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高温环境下热习服训练和工作效率的实验研究

作　者: 魏慧娇
导　师: 朱能
学　校: 天津大学
专　业: 供热、供燃气、通风及空调工程
关键词: 高温环境热习服热应力工效极限
分类号: R131
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 68次
引　用: 2次
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内容摘要

随着社会的发展,人们对作业环境的重视程度不断提高。高温作业环境在实际生产中是普遍存在的,高温环境会引起人体生理指标的变化,从而影响人体的健康,同时高温环境中人员容易出现疲劳,造成工作效率的下降。因此对于高温环境的研究面临着两个实际问题:一是如何减少高温环境对人员的危害,二是如何提高高温环境中人员的工作效率。本文通过实验的方法,研究热习服训练对人员耐热能力的影响,并探索高温环境中生理参数与工作效率的关系,目的是为实际生产提供指导。搭建高温环境舱,舱内干球温度37±1℃,相对湿度20%~40%,黑球温度41±1℃。选择在校大学生做为实验样本,在热暴露过程用踏阶运动模拟体力劳动,比较热习服训练前后受试者的生理指标、主观感觉和疲劳程度。实验结果表明,热习服训练可以使人员的口腔温度上升量明显降低,出汗量明显增加,其主观感觉也发生了较大的变化,说明热习服训练可以提高人员对高温环境的适应能力。建立了工作效率与口腔温度、心率和PHSI指标之间的数学关系式,从而将工作效率与生理指标动态的结合起来,提出了一种实时监测工作效率的方法。通过相关系数的分析,发现在高温环境中PHSI指标最能反映体力劳动者的工作效率,以此为基础提出了“工效极限”的概念,并依据PHSI指标划分出3类工效水平范围。建立了不同热工状态下人员工效极限时长与环境干湿球指数的关系曲线与数学模型,由此可以预测人员在不同的高温环境中工作效率不低于85%的热暴露时间,从而为高温作业工作制度的制定提供指导,完善预警系统,提高作业的安全性和有效性。

全文目录

中文摘要  3-4
ABSTRACT  4-9
第一章绪论  9-16
  1.1 课题的研究背景  9-11
    1.1.1 问题的提出  9
    1.1.2 高温环境的概念与分类  9-10
    1.1.3 高温作业的危害  10-11
  1.2 国内外研究现状  11-14
    1.2.1 国外的研究现状  11-12
    1.2.2 国内的研究现状  12-14
  1.3 本文的研究内容  14-16
第二章人体与环境之间热交换的理论基础  16-32
  2.1 人体的产热和散热机理  16-18
    2.1.1 人体的产热  16-17
    2.1.2 人体的散热  17-18
  2.2 人体的体温调节系统  18-19
    2.2.1 概述  18
    2.2.2 体温调节系统  18-19
    2.2.3 体温调节方法  19
  2.3 人体的热平衡方程  19-22
  2.4 人体对高温环境的反应  22-24
    2.4.1 高温环境对人体生理系统的影响  23
    2.4.2 高温环境对人体心理系统的影响  23-24
  2.5 热环境与工作效率  24-26
    2.5.1 工作效率的概念和意义  24-25
    2.5.2 热环境对工作效率的影响  25-26
  2.6 高温环境的评价指标  26-32
    2.6.1 直接指标  27-28
    2.6.2 理论经验指标  28-30
    2.6.3 生理指标  30-32
第三章实验方案设计  32-42
  3.1 实验目的  32
  3.2 实验室介绍  32-33
  3.3 热习服训练方法的确定  33-35
    3.3.1 热习服形成的机理  34
    3.3.2 热习服训练方法  34-35
  3.4 测试项目及实验仪器  35-39
    3.4.1 环境参数的测量仪器  35-36
    3.4.2 生理参数的测量仪器  36
    3.4.3 调查问卷  36-37
    3.4.4 工作效率的测定  37-38
    3.4.5 体力劳动的模拟方式  38
    3.4.6 测试对象  38-39
  3.5 测点的布置  39
  3.6 实验方法和步骤  39-41
    3.6.1 标准测试模式  40
    3.6.2 耐热训练模式  40-41
  3.7 小结  41-42
第四章热习服训练实验结果分析  42-56
  4.1 热习服训练对生理指标的影响  42-51
    4.1.1 口腔温度变化情况  42-44
    4.1.2 心率变化情况  44-47
    4.1.3 血压变化情况  47-49
    4.1.4 出汗量变化情况  49-51
  4.2 热习服训练对主观感受的影响  51-53
  4.3 热习服训练对疲劳程度的影响  53-55
  4.4 小结  55-56
第五章高温环境对人员工作效率的影响  56-68
  5.1 高温环境对于体力劳动工作效率的影响  56-57
  5.2 高温环境对脑工作能力的影响  57-58
  5.3 热习服训练对工作效率的影响  58-59
  5.4 工作效率与生理指标之间的关系  59-63
  5.5 工效极限  63-67
    5.5.1 工效极限的概念  63-64
    5.5.2 不同环境参数下工效极限时间的确定  64-67
  5.6 小结  67-68
第六章结论和展望  68-70
  6.1 结论  68-69
  6.2 展望和建议  69-70
参考文献  70-75
发表论文和科研情况说明  75-76
附表3-1  76-77
附表3-2  77-78
附表3-3  78-79
致谢  79

高温环境下热习服训练和工作效率的实验研究

内容摘要

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