人因工程学 第3章 微气候环境ppt课件.ppt

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1、第三章微气候环境本章内容微气候要素及其相互关系人体与微气候环条件的感受与评价微气候环境对人的影响改善微气候环境的措施1第一节微气候要素及其相互关系微气候又称生产环境的气候条件，是指生产环境局部的气温、湿度、气流速度以及工作现场中的设备、产品、零件和原料的热辐射条件。包括下列4个重要参数：气温湿度气流速度热辐射条件微气候环境直接影响人的情绪、疲劳程度、健康、舒适感觉和工作效率。2一、空气温度（气温）（Airtemperature）空气的冷热程度叫做气温。气温通常由干球温度计（寒暑表）测定，称为干球温度。气温的标度分摄氏温标（℃）

2、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3二.湿度（Humidity）表示空气的干湿程度。种类：绝对湿度、相对湿度。（2）相对湿度：在某温度、压力条件下，空气的水气压强与相同温度、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。

3、4测量湿度的仪器：通风干湿表或干湿球温度计。图示湿球温度比干球温度略低一些，根据干球、湿球温度，查表5-1（P84）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。5三.热辐射物体在绝对温度大于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

4、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6四、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。7图5-4便携式风速仪测定气流

5、速度的仪器测定室内气流速度一般用热球微风仪（测量范围：0.05－1m/s）。现在各种便携式电子（热球）微风仪（如图5-2、图5-4所示）、手持式风向风速仪（如图5-3所示）和智能热风式风速仪都已经诞生，大大方便了测试工作。图5-2电子（热球）微风仪图5-3手持式风向风速仪8五.微气候要素之间的相互关系气温、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

6、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。9第二节人体的热交换与平衡人体是一个开放的复杂的巨系统，人体和外界环境存在着各种复杂的关系。从工程的观点看，人体可以看作一个热机，人体的功能就是把食物的化学能转化为功和热量。人体必须同周围环境之间处于相对稳定的热平衡，人才能进行正常的生理行为活动，周围环境的温湿度对人体的皮肤温度和核心温

7、度都有较大的影响。人体可以看成是一个能够基本保持恒温（36.5℃）的温度自动调节器。10人体单位时间向外散发的热量，取决于人体外表面与周围环境的四种热交换方式，即辐射热交换、对流热交换、蒸发热交换和传导热交换。人体的热平衡方程为Qs＝Qm－W±Qc±Qr－Qe±QkQs-人体的热积蓄或热债变化率（J/m2•h）；W-人体为维持生理活动及肌肉活动所做的功（J/m2•h）；Qm-人体的新陈代谢产热率（J/m2•h）；Qc-为人体外表面与周围环境的对流换热率（J/m2•h）；Qr-人体外表面向周围环境的传导换热率（J/m2•h）；Q

8、k-人体外表面向周围环境的辐射热传递率（J/m2•h）；Qe-人体汗液蒸发和呼出水蒸气的蒸发热传递率（J/m2•h）11人体的热平衡是动态的：当Qs=0时，人感到舒适；当Qs>0时，人感到热；当Qs<0时，人感到冷。（1）热辐射交换量：取决于热辐射系数、人体面积、服装热阻值、