作业环境.ppt

作业环境区域
根据作业环境对人体的影响和人体对环境的适应程度,可把人的作业环境分为四个区域
(1)最舒适区各项指标最佳,使人在劳动过程中感到满意
(2)舒适区在正常情况下这种环境使人能够接受,而且不会感到刺激和疲劳;
(3)不舒适区作业环境的某种条件偏离了舒适指标的正常值,较长时间处于此种环境会使人疲劳或影响工效,因此,需采取一定的保护措施,以保证正常工作;
(4)不能忍受区若无相应的保护措施,在该环境下人将难以生存,为了能在该环境下工作,必须采取现代化技术手段(如密封),使人与有害的外界环境隔离开来。
第一节温度
影响热环境的要素
影响热环境条件的主要因素有:空气温度、空气湿度、空气流速和热辐射,构成了对作业者产生重大影响的微气候。这四个要素对人体的热平衡都会产生影响,而且各要素对机体的影响是综合的。因此,为了对热环境进行分析和评价,就必须考虑各个要素对热环境条件的影响。
温度是主要指标。
气温
作业环境中的气温除取决于大气温度外,还受太阳辐射和作业场所的热源,如各种冶炼炉、化学反应锅、被加热的物体、机器运转发热和人体散热等影响。热源通过传导、对流使作业环境的空气加热,并通过辐射加热四周物体,形成第二热源,扩大了直接加热空气的面积,使气温升高。
气湿
作业环境的气湿以空气相对湿度表示。相对湿度在80%以上称为高气湿;低于30%称为低气湿。高气湿主要由于水份蒸发与释放蒸气所致,如纺织、印染、造纸、制革以及潮湿的矿井、隧道等作业场所常为高气湿。在冬季的高温车间可出现低气湿。
气流
作业环境中的气流除受外界风力的影响外,主要与作业场所中的热源有关。热源使空气加热而上升,室外的冷空气从门窗和下部空隙进入室内,造成空气对流。室内外温差愈大,产生的气流愈大。
热辐射
热辐射主要指红外线及一部分可视线而言。太阳及作业环境中的各种熔炉、开放火焰、熔化的金属等热源均能产生大量热辐射。红外线不能直接使空气加热,但可使周围物体加热。当周围物体表面温度超过人体表面温度时,周围物体表面则向人体放散热辐射而使人体受热,称为正辐射。相反,当周围物体表面温度低于人体表面温度时,人体表面则向周围物体辐射散热,称为负辐射。负辐射有利于人体散热,在防暑降温上有一定的意义。
人体所受的热有两种来源:一种是机体的代谢产热;另一种是外界环境热量作用于机体。机体通过对流、传导、辐射、蒸发等途径与外界环境进行热交换,以保持机体的热平衡。
人体的热交换方式
传导
对流
辐射
蒸发
直接接触固体、液体来传递热量的方式。人所穿的衣服和接触的物体都能传递一部分热量,但由于衣服是热的不良导体,所以所散热量很少。
通过气体、液体交换热量的方式。气流速度和人与介质之间的温差使决定散发热量快慢的主要因素。
通过物体将电磁辐射转移热量的方式。当周围物体表面温度高于身体温度,物体向人体辐射热量,成为正辐射。反之称为负辐射。人体对正辐射很敏感,对负辐射比较迟钝。
汗水转变为水蒸气从人体吸收热量的方式。分为无感蒸发和发汗两种方式。当气温超过体表温度,前三种散热方式都失效,蒸发成为唯一的散热途径。
人体的热平衡
热交换方程
S——人体的蓄热状态;
M——人体代谢产生热量;
R——人体皮肤通过辐射与外界环境交换的热量(人体皮肤从外界环境吸收辐射热为正值,反之散出辐射热为负值);
C——人体皮肤与外界环境通过对流形式所交换的热量(人体皮肤从外界吸热为正值,散失热量为负值);
W——人体对外做功消耗的热量;
E——人体通过皮肤表面汗液蒸发时带走的热量。
当△S =0,身体处于热平衡;当△S>0,热平衡被破坏,体温升高,不平衡程度过大则会导致死亡;△S <0也是如此。
影响人体热交换的主要因素是气温、湿度、气流和周围物体表面温度。
温度的测量
常规有效温度(ET)
湿黑球温度(WBGT)
是在一定的气温、湿度、气流下人的主观感受指标。当一定气温、湿度、气流给人的热感觉与一定温度、湿度=100%、风速=0是一样的,则有效温度等同于后者基准温度。
但这种有效温度没有考虑热辐射,因此美国于 1981年提出了新的有效温度(ET*),在数值上大于常规有效温度。大部分人的舒适范围在ET*-℃。
室外炎热环境
WBGT=++
室内、晚上、阴天
WBGT=+
广泛应用于户外作业环境的评价,℃。
温度环境对人体舒适感影响的主观评价
工厂车间内作业区的空气温度和湿度标准