允许温度通常是指基本上不影响人的工作效率、身心健康和安全的温度范围。其温度范围一般是舒适温度±(3—5)℃。对人的工作效率有影响的低温,通常是在10℃以下。
低温对人体最普遍的伤害是冻伤。除此之外,人体还会出现一系列的低温症状。首先出现的是心跳加快、颤抖等现象,接着出现头痛等不适反应。当人体的深部温度降到27℃以下时,人即濒临死亡。在低温下工作所消耗的体力,通常比在常温环境下要高。工作效率在人体不能保持体温时才起变化。低温对人的工作效率的影响最敏感的是手指的精细操作。
2空气湿度
空气的干湿程度即空气湿度。湿度有绝对湿度和相对湿度两种。作业环境的温度通常采用相对湿度来表示。相对湿度在80%以上称为高气湿,低于30%称为低气湿。空气相对湿度对人体的热平衡和温热感有重大作用,特别是在高温或低温的条件下,高气湿对人体的作用就更明显。高温高湿时,人体散热更加困难;低温高湿下人会感到更加阴冷。一般情况下,相对湿度在30%一70%时感到舒适。
3气流速度
气流主要是在温度差形成的热压力作用下产生的。气流速度通常以米每秒表示。据测定,在室外的舒适温度范围内,一般气流速度为0.15 m/s时,人即可感到空气新鲜。在室内。即使温度适宜,由于空气流动速度小,也会有沉闷感。
4热辐射
热辐射包括太阳辐射和人体与其周围环境之间的辐射。任何两种不同温度的物体之间都有热辐射存在,它不受空气影响,直至两物体的温度相平衡为止。当物体温度高于人体皮肤温度时,热量从物体向人体辐射而使人体受热,称为正辐射;相反。热量从人体向物体辐射时,称为负辐射。人体对负辐射不很敏感,往往一时感觉不到,会因负辐射散失大量热量而受凉。但负辐射有利于人体散热,在防暑降温上有一定意义。
温度、湿度、风速和热辐射对人体的影响有时可以相互替代,某一条件的变化对人体的影响,可由另一条件的变化所补偿。例如,人体受热辐射所获得的热量可以被低气温抵消,当气温增高时,若气流速度加大,会使人体散热增加,从而使人并不感到酷热难耐。
低温、高湿使人体散热增加,导致冻伤;高温、高湿使人体丧失蒸发散热机能,导致热疲劳乃至中暑。微气候对人的影响是由其构成因素共同作用而产生的,所以,实践中必须综合评价微气候的这些种类的条件。
(二)人体对微气候环境的感受与评价
1人体的热交换与平衡
尽管人所处的环境是千变万化的,可是人的体温却波动很小,为了维持生命,人体要经常围绕36.5℃的体温目标值进行自动调节。人体通过新陈代谢不断地从摄取的食物中制造能量,这些能量除用于生理活动和肌肉做功外,其余均转换为热能。人要保持体温,体内的产热量应与对环境的散热量及吸热量相平衡。如果不能实现这种平衡,则要随着散热量小于或大于产热量的变化,体温出现上升或下降,使人感到不舒适甚至生病。人体的热平衡方程式为:
S=M一W一H (1——20)
式中S——人体单位时间储热量;
M——人体单位时间能量代谢量;
W——人体单位时间所做的功;
H——人体单位时间向体外散发的热量。,
当M>W+H时,人感到热;当M
(1)人体单位时间辐射热交换案,取决于热辐射强度、面积、服装热阻值、反射率、平均环境温度和皮肤温度等。
(2)人体单位时间对流热交换量,取决于气流速度、皮肤表面积、对流传热系数、服装热阻值、气温及皮肤温度等。
(3)人体单位时间蒸发热交换量,取决于皮肤表面积、服装热阻值、蒸发散热系数及相对湿度等。蒸发散热主要是指从皮肤表面出汗和由肺部排出水分的蒸发作用带走热量。
在热环境中,增加气流速度,降低湿度,可加快汗水蒸发,达到散热目的。
(4)人体单位时间传导热交换量取决于皮肤与物体温差和接触面积的大小及传导系数。不知不觉的散热可能对人体产生有害影响。因此需要用适当的材料构成人与物接触点(桌面、椅面、控制器、地板等)。