2022热环境的人类工效学人体接触表面反应评价_第1页
2022热环境的人类工效学人体接触表面反应评价_第2页
2022热环境的人类工效学人体接触表面反应评价_第3页
2022热环境的人类工效学人体接触表面反应评价_第4页
2022热环境的人类工效学人体接触表面反应评价_第5页
已阅读5页,还剩57页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

热环境的人类工效学--人接触表面反应的评估方法PAGEPAGE10热环境的人类工效学--人接触表面反应的评估方法范围本文件的范围包括:描述了当人将无保护皮肤接触热表面时发生的灼伤的评估方法。准描述了评估裸露手/手指皮肤接触冷表面时产生冷损伤以及其他不良影响的方法。提供了当人体皮肤接触热固体表面时避免灼伤发生的临界温度值。提供了在中等温度(约10℃-40℃)范围预测人身体部位与固体表面接触热感觉和舒适度的原则和方法。提供了人体皮肤接触冷固体表面的温度极限值。规范性引用文件(包括所有的修改单适用于本文件。GB/T40233-2021热环境的人类工效学物理量测量仪器EN563,机械安全性-可触摸表面的温度-人体工程学ISO12100-1:2003,机械安全-基本概念,设计通则—第1部分:基本术语和方法。术语和定义GB/T40288-2021界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1touchablesurface产品表面可以被人的皮肤接触。3.2表面温度surfacetemperature��材料的表面温度注:表面温度用摄氏度(℃)表达。3.3接触时间contactperiod�皮肤与表面接触的持续时间。注:接触时间用秒(s)表达。3.4热惯性thermalinertia产品的密度(�)、导热系数和材料的特定热容量(�)3.5烧伤临界值burnthreshold表面温度定义为未烧伤和局部表层烧伤的分界线,由皮肤与表面接触特定的时间产生。注:根据严重程度烧伤分为三种——表层厚度烧伤除了最表层的烧伤,表皮完全损坏但毛囊和皮脂腺以及汗腺都未受损。——深层厚度烧伤大部分的真皮和所有的皮脂腺都有损伤,只有毛囊的深层部分和汗腺未损伤。——整体厚度烧伤皮肤整个厚度都被损坏,没有任何上皮组织幸存。3.6可触摸表面touchablesurface可以被人触摸到的产品表面。3.7表面温度surfacetemperature��材料表面的温度。3.8临界接触温度criticalcontacttemperature��用来定义皮肤反应条件的接触温度。3.9热惰性thermalinertia材料的密度(�)、导热系数(�)和比热容(�)的乘积。3.10接触系数contactfactor��也叫热渗透系数,是热惰性的平方根。注:其数学定义式为:��=�⋅�⋅�,其中:�为密度,�为导热系数,�为比热容。3.11百分位数percentile在累积分布中某一特性低于或高于给定值的人口百分比。热表面接触评估方法烧伤临界值概述本文件提供了表面的烧伤临界温度数据。注:见附件此值并不是皮肤的温度,而是产品的热表面温度。产品表面温度可用适当的测量工具简单测量。皮肤接触产品时发生烧伤的表面温度取决于产品的材质和接触时长。图1表达了此关系,从图中可看出几种材料有相似的导热系数和烧伤临界温度值。�接触时间 ��表面温度1塑料2陶瓷3金属4烧伤临界值图1皮肤接触表面被烧伤时的烧伤临界温度值和接触时间的关系图1解释了关系但没有提供明确的烧伤临界温度值。准确的烧伤临界温度值可以从图2、5、6、7和表1中得到。在短接触时间中,烧伤临界温度值不像图1那样被绘制成直线,具体数据也不同于图2、5、6、7。烧伤临界值数据0.5-10�的烧伤临界值GB/TXXXXX—XXXX在短时间接触的案例中(0.5-10�)是数字。结合具有相似热传导性能材料的烧伤临界值,可作出一个区域。无涂层金属从图2。�接触时间,� Ts表面温度1未烧伤 2烧伤临界值 3烧图2皮肤接触无涂层金属的热光滑表面时,烧伤临界值的区域有涂层金属图3和图4�接触时间,� ���上升的表面温度a--50𝜇 b--100𝜇c--150𝜇图3在图2的金属表面加50、100、150𝜇厚度的涂层对应上升的烧伤临界值的区域�接触时间,� ���上升的表面温度a瓷釉(10)/粉末(6�) b粉末(9�) c尼龙11或尼龙1(4�)4金属加粉末涂层(60𝜇90𝜇)、瓷釉(160𝜇)11/12(400𝜇)的上升的烧界值。陶瓷、玻璃、石料图5为陶器、玻璃陶器、玻璃、瓷器和石料的烧伤临界值。大理石和混凝土的烧伤临界值低于图5中材料的烧伤临界值,玻璃的烧伤临界值高于它。�接触时间,���表面温度,℃1未烧伤 2烧伤临界值 3烧伤图5皮肤接触陶器、玻璃、石料的热光滑表面的烧伤临界值。塑料图6为塑料(尼龙、丙烯酸玻璃、聚四氟乙烯、硬质塑料)的烧伤临界值。注:不同化学成分的塑料导热系数不同,图6为大部分固体塑料的烧伤临界值。然而,具有热传导性能的材料与这里的材料有明显的不同,其烧伤临界值不能使用。对于这些材料的烧伤临界值必须是根据附录A计算、估计或测量出来的。�接触时间,� ��表面温度1未烧伤 2烧伤临界值 3烧伤图6皮肤与塑料的光滑热表面接触的烧伤临界值。木材图7为木材的烧伤临界值。�接触时间,� ��表面温度1未烧伤 2烧伤临界值 3烧伤图7皮肤接触木材光滑热表面的烧伤临界值10s到1��10s1��到图710见4..和表(见4.2.3)临界值的下限和上限烧伤临界值之间可以插入一种特殊材料的线性值。所以接触时间高于10�的烧伤临界值为一区域,接触时间为1���的这种区域集中在一个数值上。��11��表1接触时间在1min以上的烧伤临界值材料不同接触时间的烧伤临界值1分钟10分钟8小时及以上℃无涂层金属514843有涂层金属514843陶器、玻璃、石材564843塑料604843木材604843GB/TXXXXX—XXXX在表1指定的接触时间段之间,可以很方便的插入较短和较长接触时间的烧伤临界值。注:接触时间为��的烧伤临界值(5)也可以应用于其他具有高导热系数的材料。注意——对于接触时间高于的所有材料的烧伤临界值都是(低于身体皮肤的(低于头部皮肤的烧伤危险性评估步骤为了评估非程序人员接触热表面的烧伤危险性,按以下步骤实行:——可接触热表面的鉴定——工作分析——表面温度的测量——可利用烧伤临界值的选择——表面温度和烧伤临界值的比较——烧伤危险性的测定——反复评估图C.1中的流程图为各个步骤,5.2到5.8的步骤有详细说明,在附录F中有一个评估案例。注:在图C.1中,有一些特殊案例与其步骤不同是有原因的。比如,如果需要考虑的表面数量可以通过这个过程来可接触热表面的鉴定产品有一个或几个热表面要小心注意,要搜集全产品热表面的相关必要信息。相关属性有:——表面的可接近性——表面温度的粗略估计(热、适中、冷)——材料表面的组成——表面结构——产品的全部操作条件(包括最坏条件),如最高表面温度条件。注:如果一个产品表面的可接近性评估需要更多的信息,IEC61032和EN71-1等其他合适的标准化也可以作为参照。工作分析(产品的使用者和其他人(可能性和接触时间)也需要考虑。从工作分析中,可以获得以下信息:——表面或可能被接触的表面;——有意或无意接触;——接触表面的持续时间;——接触表面的人;——无意接触的可能性;——有意接触的概率;——产品在使用过程中功率/温度的实际设置范围。产品使用过程中,所有步骤都必须进行,即正常使用、维护、维修等。GB/TXXXXX—XXXX表面温度的测量步骤表面温度应根据该部位或皮肤接触表面的部位进行测量。ISO7726测量设备以内,上下误差不能超过50℃的上下不能超过。注:ISO13732本部分所提到的数据有通过使用测量设施进行评估,此数据不能与其他技术获得的数据相比较。可使用的烧伤临界值的选择步骤由条例4为了选择可使用的烧伤临界值,相关信息有——接触时间——表面材料——表面结构接触时间的确定从工作分析(4.2.3)中可以推出皮肤接触热表面是有意还是无意发生的,如接触的控制元素可能接触热表面的人的分类——健康成年人——儿童——老年人——残疾人无意接触——健康成年人B.11s--儿童对于儿童,可用表B.1。接触时间会高于1�。由于他们的年龄反应时间延长,接触时间至少为4�。24——老年人对于老年人,可用表B.1。如果老年人可能使用产品,最短接触时间为1�。由于老年人的年龄,反应时间会延长,所以接触时间至少为4�。——残疾人如果残疾人接触热表面,要考虑意外情况、残疾问题和产品使用,所以表B.1的使用要重新考虑,有可能接触时间更长。有意接触如果是有意接触热表面,最短接触持续时间可以测量出来。如果最短持续时间不能通过测量确定,在表B.1中会选择一个典型的接触时间,接触时间会以持续时间作为基础。有意接触的接触时间应比4�短。通常表B.1用于健康成年人、儿童、老年人和残疾人。但要考虑到该产品是否被除健康成年人以外的人群使用,这样就会比表B.1中的时间长。这种情况下,接触时间就需要修改。如果产品是特定为残疾人制作的,应当详细考虑残疾问题,并提出专家的医疗建议。烧伤临界值的选择根据5.5.24.2在某些情况下,图2、5、6、7和表1中没有明确指定的材料可以根据他们的导热性能来评估。各种(见附录A和要比ISO13732中所给的材料的热惯性更精确。如材料的热惯性顺序都不知道,那么不能由ISO13732确定烧伤临界值。这可能特别适用于塑料,因为其他塑料的热传导性能(比如发泡胶)与4.2中所描述塑料的热传导性能有很大的差异。表面温度与烧伤临界值的比较表面温度依照4.2.4测量,与烧伤临界值相比,依照4.2.5选择。结果可能如下:——表面温度高于烧伤临界值——表面温度在图2到图7(4.1.2)中的烧伤临界值范围内——表面温度低于烧伤临界值烧伤危险性的测定表面温度高于烧伤临界值烧伤风险很大:——测定的表面温度高于烧伤温度越多;——表面温度超过烧伤临界值的时间越长;——小风险的烧伤也容易烧伤(比如儿童);——逃脱的反应机会越小;——与有意使用一致的接触危险性越高;——更频繁的接触更易发生;——使用者提前知道产品的相关安全操作信息,危险性更小。表面温度在烧伤临界值范围内如果测定表面温度在图2到图7(4.1.2)中的烧伤临界值范围内,烧伤可能发生也可能不会发生。这与烧伤临界值不确定一致。但根据4.2.7.1依然可以确定烧伤的危险程度表面温度低于烧伤临界值如果测定的表面温度低于烧伤临界值,皮肤不会被烧伤,没有烧伤危险。注:即使表面温度低于烧伤临界值,也有可能感到不适或疼痛。在附录A、B和E中给出了更多关于疼痛影响和防护措施的细节。重复在4.2.2到4.2.7中的烧伤危险性应在使用中会接触的产品的全部热表面进行评估。反复评估,如果——产品的结果改变,——产品的功率/温度设置范围改变,——产品的使用改变,——任何其他环节条件改变导致烧伤危险性评估结果改变。防护措施一般情况本条例给与了防止烧伤措施,详细说明不在ISO13732本部分。无烧伤危险根据条例5,如果没有烧伤危险,不需要有防护措施。有烧伤危险根据条例5,如果有烧伤危险,需要有防护措施来防止皮肤被烧伤。如果有保护措施,根据操作环境和ISO13732中未说明的来实行,指导如下:以下情况的保护措施更重要:——测定的表面温度高于烧伤临界值很多;——表面温度超过烧伤临界值的时间越长;——小风险的烧伤也容易烧伤(比如儿童);——逃脱的反应机会越小;——与有意使用一致的接触危险性越高;——更频繁的接触更易发生;——使用者提前知道产品的相关安全操作信息,危险性更小。上述观点并不详细,每种情况都应根据环境来判断。比如在附录E中的防护措施,在案例中设计的保护措施适用,这些措施胜过个人防护措施。(表面温度极限值设置指导步骤如果在标准或规定中设定表面温度极限值,则建议执行以下程序:——烧伤风险评估;——确定保护措施,包括表面温度极限值的设置;——选择适当值;——设置表面温度极限值。在4.4.2到4.4.5中详细步骤有说明。图C.2为其流程图,附录G为一个例子。烧伤风险评估可以对现有产品和将来生产的产品的表面温度极限值进行区分。现有产品现有产品的风险评估按照条例5实行。未来生产或使用的产品对于目前尚不存在的产品,或其未来使用尚不明确的产品,应进行粗略的烧伤风险评估。4.2.2和4.2.3所要求的信息应尽可能收集。对于产品的这些方面和产品的使用不能完全确定,应该做出合理的假设。在可能的情况下,应该考虑到类似的、已经存在的、产品及其使用的经验。4.2.4到4.2.8的烧伤风险评估的所有步骤,如果存在烧伤的危险,应该给出粗略的估计结果。确定保护措施如果根据4.4.2的风险评估显示出有烧伤危险,则应确定采取保护措施。第6条给出了指导。选择适当值根据4.2.2和4.2.3所收集的信息,应根据4.2.5选择适用的烧伤临界值。设置表面温度极限值0.到1��进行4.4.4步骤时,将会得到一个烧伤临界值的扩展,其结果是在接触时间为0.5s和1min之间。所获得的值的扩展将被“精细调整”,考虑到以下因素。谁接触或谁可能接触表面——对于健康的成年人、老年人和有身体残疾的人,可以选择中间的值。——对于儿童,应该选择更接近下限的值。对于专为儿童制作的产品,建议使用最下限值。表面纹理——表面的纹理越多,即选择较大的上限值。——表面越光滑,就应该选择较小的下限值。注:对于非常多纹理的表面(如瓦楞纸),表面的热容与人的皮肤相比会变得很小,并且需要详细的考虑。接触的概率——接触热表面的概率越高,就越应该选择烧伤临界值区域的下限值。——接触热表面的概率越低,则应选择烧伤临界值区域的上限值。接触后果——接触热表面的后果越严重,则选择烧伤临界值区域的下限值。——接触热表面后果不严重,则可以选择其上限值。在进行调整时应考虑到所有这些因素。每个因素的重要性取决于业务环境,并应进行相应的评估。由于这种“微调”,可以选择一个单一的温度值作为最合适的烧伤临界值。建议将确定的值设置为表面温度极限值以防止烧伤。注:选择的表面温度极限值可以防止烧伤,但也可能不足以防止疼痛或不适。1min对于接触时间为1min和更长时间,烧伤临界值不是一个区域,而是一个单独的值(见表1),不需要“微调”。因此,建议根据7.4确定的烧伤临界值设置表面温度极限值,以防止燃烧。注:1然后感到疼痛。通常情况下,有足够的时间来终止皮肤与热表面的接触,并且不会发生烧伤。这适用于成人、中等温度表面接触评估方法影响接触热感觉的参数肌肤温度与环境温度身体部位与物体的接触方式(()的类型。为了预测热感觉,应该知道与物体和表面材料接触的身体部分。接触时间与接触应力1563)。表面是否有热源有以下三种情况:——没有热源的表面,表面温度接近环境温度(手柄,扶手,手动工具,家具);——加热表面以获得高于环境温度的舒适表面温度(地板加热,座椅加热);——具有冷却源的表面以获得低于环境温度的表面温度(地板冷却,冰袋)。接触系数和热扩散率即使材料具有相同的温度,由于表面材料的不同,接触引起的热感觉也会不同。由两个固体物体在不同温度下接触产生的接触温度��计算如下:�1×�1+�2×�2 �1+�2··············································(1)式中:�1�2�1是物体1的接触系数,以瓦特小时计算,每平方米摄氏度为0.5;�2是物体2的接触系数,以瓦特小时计算,每平方米摄氏度为0.5接触系数计算如下:�=�×�×�0.5···················································(2)式中:�是导热系数,单位为瓦每米摄氏度;�是比热,单位是焦耳每千克开尔文;�是密度,单位是千克每立方米。1�表面之间的热流量�1��=1�1∙�2��1+�2

�1−

···············································(3)式中:�是接触后的时间,以小时为单位材料的瞬态热传导取决于以平方米每秒表示的热导率�:�=�/(�⋅�)······················································来自皮肤的热量损失是预测热感觉的有效指标。标准DIN526141描述了一种通过人造足的热损失来测试材料的测量方法。热感觉的预测GB/TXXXXX—XXXX手部接触热热感图8表示,金属表面温度的改变与金属材质的不同,手部的热感觉的变化。感觉是通过手部与楼梯扶手和门把手接触测量的。感觉以最初的接触来确定。与钢材(1200�2·�)和铝(6600�2·�−1)相比,木材/塑料接触的热感(热扩散率为20�2·�−1)仅根据材料的温度而变化。在36℃的表面温度下,所有材料的接触感觉是相同的,因为料的温度和皮肤的温度是相同的。图9显示了手的热感觉与材料的热扩散率和材料温度之间的关系。热感觉可以根据材料的热扩散率脚和地面接触引起的热感觉地板的热力学特性如5.1.5所述,接触系数�和热扩散系数�数实际情况下,与材料的均匀性有关的假设不能得到满足。标准DIN52614对地板进行了更加实际的测试和比较。根据此标准,能量损失(𝑘/�2)是使用(直径15厘米)1分钟和10分钟的接触时间内测定热损失(图10)。标准条件是33℃的人造脚和18℃的地面。如果地面温度不是18℃,则热损失将通过下面的公式(5)转换为标准条件,该公式可应用于10℃至25℃的地板温度范围。18℃��/�18 � =� 53−118

····················································(1)式中:�在温度1�1是测试时的地板温度,以摄氏度为单位。基于这种测试方法,表1列出了一系列典型的地板结构的数值。地板的热学特性与赤脚/穿袜子接触引起的热感觉之间的关系在对不同楼层类型的志愿者的研究中,建立了图11和图12(1分钟2列出了这些舒适的地面温度。1℃至2℃地板的热学特性与穿鞋接触引起的热感觉之间的关系图13显示了地板温度与不满意人员百分比之间的关系。它是根据普通人穿着普通鞋子(厚度为5毫米到15毫米的鞋底由于用户为坐着/站着穿鞋的人,建议:——地板采暖系统设计的地板温度应低于或等于29℃;——冬季或夏季所需绝热设计的地板温度应至少为19℃;——对于一年中大部分时间温度较高的地板,地面温度应低于26℃。例如(面包房,锅炉房等)热室的地板上方。坐在有电加热源的地面的肌肤温度图14表2站立在不同结构的地面上的舒适温度,久坐的人喜欢比舒适温度高1-2℃的地面温度地面材质(括号内为厚度)根据DIN52614测量脚的热损失最佳地板温度推荐的地板温度范围℃1��� �210����21���101���10%不意10���15意纺织层177519248-3020-28威尔顿地毯(天鹅绒)20912124.512-30.521-28西沙尔麻地5-3122.5-28针刺毡片21111222513-30.522-28软木(5��)26145242617-3123-28松木地板29124252518.5-3122.5-28奥克伍德地板36182262621.5-31.524.5-28木地板3813426.525.522-31.523-28乙烯石棉瓦804653028.528-32.327.5-29带毡垫的PVC片材49242282724.5-3225.5-28PVC片(2��)603652927.526-3226.5-28.5加气混凝土上的棋盘格地板(5��)60301292726-3226-28.5软木(20��)上的拼花地(5��)632112926.526.5-3225-28木材上的硬油毡46176282624-3224-28在混凝土上的硬质亚麻油地毡(2.2��)45296282723.5-3226-28.5绘画装饰的水泥地板774873028.527.5-32.527.5-29混凝土地面5029828.52724.6-3226-28.5大理石75511302927.5-32.528-29.5用钢抹子完成的混凝土板634752928.526.5-3227.5-29木浮板混凝土板60419292826.0-3227-291木材2塑料3钢材4铝图8材料温度与初始接触时手部热感觉之间的关系1温暖2较暖3正常4较冷5冷图9初始接触时,材料的热扩散率,材料的温度和手的热感觉之间的关系��1�10��10图10图根据DIN52614测量的人造足部和测试地板之间的热流率上线最佳下限11根据DIN52614(2%不满意之间的关系,10%的间隔限制上限最佳下限图12根据DIN52614测得的人造脚的热损失与最佳地板温度(11%不满意)之间的连接,以及预期赤脚站立10分钟不满意15%的间隔限制1温暖和凉爽的地板引起局部不适图13穿着正常鞋子时鞋子不舒服的人群相对于地板温度的百分比(鞋底厚度在5��-15��之间)接触时间,90接触时间,60接触时间,30接触时间,10带电地板发热板的木地板图14坐在电热地板上时的地面温度和皮肤温度之间的关系冷表面接触评估方法风险评估原则一般原则为了评估冷伤害的风险和其他影响,应采取以下步骤(6.1.2至6.1.8)。定义冷接触表面要获取所有关于冷接触表面的重要信息,包括如下属性:表面可达性;粗略估计表面温度(0℃);冷表面的材料及结构;需要接触冷表面的物体的所有操作条件(包括最坏的情况)。任务的观察与分析接触的类型和性质应从任务观察和分析中识别出:是哪种冷表面及是否可触碰;有意或无意接触;有意触摸频率;无意间触及的概率;与冷表面接触的持续时间;接触面积;接触力度。冷表面接触分类接触类型分为以下两类。指接触被试在短时间内接触定义的材料(最多120秒)。接触面积小(仅指垫)。掌接触受试者紧握定义材料的物体。抓持是一个较长的时间(高达1200秒)。表面温度的测量表面温度测量是指对皮肤与物体接触表面部位进行测量。测量应在热电偶的有效工作条件下进行。该仪器在-25~+5℃范围内精度需达到±0.5°;低于-25℃时精度则需满足±1°。(见ISO7726:2001和[4])。注:表面温度的测量结果只能与第56.2采用其他不同的测量原理,例如辐射温度计,可能导致与阈值与其他测量结果不具备可比性。持续时间可以通过表D.1的值来测量或估算裸露的皮肤与冷表面接触时间。皮肤接触过程中影响的分类一般规律影响类型应按下列标准确定。冻伤接触温度下降到0℃以下,预计接触皮肤组织将被冻结引发冻伤麻木接触温度下降到大约7℃,在接触皮肤的感觉神经被阻断会产生麻木。疼痛接触温度下降到大约15℃,接触皮肤上会产生主观疼痛感。风险评估根据第6.2条中的数据应用于最终评价,以确定所选择的效果类型是否有风险发生。根据6.2.2和6.2.3中指定的表面温度和接触时长,进行风险估计。阈值数据一般原则15显示了与冷表面接触的材料、1铝2钢3石材4尼龙5木材�接触时长��表面温度图15接触冷表面的皮肤时材料、持续时间和温度之间的主要关系上述材料的热性能(铝、钢、石、尼龙和木材)和其他选定材料见附录I。手指接触手指接触冷表面阈值图16中给出了手指接触三种材料的冷表面(铝、钢和石头)时的冻结(冻伤)阈值。1铝2钢3石材图16冻伤阈值接触函数(手指接触)手指触摸五种材料的麻木阈值如图17所示。1铝2钢3石材4尼龙5木材�接触时长��表面温度图17麻木阈值接触函数(手指指触)手指触摸不同材料的疼痛阈值如图18所示。1铝2钢3石材4尼龙5木材�接触时长��表面温度图18疼痛阈值接触函数(手指指触)不同材料的阈值图19和图20分别给出了接触金属(铝和钢)的三个标准阈值。1-疼痛2-麻木3-冻伤图19接触铝表面的阈值曲线(手指接触)1-疼痛2-麻木3-冻伤图20接触钢铁表面的阈值曲线(手指接触)与石材表面接触的冷却阈值如图21所示。用该数据由手指触摸数据库模型预测。1-疼痛2-麻木3-冻伤图21接触石材表面的阈值曲线(手指接触)与尼龙或木头接触的疼痛和麻木阈值如图22至231-疼痛2-麻木图22 接触尼龙表面的阈值曲线(手指接触)1-疼痛2-麻木图23接触木材表面的阈值曲线(手指接触)手掌抓持手抓不同材料的疼痛阈值如图24所示。极限值是通过被试对疼痛的实际报告感知值获取。——抓持时小范围的调整会使得更好地控制反应;——被抓杆的尺寸和质量比接触的块小;——抓持接触的接触面积比手指接触的面积大;——抓持时血流量比手指接触阻力小;——在非常低的气温下,辐射或对流热损失可能导致疼痛感。1铝2钢3石材4尼龙5木材图24不同材料到达15℃的接触温度(手上皮肤温度)的时长风险评估一般原则25(见ENISO3/4的暴露人群是安全的,但不良影响对剩余的1/4(见附录K)。因此,曲线和风险解释只应作为评价和选择极限值或附加动作以减少风险的指导。表面温度高于阈值如果测量的表面温度高于定义的接触时长的阈值(高达10°�),就不会有所谓的风险发生。表面温度低于或等于阈值如果测量的表面温度低于或等于定义接触期的阈值,则有发生皮肤疼痛、麻木或冻伤的危险。引发更高风险的参数以下情况将引发更高的风险:——当测量的表面温度远低于冷却阈值时;——接触时间超过冷却阈值;——快速撤回的可能性降低;——更容易碰触的冷表面;——更高的意外接触概率;——可能的更高的接触频率;——对接触材料的信息较少;一旦发现了风险,应采取措施将风险降至最低。注:此外,国家规定可能要求采取保护措施。要应用的具体措施取决于操作上下文。保护措施的例子参见附件L。建立极限值的原则本标准中提供的信息有助于建立:——表面温度极限值或——用于产品标准或其他用途的接触时长或——用以减少风险的接触时长和措施测定表面温度极限值的程序中需要有关下列内容:——所用材料:——接触类型(触碰或抓持)——接触时长——影响类型(冻伤、麻木或疼痛)确定表面温度极限值的程序中需要有关下列内容:——所用材料——表面温度——接触类型(触摸、麻木或疼痛)在图16至24减少风险的措施原则应考虑下列事项以尽量减少与冷表面接触的危险:——根据第6.3条进行风险评估;——需要接触的操作类型(很少、经常或频繁);——接触区表面处理的可能性(如油漆、塑料涂层);——无意触摸到保护区域的可能性;0附录 A(资料性)科学背景4.1.2所指定的烧伤临界值是通过多组科学研究得出的结果。[8]从理论的角度[9],[10]研究了物体被皮肤接触时热物体对皮肤的热流。为计算皮肤表面和皮肤的温度指定了公式。使用皮肤烧伤临界值参考[8]在某些情况下,可以计算会导致皮肤烧伤的热物体的表面温度。构造出一种称为热感觉计的仪器,能够测量接触热物体时皮肤表面的温度[11],[12]。温度测量仪是用来测定物体被皮肤接触发生烧伤时发热物体表面的温度[15[16对老鼠和猪进行实验[17[15]和[16]的一致。根据参考文献[15]和[16]短接触时间内烧伤测定的物体表面温度对根据[9]和[10]计算的2°C到3°C在ISO13732这一部分中规定的烧伤临界值是根据在参考文献[15]和[16]中所给出的测量结果,并通过参考文献[8]进行长时间的接触。烧伤临界值,特别是短接触时间的值,会受到不确定性的影响。这是因为——接触力可以改变,——皮肤干燥或潮湿(出汗),——科学测定烧伤临界值包含误差,——在ISO13732的这一部分中热惯量稍微不同的材料被合并成一组简化使用。13732的本部分中指定了精确的值。由于该文件只讲解固体产品的表面,所以在ISO13732的主要部分没有说明水的烧伤临界值。如果需要水的烧伤临界值,皮肤接触水的烧伤临界值应该是图2中无涂层金属烧伤临界值的下边界,具体值为表1中裸露金属的值。对于图2567和表14.2.5.3得到。D4.1.2中提到的材料组的热惯量有很大不同,则不能使用ISO13732本部分来导出烧伤临界值。在这些情况下,推荐使用温度计和文献[13],[14[15]和[16]中描述的方法来确定烧伤临界值。ISO13732本部分只讲解烧伤临界值的温度数据。但在某些情况下,疼痛临界值也是有意义的——例如,如果皮肤与热表面是有意接触的。疼痛临界值可以从参考文献[18]中得到。ISO13732本部分只讲解烧伤临界值的温度数据。但在某些情况下,疼痛临界值也是有意义的——例如,如果皮肤与热表面是有意接触的。疼痛临界值可以从参考文献[18]中得到。附录 B(规范性)接触时间对于皮肤接触热表面时间的估计,表B.1中的值适用:表B.1接触时间选择接触时间低于接触热表面的例子无意识有意识0.5s无约束情况下,感受到疼痛时能快速离开热表面a1s触摸灼热表面,感到疼痛后迅速离开a4s接触热表面并且反应时间长激活开关,按下按钮10s无恢复情况下热表面温度下降1min转动手轮、阀门等10min使用控制元素(控件、手柄等)8h持续使用控制元素(控件、手柄等)a无应用附录 C(资料性第四章的应用流程图见图C.1和C.2图C.1烧伤危险评估步骤图C.2烧伤危险评估步骤附录 D(资料性材料的热力学性质见表D.1,参考文献[9]表D.1材料导热系数��∙�热容量103�𝑘∙�密度103∙𝑘�3热惯量106∙�2�∙�4∙�2皮肤(avg.)0.554.60.92.3水0.604.191.02.53金属铝2030.8722.71481铜85.50.3778.9286钢铁45.30.4617.8163玻璃普通酒杯0.880.6702.61.51派热克斯玻璃1.130.8382.252.14硼硅酸盐1.220.8382.22.25石材石头0.920.8382.31.77砖0.630.8381.70.90大理石2.300.8802.75.48混凝土2.430.9222.475.51塑料0.251.551.280.49Abs树脂0.181.511.040.21碳氟化合物0.250.9222.130.49尼龙6,11,6.60.212.101.110.49乙缩醛0.231.471.430.46纤维素乙酸酯0.261.511.280.49聚苯乙烯0.121.431.050.18聚苯乙烯类0.322.100.930.61酚醛树脂0.421.381.250.72聚丙烯0.121.930.90.21木材0.181.720.660.233灰烬0.181.800.650.205桦木0.171.590.710.193橡树0.191.720.700.230松树0.161.760.600.169PyrexISO13732ISO附录 E(资料性)防止烧伤的保护措施案例放烧伤的保护措施考虑到第4.3条中规定的标准,以下措施可以分别应用,也可以结合使用。优先考虑工程措施,工程措施:——降低表面温度;——高烧伤临界值表面材料和纹理的选择;——绝缘(如木材、软木、纤维涂层);——应用警示(屏幕或障碍物);——表面结构(如粗糙的,肋状或翅状)——增加有意接触的产品零件之间的距离。组织措施:——修正警告标志(见附录H);——执行警告信号(视觉和声音报警信号);——指导和培训的用户;——技术文档,指导使用;——在产品标准和规则内设置表面温度极限值。个人防护措施:——使用个人防护装备(衣服、手套等)。保护措施案例便携式、手持电动工具和内燃机的保护措施气缸和消声器手柄过渡区域如果高于4.1.2的温度,则可能需要采取进一步的措施来预防烧伤的危险。在这种情况下,应设计保护装置,使导热系数降低。这可以通过特殊的表面特征来实现,例如结构,肋状结构或涂层。附录 F(资料性)烧伤危险评估案例对象根据第4.2条和第4.3条对采取保护措施的需要的评估,使用了熨斗来说明对烧伤风险的评估。在有不同表面温度的平面铁上,可以区分不同的烧伤风险和不同保护措施应用的可能性:——底板;——手柄;——中间区域。可以分别对这三个区域的表面进行烧伤风险评估。注:测量表面温度和建筑材料的下列值仅为证明ISO13732本部分的应用实例。真实的数字可能会有所偏差。底板为了操作熨斗,底板必须是热的。根据第4.2条的风险评估,收集以下信息。产品信息(4.2.2)评估表面:底板表面可及性:容易接触的温度估计:非常热的表面结构:光滑的操作条件:三个可选择的动力阶段。工作分析(5.3)可能被接触的表面:底板表面有意或无意的接触:无意接触可能接触的人:成人和儿童接触时间:健康成人0.5s;儿童4s;婴儿15s(见5.5.2)无意触碰的可能性:⎯操作期间低,竖直放置的熨斗较高,对于像小孩不知道烧伤风险的人,竖直放置的物体高故意接触频率:零实际功率/温度设置范围:最大可选择的功率阶段4.2.4)在本案例中当平铁的最大功率250℃时,底板的测量温度最大。可用烧伤临界值的选择(4.2.5)接触时间为0.5�的钢铁光滑表面的烧伤临界值区域为到到�接触时间)各自的到�接触时间)应用。比较和结论(4.2.6)危险评估结果(4.2.7)保护措施的应用(4.3)注:的水平。例如,为了不破坏熨纺织品,温度限制可以应用(例如230°�但不能防范烧伤的风险。手柄手柄的温度低,没有烧伤的危险。根据第4.2条的风险评估,收集以下信息。产品信息接触表面手柄表面接触可能性易接触温度估算中等表面材料塑料表面的质地光滑的操作条件三个可选择的功率级工作分析(4.2.3)可能被接触的表面:手柄表面有意或无意的接触:有意接触可能接触的人:成人和儿童接触时间:不连续接触数小时无意触碰的概率:无故意接触频率:经常反复实际功率/温度设置范围:最大可选择的功率阶段表面温度测定(4.2.4)在本案例中,当熨斗在最大功率60℃下操作时,手柄的温度为最大测量温度。GB/TXXXXX—XXXX适用烧伤临界值的选择(4.2.5)在这个例子中,单独的接触持续时间被假定为只在短暂的恢复时间中占主导地位。因此,连续8ℎ的接触时间适用。根据4.1.2,塑料的光滑表面烧伤临界值和接触时间分别为43℃和8ℎ。比较和结论(4.2.6)测量的表面温度高于适用的烧伤临界值,皮肤接触热表面可能会被烧伤。危险评估结果(4.2.7)手柄的温度超过了烧伤临界值。存在烧伤的危险。当手柄被触摸超过1分钟(见4..1.2)时,本例中保护措施的应用(4.3)注:或中间区域根据第4.2条的风险评估,收集以下信息。产品信息(4.2.2)接触表面中间区域表面接触可能性易接触温度估算中等偏热表面材料塑料表面的质地光滑的操作条件三个可选择的功率级工作分析(4.2.3)可能被接触的表面:中间区域表面有意或无意的接触:无意接触可能接触的人:成人和儿童接触时间:对于健康的成年人来说,由于手握手柄的动作可能15s4.2.5)无意触碰的概率:取决于手柄和中间区域之间的距离(例如5厘米),这个例子中假设是高的故意接触频率:无实际功率/温度设置范围:最大可选择的功率阶段表面温度测定(4.2.4)熨斗是在最大功率95℃时,中间区域的温度测量值最大。适用烧伤临界值的选择(4.2.5)根据4.1.2中塑料光滑表面且接触时间为1�的烧伤临界值区域为到。接触时间为4�的是到15秒的是到。比较和结论(4.2.6)测量的表面温度高于烧伤临界值,接触时间为1�的接触时间如4�和15�也会烧伤。危险评估结果(4.2.7)保护措施的应用(4.3)E)注:如果中间区域的表面测量温度并没有95°�,只有85°�,且没有具体保护措施。仅没有经验且会接触熨斗的儿童的保护需要确保。附录 G(资料性)设定表面温度限值的例子1:熨斗表面温度极限值对象如附件F所示的例子中所使用的熨斗,用以说明烧伤风险的评估和保护措施的应用也可用于示范标准或规则中表面温度极限值的设定。在附件F中,熨斗分为三部分:——底板——手柄——中间区域4.2.2和4.2.3的相同数据和条件,在附件F中可作为示范烧伤风险评估的例子,也可作为说明表面温度极限值设置的基础。注:本条款中的描述仅作为示例使用,以演示ISO13732本部分的应用。它并不要求标准化委员会为熨斗制定一个统一的标准来得出同样的结论。其他考虑因素也可能在准备熨斗的标准时发挥作用。底板烧伤危险评估(4.4.2F)根据第4.2条的规定,对熨斗的底板进行烧伤风险评估,如附件F所示,有烧伤的危险。确定保护措施(4.4.3)注:即使为防止烧伤而设定一个表面温度极限值是不可能的,也会有其他原因可能将底板表面温度极限值设置更高(参见附件F)。例如,为了不破坏纺织品可以设定一个表面温度极限值。手柄烧伤危险评估(4.4.2F)根据条例4.2,用附录F中的数据对手柄进行烧伤危险评估,可以得出手柄的温度超过烧伤临界值且有烧伤危险。当手柄被触摸超过1分钟(见4.1.2)时,将超过烧伤临界值。因此,当使用者感到不舒服或疼痛时,就有足够的时间让他把手从手柄拿开。即使超过烧伤临界值,烧伤的风险也很低(见附件F)。确定保护措施(4.4.3)选择适当值(4.4.4)根据4.2.5可以选择适当的极限值。应用连续接触8h(见附件F),烧伤临界值是43°�(见表1)。设定表面温度极限值(4.4.5)为了防止烧伤,手柄的表面温度极限值可设为43℃(见4.4.5.2)。注:实际情况考虑设置一个更低的表面温度极限值是合理的(如35°�或30°�),这样用户在持续使用熨斗时不会感到不适。GB/TXXXXX—XXXX中间区域烧伤危险评估(4.4.2F)根据条例4.2,用附录F中的数据对中间区域进行烧伤危险评估,可以得出手柄温度超过了烧伤临界值,烧伤危险便会存在(见附件F)。当有经验的成年人使用熨斗时,烧伤的风险很低。当没有经验的孩子接触到加热的熨斗时,烧伤的风险较高。确定保护措施(4.4.3)在这个示例的其余部分中,假设决定采用后一个选项。选择适当值(4.4.4)根据4.2.51�附件B和F)。根据4.1.2,光滑塑料表面且接触时间为1�时烧伤临界值区域为86°�到93°�。如果成年和老年人无意接触表面有正常的反应时间,这一烧伤临界值就适用。设定表面温度极限值(4.4.5)当成人使用熨斗时,可能将中间区域的表面温度极限值设置在到之间。根据4.4.5.1,区域有所“微调”。考虑到“表面的纹理”、“接触的人”、“接触的概率”和“触摸的后果”等因素,。2:电热垫的表面温度极限值本问题注:本条款中的描述仅用作示例,说明本文件的应用程序。其他考虑因素也可能在为热垫准备标准时发挥作用。步骤警告:除了电热垫外,其他组件也应评估烧伤的危险性和采取适当的保护措施。确认接触热表面的人表面材质该产品可能由柔软的材料完成,并且容易缠绕在肢体上。GB/TXXXXX—XXXX估计接触时间选择烧伤临界值而实际的施工材料是未知的,8的任何情况。本文件的用户需要确定以下问题:——在没有确定是否无效的情况下,设定产品的表面温度极限值为43°�,——在这种情况下,是否其他保护措施是不必要的。注:10%10需要更低的限制。附录 H(资料性)热表面的安全标志一般信息7010。国标应使用更倾向于下面的例子。警告标志见图H.1a颜色:背景:黄色b框和图:黑色图H.1警告:热表面(ISO7010_W017防止热表面引起烧伤的其他标志见图H.2到H.5颜色:背景:白色框架:红色图案:黑色 颜色:背景:蓝色画:白色H.2(讨论之下。ISO7010:2003志。颜色:背景:蓝色框架:白色

图H.3强制性:必须穿防护服(iso7010-m010)颜色:背景:蓝色画:白色H.47010-M009)

图H.5制性:必须穿防护靴(ISO7010-M008)附录 I(资料性)部分材料的热特性表I.1展示了所选材料的热特性。表J.1部分材料的热特性材料热导率����∙�比热容�(𝑘𝑘∙�)密度�(103𝑘�3)热惯量106�2�∙�4�2接触因子��(𝑘�0.5∙�2∙�人体皮肤0.554.610.902.281.51铝b1800.902.7744921.2铜管85.50.388.9028716.9钢b14.80.467.7552.97.27混凝土2.430.922.475.522.35大理石2.300.882.705.472.34石材b2.070.752.804.352.08玻璃c0.880.672.601.531.24砖0.630.841.700.900.95尼龙b0.341.481.200.610.78木材b0.222.200.560.270.52a有关术语和符号见条款3;b注:材料性能的有微小变化是在预料中的。对于高精度的应用中,应测量其实际使用材料的特性。附录 J(资料性)科学依据一般原则5中指定的冷接触阈值是基于冷表面研究小组进行的科学研究[23]。首先,根据所采用的标准,在冷数据库一般原则集的2和铝)在表面温度至下的实验。每个手指皮肤表面接触温度(��)接触时间,都会随之绘制为曲线并记录。每一条冷却曲线的临界接触温度(��=1570根据实验结果建立了接触和抓持两个实验数据库。两者都包含每个测试的基本信息:——被试的特征:年龄、体重、身高、手表面积、手体积、接触面积内。——在每次试验前需确定在气候室休息时长、接触前皮肤温度、体温、疼痛和麻木感等参数;——每一次测试后,分别测定停止试验的条件(冻伤风险、疼痛或时间限值)、持续时间、皮肤温度、体温、疼痛和麻木感;——在每次测试中记录时间、温度、疼痛和麻木感等参数。——皮肤温度随时间的特性和变化(达到15℃,7℃和0℃的接触温度);——材料的表征:热导率,比热,密度和接触系数[23,33]��下的接触时间。此外,阈值线的图形只在40℃和5验条件的范围。超出该温度范围的数学推导未进行验证。接触数据库在241657�120从接触温度随着时间变化,温度在以上的(疼痛阈值数据是由内插或外推得到。到达麻木阈值和0℃(冻结阈值的时间则全部是由推算获得。抓持数据库抓持数据库包括21个暴露条件下的584(石材)。在寒冷的空气中进行了手部测试(暴露在冷环境中但不抓持)的实验,以获得参考值。对不同温度下的持续时间的插值和外推仅适用于±基于实验数据的模型����与持续间的函数关系进行了经验预测。获得以下形式非线性模型:���=���∙���∙��∙�� (J.)� �其中和D——触摸实验的预测仅限于100秒;——三种接触温度(疼痛、麻木、冻伤)分别用三个不同的方程;——在t为(0℃)下,对木材和尼龙两种材料未获得有效的预测结果。的推导值要远远小于麻木温度的值。因此冻伤温度的预测表达式不能用于这些非金属材料。20分钟内自发的(

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论