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随着经济的发展和社会的进步,人们开始越来越关注各类工作中的职业安全问题。近年来,世界各地夏季气温屡创新高,在高温环境下,从事一定强度的体力劳动时,如果没有得到充分的保护,容易因为体内蓄积热量,引起核心温度升高,当蓄热影响超过人体体温的生理调节范围时,就可能引发各类热疾病。目前,国内和国际上有关高温劳动保护方法的标准中大多采用WBGT(黑球湿球温度,Wet Bulb Globe Temperature)阈值配合工人的劳动强度进行,或者经过复杂的计算,预测工人的生理参数变化。若只简单的分析环境参数,就忽略了个体差异对人体热应激的影响,导致部分人群暴露在热风险中;若想精确预测每一位工人的热应激状态,则预测过程过于复杂且容易受到场地的限制,或干扰其正常工作。本文通过在重庆地区建筑施工现场进行的调研和实验,分析建筑施工现场的热应力情况和工人在高温环境下的生理反应及行为特征,探索简单有效的结合环境参数和生理参数的热应激安全评价方法,为高温劳动保护方案提出建议。本研究分别于2017年和2018年的夏季选取重庆地区的建筑施工现场进行调研和实验,时间选在7、8月份晴朗的下午工作时间段,进行环境参数的测量,并选取受试者进行血压、耳道温度、心率和皮肤温度等生理参数的测量,同时对受试工人进行问卷调研。为了不打扰工人正常工作,血压及耳道温度仅在开工前和下工后进行测量,工人工作期间仅持续监测心率和皮肤温度。共进行22天的调研实验,受试工人69人(收集到有效调研问卷69份,有效心率样本71人次)。重庆地区夏季晴朗的下午工作时间段的平均WBGT为33.79±3.38℃,工人暴露在较强的热应力环境中。在工人的基本信息中发现,工人平均年龄为50.7岁,反映出了劳动力老龄化的趋势,受教育情况不高,基本上只有小学或初中学历,并且分别有近三分之二和超过一半的工人分别有吸烟和饮酒的习惯。生理参数方面,工人的上臂皮肤温度在工作开始后呈先上升后下降的趋势,与WBGT有较强的线性关系(R2=0.89),工作结束后工人的上臂皮肤温度先保持在较高的水平,四分钟后开始下降。在工作期间工人的心率区间为53161bpm,平均心率为100±14bpm,同一个体有着一定的波动,不同个体间有一定的差异;工作结束后工人的心率随时间呈反比例下降,通过回归分析(Adj.R2=0.96)可以计算出工人休息3分50秒左右其心率的下降值达到最大下降值的80%,休息8分36秒左右心率的下降值达到最大下降值的90%。通过对2018年夏季工人工作期间的休息行为分析可以看出,饮水和移至阴凉处等行为可以有效地缓解工人热应激。工人工作期间或多或少均会进行休息,按照休息过程有无心率的明显变化可以分为短暂休息和长时间休息。短暂休息时工人心率并没有明显变化,长时间休息时心率有下降的趋势,并在较低的水平保持稳定。短暂休息次数占总休息次数的四分之三左右,主要休息行为为喝水;长时间休息次数占总休息次数的四分之一左右,主要行为有喝水、抽烟、聊天和移至阴凉处,多为几种行为的组合,其中移至阴凉处有助于休息期间心率的稳定。使用工人工作期间的平均心率和静息心率可以计算出工人工作期间的平均劳动代谢率,通过与ISO 7243中的WBGTeff(等效黑球湿球温度,effective Wet Bulb Globe Temperature)阈值进行对比发现,在进行某一定劳动负荷的作业时,中国劳动人群可接受的WBGTeff高于标准中规定的WBGTeff阈值。同时,通过工人实际代谢率与标准中该劳动的平均代谢率相比,发现高温环境触发工人的自适应机制,工人减缓了工作节奏。使用K-均值聚类分析的方法找到通过自定工作节奏使自身代谢率降至安全水平的这一类工人,以代谢率为因变量,工人的个体信息及环境WBGTeff作为自变量进行多元线性回归(R2=0.75,P<0.05)。定义这个代谢率为安全代谢率SMR,发现安全代谢率与WBGTeff、工人年龄吸烟习惯和饮酒习惯有相关关系。最后,本文使用安全代谢率计算安全心率SHR,结合休息行为分析的结果,为基于心率测量的高温劳动保护方案提出建议。该方案可以在不干扰工人正常工作的前提下仅通过心率和环境参数的测量来评估工人的热应激状态,简单有效地进行高温劳动保护。