4.3 微气候环境

本 节 内 容 微气候的定义及其要素 人体对微气候环境的主观感受 微气候环境的综合评价 微气候环境对人的影响 高温作业环境的改善 Northeastern University 本 节 内 容 微气候的定义及其要素 人体对微气候环境的主观感受 微气候环境的综合评价 微气候环境对人的影响 高温作业环境的改善

第一节 微气候的定义及其要素 微气候：是指工作场所的气候条件。 空气气温 空气湿度 气流速度（风速） 热辐射 四 要 素 Northeastern University 第一节 微气候的定义及其要素 微气候：是指工作场所的气候条件。 空气气温 空气湿度 气流速度（风速） 热辐射 四 要 素

一、空气温度（气温） 气温：空气的冷热程度。 气温的标度：摄氏温标（℃）和华氏温标（℉）。 我国法定采用摄氏温标（℃），而美国则常采 Northeastern University 　　气温：空气的冷热程度。 　气温的标度：摄氏温标（℃）和华氏温标（℉）。 　　　我国法定采用摄氏温标（℃），而美国则常采 　用华氏温标（℉），两种温标的换算关系为 测量：气温通常由干球温度计测定，称为干球温度。

二、空气湿度 湿度：指空气中所含水分的多少。 绝对湿度:每立方米（m3）空气内所含的水蒸汽克数。 Northeastern University 二、空气湿度 湿度：指空气中所含水分的多少。 绝对湿度:每立方米（m3）空气内所含的水蒸汽克数。 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、 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 分比。 测量: 相对湿度可用通风干湿表或干湿球温度计测量。干湿球温度计中，湿球温度计指示的温度叫湿球温度，湿球温度略低于干球温度。

三、气流速度（风速） 气流速度：空气的流动速度（m/s）。 Northeastern University 三、气流速度（风速） 气流速度：空气的流动速度（m/s）。 　　人类作业或生活起居场所中的气流速度除风力影响外，主要是由于冷热空气对流所致。冷热温差越大，产生的气流也越大。 　 气流速度的大小对人体散热速度产生直接影响，因此它是评价微气候条件的主要因素之一。

四、辐射热 热辐射：物体在绝对温度大于0 K时的辐射能量。 热辐射强度：指热辐射体单位时间、单位面积上所辐射出的热量（ ) Northeastern University 四、辐射热 热辐射：物体在绝对温度大于0 K时的辐射能量。 热辐射强度：指热辐射体单位时间、单位面积上所辐射出的热量（ ) 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，关闭热辐射源，黑球温度下降，其差值为实际辐射温度。测量范围为20～120℃，精度为±1℃。 黑球温度计

第二节 人体对微气候环境的主观感受 1. 舒适温度及其影响因素 舒适的温度：一般是 21℃± 3℃。 影响舒适温度的因素很多，主要有： Northeastern University 第二节 人体对微气候环境的主观感受 1. 舒适温度及其影响因素 生理学上常用的规定是：人坐着休息，穿着薄衣服，无强迫热对流，未经热习服的人所感到的舒适温度。 舒适的温度：一般是 21℃± 3℃。 影响舒适温度的因素很多，主要有： （1）季节。舒适温度在夏季偏高，冬季偏低。 （2）劳动条件。不同劳动条件舒适温度不同。

第二节 人体对微气候环境的主观感受 不同劳动条件下的舒适温度指标 作业姿势 作业性质 工作举例 舒适温度/℃ 坐姿 站姿 脑力劳动 Northeastern University 第二节 人体对微气候环境的主观感受 不同劳动条件下的舒适温度指标 作业姿势 作业性质 工作举例 舒适温度/℃ 坐姿 站姿 脑力劳动 轻体力劳动 重体力劳动 很重体力劳动 办公室、调度台 操纵，肖零件分类 车工、铣工 沉重零件安装 伐木 18～24 18～23 17～22 15～21 14～20

第二节 人体对微气候环境的主观感受 （3）衣服。穿厚衣服对环境舒适温度的要求较低。 Northeastern University 第二节 人体对微气候环境的主观感受 （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 2. 舒适湿度 3. 舒适的风速 舒适的湿度：一般为40％-60％。 高气湿：湿度在70%以上。 Northeastern University 第二节 人体对微气候环境的主观感受 2. 舒适湿度 舒适的湿度：一般为40％-60％。 高气湿：湿度在70%以上。 低气湿：湿度在30%以下。 3. 舒适的风速 　　（1）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0.4 m/s。　　　 　　　　

风力等级表 风力等级 米／秒 特征 名称 0～ 0.2 烟直上 无风 1 0.3～1.5 烟能表示风向 软风 2 1.6～3.3 公里／时 米／秒 特征 名称 0～ 0.2 烟直上 无风 1 0.3～1.5 烟能表示风向 软风 2 1.6～3.3 人面感觉有风，树叶微动 轻风 3 3.4～5.4 树叶及微枝摇动不息，旌旗展开。 微风 4 5.5～7.9 能吹起地面灰尘和纸张，树的小枝摇动 和风 5 8.0一10.7 有叶的小树摇摆，内陆的水面有小波 劲风 6 10.8～13.8 大树枝摇动，电线呼呼有声，举伞困难 强风 7 13.9～17.l 全树动摇，迎风步行感觉不便 疾风 8 17.2～20.7 微枝折毁，人向前行感觉阻力甚大。 大风 9 20.8～24.4 草房遭受破坏，大树枝可折断。 烈风

第三节 微气候环境的综合评价 Northeastern University 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。下面介绍三种评价微气候环境的方法： 1、不舒适指数 2、有效温度（感觉温度） 3、三球温度指数（WBGT） 　　　　　　　4、卡他度

1、不舒适指数 不舒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，他综合了气温和湿度两个因素。 不舒适指数可由下式求出： Northeastern University 1、不舒适指数 　　不舒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，他综合了气温和湿度两个因素。 　　不舒适指数可由下式求出： 　　DI＝（td ＋ tw）× 0.72＋40.6 式中，td为干球温度（℃）； tw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舒适指数，就可以掌握其环境特点及对人的影响。 不舒适指数不足之处是没有考虑风速。

1、不舒适指数 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70附近时，人感觉比较舒适。 Northeastern University 1、不舒适指数 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70附近时，人感觉比较舒适。 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 不舒适指数 不适主诉率/ % 美国人 日本人 70 75 79 86 10 50 100 难以忍受 35 36

Northeastern University 2.有效温度（感觉温度） 前人（C．P．Yaglou）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、湿球温度和气流速度，就可以求出有效温度。

Northeastern University 有效温度图 图为穿正常衣服进行 轻劳动时的有效温度图。例如测得空调大楼某实验室的干球温度为30℃，湿球温度为25℃，风速为0.5m／s；求在该环境中从事轻劳动的有效温度，在图上，分别找出干球温度30℃和湿球 温度25℃，通过连接这两点间虚线与风速为0.5m／s曲线的交点，即可求出有效温度26.6℃。 有效温度图

不同作业种类的有效温度 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。 不同作业的有效温度 Northeastern University 不同作业种类的有效温度 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。 不同作业的有效温度 作业种类 脑力作业 轻作业 体力作业 舒适温度/℃ 不舒适温度/℃ 15.5~18.3 26.7 12.7~18.9 23.9 10～16.9 21.1~23.9

有效温度对人感觉及工作效率的影响 有效温度高时，人的判断力减退，如图所示。 Northeastern University 有效温度对人感觉及工作效率的影响 有效温度高时，人的判断力减退，如图所示。 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。 操作误差与有效温度

3. 三球温度指数（WBGT） 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 接触高温的阈值指标。 Northeastern University 3. 三球温度指数（WBGT） 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 接触高温的阈值指标。 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： WBGT=0.7WB+0.2GT+0.1DBT 当气流速度大于1.5m/s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 GT—黑球温度 WB—湿球温度 DBT—干球温度

3. 三球温度指数（WBGT） 允许接触高温的阈值/ ℃ 作业种类 轻劳动 中等劳动 重劳动 持续劳动 75%劳动，25%休息 Northeastern University 3. 三球温度指数（WBGT） 允许接触高温的阈值/ ℃ 作业种类 轻劳动 中等劳动 重劳动 持续劳动 75%劳动，25%休息 50%劳动，50%休息 25%劳动，75%休息 30 30.6 31.4 32.2 26.7 28.0 29.4 31.1 25.0 25.9 27.9 30.0

卡他温度计是测定气温、湿度和风速三者综合作用的仪器。 卡他度H可通过测定卡他温度计的液柱由38℃降到35℃时所经过的时间（T）而求得。 4.卡他度 Northeastern University 卡他度是指由被加热36.5℃时的卡他温度计的液球，在单位时间、单位面积上所散发的热量，单位为cal/cm2•s。 卡他温度计是测定气温、湿度和风速三者综合作用的仪器。 卡他度H可通过测定卡他温度计的液柱由38℃降到35℃时所经过的时间（T）而求得。 H = F/T 式中，H-卡他度（mcal/cm2•s）； F-卡他计常数； T-由38℃降至35℃所经过的时间（s）。 　　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。

4.卡他度 较舒适的卡他度 劳动状况 卡他度 轻劳动 中等劳动 重劳动 干卡他度 湿卡他度 >6 >18 >8 Northeastern University 4.卡他度 较舒适的卡他度 劳动状况 卡他度 轻劳动 中等劳动 重劳动 干卡他度 湿卡他度 >6 >18 >8 >25 >10 >30

热感觉 卡他度 干式 湿式 很热 热 令人愉快 凉爽 冷 3 3～4 4～6 8～9.5 >9.5 10 10~12 12~18 Northeastern University 不同卡他度下的人的感觉 热感觉 卡他度 干式 湿式 很热 热 令人愉快 凉爽 冷 3 3～4 4～6 8～9.5 >9.5 10 10~12 12~18 18~20 >20

Northeastern University 第四节 微气候环境对人的影响 微气候对人的生理有很大的影响，特别是在那种温度、湿度及空气对流异常的气候条件下，会对人产生很大影响。以下主要介绍高温作业环境的影响。

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 定义： 一般将热源散热量大于84kJ/（m2·h）的环境叫高温作业环境。 Northeastern University 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 定义： 一般将热源散热量大于84kJ/（m2·h）的环境叫高温作业环境。 类型： （1）高温、强热辐射作业，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） （2）高温、高湿作业，其特点为气温高、湿度大，如果通风不良就会形成湿热环境；(如深矿井中气温可达36度以上，相对湿度可达95%以上） （3）夏季露天作业，如农民劳动、建筑等露天作业。

（二） 高温作业环境对人的生理影响 （1）对消化系统具有抑制作用 Northeastern University （二） 高温作业环境对人的生理影响 （1）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，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程度的抑制，因而引起食欲不振、消化不良和胃肠疾病的增加。

（二） 高温作业环境对人的生理影响 （2）对中枢神经系统具有抑制作用 Northeastern University （二） 高温作业环境对人的生理影响 （2）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。

（二） 高温作业环境对人的生理影响 （3）导致水分和盐分大量丧失 Northeastern University （二） 高温作业环境对人的生理影响 （3）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0.75~2.0L，一个工作日可达5~10L。

（二） 高温作业环境对人的生理影响 （4）高温及噪声联合作用损伤人的听力。 Northeastern University （二） 高温作业环境对人的生理影响 （4）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。 31

Northeastern University 二、高温作业环境对工作效率、事故的影响 高温环境影响效率，人在27～32℃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。当温度高达32℃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。 脑力劳动对温度的反应更敏感，当有效温度达到29.5℃时，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，持续作业的时间越短。 事故发生率与温度有关，据研究，意外事故率最低的温度为20℃左右；温度高于28℃或降到10℃以下时，意外事故增加30％。

第五节 高温作业环境的改善 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。 （一） 生产工艺和技术措施 Northeastern University 第五节 高温作业环境的改善 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。 （一） 生产工艺和技术措施 （1）合理设计生产工艺过程 　　　合理设计工艺流程，改进生产设备和操作方法，是改善高温作业劳动条件的根本措施。如钢水铸造，轧钢等工艺流程的自动化，使操作工人远离热源，同时减轻劳动强度。

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： Northeastern University （2）屏蔽热源 　　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： 　　1）直接在热辐射源表面铺上泡沫物质； 　　2）在人与热源之间设置屏风； 　　3）给作业者穿上热反射服装。 广州隔断隔热屏风活动门

人体对高温环境的不舒适反应，很大程度上受湿度的影响，当相对湿度超过50％时，人体通过蒸发散热的功能显著降低。 Northeastern University （3）降低湿度 　　人体对高温环境的不舒适反应，很大程度上受湿度的影响，当相对湿度超过50％时，人体通过蒸发散热的功能显著降低。 去湿器

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。 Northeastern University （4）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蒸发散热量。 　　但是，当气流速度大于２ｍ／ｓ时，增加气流速度，对人体散热几乎没有影响。因此，此时再增加气流速度也是无益的。

（2）合理使用劳保用品。高温作业的工作服，应具有耐热、 导热系数小、透气性好的特点。 Northeastern University （二） 保健措施 （1）合理供给饮料和补充营养。 （2）合理使用劳保用品。高温作业的工作服，应具有耐热、 导热系数小、透气性好的特点。 （3）进行职工适应性检查。

（三） 生产组织措施 （1）减小作业速度或增加休息次数，以此来减少人体产热量。 Northeastern University （三） 生产组织措施 （1）减小作业速度或增加休息次数，以此来减少人体产热量。 （2）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，恢复热平衡机能。温度在 20～30℃之间最适用于高温作业环境下身体积热后的休息。 （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 本 节 重 点 微气候的定义及其要素 微气候环境的综合评价

Northeastern University 谢谢！