作业物理环境设计-微气候环境

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1、影响工效的主要因素：物理因素：温度、湿度、气流速度、噪音、振动等。化学因素：刺激性、致敏性、致突变性等。生物因素：微生物、寄生虫、动物、植物等。生理及社会心理因素：体力因素、社会-心理因素等。本章主要讲述物理环境因素：微气候（温度、湿度、气流速度、热辐射）环境照明环境噪声环境色彩调节空气污染第三章作业物理环境设计3.1微气候环境设计一.微气候的要素包括：气温、湿度、气流速度、热辐射四个要素。1．气温（Airtemperature）空气的冷热程度称为气温。它是评价工作环境气候条件的主要指标之一。测量仪器：气温的度量有三种方式：摄氏温标（℃

2、）、华氏温标(0F)、绝对温标（K）。我国通常采用摄氏温标（℃）。三种温标的换算关系为：tK=273+t℃t0F=9/5t℃+32用干泡温度计（寒暑表）测定（干泡温度）。2.湿度（Humidity）表示空气的干湿程度。种类：绝对湿度（A.H），相对湿度（R.H）。（2）相对湿度：在某温度、压力条件下，空气的水汽压强与相同温度、压力条件下的饱和水蒸气压强的百分比，成为该条件下的相对湿度。（1）绝对湿度：每立方米空气中所含的水蒸气克数（水蒸气的密度）称为绝对湿度（g/m3）。绝对湿度直接测量很困难。式中，f为某温度、压力条件下，空气的水汽压

3、强，F为相同温度、压力条件下的饱和水蒸气压强。生产环境中的湿度通常用相对湿度表示。测量湿度的仪器：通风干湿表或干湿球温度计。图示湿泡温度比干泡温度略低一些，根据干泡、湿泡温度，查表3-1（P38）即可得出相对湿度。用湿敏元件制成的湿度计可直接测出空气的相对湿度。例如：当时，为高湿度（高气湿）环境，主要是水蒸发引起的。如纺织、酿造、印染、造纸、隧道作业等。当时，为低气湿环境。如冬季高温车间。3.气流速度空气流动的速度称为气流速度（m/s）。气流主要是在温度差形成的热压力作用下产生的。气流速度（风速）单位：米/秒（m/s）。测量仪器：测量室

4、内气流速度一般用热球微风仪。热球微风仪4.热辐射物体在热力学温度大于0K时的辐射能量称为热辐射。例如：太阳、熔炉、加热物体、红外辐射等。黑球温度计：它是表面镀黑的薄铜板制成的空心球，球体中心部分插入一支水银温度计。测量时，打开热辐射源，温度计指示的温度是辐射热与气温的综合效应，再关闭热辐射源得一温度值，前后二温度值的差值即为实际的辐射温度。正辐射：周围物体向人体辐射，使人体受热。反之则称为负辐射。热辐射强度：热辐射体单位时间、单位表面积上所辐射出的热量测量热辐射的仪器：黑球温度计（辐射热与气温的综合反应）。图二.微气候要素之间的相互关系

5、气温、湿度、热辐射和气流速度对人体的影响可以互相替代，某一条件的变化对人体的影响，可以由另一条件的相应变化所补偿。结论：构成微气候环境的若干条件的共同作用结果产生对人体的影响，所以必须综合地评价微气候的若干条件。例如：当室内气流速度在0.6m/s以下时，气流速度每增加0.1m/s，相当于气温下降0.3℃。当气流速度在0.6m/s～1.0m/s之间时，气流速度每增加0.1m/s，相当于气温下降0.15℃。应用：热辐射+低气温，如热处理、铸造车间。高温+高气流速度，如夏季。三、人体对微气候条件的感受1.人体的热平衡人体与外界环境之间的热交换

6、可用热平衡方程表示：S=M+C+R-ES---人体单位时间贮热量（蓄热），KJ/s。M---人体代谢产热量，即食物在人体内氧化产生的热量C----空气对流产生的人体散（吸）热量。人体从环境吸收热量（C>0）；散发热量（C<0）R---辐射散（吸）热量。辐射散热（R<0）；吸收热量（R>0）。E----人体体液蒸发（如出汗、呼气）所散发的热量。处于热平衡状态时，S＝0，人感到舒适；当产热量大于散热量时，S＞0，人感到热；当产热量小于散热量时，S＜0，人感到冷。分析：（1）热辐射：取决于热辐射系数、人体面积、服装热阻值、反射率、平均环境温度

7、、皮肤温度等。为了防止热辐射，生产实际中通常采用：反射式热屏障（冰冷式）吸收式热屏障（风冷式）衣服是防止热辐射的天然屏障，浅色衣服对可见光有较好的隔热辐射（反射）的作用，但对非可见光（如远红外），衣服的颜色无显著的作用，这时取决于衣服的材料、密实程度和厚度，以防止外界辐射人体及人体向外散热。例如，冬天的衣服厚实，颜色深。人体散热＝热辐射＋热对流＋蒸发+热交换（2）热对流：取决于气流速度、面积、对流传热系数、服装热阻值、环境温度、皮肤温度等。（3）蒸发散热：a.在热环境下，增加气流速度，降湿、加快发汗，达到散热的目的。1Kg汗水带走242

8、8KJ热量。b.补充足够的水分和盐，防止虚脱（危及生命）。高温作业每天需补充盐7g。注意：工作单位在夏季要提供茶水、饮料等。人体的出汗量最高限度为6升/日。使用热对流降温的条件：a.保持环境温度<36.50