第8期 栗婧等：矿井密闭空间中人体呼吸商计算 965 验，选取2名健康男性进行中度活动状态下1组实 22.5 验（中度活动状态的实验舱体积为86m,通过计 220 算得人体氧气消耗量，实验结果如下 21 +睡眠状态下实验1 2.3.1睡眠状态下人体氧气消耗量 ·睡眠状态下实验2 21.0 +睡眠状态下实验3 如图4所示，睡眠状态下设计了3组实验，3组 205 实验中供氧量不同，实验1、3供氧流量为605 20 从图中可以看出，两条曲线的变化趋势相近，氧气体 19.5 100 150 200250 300 积分数略有上升，说明供氧量偏大.实验2中供氧 时间min 量为20上下，氧气体积分数呈下降趋势，说明供氧 图4密闭空间内人体睡眠状态下消耗氧气与时间关系 量偏低，根据实验曲线和供氧流量，通过式(4)计算 Fg 4 Relatons of the oxgen consumpton of the human body n a 得睡眠状态下人体氧气消耗量，见表1. confined space under a sleeping state with tie 表1密闭空间内人体睡眠状态下氧气消耗量 Tab le1 Oxygen consumption of the human body in a con fned space under a sleeping sta te 实验名称 时间mn 供氧流量（上h) 体积分数变化% 每人耗氧量/（上mr!) 睡眠状态实验1 202 60 21.3-221 024 睡眠状态实验2 164 20 22.1-21.0 024 睡眠状态实验3 296 60 19.7-207 0.25 225 2.3.2活动状态下人体氧气消耗量 →轻度活动状态下实验1 22.0 →轻度活动状态下实验2 如图5所示，轻度活动状态下进行3组实验，中 +轻度活动状态下实验3 $215 度活动状态下进行1组实验.从图中可以看出，实 21.0 验3中，氧气体积分数前后一致，供氧量平衡，此时 ￥20.5 一中度话动状态 供氧量为70，！，说明4人轻度活动状态下供氧 流量为70h即可.实验1、2中供氧量偏大，根 80 120 160 200 时间min 据实验曲线和供氧流量，通过式(4)计算得活动状 图5密闭空间内人体活动状态下消耗氧气与时间关系 态下人体氧气消耗量见表2 Fg 5 Relatons of the oxygen consumpton of the human body n a confined space under amovem ent state with tie 表2密闭空间内人体活动状态下氧气消耗量 Table2 Oxygen consumption of the hum an body in a confned space under amovem ent state 实验名称 时间/mn 供氧流量/（上一） 体积分数变化% 每人耗氧量（上mr1) 轻度状态实验1 183 100 204-221 036 轻度状态实验2 168 100 207-21.5 038 轻度状态实验3 85 70 21.0-21.0 037 中度活动状态 0 209-200 084 2.4不同情况下二氧化碳呼出量 24.2活动状态下人体二氧化碳呼出量 2.41睡眠状态下人体二氧化碳呼出量 如图7所示，舱内空气净化状态呈间歇性运行 如图6所示，舱内空气净化状态呈间歇性运行 状态，取空气净化器关闭状态下二氧化碳体积分数 状态，取空气净化器关闭状态下二氧化碳体积分数 上升量，通过实验数据和式(5)计算人体二氧化碳 上升量，通过实验数据和式(5)计算人体二氧化碳 呼出量，见表4 呼出量，见表3第 8期 栗 婧等:矿井密闭空间中人体呼吸商计算 验, 选取 2名健康男性进行中度活动状态下 1 组实 验 (中度活动状态的实验舱体积为 8.6 m 3 ), 通过计 算得人体氧气消耗量, 实验结果如下 . 2.3.1 睡眠状态下人体氧气消耗量 如图 4所示, 睡眠状态下设计了 3组实验, 3组 实验中供氧量不同, 实验 1、3供氧流量为 60 L·h -1 . 从图中可以看出, 两条曲线的变化趋势相近, 氧气体 积分数略有上升, 说明供氧量偏大.实验 2中供氧 量为 20 L·h -1 , 氧气体积分数呈下降趋势, 说明供氧 量偏低, 根据实验曲线和供氧流量, 通过式 ( 4)计算 得睡眠状态下人体氧气消耗量, 见表 1. 图 4 密闭空间内人体睡眠状态下消耗氧气与时间关系 Fig.4 Relationsoftheoxygenconsumptionofthehumanbodyina confinedspaceunderasleepingstatewithtime 表 1 密闭空间内人体睡眠状态下氧气消耗量 Table1 Oxygenconsumptionofthehumanbodyinaconfinedspaceunderasleepingstate 实验名称 时间 /min 供氧流量 /( L·h-1 ) 体积分数变化 /% 每人耗氧量 /( L·min-1 ) 睡眠状态实验 1 202 60 21.3 ～ 22.1 0.24 睡眠状态实验 2 164 20 22.1 ～ 21.0 0.24 睡眠状态实验 3 296 60 19.7 ～ 20.7 0.25 2.3.2 活动状态下人体氧气消耗量 如图 5所示, 轻度活动状态下进行 3组实验, 中 度活动状态下进行 1 组实验 .从图中可以看出, 实 验 3中, 氧气体积分数前后一致, 供氧量平衡, 此时 供氧量为 70 L·h -1 , 说明 4人轻度活动状态下供氧 流量为 70 L·h -1即可 .实验 1、2中供氧量偏大, 根 据实验曲线和供氧流量, 通过式 ( 4)计算得活动状 态下人体氧气消耗量见表 2. 图 5 密闭空间内人体活动状态下消耗氧气与时间关系 Fig.5 Relationsoftheoxygenconsumptionofthehumanbodyina confinedspaceunderamovementstatewithtime 表 2 密闭空间内人体活动状态下氧气消耗量 Table2 Oxygenconsumptionofthehumanbodyinaconfinedspaceunderamovementstate 实验名称 时间 /min 供氧流量 /( L·h-1 ) 体积分数变化 /% 每人耗氧量 /( L·min-1 ) 轻度状态实验 1 183 100 20.4 ～ 22.1 0.36 轻度状态实验 2 168 100 20.7 ～ 21.5 0.38 轻度状态实验 3 85 70 21.0 ～ 21.0 0.37 中度活动状态 46 0 20.9 ～ 20.0 0.84 2.4 不同情况下二氧化碳呼出量 2.4.1 睡眠状态下人体二氧化碳呼出量 如图 6所示, 舱内空气净化状态呈间歇性运行 状态, 取空气净化器关闭状态下二氧化碳体积分数 上升量, 通过实验数据和式 ( 5)计算人体二氧化碳 呼出量, 见表 3. 2.4.2 活动状态下人体二氧化碳呼出量 如图 7所示, 舱内空气净化状态呈间歇性运行 状态, 取空气净化器关闭状态下二氧化碳体积分数 上升量, 通过实验数据和式 ( 5)计算人体二氧化碳 呼出量, 见表 4. · 965·