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防护服热湿舒适性与人体疲劳的关系研究

防护服热湿舒适性与人体疲劳的关系研究

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作者：牛梦雨苏州大学

学位级别：硕士

防护服是作业人员在危险环境中执行任务时不可缺少的一种个体防护装备。以医用防护服为代表的一类轻便型防护服能阻止各类携带病原体的分泌物、喷溅物、颗粒物等接触人体。但由于受到生产工艺与技术的限制,现阶段此类防护服的面料存在... 详细信息

防护服是作业人员在危险环境中执行任务时不可缺少的一种个体防护装备。以医用防护服为代表的一类轻便型防护服能阻止各类携带病原体的分泌物、喷溅物、颗粒物等接触人体。但由于受到生产工艺与技术的限制,现阶段此类防护服的面料存在透湿透气性不佳、不具备吸湿快干能力等问题,难以兼顾防护服对有害物质的阻隔能力和热湿舒适性的要求。防护服的舒适性对作业人员的工作效率具有很大的影响,舒适性差的防护服容易引发作业人员的疲劳,从而降低工作效率,引起事故的发生。因此,研究防护服热湿舒适性对人体疲劳的影响,对设计和安全使用防护服都具有重要的现实指导意义。本课题研究以医用防护服为代表的轻便型防护服热湿舒适性与人体疲劳的关系,为防护服的设计与安全使用提供数据支撑。基于研究目的,研究内容主要包括:(1)采用客观评价、生理评价和主观评价相结合的评价方法研究防护服的热湿舒适性。(2)通过真人穿着试验,采用主观疲劳评价方法评价人体的疲劳程度,同时探索NES-C3神经行为检测评价技术用于评价人体疲劳度的可行性。(3)通过相关性和回归等方法分析防护服的热湿性能对人体疲劳程度的影响,建立防护服的热湿舒适性与人体疲劳程度的关系。通过研究得出以下结论:(1)运动强度越大,心率、平均皮肤温度和能量代谢率越大。静坐和低强度运动状态,防护服热湿性能对心率影响较小。中高强度运动和慢走恢复状态,防护服的热阻和湿阻越大,心率和平均皮肤温度越高,增幅越大,运动后越难恢复。其中,穿着热阻和湿阻最大的防护服组合,人体心率和平均皮肤温度最高分别可达165.00 BPM、35.73℃;在慢走恢复阶段,心率和平均皮肤温度仍分别在120.00 BPM和35.20℃以上。防护服热湿性能对人体新陈代谢的影响较小。心率、平均皮肤温度、汗液蒸发量与主观感觉具有显著相关性。(2)疲劳感随着防护服热阻和湿阻的增加、运动量的增加而加深,不同热湿性能的防护服对人体的主观疲劳感有较大影响。视觉保留、注意力调转中的最快时间、平均耗时与人体主观疲劳度具有显著相关性,采用NES-C3神经行为检测来评价人体的疲劳程度具有可行性。(3)防护服热湿舒适性评价指标与人体主观疲劳度评价指标、视觉保留最快时间、平均耗时和注意力调转平均耗时3呈显著相关性。防护服热湿性能对人体疲劳影响显著,穿着防护服比穿着日常服装的人体更易产生疲劳感觉。在环境条件和人体运动状态相同的情况下,热湿性能差的防护服会加深人体疲劳感,减慢人体恢复到轻松状态的速度。当防护服湿阻适中且相近时:静坐阶段,防护服热阻对人体疲劳度的影响较小;低、中强度运动阶段,热阻越大,人体越容易产生疲劳感,随着运动的持续,热阻对人体疲劳度的影响减小;高强度运动阶段,热阻对人体疲劳度的影响程度会随着运动时间增大。当防护服湿阻较大且相近时:相同运动强度下,热阻越大,人体越容易产生疲劳感,疲劳程度越深。当防护服的热阻相近时,静坐和中强度运动阶段,防护服湿阻对人体疲劳度的影响较小;低、高强度运动阶段,随着运动的持续,防护服湿阻越大,人体疲劳程度越深。高强度运动后,防护服的热阻和湿阻越高,人体疲劳状态越难改善。(4)心率与主观疲劳度具有显著相关性,建立主观疲劳度与心率的关系方程:y=e3.01+-39.72/(x-38.41),命名为人体疲劳度评价方程。该方程便于测量、易于实际应用。

关键词：防护服热湿舒适性人体疲劳 NES-C3神经行为测试真人穿着试验生理评价

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