高溫環(huán)境下預(yù)測熱應(yīng)激模型適用性與暴露時間評價方法研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和社會的進步,人們開始越來越關(guān)注各類工作中的職業(yè)危害問題。近年來,我國各地夏季氣溫屢創(chuàng)新高,部分職業(yè)在夏季從事室外作業(yè)時,極高的環(huán)境溫度和較高的勞動強度導(dǎo)致各類熱疾病的發(fā)生,嚴重時會危及勞動者的生命安全。如何評價高溫環(huán)境對作業(yè)人員安全和健康的影響水平和危害程度是亟需解決的重要問題。在熱暴露條件下,人體部分生理指標的變化趨勢和極限值是評價環(huán)境對人體熱負荷水平、人體可接受最大熱暴露時間的主要參考因素。通過對部分環(huán)境和生理參

2、數(shù)的測量和計算,快速、準確地獲得人體熱應(yīng)激水平的評價方法是現(xiàn)階段該領(lǐng)域研究一直探尋的發(fā)展方向。本文針對上述問題,在人工氣候室開展了針對高溫環(huán)境下濕度因素對人體生理影響和現(xiàn)有高溫?zé)嶝摵稍u價方法適用性的研究工作。
　　首先,本文研究了高溫環(huán)境下濕度對直腸溫度、皮膚溫度、出汗率和心率等生理參數(shù)的影響特征,分析了溫度和相對濕度對最大暴露時間和超過生理暴露限值人數(shù)的影響。研究結(jié)果表明,相對濕度低于40％時,濕度對直腸溫度無顯著影響,相對濕度

3、60%時,直腸溫度顯著高于低濕環(huán)境;干球溫度38℃和40℃時,不同相對濕度工況下,皮膚溫度存在顯著影響;干球溫度35℃時,隨相對濕度增加出汗率增加,干球溫度38℃時,相對濕度40%和60%工況的出汗率無顯著差異,干球溫度40℃時,相對濕度對出汗率無顯著影響;干球溫度35℃和40℃時,相對濕度對心率無顯著影響,干球溫度38℃時,隨相對濕度增加,心率顯著增加。相同溫度下,隨著相對濕度增加,生理指標達到臨界限值的人數(shù)增加,平均暴露時間減少。且

4、隨著溫度的升高,相對濕度越高,增加趨勢越顯著。
　　通過對熱應(yīng)激實驗的實測值與預(yù)測熱應(yīng)激模型中直腸溫度、皮膚溫度和出汗率等參數(shù)的預(yù)測值進行一致性檢驗,結(jié)果發(fā)現(xiàn),預(yù)測熱應(yīng)激模型在預(yù)測直腸溫度時,不同時間段內(nèi),系統(tǒng)誤差為0.2-0.3℃,隨機誤差為0.238-0.349℃,不同干球溫度下,系統(tǒng)誤差為0.165-0.408℃,隨機誤差為0.218-0.271℃,不同相對濕度下,系統(tǒng)誤差為0.106-0.433℃,隨機誤差為0.180-0

5、.262℃;在預(yù)測皮膚溫度時,不同時間段內(nèi),系統(tǒng)誤差為0.271-0.402℃,隨機誤差為0.187-0.243℃,不同干球溫度下,系統(tǒng)誤差為0.290-0.408℃,隨機誤差為0.188-0.217℃,不同相對濕度下,系統(tǒng)誤差為0.275-0.369℃,隨機誤差為0.182-0.254℃;在預(yù)測出汗率時,實測出汗率均值低于預(yù)測出汗率,平均差值為31.36W/m2,差值標準差為25.08W/m2。并分析認為高齡受試者生理機能退化和人種差

6、異可能是成上述誤差的原因。
　　通過對相對濕度因素的影響分析和現(xiàn)有預(yù)測模型預(yù)測效果的一致性檢驗,利用修正直腸溫度初始輸入值,將現(xiàn)有預(yù)測熱應(yīng)激評價模型的保護效能從21.4%提高至57.1%,考慮基于勞動者年齡的最大心率限值,預(yù)測效能提高至71.2%,利用心率提高實際活動水平預(yù)測的準確性,最后的保護效能為68.2%。
　　通過分析我國現(xiàn)有高溫?zé)嶝摵稍u價方法的不足,將我國現(xiàn)有標準中的WBGT指數(shù)與本文提出的暴露時間評價方法相結(jié)合,