不同太阳辐射强度环境下人体热反应模型与验证

来源：中国安全科学学报杂志2025年第1期北京时间：

作者：刘冬华, 武文杰, 杨杰

单位：1 西安建筑科技大学 资源工程学院,陕西 西安 710055；2 西安科技大学 安全科学与工程学院,陕西 西安 710054

摘要：为了有效预测户外工作者在高温环境中的热应激水平,基于Tanabe 65节点热生理模型与热传递原理,考虑太阳辐射的影响,引入太阳辐射参数优化辐射换热量的计算,并且基于个体差异,进一步修正基础代谢率和人体表面积的计算公式,建立存在太阳辐射的高温人体热反应模型;然后利用文献中的试验数据及Tanabe模型模拟验证所建模型的有效性。结果表明: 在不同太阳辐射强度下,所建立的高温人体热反应模型预测结果和试验结果吻合较好;在36 ℃及高太阳辐射强度的环境中,所建模型的核心温度模拟值与试验测量值的最大差值小于0.24 ℃,平均皮肤温度的模拟值与试验测量值的最大差值小于0.3 ℃,比经典的Tanabe模型的模拟精度更高;所建立的模型可用于户外存在太阳辐射下的高温环境人体核心温度和皮肤温度等生理参数预测,为户外工作人员的安全评估提供参考。

关键词：太阳辐射强度,高温环境,人体热反应,辐射换热,核心温度,皮肤温度

基金资助：“十四五”国家重点研发课题(2022YFC3006105)