热应力指标

热应力指标是为保持人体热平衡所需要的蒸发散热量与环境容许的皮肤表面最大蒸发散热量之比。

是衡量热环境对人体处于不同活动量时的热作用的指标。热应力指标HSI用需要的蒸发散热量与容许最大蒸发散热量的比值乘以100%表示。其理论计算是假定人体受到热应力时：①皮肤保持恒定温度35℃；②所需要的蒸发散热量等于人体新陈代谢产热加上或减去辐射换热和对流换热；③8小时期间人的最大排汗能力接近于1L/h。当HIS=0时人体无热应变，HIS〉100时体温开始上升。此指标对新陈代谢率的影响估计偏低而对风的散热作用估计偏高。2100433B

热应力指数实际上是由包含环境和新陈代谢因素的热平衡方程导出的，它是指为保持人体热平衡所需的蒸发散热与可透过服装散发到环境中去的最大蒸发散热量的比值。热应力指数是在假定环境对健康的劳动个体无身体伤害且在8h的工作日内平均每人的单位时间出汗量为1L/h的条件下得出的。由于热应力指数是在假定劳动个体健康且适应日平均水平热暴露的基础上得出的，因此热应力指数不适用于热应力很高环境中的热应力评价，而且不能反映新陈代谢和环境热产生的热应力。利用热应力指数对热应力的评价中，需要测量空气流速、干球温度、湿球温度及平均辐射温度，还要测量或估算新陈代谢产热量。因此，热应力指数的计算较复杂，这限制了它在控制工作环境温湿度中的应用。

建立热应力指数的目的在于把环境变量综合成一个单一的指数，用于定量表示热环境对人体的作用应力。具有相同指数值的所有环境条件作用于某个人所产生的热过劳均相同。例如A和B是两个不同的环境，A环境空气温度高但相对湿度低，B环境空气温度低但相对湿度高。如果两个环境具有相同的热应力指数值，则对某个人应产生相同的热过劳。热应力指数的意义见表1 。

表1 热应力指数的意义2100433B

1. 热应力随约束程度的增大而增大。由于材料的线膨胀系数、弹性模量与泊桑比随温度变化而变化，热应力不仅与温度变化量有关，而且受初始温度的影响。

2. 热应力与零外载相平衡，是由热变形受约束引起的自平衡应力，在温度高处发生压缩，温度低处发生拉伸形变。

3. 热应力具有自限性，屈服流动或高温蠕变可使热应力降低。对于塑性材料，热应力不会导致构件断裂，但交变热应力有可能导致构件发生疲劳失效或塑性变形累积。