考虑平均辐射温度的室外作业人员热应激研究

为了准确预测室外高温环境下作业人员的热应激水平,研究了作业人员核心温度和最大允许暴露时长的影响。基于平均辐射温度和代谢率的计算方法对预测热应激(Predicted Heat Strain,PHS)模型进行改进,研究不同平均辐射温度和代谢率对作业人员的核心温度的影响,并分析了直肠温度和出汗量确定的最大允许暴露时长的变化规律。结果显示:人体核心温度随平均辐射温度和代谢率的增加而增大,当代谢率≥419 W/m^(2)时,人体核心温度随作业时间快速上升并达到阈值;代谢率和平均辐射温度对出汗量确定的最大允许暴露时长影响较小,直肠温度确定的最大允许暴露时长随着代谢率的增加而显著降低。研究结果可为室外高温作业人员热安全评估提供指导。

基于DEMATEL-ISM模型的地铁火灾疏散影响因素研究

为减少地铁火灾事故对人员及财产安全的威胁,提升地铁火灾疏散安全性,对地铁火灾疏散影响因素进行系统性研究。在构建地铁火灾疏散影响因素指标体系的基础上,将决策实验室分析法(DEMATEL)与解释结构模型(ISM)联合,用于研究各因素对地铁火灾疏散系统的重要程度,并对各因素间的逻辑结构进行梳理分析。结果表明,恐慌心理和火灾产物分别为影响地铁火灾疏散系统安全性的关键性直接因素和根本因素,24个地铁火灾疏散影响因素可划分为3层5阶的递阶结构。此研究有助于科学认识地铁火灾疏散系统,对提高实际疏散安全性具有参考价值。

基于随机森林优化算法的城市群洪涝灾害韧性时空演变研究

为了提升城市应对灾害的能力,对城市洪涝灾害韧性进行研究。基于“驱动力-状态-响应(DSR)”模型建立城市洪涝灾害韧性评估指标体系,采用随机森林优化算法(RF)构建城市洪涝灾害韧性评估模型,通过均方根误差(RMSE)和决定系数(R2)评价模型性能。以关中平原城市群为例,分析西安、宝鸡、咸阳、商洛、铜川、渭南、临汾、运城、平凉、天水、庆阳等11座城市2011~2020年的城市洪涝灾害韧性时空演变规律。结果表明:驱动力和状态对城市洪涝灾害韧性水平影响较大,响应对城市洪涝灾害韧性水平影响较小;在时间序列上,关中平原城市群各城市洪涝灾害韧性水平发展存在较大差异,但整体处于平稳上升的状态,其中铜川的城市洪涝灾害韧性水平提升最为明显;在空间格局上,城市群洪涝灾害韧性水平呈现出由核心城市向外围递减的空间结构特征,各城市的洪涝灾害韧性等级的空间分布存在不均衡的现象。研究结果可为关中平原城市群韧性城市建设提供指导。

卷积与长短期记忆网络在火灾源强实时预测中的应用

针对火灾场景中火源位置及强度实时、准确识别困难的问题,利用卷积神经网络(Convolutional Neural Networks,CNN)与长短期记忆(Long Short-Term Memory,LSTM)网络的算法优势,构建一种火灾源强实时预测模型,该模型通过建筑内温度传感器接收的序列数据,实时、准确地预测火灾场景中的火源位置及强度信息。采用火灾动力学模拟软件(Fire Dynamics Simulator,FDS)模拟火灾场景,获得温度传感器实时接收的序列数据,建立火灾场景数据库,进行火灾场景数据分析并对火灾源强实时预测模型完成训练,通过实例验证该模型的准确性、及时性和鲁棒性。结果表明,该模型能够通过较短长度样本数据实时、准确预测火灾场景中火源位置及强度,预测准确率为99.18%,在温度传感器间隔损坏且损坏率不高于70%时,预测准确率仍可达到95.10%以上。

安全帽送风强度对人体呼吸微环境影响研究

为改善作业人员呼吸微环境,对送风式安全帽佩戴者呼吸微环境温度场、速度场和浓度场进行研究。通过假人试验方法测试安全帽在不同送风强度下的人体呼吸微环境温度、速度和粉尘质量浓度,研究人体呼吸微环境温度分布及速度分布规律,阐明安全帽送风强度对人体呼吸微环境中总尘及呼尘降尘效果的影响,进而分析佩戴者对安全帽送风强度的满意程度。结果显示,人体面中部位降温效果优于人体脸颊两侧,其中人体鼻子处降温效果较为明显;安全帽在不同送风强度下对人体呼吸微环境速度场的分布规律一致;当送风强度为Ⅳ级时,人体呼吸微环境内粉尘降尘效率最高,佩戴者满意率最高;人体微环境总尘和呼尘降尘效率分别可达到81.39%和82.89%。研究结果可为改善人体呼吸微环境提供参考。

平均辐射温度对工业厂房热环境评价指标的影响

为探讨辐射作用对室内高温环境评价的影响,研究平均辐射温度对室内高温环境评价指标湿球黑球温度(TWBG)的影响规律。通过现场测试某铸造厂房的空气温度、相对湿度、空气速度及湿球黑球温度,揭示了平均辐射温度与空气温度的差异对室内TWBG的影响,研究了热环境参数空气温度、平均辐射温度及相对湿度随室内TWBG的变化规律,阐明了环境参数对平均辐射温度的补偿关系。结果表明:平均辐射温度与空气温度的差异会对室内TWBG造成显著影响;随着室内TWBG增大,平均辐射温度与空气温度升高、湿度降低;为保持相同的TWBG,平均辐射温度每升高1℃,可降低空气温度0.2~0.4℃或升高相对湿度1~2百分点进行补偿。研究结果为工业厂房室内环境参数设计及高温环境评价提供一定指导。

红外热成像技术在室内非均匀热环境评价中的应用研究

为了对室内热环境进行空间评价,探究平均辐射温度与湿球黑球温度(t_(WBG))的空间分布规律,通过对存在辐射热源与室温两种工况下的室内空气温度、相对湿度、风速、黑球温度、表面温度进行测试,考察红外热成像法计算空间平均辐射温度的可靠性,并结合Python数字图像设计一种热环境空间评价结果的可视化方法,研究存在辐射源与室温两种工况平均辐射温度与t_(WBG)的空间分布规律。结果显示:不同工况下红外热成像法与黑球法的差异均在2℃以内,红外热成像法计算平均辐射温度具有较高的可靠性。平均辐射温度、空气温度、t_(WBG)的空间变化规律相似,当室内存在辐射热源时平均辐射温度的空间差异为6.4℃,t_(WBG)的空间差异为3.9℃。研究结果可以为室内热环境的空间评价提供参考。

神经外科ICU护士有创颅内压监测知信行问卷的编制及信效度检验

目的编制神经外科ICU护士有创颅内压(ICP)监测知信行问卷并检验其信效度。方法以知信行理论为框架,在文献复习、质性访谈基础上,通过专家函询、预调查形成问卷初稿。调查河南省两所三级甲等医院410名神经外科ICU护士对问卷信效度进行检验。结果问卷包括4个维度,33个条目。探索性因子分析提取3个公因子,累计方差贡献率为74.581%。验证性因子分析各拟合指标均在可接受范围(χ^(2)/df=1.129,RMSEA=0.024,GFI=0.874,AGFI=0.856,IFI=0.926,CFI=0.923)。问卷内容效度指数(S~CVI)为0.83~1.00,各条目的I~CVI为0.81~1.00;问卷的总Cronbach'sα系数值为0.992,重测信度总系数为0.988。结论该问卷具有良好的信效度,可作为神经外科ICU护士知信行水平的评估工具,为针对性干预提供依据。

喷雾降温系统中纯水液滴群蒸发域的模拟研究

为了避免喷雾降温系统中液滴沉降到设备及人体表面对工艺及人体热舒适造成影响,需要针对纯水液滴群蒸发域问题进行研究。本文采用计算流体动力学(CFD)方法,研究了喷雾降温系统作用下,不同热源温度、液滴初始粒径对液滴群蒸发域的影响,分析了室内温度分布及液滴粒径分布,探讨了室内热源温度及液滴初始粒径对蒸发域高度的影响规律。结果表明:随着热源温度的增加,热羽流对喷雾射流的抑制作用增强,液滴群的蒸发域随之增大;当液滴初始粒径增大时,液滴群的蒸发域随之减小,喷雾射流范围内的温度随之增加;液滴群蒸发域高度随着热源温度的增加而呈线性增大,随液滴初始粒径的增加而呈线性减小,当热源温度大于400℃,液滴初始粒径大于60μm时,其对液滴群蒸发域高度的影响较小。

AERMOD模型在某钢铁厂SO_(2)扩散模拟中的应用

以某钢铁厂为例,通过对其及周边区域气象资料进行分析,应用AERMOD大气扩散模型对污染气体SO_(2)的最大小时、最大日均、季均、年均浓度进行模拟,并结合鞍山市空气质量监测数据对模拟的准确性进行了验证。研究结果显示,SO_(2)季平均浓度模拟值与各个监测站点监测值的变化规律基本一致,SO_(2)年平均浓度模拟值与监测值的误差仅为0.0014 mg/m^(3);钢铁厂SO_(2)小时浓度、年均浓度最大值均出现在厂区中心偏南的位置,SO_(2)气体主要向东北和西南方向扩散;SO_(2)的最大小时、最大日均、年均浓度均在《环境空气质量标准》(GB 3095—2012)中的二级标准限值内,且占标率在60%以下。

超长滤袋局部加密对滤袋表面过滤风速分布的影响

针对超长滤袋表面过滤风速沿其轴向分布极为不均的问题,采用数值模拟方法探究了超长滤袋局部加密对滤袋表面过滤风速分布的影响,为提升超长滤袋袋式除尘器的过滤性能寻求解决方法。结果表明:当超长滤袋未进行局部加密时,滤袋表面过滤风速沿其轴向自上而下呈递减趋势,最大过滤风速高达3.18 m/min(设计过滤风速为1.0 m/min),对应过滤风速分布均匀性指数为0.122,过滤风速分布极不均匀,此时滤袋顶部受到高速气流的冲刷作用明显;当对超长滤袋顶部30%长度滤袋进行局部加密后,滤袋表面过滤风速分布均匀性得到显著提升;当局部加密孔隙率由85%降至60%时,滤袋表面过滤风速分布均匀性指数由0.037先增至0.518后降至0.434,对应除尘效率并不受影响;当局部加密孔隙率取值为65%时,滤袋表面最大过滤风速降至2.1 m/min,此时过滤风速分布均匀性指数达到最大值0.518。

基于增强角动量的综掘工作面旋流风幕优化数值研究

为研究添加旋流风幕的长压短抽式通风系统的控尘效果,提出以增设多组切向送风的形式增强角动量,增强旋流风幕的稳定性。以某矿综掘工作面为例,分析了出风角、出口距迎头距离、出口长宽比、径轴流量比对旋流风幕的影响,并与附壁射流形成的旋流风幕进行了比较。结果表明,旋流风幕的结构稳定性会随着出风角的增大先增强后降低,随着风幕出口距迎头距离的增大而降低,随着风幕出口长宽比、径轴流量比的增大而增强;与附壁射流形成的旋流风幕相比,优化后的旋流风幕更稳定,更好地保障了涡核区的负压效果,负压增量达117.74%;大幅提升了涡核区轴向速度,增量可达422.73%;距迎头7m处粉尘浓度从18.6mg/m^(3)降低到8.62mg/m^(3),研究成果可为综掘工作面除尘技术提供一定的参考。

铀矿井下作业职业病危害风险概率估计方法

为了解决铀矿井下作业职业病危害风险概率不确定性的问题,基于贝叶斯网络和置信度指标,建立了铀矿井下作业职业病危害风险概率估计模型。首先全面辨识了铀矿井下作业职业病危害风险因素,以风险因素作为网络节点构造了贝叶斯网络结构;然后依托网络结构的逻辑关系和专家决策,获取了贝叶斯网络节点的条件概率;随后在根节点的失效概率估计时引入可弱化决策主观性的置信度指标,以完成铀矿井下作业职业病危害风险概率估计模型的建立,并将模型举例应用到某铀矿企业。研究结果表明:该模型可以预测职业病危害的风险概率,并可以找出影响职业病危害发生的关键因素。研究成果可为有放射性危害的企业职业健康防治奠定基础。

桔梗素D通过下调成纤维细胞TRPC6表达改善小鼠肺纤维化

目的探究桔梗素D(PD)对肺纤维化的影响及其机制。方法博来霉素(BLM)气道内滴入构建C57BL/6J小鼠肺纤维化模型,再予PD(10 mg/kg)灌胃,28 d后处死小鼠。分组如下:对照组(control)、BLM(10 mg/kg)模型组、BLM(10 mg/kg)+PD(10 mg/kg)组。肺组织石蜡切片HE染色、免疫组化和天狼星红染色评估小鼠肺组织纤维化程度和瞬时受体电位离子通道亚族C成员6(TRPC6)的表达与分布。Westernblot检测肺组织α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)的表达水平。小鼠原代肺成纤维细胞体外培养,分别用PD、TRPC6抑制剂醋酸落叶松酯(LA)预处理后加入转化生长因子-β1(TGF-β1)刺激细胞,根据加入的TGF-β1和PD浓度不同分组如下:control组、TGF-β1(10 ng/mL)组、PD(2.5μmol/L)+TGF-β1组、PD(5μmol/L)+TGF-β1组和PD(10μmol/L)+TGF-β1组,LA处理分组如下:control组、TGF-β1(10 ng/mL)组和LA(10μmol/L)+TGF-β1组,测定细胞存活率、collagenⅠ、α-SMA和TRPC6的表达水平、活性氧(ROS)生成水平、线粒体膜电位、细胞增殖能力等指标。利用网络药理学方法结合文献分析PD作用于肺纤维化可能通过的机制。结果PD可明显减轻BLM诱导小鼠模型的肺部纤维化程度、减少α-SMA表达(P<0.05)。CCK-8结果显示PD、TGF-β1和LA的最适宜刺激浓度分别是10μmol/L、10 ng/mL和10μmol/L;5-乙炔基-2'-脱氧尿苷(EdU)染色结果显示PD能够有效抑制肺成纤维细胞增殖;2,7-二氯荧光素二乙酸酯(DCFH-DA)染色显示PD能有效减少TGF-β1诱导的细胞ROS生成(P<0.0001);线粒体膜电位检测(Jc-1染色)结果显示PD能有效缓解TGF-β1诱导的细胞线粒体膜电位下降(P<0.001);蛋白电泳结果显示PD能显著抑制TGF-β1诱导的α-SMA和collagenⅠ的表达(P<0.05)。网络药理学结合文献分析发现PD可能通过TRPC6作用于肺纤维化。免疫组织化学结果显示PD明显减轻了BLM诱导的肺组织TRPC6表达。蛋白电泳结果显示PD可明显抑制TGF-β1诱导的TRPC6表达(P<0.05);使用LA可明显抑制细胞TRPC6、α-SMA、collagenⅠ的表达(P<0.05)。结论PD可降低小鼠肺纤维化,其机制可能与下调TRPC6并减少ROS产生有关。

青海地区居住建筑外围护结构冬季传热过程研究

以青海地区居住建筑为研究对象,通过EnergyPlus模拟软件研究了不同传热系数和太阳辐射吸收系数下各朝向墙体内外表面温度的变化规律,并对其热流密度进行对比分析。结果表明:增大太阳辐射吸收系数能有效提高墙体外表面平均温度,减小传热系数能有效提高墙体内表面平均温度。太阳辐射吸收系数对南墙平均热流密度影响最大,其次为屋面,北墙最小;传热系数对北墙平均热流密度影响最大,其次为屋面,南墙最小。

组合赋权TOPSIS在洪涝灾害下城市区域韧性评估中的应用

城市暴雨洪涝灾害是目前我国城市最突出的自然灾害。在韧性城市理念的基础上,从抵抗力、适应力和恢复力3大属性及经济、社会、生态环境和基础设施4个维度建立洪涝灾害下城市韧性评估指标体系。为定量评估城市应对洪涝灾害的能力,基于层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)和CRITIC(Criteria Importance Though Intercrieria Correlation)的组合赋权法,运用逼近理想解排序法(Technique for Order Preference by Similarity to the Ideal Solution,TOPSIS)构建城市韧性评估模型。以西安市为例,对新城区、碑林区、莲湖区、灞桥区、未央区和雁塔区6个区域韧性进行评估。结果表明:抵抗力属性和生态环境维度是影响城市韧性水平的最主要因素;灞桥区韧性水平等级为Ⅲ级,新城区和未央区韧性水平等级为Ⅱ级,碑林区、莲湖区和雁塔区为Ⅰ级。评估结果可为提升城市韧性、降低洪涝灾害风险提供参考。

喷雾送风系统对热环境及人体热反应影响研究

为探讨不同喷雾送风模式对室内高温环境的改善效果,研究喷雾送风系统对室内环境参数、人体平均皮肤温度及主观热感受的影响。通过搭建高温强辐射环境试验平台,设置喷雾与送风相结合、仅喷雾及仅送风等4种不同的喷雾送风模式,分析喷雾送风系统对室内热环境的降温效果。并以12名在校大学生为受试者,探讨喷雾送风系统对人体皮肤温度、热感觉、热舒适、空气干湿感的影响规律。结果表明:喷雾与送风相结合时降温效果最好,室内空气温度降低3.9℃,人体平均皮肤温度降低2.2℃,受试者热感觉从接近3(热)降至-1(微凉),热舒适由-2(不舒服)提升至2(舒服)。研究结果可为喷雾送风系统设计提供参考。

密闭高温环境下喷雾系统降尘规律研究

为探究密闭高温环境下喷雾系统对各粒径粉尘的降尘规律,搭建了密闭高温环境和喷雾系统降尘试验平台,研究了喷嘴孔径、喷雾时间及热源温度对总尘、呼尘、PM_(10)、PM_(2.5)的降尘幅度的影响规律,分析了不同因素对喷雾系统降尘规律的影响。结果表明:总尘的降尘效率随喷嘴孔径的增加而增大,呼尘、PM_(10)和PM_(2.5)的降尘效率随喷嘴孔径的增加而减小;总尘、呼尘、PM_(10)的降尘效率随喷雾时间的增加而增大,而喷雾时间对PM_(2.5)的降尘效率的提升并不明显;室内热源温度越高,喷雾系统降尘效率越低。研究结果可为喷雾降尘系统参数设计优化提供参考。

某铸造厂房夏季室内热环境测试分析及评价

高温是工业厂房常见的职业危害因素,为了掌握工业厂房夏季室内热环境特征,对某铸造厂房不同工作地点的空气温度、相对湿度、风速及湿球黑球温度(WBGT)进行了现场测试,对比分析了室外环境参数与工作地点环境参数的变化规律,结合高温职业卫生限值规定对室内高温环境进行了评价,并建立了室内空气温度与WBGT的关系式。结果表明:室内空气温度高于室外空气温度,而室内相对湿度小于室外相对湿度;不同工作地点的WBGT平均值在27.13~33.74℃,部分工作地点全天WBGT都超出了高温作业职业接触限值的规定;室内空气温度升高1℃,WBGT将升高0.68℃。研究结果可为工业厂房室内高温环境设计及评价提供参考。

太阳能驱动的无动力风帽作用下工业厂房通风量研究

为解决无动力风帽夏季风量不足的问题,设计了一种太阳能驱动的无动力风帽。通过模型实验测试研究了太阳能驱动的无动力风帽对工业厂房通风量的影响规律。分析了两种开窗模式下太阳辐射强度对风帽通风量的影响,得到了热压和风压共同作用下室内通风量的变化规律。结果表明:太阳能驱动的无动力风帽通风量的变化规律与太阳辐射强度的变化规律基本一致。太阳辐射强度达到120 W/m^(2)时,开窗模式1的上侧窗形成了短路气流,应当关闭。开窗模式1中太阳辐射强度小于60 W/m^(2)和开窗模式2中太阳辐射强度小于120 W/m^(2)时,室内自然通风以热压为主导;而太阳辐射强度大于上述值时,室内自然通风以风帽转动带来的风压为主导。