高温高湿环境下人体热生理模型的检验及应用

摘要

为研究人体在高温高湿环境下的热生理响应,基于人体温度调节机制,对Gagge两节点模型中的被动系统、主动系统以及服装系统进行改进,建立了改进的人体热生理模型,然后通过人体热生理实验验证了改进的热生理模型在预测皮肤温度、核心温度及出汗量等方面的精确性,最后利用已验证的模型预测煤矿工人的核心温度及安全作业时间.结果表明:在3个不同实验工况的案例下,核心温度模拟值与实验值的最大误差均不超过0.5°C,皮肤温度模拟值与实验值的最大误差均不超过1.4°C,由此可见改进的人体热生理模型能较为可靠的预测人体在高温高湿环境下的皮肤温度和核心温度;通过预测煤矿工人的合理工作时长发现,从事重劳动作业的矿工安全作业时间最短,基本需每工作40 min左右就要进行一次短暂休息,从事中劳动的工人安全作业时间在2 h左右,从事轻劳动的工人受环境影响较小.