高溫環(huán)境下預(yù)測(cè)熱應(yīng)激模型適用性與暴露時(shí)間評(píng)價(jià)方法研究.pdf

1、隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步,人們開(kāi)始越來(lái)越關(guān)注各類(lèi)工作中的職業(yè)危害問(wèn)題。近年來(lái),我國(guó)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(shí),極高的環(huán)境溫度和較高的勞動(dòng)強(qiáng)度導(dǎo)致各類(lèi)熱疾病的發(fā)生,嚴(yán)重時(shí)會(huì)危及勞動(dòng)者的生命安全。如何評(píng)價(jià)高溫環(huán)境對(duì)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(wèn)題。在熱暴露條件下,人體部分生理指標(biāo)的變化趨勢(shì)和極限值是評(píng)價(jià)環(huán)境對(duì)人體熱負(fù)荷水平、人體可接受最大熱暴露時(shí)間的主要參考因素。通過(guò)對(duì)部分環(huán)境和生理參

2、數(shù)的測(cè)量和計(jì)算,快速、準(zhǔn)確地獲得人體熱應(yīng)激水平的評(píng)價(jià)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(duì)上述問(wèn)題,在人工氣候室開(kāi)展了針對(duì)高溫環(huán)境下濕度因素對(duì)人體生理影響和現(xiàn)有高溫?zé)嶝?fù)荷評(píng)價(jià)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(duì)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(duì)濕度對(duì)最大暴露時(shí)間和超過(guò)生理暴露限值人數(shù)的影響。研究結(jié)果表明,相對(duì)濕度低于40％時(shí),濕度對(duì)直腸溫度無(wú)顯著影響,相對(duì)濕度

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

4、隨著溫度的升高,相對(duì)濕度越高,增加趨勢(shì)越顯著。
　　通過(guò)對(duì)熱應(yīng)激實(shí)驗(yàn)的實(shí)測(cè)值與預(yù)測(cè)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(cè)值進(jìn)行一致性檢驗(yàn),結(jié)果發(fā)現(xiàn),預(yù)測(cè)熱應(yīng)激模型在預(yù)測(cè)直腸溫度時(shí),不同時(shí)間段內(nèi),系統(tǒng)誤差為0.2-0.3℃,隨機(jī)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(jī)誤差為0.218-0.271℃,不同相對(duì)濕度下,系統(tǒng)誤差為0.106-0.433℃,隨機(jī)誤差為0.180-0

5、.262℃;在預(yù)測(cè)皮膚溫度時(shí),不同時(shí)間段內(nèi),系統(tǒng)誤差為0.271-0.402℃,隨機(jī)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(jī)誤差為0.188-0.217℃,不同相對(duì)濕度下,系統(tǒng)誤差為0.275-0.369℃,隨機(jī)誤差為0.182-0.254℃;在預(yù)測(cè)出汗率時(shí),實(shí)測(cè)出汗率均值低于預(yù)測(cè)出汗率,平均差值為31.36W/m2,差值標(biāo)準(zhǔn)差為25.08W/m2。并分析認(rèn)為高齡受試者生理機(jī)能退化和人種差

6、異可能是成上述誤差的原因。
　　通過(guò)對(duì)相對(duì)濕度因素的影響分析和現(xiàn)有預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)效果的一致性檢驗(yàn),利用修正直腸溫度初始輸入值,將現(xiàn)有預(yù)測(cè)熱應(yīng)激評(píng)價(jià)模型的保護(hù)效能從21.4%提高至57.1%,考慮基于勞動(dòng)者年齡的最大心率限值,預(yù)測(cè)效能提高至71.2%,利用心率提高實(shí)際活動(dòng)水平預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性,最后的保護(hù)效能為68.2%。
　　通過(guò)分析我國(guó)現(xiàn)有高溫?zé)嶝?fù)荷評(píng)價(jià)方法的不足,將我國(guó)現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)中的WBGT指數(shù)與本文提出的暴露時(shí)間評(píng)價(jià)方法相結(jié)合,