高温高湿环境下人体热生理模型的检验及应用

安启启，徐 刚，2，杨 杰，王兴明，朱 辉

(1．西安科技大学 安全科学与工程学院，陕西 西安 710054；2.西安科技大学 西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室，陕西 西安 710054)

0 引 言

“热”是威胁人类健康的职业危害因素之一，尤其是长期从事高温环境下作业的工人更容易患热疾病[1]。研究表明，长期暴露在热环境下作业的工人不仅身体会受到热伤害，还会影响其工作状态和生产效率，甚至造成生产安全事故[2]。因此，人体热生理研究对我国职业危害热防护、人员的热安全性评估以及保障企业的安全高效生产具有非常重要的意义。

自20世纪中期以来，许多研究者开始聚焦于人体热生理的研究，同时开展了一系列的人体热生理实验以发现人体暴露在高温高湿环境下的生理变化特点[3-4]。但由于热生理实验耗时比较长，费用比较高，可操作性不强，且火灾高温辐射场景存在一定热危险性，无法利用真人来展开实验研究[5]。因此，越来越多的研究者开始关注人体热生理模型的建立以预测人体在不同环境温度下的生理反应及舒适性[6-8]。受到国际上广泛认可和使用的是Gagge等提出的两节点模型，该模型将人体分为2个节点(核心节点和皮肤节点)，并提出每个节点的热平衡方程，同时该模型中加入了经过简化的热调节机制以控制人体的产热和散热量，进而预测人体的热生理变化，该模型的优点在于简单实用[9-10]。之后，许多研究者为了获得更精确的人体热响应模型，基于两节点模型进行扩展和修正。……