基于服装含水率的PHS 模型改进

李杨 邹钺

东华大学环境科学与工程学院

在过去的几十年中，与高温环境相关的高发病率和死亡率成为了主要的紧急公共卫生问题之一[1-2]。尽管现在人类已经在各种热环境的生理适应方面有了很大的进步，但是对于现有的大多数的热调节模型来说，准确地预测热应变仍然是一个巨大的挑战[3]。其中预测热应变PHS 模型（Predicted Heat Strain）的应用较为广泛，并且被ISO 7933 采用。然而PHS 模型的理论基础是热平衡方程，在人体与环境进行热交换时，除了周围的环境以及人体的活动强度等参数，服装热阻对于人体与环境的换热是一个十分重要的参数。但是在PHS 模型的使用中，并没有考虑到当人体处于劳动状态时身体所排出的汗液会将服装打湿。由于服装的汗湿，其热阻可能会随着不同的润湿程度而不断的变化，不再是一个恒定值，而是一个动态变化值。本文通过汗湿服装的热阻试验数据对比进行修正PHS 模型，使其更加接近实际情况以更加准确的预测人员的安全劳动时间。

1 PHS 模型修正

1.1 PHS 模型简介

在1989 年首次公布该标准的时候，受到了外界的大量质疑，将其与Haslam[4]、Smolander[5]的试验数据做对比，发现预测结果与试验结果存在很大的偏差。之后大量的学者对其进行不断的改进，如Mehnert[6]等开发了一种新的预测平均皮肤温度的模型对PHS 模型进行修正，并验证了其合理性，从而提高了PHS 模型的有效性。Parsons 和Havenith[7-8]等人针对服装热阻提出了合理的修正，将服装热阻与人的移动以及周围风速的大小建立了联系，从而建立了动态服装热阻的概念。……