濕球黑球溫度對高溫環(huán)境的適用性及安全熱暴露時長的研究.pdf

1、隨著社會文明程度的進步,勞動者的生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境越來越受到重視,高溫環(huán)境對操作人員健康的直接危害及對作業(yè)安全的潛在威脅急需得到解決。熱暴露下人體生理指標(biāo)變化趨勢、安全熱暴露時長及對應(yīng)的生理指標(biāo)限值是評價熱負(fù)荷及人體熱應(yīng)激程度的主要依據(jù)。簡單、易計算且能準(zhǔn)確反映人體熱耐受能力的熱應(yīng)力評價指標(biāo)是人們一直在探尋的研究方向。本文通過實驗室實驗研究,對具有相同WBGT指數(shù)的干熱環(huán)境和濕熱環(huán)境兩種不同環(huán)境類型對人體造成的熱應(yīng)激情況進行研究,以驗證WBG

2、T指數(shù)對于我國勞動人群在這兩類環(huán)境中的適用性。
　　本文在人體熱平衡的理論基礎(chǔ)上對人體熱應(yīng)激變化的三個狀態(tài)階段進行分析,人體熱應(yīng)激程度的變化過程可以根據(jù)人體能否維持熱平衡及生理參數(shù)是否超過安全限值分為三個狀態(tài)階段,分別為熱平衡狀態(tài)、緩慢蓄熱狀態(tài)、急劇蓄熱狀態(tài)。根據(jù)三大類指標(biāo)特點提出了將三大類指標(biāo)與人體熱應(yīng)激變化的三個狀態(tài)階段相結(jié)合的應(yīng)用策略:將間接反映生理熱應(yīng)激且安全限值相對保守但應(yīng)用便捷、易測的“經(jīng)驗型”指標(biāo)用于第一階段的評價,

3、在熱負(fù)荷超過第一狀態(tài)階段限值時,將能直接反映生理熱應(yīng)激但相對復(fù)雜的“生理型”和“理論型”指標(biāo)應(yīng)用于第二狀態(tài)階段,當(dāng)生理熱應(yīng)激超過安全限值時則要求作業(yè)人員停止繼續(xù)高溫作業(yè)。本實驗研究在人工氣候室中設(shè)計了三組實驗工況組,分別為在WBGT=26℃時進行極高代謝水平活動,在WBGT=28℃時進行高代謝率水平活動,在WBGT=30℃時進行中代謝率水平活動。根據(jù)重慶市氣象特征,各工況組再分別控制相對濕度為30％和60％,從而營造干熱環(huán)境和濕熱環(huán)境的

4、兩種對比工況。通過自愿原則篩選出長期從事體力勞動的男性參與所有工況實驗,共進行了60人次的實驗。通過對各工況組的干熱環(huán)境和濕熱環(huán)境之間生理參數(shù)的差異分別進行顯著性檢驗,結(jié)果表明當(dāng)WBGT=30℃時,受試者在干熱環(huán)境下的直腸溫度顯著高于濕熱環(huán)境下的直腸溫度,當(dāng)WBGT=26℃時,受試者在干熱環(huán)境下的排汗速率顯著大于濕熱環(huán)境下的排汗速率,且所有工況組中受試者在干熱環(huán)境下皮膚溫度顯著高于濕熱環(huán)境下的皮膚溫度。以直腸溫度為38℃作為熱暴露安全閾

5、值確定安全熱暴露時長TTre=38℃,以心率閾值來確定安全熱暴露時長THR,取兩者較小值作為受試者持續(xù)作業(yè)時的安全熱暴露時長,且論文對各工況組兩類環(huán)境之間的熱暴露時長采用生存分析方法進行差異性檢驗,結(jié)果表明:WBGT=30℃和28℃時工況組中兩類環(huán)境之間受試者的TTre=38℃具有顯著差異,而各工況組中兩類環(huán)境之間的THR不存在顯著差異。
　　本研究表明，即使WBGT指數(shù)、代謝率及個體因素都相同時,相同的WBGT指數(shù)并不總能表征相

6、同的熱負(fù)荷、生理熱應(yīng)激和安全熱暴露時長。相對于濕熱環(huán)境,相同的WBGT指數(shù)可能會低估干熱工況下的熱負(fù)荷和生理熱應(yīng)激,需在后期研究中針對不同高溫環(huán)境類型調(diào)整WBGT中黑球溫度和自然濕球溫度的權(quán)重系數(shù)。此外,通過將本實驗工況與ISO7243和ACGIH持續(xù)工作的安全閾值曲線進行比較可知,受試者的耐熱性并不一定比ISO7243和ACGIH以歐美人群實驗為基礎(chǔ)得出的耐熱性要高。且由確定的安全熱暴露時長可知,受試者在GB/T17244-1998中