灭火防护服热湿舒适性探讨

消防员在灭火及救援过程中常常面临高温、高湿的环境,这主要是由于燃烧产生的热量及大量使用水枪等因素所致.为保护消防员的人身安全,通常消防员都必须穿戴灭火防护服.然而,目前消防员的灭火防护服普遍存在热湿舒适性较差的问题. 国内外相关的研究调查表明,许多消防员致伤的原因,除了显而易见的高温和火焰威胁,还有因消防服不能很好的导汗散热,在人体皮肤和消防服之间呈现高温高湿的微环境,使穿着者局部蓄热严重且汗液无法排除,身体温度急剧上升,出现热抽筋、中暑昏厥、蒸汽烫伤等症状.图1显示了干热、湿热环境中人体的承受能力.     

夏季穿着医用防护服人员热应激模拟

为降低夏季医护人员长时间穿着医用防护服带来的健康风险,选取标准中国男性人体作为研究对象,利用预测热应变(PHS)模型、热应变决策辅助(HSDA)系统和Fiala体温调节模型3种经典人体热应变模型,模拟人体穿着医用防护服时在夏季不同环境工况下的核心温度和出汗率,进而确定不同环境工况下的推荐补水量和安全工作时间。结果表明：环境参数对生理应激影响显著,不同环境下核心温度最大差值为11.17℃,出汗率最大差值为6 592 g/h;环境温度每增大1℃,相对湿度每升高1%,安全时间平均缩短5.9和0.89 min;环境温度36和40℃时,安全时间仅为88～124和75～100 min; 3种模型在低温低湿时预测结果相对接近,在高温高湿时预测结果存在明显差距,核心温度预测差值最大为7.55℃,平均出汗率预测差值最大为5 654.35 g/h。     

喷雾送风系统对热环境及人体热反应影响研究

为探讨不同喷雾送风模式对室内高温环境的改善效果，研究喷雾送风系统对室内环境参数、人体平均皮肤温度及主观热感受的影响。通过搭建高温强辐射环境试验平台，设置喷雾与送风相结合、仅喷雾及仅送风等4种不同的喷雾送风模式，分析喷雾送风系统对室内热环境的降温效果。并以12名在校大学生为受试者，探讨喷雾送风系统对人体皮肤温度、热感觉、热舒适、空气干湿感的影响规律。结果表明：喷雾与送风相结合时降温效果最好，室内空气温度降低3.9℃,人体平均皮肤温度降低2.2℃,受试者热感觉从接近3(热)降至-1(微凉),热舒适由-2(不舒服)提升至2(舒服)。研究结果可为喷雾送风系统设计提供参考。     

降温服对防刺服热湿传递影响的试验研究

为定量研究防刺服(SRBA)的热湿传递性能,改善防刺服的热舒适,采用暖体假人试验测量分析不同温度(25、30和40℃)和湿度(40%,55%,70%)下,降温服、防刺服以及两者叠穿时的热阻和湿阻及其变化特征。发现3个温度下3种着装的热阻变化为防刺服降温服与防刺服叠穿降温服,湿阻则在30℃以上遵循这一特征。温度越高,降温服对防刺服的传热效率影响越大,热阻最高可降低46. 75%,湿阻最高可降低82. 97%。结果表明:在较高环境温度下(30℃以上),降温服可有效降低防刺服的热阻和湿阻,提高防刺服的热湿传递效率。降温服对防刺服的热湿传递影响特征随环境温度、湿度和设计特性而改变。     

降温背心人体降温效果评价

本文目的是评价降温背心的降温效果。通过对3名成年人在不同环境条件下,分别穿着降温背心和普通服装,测量人员胸部、上肢、下肢和直肠温度的变化,同时监测心率、呼吸和出汗量等,得出环境温度越高,降温背心的降温效果越明显;体形胖的人耐热能力相对差;耐热与出汗量密切相关等结论,并指出降温背心的降温效果显著,能够满足高温岗位的需要。     

防护服对消防员工效性能影响的定量研究*

为开发高性能防护服以提升救援效率,基于人体试验,测量受试者穿戴灭火防护服、半封闭防化服、全封闭防化服以及基础服装（对照组）时静态条件下左右手握力值、疲劳度（RPE）和活动受限程度,通过方差分析、接受者操作特征（ROC）曲线图、相关性分析进行定量研究。研究结果表明:灭火防护服对消防员工效性能影响大于防化服,灭火防护服较对照组握力减小32%、RPE增大54%、活动受限程度增大35倍,且RPE和活动受限程度均与握力呈显著负相关（p<0.001）。研究结果可为消防员个体防护服装设计、测试、性能提升等提供理论支撑,也可为消防员生命安全保障研究提供基础数据。     

特高压屏蔽服冷却系统的数值仿真研究

基于人体、系统热平衡方程,对穿着有冷却系统屏蔽服的人体模型进行传热数值研究。通过多物理场耦合软件建立人体热学过程的仿真分析模型,分析环境变量(环境温度、空气流速、服装热阻)和个人变量(新陈代谢率)对温度的影响机制,得到不同的控制变量对人体冷却系统内表面温度的影响结果。随着环境温度的升高和新陈代谢率的增大,冷却系统可以使内表面的温度在人体舒适区附近,起到良好的散热作用;风扇风速的增大和服装热阻的减小可以降低内表面温度。可见综合考虑相变材料和微型风扇的协同配合,可有效通过汗液的蒸发降低高温条件下的人体温度。     

降温服综合性能的模糊评价

降温服是热害的个体防护设备。它将服装与冷源结合起来改善了人体周围微气候,减少了热环境对人体的不利影响,提高了人体的热耐受力与工作效率。然而,不同的工作条件应选择适合的降温服,而各类降温服在不同的工作条件下综合性能也有区别,因此,针对不同的工作条件以及使用人群选择最适合的降温服是有效提高着装人体舒适感的关键。本文针对降温服的安全性、机能性以及舒适性建立各个评价指标,构建模糊评价模型,用层次分析法对降温服的性能进行综合评价,并进行实例分析,结果表明:该评价方法科学合理,可以为降温服的正确选用提供参考依据。     

出汗暖体假人热控制系统介绍

很多学者都用出汗暖体假人来评估服装的蒸发阻力,这些出汗暖体假人一般是在暖体假人上覆盖一层“模拟皮肤”。测试前,先在假人上喷射蒸馏水模拟皮肤出汗,然后穿上衣服,使平均皮肤温度上升到一定水平,在各部位开始干燥和皮肤温度升高之前完成所有的测试。因为这种准稳态过程通常是很短暂的,不好明确定义,要用这种方法满意地、可重复地测量蒸发阻力和透湿指数是很困难的。     

热防护服的微气候冷却系统综述

微气候冷却系统(Microclimate Cooling System,MCS)是高温湿热环境中,穿着密闭式防护服工作人员必备的服装系统,其主要功能是吸收人体的热负荷,维持体心温度的恒定,减少热损伤,以提高人体在高热环境中的工作效率,延长工作时间.     

冷循环便携式半导体降温服设计及制冷性能分析

为缓解高温环境下劳动人员面临的热害问题,设计1种利用半导体制冷片作为制冷源的便携式冷循环降温服,并在高温环境下测试其降温性能.结果表明:在总电源功率100 W、环境温度30℃的情况下,运行12 min后,制冷水温度降低至15.7℃.降温服稳定运行状态下制冷功率为340.4 W.系统运行环境温度对制冷系统的制冷性能有显著...     

COVID-19病区医护人员的人工环境及生理指标变化规律

为了保护COVID-19病区医护人员身心健康并分类制定合理的工作标准，对医用防护套装下的人工热湿环境及影响生理指标变化规律进行了研究。首先，通过试验测定了防护服内外的热湿环境，然后测试了心率、体温、呼吸频率、血氧饱和度、收缩压、舒张压和血糖等生理指标的变化情况，探明了人体在二级医用防护套装下工作时长和劳动强度对人体生理状态的影响规律。结果表明，夏季穿戴医用防护服的人体长期处于温度高于33℃、相对湿度大于80%的高温高湿环境中，生理指标如体温、心率、呼吸频率和血糖与常规环境下有极大区别，且受劳动强度影响显著，生理指标容易达到极限值。因此，在制定医用防护服下的工作标准时，需同时考虑劳动强度和引发潜在疾病等风险，这些结论可为在COVID-19等传染隔离病区工作的医护人员的职业安全和安全预警提供依据。     

夏季人体皮肤湿润度水平对热应激响应的研究

为了研究夏季室内高温、高湿环境下皮肤湿润度水平与人体热应激响应的关系,特邀40名在校大学生配合试验,于2010年和2011年的7—8月在重庆大学三峡库区生态环境实验中心进行了相关研究。通过测试不同工况下的皮肤湿润度,研究了人体局部和整体的出汗感,并结合室内环境热感觉和热舒适心理测试,分析了人体的热应激水平。结果表明:额头、胸口、背部为人体出汗较敏感部位,三者共占出汗感增幅的80%以上,对整体出汗感影响最大;在中性偏热环境下,相对湿度对皮肤湿润度的影响大于温度,且皮肤湿润度与整体出汗感呈线性关系;中性热舒适温度比中性热感觉温度高0.5℃,皮肤湿润度对热感觉的影响大于对热舒适的影响。     

冶金阻燃防护服

1 引言 随着冶金建设和生产规模的不断扩大,各类明火、高温熔融金属对人体的危害相应增加。虽然阻燃防护服国家标准(GB8965)和消防员普通防护服标准(GA-10)分别于1988和1990年发布,但因种种原因,实际应用者甚少。为了确保劳动者的人身安全和健     

出汗暖体假人——新的NIOSH测试工具

最近,美国国家职业安全与健康研究所(NIOSH)的个体防护技术实验室(NPPTL)通过采用出汗暖体假人提升其研发能力。这项新开发的技术可用于测量诸如消防、卫生保健、采矿之类职业场所特种类型服装通过的热传输量。通常,防护服的生产商采用一种标准的测试方法来测量通过织物的热传输量。基于这种类型的     

基于人体皮肤热模型的热防护服评价方法研究

在热防护服热防护性能测试装置基础上,用自行研制的新型耐高温模拟皮肤传感器代替铜片热流计测量通过应急热防护服装面料的热流量,将热流量作为热波皮肤模型边界条件,得到人体皮肤表层下80μm处的温度值,从而得到一定条件下人体真实皮肤达到二级烧伤所需时间,用其评价热防护服用织物的热防护性能,并将热波皮肤模型(TWMBT)的测试值与Pennes模型以及铜片热流计的测试结果进行分析比较。采用热波皮肤模型分析织物层下的"皮肤"防热时间更接近实际皮肤达到二级烧伤时间值,可较为精确的量化织物热防护性能,为应急救援热防护服装的热设计提供理论依据。     

高温户外环境电网作业人员热应激预测评价*

为了预测分析户外高温环境下电网作业人员热安全风险,采用预测热应激（Predicted Heat Strain,PHS）模型,考虑人体基础代谢率个体差异性和人体移动与风速对服装热阻和湿阻的影响,应用改进后的预测热应激模型对多种户外高温作业环境工况和不同劳动强度下电网作业人员的核心体温、出汗量等生理参数和最大允许暴露时长进行计算分析。结果表明:在户外高温环境中,随着环境温度、相对湿度和新陈代谢率的升高,电网作业人员的核心体温也随之升高,湿热环境中风速的增加会加剧电网作业人员的热应激;当电网作业人员从事代谢率为240 W/m2高劳动强度工作时,可接受的最大工作时长相比代谢率为190 W/m2中度劳动强度工作时长减小50%以上。研究结果可为电网公司夏季户外工作组织策略制定和作业人员热安全防护提供参考支持。     

户外高温环境建筑工人热应激预测分析评价

为了对户外高温环境下建筑工人热应激水平进行预测分析,本文采用预测热应激模型,综合考虑环境因素与人员生理、服装和作业强度等参数的影响,并以重庆市沙坪坝区建筑工人为例,研究了高温环境下风速和空气湿度对建筑工人核心温度的影响。结合分析结果知,可在空气湿度大于50%的环境下,适当降低作业人员工作强度,或风速小于3 m/s时,适当提高风速来改善高温环境下建筑工人热应激状态。研究内容对户外建筑施工单位在高温天气合理安排工作具有参考意义。     

消防服用织物热防护性能测试分析与研究

热防护性能(Thermal protective performance—TPP)是阻燃型服装或织物隔热防护性能重要指标。本文在已研制的一种模拟人体皮肤及体形的高温"圆筒仪"上进行了改进,并用其测试阻燃服装织物的热防护性能。用膜电偶测量模拟皮肤器表面温升率,并结合烧伤积分模型的评价方法来计算达到二级烧伤的防热时间。与其它一维平面测试装置相比,本装置可较为准确评估实际服装热收缩特征对服装热防护性能的影响。     

高温干热强辐射环境人的耐受极限探索北大核心CSCD

为突破WBGT指标在热环境使用的局限性,准确评估人体热应力,利用人工环境舱使75名大学生在相对湿度40%,温度37℃、40℃、43℃,辐射强度0、1 kW/m^(2)、2 kW/m^(2)环境下进行重度强度劳动,实时监测生理和心理指标,采用方差分析、建立多元回归线性模型及拟合曲线的方法,探究生理指标变化规律和相关性,借助问卷调查在主观感觉层面进行补充。结果表明,皮肤温度受辐射因素变化最显著,且与口腔温度对耐受时长贡献率为1∶1.2,心率随时间变化的三次拟合曲线拟合度最高,R~2为0.949,最终基于不同TEQ和生理参数确定高温干热强辐射环境下新的人体耐受极限。在该环境下应加强防辐射措施;借助拟合曲线可预测心率,新耐受极限可为评估高温政策在该环境的适用性提供参考。