1、安全帽积热的影响分析安全帽积热的影响分析陈焜题目背景题目背景l随着我国经济的发展，建筑业也得到了飞速发展，加之全球气温的普遍提高，劳动者露天高温作业的情况也加剧。根据2007全国建筑施工安全生产形势报告统计，晴天发生事故669起，占事故起数的7788；死亡791人，占死亡总人数的7816。晴天发生事故的概率最高，死亡人数也最多。高温作业是引起事故的主要因素之一。l根据国家相关法律法规及安全操作规程的要求，进入施工场地必须佩戴安全帽。安全帽是用多种材料做成的硬质头盔，是为了保护人的头部而专门设计的。它不但可以抵御突如其来的打击，而且可以抵御飞来的碎片、颗粒，乃至防止低压电击或这三种危险的任何组合
2、。安全帽还可以在酸液、其它化学剂或高温液体从头顶上浇下来时起着保护头、脸和颈部的作用。l头部的热平衡对整个人体的热平衡会产生很重要的影响。头部的高散热量和安全帽的低通风率，会在头部与安全帽之间形成高温潮湿的微小气候环境，造成人体的不舒适感。试验表明，降低头部温度可以有效地降低心率、体内温度和身体其他部位的体表温度。因此安全帽的舒适性就显得非常重要。特别是在炎热的夏季，工人们会抱怨由于高温和出汗造成的安全帽不舒适感，从而拒绝佩戴安全帽，增加事故发生的概率。另一方面高温作业可使中枢神经出现抑制，肌肉工作能力低下，机体产热量因肌肉活动减少而下降，热负荷减轻。另外，由于注意力、动作准确性、协调性和反应
3、速度降低，易发生工作事故。高温作业高温作业l高温作业是指工作地点有生产性热源，其温度等于或高于本地区夏季室外通风设计计算温度2或2以上的作业(含夏季通风室外计算温度30地区的露天作业，不含矿山井下作业)。l高温作业按其气象条件的特点可分为三个基本类型：高温作业按其气象条件的特点可分为三个基本类型：l(1)高温、强热辐射作业。这些生产场所的特点是气温高、热辐射强度大，而相对湿度较低，形成千热环境。l(2)高温、高湿作业。高温、高湿作业的特点是工作环境温度和湿度较高，而热辐射强度不大。l(3)夏季露天作业。除受太阳的辐射作用外，还受被加热地面周围物体放出的热辐射作用。人体的热平衡人体的热平衡l人体
4、的热环境是以某种形式影响人体从皮肤表面通过辐射、对流、传导或蒸发等方式进行的热交换。l人体对热环境的反应可以分为三个带：(1)身体冷却身体冷却带带，在此带内人体之所以能进行体温调节最初是通过血管收缩，继而发生寒颤，最后成为不可调节蒸发调节带：(2)蒸发调节带蒸发调节带，在这气候范围内是通过血管舒张和出汗来进行体温调节和达到热l平衡状态；(3)身体受热带身体受热带(zone ofbody heating)，这时血管舒张和出汗的调节作用减弱。在身体冷却带与蒸发调节带之间为过渡区，在这个环境温度下人体产生生理性的热平衡，对环境温度的感觉为适中和舒适。通过上述三种方法之一来改变其热环境的能力，就是行为
5、性的调节体温一种方式。人体的产热人体的产热l机体的产热是体内各器官进行新陈代谢的结果，体内代谢不断进行，热量也不断地产生。各器官的产热量取决于其代谢率。骨髂肌和肝脏是产热量最多的器官。人体的散热人体的散热l人体传到皮肤表面的代谢热，必须通过辐射、对流、衣服的传导，以及蒸发放散出去。这些热交换过程，首先是受环境的物理特征，即温度、湿度、风速、衣着、气压的影响。其次是受皮肤表面的两种物理特性，即由于体温调节而出汗所造成的皮肤温度和潮湿度的影响。l辐射、对流和蒸发是机体的体表(包括皮肤与衣服以及呼吸道粘膜表面)与环境的热交换的主要方式，而机体本身体温调节，又主要是在外周组织体表和中心组织体核之间进行
6、。因此，机体的体表是热交换的主要部位。在我国大部分地区，除酷暑季节外，通常外界气温是低于机体表层温度的。在此种条件下，大部分体热能够通过皮肤的辐射、传导和对流等方式散发到外界，一小部分则随排泄物而发散。人体与周围环境的换热1 辐射散热l当周围物体表面温度低于机体体表温度时，机体体表就不断以辐射方式向周围物体表面散热。研究发现，人体额部所受辐射强度仅000586Jcm2s，在3秒钟内就可引起皮肤温度上升0003，并有明显的热感觉。l人体与环境壁面的辐射化热遵循斯蒂芬一波尔茨曼定律，可按下式计算：2 对流散热l是指人体热量随分子流散发，是人体向周围空气散热的一种常见方式。当皮肤温度高于气温时，与皮
7、肤粘附的空气层很快被加热上升，周围较冷的空气随之补入，形成空气对流，称为对流散热。对机体对流热交换起重要作用的气流，可分为自然对流和人工对流两种。对人体起主要热交换作用的是高于0。2ms风速的人工对流和低风速的自然对流。l人体表面积与环境的对流换热量为：3 传导散热l是指通过直接接触散发热量。如身体内组织之间的热量传递，尤其是通过血液进行热量传递。这是体热均匀的重要因素(内部传递)。另外，由皮肤与外物接触而出现的热传递也属于传导散热，但只占热交换总量的极小部分(外部传递)。只有在低温环境下重劳动，大汗而湿透衣服时，才能明显增加传导散热量。4、蒸发散热、蒸发散热l是指身体表面的水分由液体状态转化为气体状态而散发体热的一种散热形式。每1g水在37下蒸发时可带走的2448J热量。蒸发散热量的大小，受体表蒸发面积、蒸发水量、体表温度及在该温度下的水蒸气压、空气中的水蒸气分压和风速等因素的影响。但主要取决于人体体表蒸发水分的能力和周围环境空气吸收水蒸气的能力。3 人体的热平衡方程l所谓人体热平衡，就是人体与周围环境之间热交换的调节。人体的特点就是依靠自身的调节机能，使产热与散热保持平衡状态，达到恒温。l用来表示人体热平衡关系的式子称为人体热平衡方程，表示如下：
