隨著全球氣候變暖,夏季炎熱高溫天氣逐年增加,同時城市的高密度人口、建筑群和川流不息的交通網(wǎng)加劇了城市熱環(huán)境的惡劣程度,使得人類健康遭受到嚴重威脅。高溫中暑病例中約50%是戶外工作者,因此研究高溫下戶外工作人員的人體熱反應(yīng),避免其受到高溫環(huán)境所致的中暑等熱傷害是非常重要的。交通警察由于其工作性質(zhì)的特殊性,在一定時間段內(nèi)不可避免的需要暴露于戶外高溫環(huán)境下,而且不能隨意改變著裝及周圍微環(huán)境,因此容易受到高溫環(huán)境的熱傷害。本文以寒冷地區(qū)天津交通警察為例,對夏季戶外高溫下人體熱反應(yīng)展開研究,主要研究內(nèi)容和成果如下:第一,針對目前在高溫戶外人員熱反應(yīng)分析中缺乏交警工作服熱學性能參數(shù)這一問題,本文通過出汗暖體假人“Walter”和人工氣候室對天津交警工作服的熱阻、濕阻進行了測量分析。結(jié)果表明,交警工作服套裝的實驗測量熱阻值為0.628clo,比ASHRAE和ISO標準中推薦的熱阻值分別大10.2%、25.6%,交警工作服套裝的透濕指數(shù)為0.242,比ASHRAE標準中推薦透濕指數(shù)值0.36小32.8%,說明目前天津交警服的熱學性能參數(shù)不符合國際通用標準要求。服裝面料的熱學性能測量實驗表明服裝面料熱阻... 

【文章來源】：天津工業(yè)大學天津市

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

論文研究路線

第二章人體熱反應(yīng)理論及評價法方法9第二章人體熱反應(yīng)理論及評價方法2.1人體體溫調(diào)節(jié)理論人體通過攝取的食物在體內(nèi)發(fā)生化學反應(yīng)實現(xiàn)新陳代謝，化學反應(yīng)中大部分化學能最終轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃浚虼巳梭w體內(nèi)不斷地產(chǎn)生熱量，再通過皮膚、服裝擴散到周圍環(huán)境中。人體的新陳代謝活動幾乎完全決定了人體產(chǎn)熱量，同時人體也在通過不斷消耗熱量來維持體溫相對恒定。當熱量散失不夠充分，會導(dǎo)致體內(nèi)余熱過多進而造成體溫上升，反之，熱量散失過多則會造成體溫過冷。人體散熱過程由體內(nèi)傳熱和體表散熱共同組成，兩者相互影響，緊密銜接。當人體產(chǎn)熱增加或外界熱環(huán)境在一定范圍內(nèi)變動時，人體將自動觸發(fā)體溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)中相應(yīng)的的生理熱調(diào)節(jié)手段來調(diào)節(jié)血液流量和散熱速率，從而抵消這種干擾，維持體溫相對恒定，保證人體的各項功能正常[55]。在某一熱環(huán)境范圍內(nèi)維持體溫相對恒定，需要體溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)具備完善的控制系統(tǒng)和受控系統(tǒng)，控制系統(tǒng)負責統(tǒng)一協(xié)調(diào)各種體溫調(diào)節(jié)的效應(yīng)機制，即能根據(jù)體溫和外界環(huán)境變化準確、迅速的調(diào)節(jié)自身產(chǎn)熱和散熱，受控系統(tǒng)接收到控制系統(tǒng)傳出的信號后立即完成相應(yīng)的動作，然后輸出變量（核心溫度、皮膚溫度）。人體體溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)是一個結(jié)構(gòu)組成非常復(fù)雜的負反饋控制系統(tǒng)，可看作是閉環(huán)控制系統(tǒng)[12]，主要由溫度感受器、體溫調(diào)節(jié)中樞和效應(yīng)器等構(gòu)成，其工作過程簡圖如圖2-1所示：圖2-1人體體溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)工作原理圖

第二章人體熱反應(yīng)理論及評價法方法112.2人體與環(huán)境的熱交換人體新陳代謝產(chǎn)生的能量，一部分用于人體對外做功，一部分支配人體生理活動，其他部分要與周圍環(huán)境進行熱交換，熱交換的進行程度影響了人體對環(huán)境的熱反應(yīng)[56]。人體與周圍環(huán)境的熱交換是分析人體在高溫環(huán)境下熱反應(yīng)的基礎(chǔ)，其模式和途徑如圖2-2所示：圖2-2人體與環(huán)境熱交換[13]人體不斷的產(chǎn)生熱量來滿足自身活動的需要以及補償散失到環(huán)境中的熱量，為了保證人體各個器官和機能運轉(zhuǎn)正常，人體體溫必須維持基本恒定，即人體產(chǎn)熱等于散熱，應(yīng)該滿足基本熱平衡方程式[56]：)(SECEERCWMresresdiffrsw（2-1）式中M——人體能量代謝率，取決于人體的活動量大小，W/m2；W——人體對外所做機械功，W/m2；C——人體外表面通過對流形式向周圍環(huán)境散發(fā)的熱量，W/m2；R——人體外表面通過輻射形式向周圍環(huán)境散發(fā)的熱量，W/m2；Ersw——皮膚表面汗液蒸發(fā)散熱量，W/m2；Ediff——皮膚濕擴散散熱量，W/m2，皮膚總蒸發(fā)散熱量Esk=Ersw+Ediff；Cres——呼吸顯熱散熱量，W/m2；Eres——呼吸潛熱散熱量，W/m2；S——人體內(nèi)部蓄熱率，W/m2；上式中各項均以人體單位表面積的產(chǎn)熱和散熱表示。裸態(tài)人體皮膚表面積可采用D.DuBois提出的公式計算[57]：

【參考文獻】：
期刊論文
[1]職業(yè)性重癥中暑9例分析[J]. 陸強,曹春燕,馬起騰.  職業(yè)衛(wèi)生與應(yīng)急救援. 2019(02)
[2]2012—2016年寧波市中暑流行特征及熱浪對其影響分析[J]. 孫仕強,鹿文涵,郭建民,錢燕珍,盧晶晶.  氣象與環(huán)境學報. 2019(01)
[3]濕熱地區(qū)室外非穩(wěn)態(tài)環(huán)境中人體熱反應(yīng)實驗研究[J]. 蔣毅,趙立華,陳光,持田燈.  建筑節(jié)能. 2018(12)
[4]2017年天津市成人中暑患者調(diào)查分析[J]. 王力軍,壽松濤,柴艷芬,陳兵,丁釙,馮衛(wèi)華,何振芬,李志剛,劉新橋,龐建仿,邵寶生,孫麗萍,王貴榮,王時光,魏海苓,吳霄迪,張虎,張畔,趙洪東.  中華危重癥醫(yī)學雜志(電子版). 2018(05)
[5]2006—2017年南通市職業(yè)性中暑發(fā)病病例分析[J]. 毛葉挺,單利玲.  中國工業(yè)醫(yī)學雜志. 2018(04)
[6]高溫作業(yè)與預(yù)防職業(yè)性中暑[J].   中國職業(yè)醫(yī)學. 2017(04)
[7]我國高溫作業(yè)熱負荷、熱應(yīng)激反應(yīng)防護措施及其問題討論[J]. 段黎明,孫學禮,劉芳軍.  鐵路節(jié)能環(huán)保與安全衛(wèi)生. 2016(06)
[8]綜合皮膚指標及其與熱感覺關(guān)系的探討[J]. 劉國丹,亓峰,胡松濤,王海英,王美楠,童力.  暖通空調(diào). 2014(11)
[9]我國主要城市高溫熱浪時空分布特征[J]. 談建國,鄭有飛.  氣象科技. 2013(02)
[10]新型出汗假人“Walter”與“一步法”測量原理[J]. 陳益松,范金土,張渭源.  東華大學學報(自然科學版). 2005(03)

博士論文
[1]高溫煤礦作業(yè)人員熱反應(yīng)規(guī)律及熱應(yīng)激計算評價模型研究[D]. 童興.中國礦業(yè)大學(北京) 2018
[2]基于人體-服裝-環(huán)境的高溫人體熱反應(yīng)模擬與實驗研究[D]. 楊杰.清華大學 2016
[3]夏季相對濕度和風速對人體熱感覺的影響研究[D]. 談美蘭.重慶大學 2012

碩士論文
[1]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[D]. 楊心誠.重慶大學 2014
[2]高溫高濕環(huán)境下的人體耐受力實驗與評價[D]. 孫麗婧.天津大學 2005



本文編號：3458730