热环境参数测试方法
第一节 室内热环境与健康
“室内”顾名思义是指砖墙、屋顶、地板和门窗等爱护结构围成的空间场所。热环境是指与人体热平稳有关的环境因素的综合，通常包括空气温度、空气相对湿度、风速和辐射热四个差不多的气象条件参数。人的代谢率（要紧由劳动强度、劳动时刻决定）和着装状况等也与人体热平稳有关。适宜的热环境不仅能保持人体正常的热平稳，保持主观的舒服感，而且能确保人的健康和正常的工效。 在室内构成的与室外环境完全不同的专门气象条件即室内小气候。室内小气候包括空气温度、空气湿度、气流和热辐射等几个综合作用于人体的环境气象因素。室内小气候与室外环境气候有一些共同点，也有一些明显区别。它们的共同点是都由气温、气湿、气流和热辐射组成。不同点是室外气候的范畴更广泛、更复杂，而且室外气候还包括气压、紫外线、γ射线、电离辐射等因素。二者之间有紧密的联系，能够相互阻碍，只只是室外气候因素对室内气候因素的阻碍远远大于室内因素的阻碍而已。
热环境的因素之间，经常是能够互换的，某中一个因素的变化对人体造成的阻碍常可由另一个因素的相应变化所补偿。比如，人体由热辐射所获得的热量能够改由气温升高来获得；湿度增高所造成的阻碍可由为增大风速来抵消。当气温低于21℃时，人一样不出汗。随着气温的增高，出汗量逐步增加，这时湿度的阻碍也愈来愈大。在气温低于皮肤温度（35泡泡溶液℃）时，空气的流淌能增加人体的散热。当气温高于皮肤温度时，情形就比较复杂。一方面空气的流淌能加速人体散热，但另一方面通过对流的方式，又使人体吸热增加，而且气温愈高，吸热量愈多。因此，热环境因素对人体的阻碍要作综合的分析。 一．人体的代谢热
为了坚持人的生命和活动，人们必须摄取食物和氧气。食物经人体内新陈代谢过程，产生了热能－劳动能力。在一样情形下，人体新陈代谢所产生的热全部都要散发到四周空气中去，散热量依照劳动强度来决定，见表18 -１。
表18 -１不同作业情形下人体的散热量
（环境温度15～30℃）
人体状况 | 散热量（Ｗ）调浆桶 |
睡觉 | 70 |
未从事劳动 | 105 |
轻度劳动 | 210 |
中度劳动 | 314 |
重度劳动 | 488 |
极重劳动 | 628 |
剧烈运动 | 872～1163 |
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二．人体的散热途径
人的躯体散热方式要紧有三种：
（一）对流散热
当周围空气温度低于人的皮肤温度时，最接近皮肤的一层空气被加热而上升，周围较凉的空气补充空位。如此通过空气的不断对流，人体就不断地散热。对流散热量的大小决定于空气温度和皮肤温度之差及风速。温差和风速愈大，对流散热量就愈大。
（二）辐射散热
当人体周围的墙壁、顶棚、地板以及生产设备表面温度低于人体皮肤温度时，躯体就不断以辐射方式把热量传给周围物体。反之，当物体表面温度高于人体皮肤温度时，躯体将从物体表面吸取辐射热。物体表面温度愈低，躯体以辐射方式散发的热量就愈大，反之物体表面温度愈高，躯体辐射吸热就愈多。
（三）蒸发散热
在常温状态下，蒸发散热量约占躯体总散热量的25％。当气温高于人体表面温度并有辐射热源时，人体要紧是靠汗液的蒸发来散热的。蒸发散热量的大小直截了当受空气中水蒸汽分压力和风速的阻碍。当水蒸汽分压力小（即气温顺相对湿度小）、风速大时，汗液蒸发得快，散热量也就大，反之汗液蒸发得慢，散热量就小。
三．人体的体温调剂
人的体温并不是恒定不变的，人的脑、心脏及腹内器官的温度比较稳固，称为体核（核心）温度，但仍在37℃邻近有微小的变化。衡定的体核温度是保证生命功能的前提，体核温度变化大，时刻稍长就会威逼恒温动物的生命。与体核温度相比，肌肉、肢体及皮肤的温度变化较大，称为体壳温度。当空气温度较低时，人体从内到皮肤存在变化率专门大的温度梯度。例如，在冷空气中，皮肤下2cm处的温度是35℃；而在暖空气中，皮肤下几mm就有35～36℃。由于人体对温度具有一定的适应能力，使人能够忍耐体温热量的不足，有时整个人体的热量不足可达数百大卡。肌肉温度变化也较大，当肌肉收缩做功时，温度可比静息时高出几倍。
为了保持稳固的体核温度，人体必须适应温度环境的变化，进行必要的体温调剂。人体的体温调剂机制由位于下丘脑的体温调剂中枢和位于躯体各处的温度感受器来完成。
人体产生的这些热量，通过血液的流淌输送到全身。人体一方面通过皮肤扩张，以辐射、对流和出汗蒸发的形式来放散，另外，通过呼吸和粪便的排泄，也能够放散一部分热量。人体不断地产生热，又不断地散放热，这些都在大脑体温调剂中枢的支配下进行，从而达
到体内“热量平稳”。假如人们四周的空气温度不符合机体要求，即不能坚持热量平稳时，体温调剂中枢便会赶忙行动起来，组织各器官活动，设法获得热量平稳，这确实是“人体的体温调剂”。有了“体温调剂”，人的体温就能够经常坚持在36～37℃，如此，人体才能坚持其生命和躯体各器官的正常功能。
当四周空气温度专门低，人体发散的热量比产生的热量还要多时，一方面皮肤血管收缩，血液循环速度降低，发散热量减少，另一方面又会有意识地使肌肉运动和发生不自主的颤抖，如此都增加了热量的产生。假如如此的调剂依旧“入不敷出”，那么人体的温度就逐步降低，使温差减少。假如体温降到一定限度，就会引起器官、细胞机能呆滞，显现疼痛和麻木的感受。因此严寒季节，人们必须利用衣、帽、鞋、袜、被褥、火炉、火墙、暖气等取暖保暖，以坚持体温。
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当人体四周气温专门高或人体剧烈运动时，假如排汗还发散不了体内所产生的热量，这时血液循环就会加快，以增加热能散发；假如仍旧不能起到体内散热的作用，积聚的热量就会使体温升高。体温升高后，人体内器官的活动会加快，容易引起机体的疲劳，同时会增加热量，使体温连续上升，从而发生中暑。
盛夏季节，当外界气温接近或超过了人的体温时，必须借助于通风、冷水浴和空调设备等来关心躯体散热。
第三节 热舒服环境及其阻碍因素
一．热舒服环境
热舒服环境是指人在心理状态上感到中意的热环境。人在适宜的温度环境下，穿着合适的服装作轻度以下的活动时，产热与散热速率差不多相同，体内无明显的热积或热债，无其它温度性的干扰刺激，主观感受良好，这种状态称为温度性舒服状态（或平稳状态），适应上简称为热舒服（或热平稳）。保持人的热舒服不仅能保持良好的人－机工效，而且可长时刻作业而不产生温度性疲劳。
人处于热舒服状态时各要紧温度生理指标的正常波动范畴见表18 -２。实验说明，由于个体差异等缘故，诸指标的变化并不一致，在实际评判时需作加权统计。实验又说明，任何温度环境都不能获得高于95％的中意度。但所获的统计舒服范畴又几乎不受人种、性别、年龄的阻碍。
表18 -２ 热舒服状态时要紧生理指标的波动范畴
指标 | 单位 | 范畴 | 备注 |
核心温度 | ℃ | 37.0±0.2 | |
平均皮温 | ℃ | 33.3±0.5 | |
平均体温 | ℃ | 35.8±0.4 | |
纵向皮温梯度 | ℃ | 肽链合成过程5.5±1.0 | |
热债或热积 | Kj/m2 | ±50 | 约占全身热含量的1.1%语音合成技术 |
出汗率 | g/h | 45.5±15 | |
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当环境温度较高或人体作较大的活动时，正常的热平稳受到破坏，人需要适当排汗增加蒸发散热，或／和适当降低气温增加对流－辐射散热，才能形成新的产热
－散热平稳。实验说明，当人处于新的动态热平稳时，尽管主观上仍可获得良好的舒服感，且躯体的热含量变化率仍可为零，但躯体已忍耐一定的热负荷，如较高的核心温度、
一定量的热积和出汗率等。这种动态热平稳可称为相对热舒服状态，它临时地抑制了温度紧张的进展，能在较长时刻内保持一定的人－机功效。
二．热舒服的阻碍因素
室内是人类生活的要紧场所，室内热环境和人类对其适应的程度对人体健康状况有专门大的阻碍。良好而温馨的生活环境和适宜的室内热环境关于机体的休息、保养和健康状况的改善具有重要作用。专门难想象一个空气污浊，高气温、高气湿和空气流淌性差的环境中会有一个良好的精神状态和健康的体魄。
（一）空气温度对人体健康的阻碍
由于人每天生活在室内的时刻专门多，在人体代谢过程中和生活过程中要不断的与周围环境进行能量交换，即与室内外环境进行热的交换。而人体关于温度较为敏锐，且只能在生理条件下借助于神经系统进行有限的调剂。由于室内气温能够随着环境气温的变化而变化，而机体也能够通过复杂的体温调剂机制来增减产热量和散热量，以达到躯体内部的恒定和稳固性。人体对室内环境中气温的调剂和适应差不多是通过机体不同部位的温度来表
现的，一样可通过皮肤温度、体温、热平稳测定、脉搏和发汗来说明。皮肤温度是一个敏锐指标，它的变化作为血管反应的一种表现，可及时反映血管在热环境下的变化状况。当机体体温调剂系统长期处于紧张工作状态时往往会阻碍神经、消化、呼吸和循环等多系统的稳固，降低机体各系统的抗击力，而使患病率增高。
通常当室内气温升高时，毛细血管扩张，皮肤温度升高散热量也相应增加。而气温降低时，人体皮下通过毛细血管的收缩作用使通过的血流减少或降低，皮肤温度下降散热量降低。而体温则是反映机体热平稳状态是否受到破坏和阻碍的最直截了当指标。机体对热有较强的调剂能力，除非在极少数专门环境条件下，机体的热平稳一样不易受到破坏，那么气温过高或过低而有较大的改变时，则机体就必需加大调剂负荷以适应环境条件的变化。长期处于该条件下人的调剂系统将显现各种功能紊乱状态和应激状态。
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脉搏在高温条件下是一种反映机体热平稳状态的简单而又灵敏的指标。在一定范畴内温度愈高脉搏速度愈快。而出汗是人体在任何气温下都存在的生理机能，只是在气温较低时，出汗量较少自己感受不到出汗。出汗可分为两种情形即前面所提到的不知觉出汗和知觉出汗。知觉出汗是体温调剂紧张的要紧特点之一。当室内气温过高机体汗分泌量增加时，汗
液能够吸附或黏附室内环境中的有害物质加大污染物吸入机体。同时，当温度降低时污染物可粘附于皮肤表面加重污染物对皮肤的损害。
（二）空气湿度对人体健康的阻碍
空气湿度是指室内工作和生活环境中的湿度，湿度关于机体的调剂作用一样低于温度对机体的阻碍，但温度恒定或较稳固时空气湿度对机体的温热感受的调剂就具有重要作用。空气湿度对机体健康的阻碍一方面是通过阻碍机体热平稳；另一方面是空气湿度能够间接阻碍室内微生物的生长从而对机体健康产生阻碍。通常室内的湿度较为恒定，但湿度较大时则有利于室内环境中的细菌和其它微生物的生长繁育导致室内微生物的污染加剧。室内空气中微生物通过呼吸进入体内从而导致呼吸系统或消化系统多种疾病的发生。
（三）气流对人体健康的阻碍
正常情形下室内空气的流淌性不大，相对处于较稳固状态，专门是目前室内常常安置有空调设施。为了节约电能保持室内气温相对恒定室内门窗一样处于关闭状态，室内气流较小。当室内空气流淌性较低时，室内环境中的空气得不到有效的通风换气。人类在室内生
活的各种有害化学物质不能及时排出到室外环境，污染物大量集合于室内环境，造成室内空气质量恶化。而且由于室内气流小，室内生活中所排出的各种微生物可相对集合于空气中或某些角落大量增殖，致使室内空气质量进一步恶化。化学性污染物和有害微生物共同作用于机体导致人体健康受到损害。同时，因为室内环境得不到有效通风，还可导致室内生活的婴、幼儿和老龄人等高危人各种疾病的发病率增高。
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