第四章 作业环境设计ppt课件.ppt

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1、第四章作业环境设计目录4.1室内微气候设计4.2空气质量的改善4.3环境照明4.4色彩设计4.1室内微气候设计室内微气候及其影响因素人体对微气候的反应和热舒适微气候设计4.1.1室内微气候及其影响因素室内微气候是指生产环境的气候条件包括气温，湿度，空气流速，以及作业场所中的设备、产品、零件和原材料的热辐射等条件4.1.1室内微气候及其影响因素室内微气候的各影响因素对人体的影响是相互关联的一个因素的变化对人体造成的影响有时可以由另一个因素的相应变化来补偿例1：温度增高所造成的影响可由增大空气流速来抵消例2：驾驶员驾车过程中，当车内温度较

2、高时，人体通过出汗来散热，这时如果湿度较低，则汗液容易蒸发，人体就感到相对凉爽；反之，如果空气相对湿度较高，则汗液难于蒸发，就感到闷热4.1.1室内微气候及其影响因素气温是评价工作环境气候条件的主要因素之一，对人体的影响也很直接工作场所的温度受各种热源和微气候因素的影响，如太阳热辐射，气候，作业场所热源，人体散热，以及采暖、制冷和空气调节等，并直接决定了人体与周围环境的热平衡气温是影响人体热舒适性的主要指标4.1.1室内微气候及其影响因素湿度也叫气湿，指空气的干湿程度湿度是与温度不可分离的环境因素湿度常用相对湿度来表示，是指在某一温度

3、和大气压力下空气中实际水蒸汽量与饱和水蒸汽量之比的百分数，它反映空气被水蒸汽饱和的程度。而在一定温度下，每立方米空气中所含的水蒸汽克数称为绝对湿度空气湿度也是影响人体热平衡的主要因素之一；它对施加于人体的热负荷并无直接影响，但却决定着空气的蒸发力，从而决定着排汗的散热效率，直接或间接地影响人体热舒适度4.1.1室内微气候及其影响因素空气流速空气流速的大小对人体散热有很大影响，与人体散热速度呈现线性关系，是影响作业环境温度的重要因素工作场所的空气流速与通风设备、温差、风压形成的气流等有关4.1.1室内微气候及其影响因素热辐射物体在绝对温

4、度大于0K时的辐射能量称为热辐射任何温度不同的两物体之间都存在热辐射。当周围物体表面温度超过人体表面温度时，会向人体辐射热能使人体受热，称为正辐射；反之称为负辐射4.1.2人体对微气候的反应和热舒适1.人体对热力的反应人体在新陈代谢过程中产生热量，并主要以对流、辐射和蒸发等方式与周围环境进行热交换人的舒适感主要取决于影响人体热平衡的微气候环境当人体散热和新陈代谢产热平衡时，人的感觉良好如果周围环境因素发生变化，使人体散热量相应变化。为维持产热和散热平衡，人体会运用自身的调节机能来加强或减少散热，人体内温度也发生变化4.1.2人体对微气

5、候的反应和热舒适2.人体的热平衡1）人体与环境的传热模型（1）Fanger稳态模型P.O.Fanger于1967年提出的热舒适方程式，组合了影响人体热舒适状态的六个因素，能对任何活动强度、任何衣着的人计算出热平衡状态下的气温、气流速度、围护结构、平均温度和空气湿度的各种组合4.1.2人体对微气候的反应和热舒适2.人体的热平衡1）人体与环境的传热模型（1）Fanger稳态模型P.O.Fanger的热舒适方程当S=0时，净得热量为零，人体处于动态热平衡状态4.1.2人体对微气候的反应和热舒适2.人体的热平衡1）人体与环境的传热模型（1）F

6、anger稳态模型Fanger模型把人体核心和皮肤看成一个整体，没考虑人体发颤、血管收缩和扩张等人体自身的调节机制；只给出了创造热舒适环境的变量组合，不能预测和评价任意微气候环境下的人体热感觉4.1.2人体对微气候的反应和热舒适2.人体的热平衡1）人体与环境的传热模型（2）Gagge等人的二节点瞬态模型二节点瞬态模型用于预测人体对瞬态环境的生理反应或响应；它将人体看作由中心层和皮肤层组成，因此，二节点瞬态模型用两个方程来描述核心层和皮肤层的瞬态热交换：核心层皮肤层4.1.2人体对微气候的反应和热舒适2.人体的热平衡2）人体新陈代谢产热

7、人体由于自身氧化作用释放的能量为新陈代谢能量，其一部分转化为热能，另一部分转化为功。人体新陈代谢率通常以耗氧量度量：4.1.2人体对微气候的反应和热舒适2.人体的热平衡3）人体与环境的热交换为了维持生命活动，人必须摄取食物和氧气。食物经过体内新陈代谢后产生热能，这些热量必须以与产热相同的平均速率散热，才能维持人体热平衡4.1.2人体对微气候的反应和热舒适2.人体的热平衡3）人体与环境的热交换人体散热的方式主要有传导、对流、辐射、蒸发、呼吸等借助于人体自身的调节机制，人体有能力在相当大的环境变动范围内维持热平衡，而在这个范围内仅有一个小

8、的区域被认为是舒适的由于产热和散热的速率因人而异，通常用单位面积的产失热量来衡量产热和散热的速率4.1.2人体对微气候的反应和热舒适2.人体的热平衡3）人体与环境的热交换（1）传导散热当人体所接触物体的表面温度低于人体的