(9 - 4)
热平衡状态如图9 - 1所示。
第9章 作业环境
图9环境
2. 人体对微气候环境的主观感觉, 即心理上感到满 意与否, 是进行微气候环境评价的重要指标之一。 由 于构成微气候环境的若干条件的不同, 人体对其感觉 取决于它们之间的综合影响。
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鲍生(J.E.Bosen)提出了不舒适指数DI(Discomfort Index), DI=0.72(干球温度+湿球温度)+40.6评价人体 对温度、 湿度环境的感觉。 通过对美国人的实验表明: 当DI<70时, 绝大多人感到舒适; 当DI=75时, 有 一半人感到不舒适。
第9章 作业环境
第9章 作业环境
9.1 微气候 9.2 噪声与振动 9.3 照明 9.4 色彩调节 9.5 空气污染
第9章 作业环境
9.1 微 气
9.1.1
1. 空气的冷热程度称为气温。 气温是评价作业环境 气候条件的主要指标。 气温有摄氏温标(℃)、 华氏温 标( )和绝对温标(K)三种。 我国一般采用摄氏温标。 三种温标的换算公式如下:
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对于不同空气湿度, 人的主观感觉状态见表9 - 3。 有人建议可用下式确定室内空气湿度φ(%)和室温t(℃) 的关系:
φ=188-7.2t (t<26)
(9 - 8)
不同季节最适宜的气流速度如表9 - 4所示。
允许温度通常是指基本上不影响人的工作效率、 身心健康和安全的温度范围。 允许温度范围一般是舒
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3. 舒适温度有两种。 一种是指人的主观感觉到的舒 适温度, 另一种是指人体生理上的适宜温度。 生理学 上对舒适温度规定为, 人坐着休息、 穿薄衣、 无强迫 热对流, 在通常地球引力和海平面的气压条件下, 未 经热习服的人所感觉到的舒适温度。 按照这一规定, 舒适温度应在21±3℃范围内。
第9章 作业环境
图9 - 2 有效温度图
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有的学者提出用干球温度、 湿球温度、 气流速度 和热辐射4个因素的综合指标WBGT作为微气候的衡量 指标, 即加权平均温标。 WBGT的计算如下:
当气流速度小于1.5 m/s的非人工通风条件下时, 采用下式计算:
WBGT=0.7tw+0.2tg+0.1td
t(K ) 273 t(C) t( F ) 9 t(C) 32
5
(9 - 1) (9 - 2)
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2.
空气的干湿程度称为湿度。 湿度有绝对湿度与相
对湿度两种。 在一定温度下, 每立方米空气中所含的
水蒸气克数称为绝对湿度。 某种温度、 压力条件下空
气的水蒸气压强f与相同温度、 压力条件下的空气饱和 水蒸气压强F的百分比称为该温度、 压力条件下的相 对湿度, 记作
第9章 作业环境
为了综合反映人对气温、 湿度、 气流速度的感觉, 提出了有效温度的概念。 有效温度是指在某种干球温 度、 湿球温度和风速下, 人体的温热感觉与相对湿度 为100%、 空气静止不动(即风速为0)的情况下, 有同 样感觉的等效温标。 图9 - 2为以干球温度、 湿球温度、 气流速度为参数绘制的有效温度图。
(9 - 6)
当气流速度大于1.5 m/s的人工通风条件下时, 采
用下式计算:
WBGT=0.63tw+0.2tg+0.17td (9 - 7)
第9章 作业环境
表9 - 2为美国工业卫生委员会根据劳动强度和休息 时间比, 推荐的WBGT充许热接触阈限值。
第9章 作业环境
表9 - 2 允许接触高温的阈限值(WBGT)
4. 空气流动的速度叫做气流速度或空气流速(m/s)。 测定室内气流速度一般用热球微风仪。
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9.1.2 1. 人体的体温控制是一个完善的温度调节系统, 尽
管外界环境温度千变万化, 人体的体温波动却很小, 这对于保证生命活动的正常进行十分重要。 为了延续 生命或从事劳动, 人体要进行能量代谢。 能量代谢伴 随着产生大量的附加热, 只有一小部分用于生理活动 和肌肉做功。 因此, 人体本身也是一个热源。