高温低氧环境对人体动态热湿传递影响机理及其热应力评价模型研究

近年来，随着大西部开发战略的实施，进入高原生产生活人员增多。高原地区人员从事高温作业受高温和低氧因素同时影响，将导致人员出现行为能力异常，引起职业安全问题，深入开展高温低氧环境对人员的影响研究具有重要的现实意义。本项目首先运用人体人体生理学基础理论、人体热湿平衡理论，阐明高温低氧环境下，人体在不同劳动强度、必要穿着过程中人体与环境两者之间热湿传递特征，揭示高温低氧环境下人体动态热湿传递机理；通过搭建高温低氧环境舱和试验研究，分析不同的高温低氧环境对人体的生理参数、心理参数和行为能力的影响，获得人体在高温低氧环境中生理、心理、行为能力参数的变化规律和人体热应力变化规律。在此基础上，分析高温低氧环境下热应力评价指标适用性以及人体的生理、心理和行为能力参数之间的相互关系，建立基于安全作业考虑的人员综合热应力评价模型，并结合当前安全生产的标准和法律法规，分析该评价模型的适用性。

随着社会进步和劳动者权利的保障，劳动者的生产作业环境越来越受重视。在我国西部大开发战略引导下，越来越多的人员进入高原生产作业。高原作业不仅受海拔高度的影响，还受某些特殊作业环境高温的影响，如何保障此类环境下人员的作业安全成为研究的热点。本项目通过建立高温低氧环境模拟舱，进行大规模样本实验，对高温高湿环境下不同氧气体积分数和劳动强度条件下的人体热耐受性及热应力进行了探索性研究。分析劳动强度、环境参数、氧气体积分数三者之间的关系，得到热耐受性方程。并通过人体主观和客观的评价方法，实测人体口腔温度、心率、血氧饱和度、失水量、PMOS、反应时间等参数，分析各项生理参数、心理参数、行为能力参数在不同环境工况和不同劳动强度下的变化趋势，确定人体达到热忍耐极限时的相关参数阀值，进而对在低氧环境下的人体热应力评价指标PHSI（Physiological Heat Strain Index）进行了修正。采用层次分析法，考虑生理特性、心理特性、供职因素、作业特性、作业环境等因素，建立了基于热应力评价的人体热害致病风险评价体系，并将此评价体系应用于具体作业环境，取得较好效果。本项目研究成果可为高原高温环境的控制，相关劳动和生产标准的制定提供科学依据和数据支持。