濕球黑球溫度對(duì)高溫環(huán)境的適用性及安全熱暴露時(shí)長(zhǎng)的研究.pdf

1、隨著社會(huì)文明程度的進(jìn)步,勞動(dòng)者的生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境越來(lái)越受到重視,高溫環(huán)境對(duì)操作人員健康的直接危害及對(duì)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(shì)、安全熱暴露時(shí)長(zhǎng)及對(duì)應(yīng)的生理指標(biāo)限值是評(píng)價(jià)熱負(fù)荷及人體熱應(yīng)激程度的主要依據(jù)。簡(jiǎn)單、易計(jì)算且能準(zhǔn)確反映人體熱耐受能力的熱應(yīng)力評(píng)價(jià)指標(biāo)是人們一直在探尋的研究方向。本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)研究,對(duì)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(duì)人體造成的熱應(yīng)激情況進(jìn)行研究,以驗(yàn)證WBG

2、T指數(shù)對(duì)于我國(guó)勞動(dòng)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(duì)人體熱應(yīng)激變化的三個(gè)狀態(tài)階段進(jìn)行分析,人體熱應(yīng)激程度的變化過(guò)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(guò)安全限值分為三個(gè)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(diǎn)提出了將三大類指標(biāo)與人體熱應(yīng)激變化的三個(gè)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(duì)保守但應(yīng)用便捷、易測(cè)的“經(jīng)驗(yàn)型”指標(biāo)用于第一階段的評(píng)價(jià),

3、在熱負(fù)荷超過(guò)第一狀態(tài)階段限值時(shí),將能直接反映生理熱應(yīng)激但相對(duì)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(guò)安全限值時(shí)則要求作業(yè)人員停止繼續(xù)高溫作業(yè)。本實(shí)驗(yàn)研究在人工氣候室中設(shè)計(jì)了三組實(shí)驗(yàn)工況組,分別為在WBGT=26℃時(shí)進(jìn)行極高代謝水平活動(dòng),在WBGT=28℃時(shí)進(jìn)行高代謝率水平活動(dòng),在WBGT=30℃時(shí)進(jìn)行中代謝率水平活動(dòng)。根據(jù)重慶市氣象特征,各工況組再分別控制相對(duì)濕度為30％和60％,從而營(yíng)造干熱環(huán)境和濕熱環(huán)境的

4、兩種對(duì)比工況。通過(guò)自愿原則篩選出長(zhǎng)期從事體力勞動(dòng)的男性參與所有工況實(shí)驗(yàn),共進(jìn)行了60人次的實(shí)驗(yàn)。通過(guò)對(duì)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(jìn)行顯著性檢驗(yàn),結(jié)果表明當(dāng)WBGT=30℃時(shí),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(shí),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(shí)長(zhǎng)TTre=38℃,以心率閾值來(lái)確定安全熱暴露時(shí)長(zhǎng)THR,取兩者較小值作為受試者持續(xù)作業(yè)時(shí)的安全熱暴露時(shí)長(zhǎng),且論文對(duì)各工況組兩類環(huán)境之間的熱暴露時(shí)長(zhǎng)采用生存分析方法進(jìn)行差異性檢驗(yàn),結(jié)果表明:WBGT=30℃和28℃時(shí)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(gè)體因素都相同時(shí),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(shí)長(zhǎng)。相對(duì)于濕熱環(huán)境,相同的WBGT指數(shù)可能會(huì)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(duì)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(guò)將本實(shí)驗(yàn)工況與ISO7243和ACGIH持續(xù)工作的安全閾值曲線進(jìn)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(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)得出的耐熱性要高。且由確定的安全熱暴露時(shí)長(zhǎng)可知,受試者在GB/T17244-1998中