宿 偉，張 莉，龍光來(lái)

(1.安徽職業(yè)技術(shù)學(xué)院 紡織服裝學(xué)院，安徽 合肥 230011；2.安徽長(zhǎng)豐海螺水泥有限公司，安徽 合肥 230011）

當(dāng)前，隨著城市化建設(shè)和發(fā)展，水泥產(chǎn)量和需求猛增，水泥企業(yè)的粉塵成為水泥行業(yè)的重點(diǎn)危害因素。水泥粉塵主要在水泥調(diào)配、粉磨、儲(chǔ)存、包裝、運(yùn)輸?shù)冗^(guò)程中產(chǎn)生。其中，水泥生產(chǎn)工序環(huán)節(jié)中的水泥包裝作業(yè)崗位、裝車(chē)作業(yè)崗位接觸水泥粉塵存在粉塵嚴(yán)重超標(biāo)現(xiàn)象，對(duì)勞動(dòng)者身體健康造成極大的危害和潛在致病隱患[1-2]。

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研和走訪，我國(guó)水泥行業(yè)工人的粉塵防護(hù)主要體現(xiàn)在作業(yè)工人的呼吸防護(hù)上，作業(yè)工人的作業(yè)服裝對(duì)于服裝穿著環(huán)境、工作要求、人體舒適等因素沒(méi)有充分考慮。若將人類(lèi)工效學(xué)、服裝工效學(xué)結(jié)合，通過(guò)進(jìn)一步研究高溫?zé)釢癍h(huán)境下水泥粉塵作業(yè)服人體舒適性與服裝防護(hù)功能性的對(duì)立統(tǒng)一關(guān)系，將極大降低粉塵危害水平，切實(shí)保障水泥行業(yè)勞動(dòng)者的身體健康。

本文根據(jù)水泥生產(chǎn)行業(yè)水泥包裝、裝車(chē)崗位作業(yè)內(nèi)容和場(chǎng)所等特定要求，進(jìn)行高溫?zé)釢癍h(huán)境下的水泥粉塵防護(hù)服裝的結(jié)構(gòu)開(kāi)發(fā)。

一、高溫?zé)釢癍h(huán)境下粉塵作業(yè)現(xiàn)狀分析

本調(diào)研在7、8 月份高溫天氣，選取合肥長(zhǎng)豐某水泥廠、池州某水泥廠進(jìn)行調(diào)研。

（一）水泥行業(yè)作業(yè)性質(zhì)和危害分析

從事水泥包裝、裝車(chē)崗位作業(yè)多為50 歲左右的男性，對(duì)于很多大型水泥廠，此崗位基本外包或者小型水泥廠的零散工人。工作人員流動(dòng)性大，防護(hù)措施不當(dāng)。水泥粉塵裝車(chē)作業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度大，7、8 月份安徽省大部分氣溫高達(dá)30 度以上，有時(shí)甚至超過(guò)35 度以上，空氣悶熱，濕度大，作業(yè)過(guò)程中工人易產(chǎn)生大量汗液，人體各部位熱感覺(jué)強(qiáng)烈，人體舒適性差。水泥粉塵是高堿性的，遇到人體分泌的汗液形成濕水泥，在此過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生高溫?zé)崃?，?qiáng)腐蝕性，導(dǎo)致皮膚腐蝕、燒傷。為此，現(xiàn)有作業(yè)服暴露種種不足，嚴(yán)重影響工人有效作業(yè)和身體防護(hù)。

（二）高溫?zé)釢癍h(huán)境下水泥粉塵作業(yè)過(guò)程分析

水泥行業(yè)裝車(chē)崗位作業(yè)主要由2 名工人協(xié)作完成，具體作業(yè)過(guò)程分解如下：兩名作業(yè)者身體直立，上半身側(cè)向前傾，雙臂分別抓住傳輸帶滑下的水泥袋，抓住水泥袋之后，略轉(zhuǎn)身將水泥放置在貨車(chē)上，同時(shí)下肢屈膝，最后作業(yè)者恢復(fù)側(cè)向身體直立。

在此作業(yè)過(guò)程中人體產(chǎn)生熱和濕的主要人體部位在于：前胸、腋下、后背、腰部、以及大腿內(nèi)側(cè)。同時(shí)由于水泥生產(chǎn)特殊的崗位作業(yè)環(huán)境，要求水泥粉塵作業(yè)服盡量密閉，減少粉塵進(jìn)入衣服內(nèi)部，衣內(nèi)微環(huán)境與外界環(huán)境之間空氣交換不充分，這勢(shì)必形成熱蓄積?，F(xiàn)在水泥行業(yè)裝車(chē)崗位作業(yè)過(guò)程主要如圖1、圖2 所示：

圖1 水泥行業(yè)工人作業(yè)環(huán)境（一般崗位）

圖2 水泥行業(yè)工人作業(yè)環(huán)境（裝車(chē)崗位）

（三）現(xiàn)有水泥作業(yè)防護(hù)服情況分析

我國(guó)的職業(yè)崗位服裝中水泥行業(yè)的作業(yè)服屬于常規(guī)作業(yè)防護(hù)服，材質(zhì)主要為棉滌面料、寬松分體式普通工裝。上裝為長(zhǎng)袖夾克款式，連翻領(lǐng)，下裝為直筒長(zhǎng)褲。內(nèi)衣主要為日常背心和短褲。調(diào)研過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，水泥粉塵超標(biāo)嚴(yán)重的裝車(chē)崗位作業(yè)工人沒(méi)有配備專(zhuān)用的防護(hù)服，他們上身為普通長(zhǎng)袖服裝，戴有袖套，前身配戴有長(zhǎng)款圍裙，頭戴帽子和呼吸防護(hù)口罩（見(jiàn)圖3、圖4）。

圖3 水泥行業(yè)作業(yè)工人著裝（一般崗位）

圖4 水泥行業(yè)作業(yè)工人著裝（裝車(chē)崗位）

二、高溫?zé)釢癍h(huán)境下水泥作業(yè)特殊性及對(duì)服裝的要求

人體皮膚通過(guò)服裝與外界環(huán)境之間的傳熱過(guò)程復(fù)雜，服裝的織物特性、服裝的款式、結(jié)構(gòu)甚至穿著方式對(duì)于人體與環(huán)境之間的熱交換起到?jīng)Q定性影響。服裝的人體覆蓋率、服裝寬松量、服裝開(kāi)口部位數(shù)量、穿著搭配等對(duì)于人體熱濕舒適性具有較密切的相關(guān)性。

（一）高溫?zé)釢癍h(huán)境下水泥粉塵作業(yè)對(duì)服裝面料的要求

鑒于水泥粉塵作業(yè)的客觀環(huán)境，與服裝工效學(xué)相關(guān)的服裝織物要具有良好的機(jī)械物理性能，抗拉伸強(qiáng)力和耐磨性能。結(jié)合夏季高溫悶熱的環(huán)境因素，織物吸濕性、透氣性等熱濕傳遞方面的性能卓越，織物克重和厚度適宜，穿著舒適輕便。除此之外，水泥粉塵作業(yè)服裝織物通透性能是影響粉塵防護(hù)的主要因素。根據(jù)相關(guān)行業(yè)的粉塵調(diào)研，粉塵作業(yè)服裝可以考慮選擇全滌成分、斜紋組織、高密度防靜電面料。通過(guò)優(yōu)選面料，實(shí)現(xiàn)水泥粉塵作業(yè)服的的機(jī)械物理防護(hù)性，以及減少粉塵的粘附，有效減少水泥粉塵通過(guò)服裝織物與人體皮膚接觸。

（二）高溫?zé)釢癍h(huán)境下水泥粉塵作業(yè)對(duì)服裝款式和搭配的要求

鑒于對(duì)水泥粉塵作業(yè)的客觀環(huán)境和作業(yè)過(guò)程的觀察分析，高溫?zé)釢癍h(huán)境下水泥粉塵作業(yè)服款式要充分考慮其作業(yè)防護(hù)性能、高溫環(huán)境下熱濕舒適性、作業(yè)活動(dòng)舒適性等要求。作業(yè)防護(hù)性主要體現(xiàn)在人體頸部、手腕、腳踝、上下裝的連接處的束口設(shè)計(jì)，在款式結(jié)構(gòu)上減少粉塵的直接進(jìn)入，對(duì)于領(lǐng)口、手腕處還可以采用連帽、連手套的設(shè)計(jì)；作業(yè)熱濕舒適性，要充分考慮人體排汗散熱部位，后背、腋下、人體腹股溝等部位設(shè)置合理的結(jié)構(gòu)開(kāi)口，可以通過(guò)拉鏈、網(wǎng)眼、氣眼等實(shí)現(xiàn)；作業(yè)活動(dòng)舒適性，要求在人體手臂、下肢、膝蓋、腰部等進(jìn)行合理的服裝結(jié)構(gòu)活動(dòng)量的考慮，袖子可以采用插肩袖、膝蓋增加褶裥分割等方法。

傳統(tǒng)意義上，對(duì)于水泥粉塵作業(yè)服的研究，研究者往往將研究點(diǎn)集中在單獨(dú)的水泥粉塵作業(yè)服，對(duì)于服裝系統(tǒng)中的著裝搭配研究比較少。王云儀[3-4]等人對(duì)于著裝方式不同對(duì)于服裝的隔熱性能的研究為我們嘗試水泥粉塵作業(yè)服的著裝搭配提供了新的思路和視野。李莎[5]等人分析京津地區(qū)夏季空調(diào)辦公建筑中的典型著裝形式、著裝搭配，指出著裝的熱阻不是面料熱阻的簡(jiǎn)單加法，服裝的熱濕參數(shù)與服裝面料的熱濕性能參數(shù)并不是簡(jiǎn)單的對(duì)應(yīng)關(guān)系。孟思[6]等人在《織物密度與衣內(nèi)微氣候關(guān)系研究》、《織物熱濕傳遞性能及服裝熱濕舒適性評(píng)價(jià)的研究進(jìn)展》的研究中，總結(jié)出內(nèi)衣面料的吸濕、放濕與透氣性能夠顯著影響內(nèi)衣微氣候的狀態(tài)，從而影響人體的舒適感。通過(guò)幾種常用內(nèi)衣面料的實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)棉/莫代爾混紡的內(nèi)衣面料的舒適性更佳。鑒于高溫?zé)釢癍h(huán)境下水泥粉塵作業(yè)人員的內(nèi)衣穿著情況，本研究認(rèn)為可以嘗試涼爽吸濕快干內(nèi)衣褲的穿著搭配，代替作業(yè)工人日常普通內(nèi)衣褲，有效提高高溫?zé)釢癍h(huán)境下作業(yè)人員穿著的舒適性。

3項(xiàng)研究[12,17,20]比較了IPC治療時(shí)間每日≤60 min與每日80 min～360 min對(duì)骨科大手術(shù)病人DVT發(fā)生率的影響。各研究間統(tǒng)計(jì)學(xué)異質(zhì)性(P=0.73，I2=0%)，采用固定效應(yīng)模型進(jìn)行分析。Meta分析結(jié)果顯示：IPC治療時(shí)間為每日80 min～360 min的骨科大手術(shù)病人DVT發(fā)生率低于治療時(shí)間每日≤60 min的病人，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[OR=3.21，95%CI(1.26，8.14)，P=0.01]，見(jiàn)圖2。

“人體-服裝-環(huán)境”是一個(gè)系統(tǒng)，彼此之間存在著復(fù)雜的熱濕交換。高溫?zé)釢癍h(huán)境下水泥粉塵作業(yè)對(duì)于防護(hù)性和熱濕舒適性的要求是一對(duì)矛盾體，通過(guò)合理的服裝款式結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)以及搭配穿著方式，找到防護(hù)性和舒適性的最佳平衡點(diǎn)。

三、高溫?zé)釢癍h(huán)境下粉塵作業(yè)防護(hù)服設(shè)計(jì)方案

（一）水泥粉塵防護(hù)服設(shè)計(jì)思路一

圖5 增加服裝開(kāi)口部位的水泥粉塵防護(hù)服設(shè)計(jì)圖

J.E.Ruckman、張向輝[7-8]等人進(jìn)行的服裝開(kāi)口部位對(duì)著裝熱舒適性的影響研究，表明服裝通風(fēng)效應(yīng)的途徑中衣內(nèi)微環(huán)境可以直接透過(guò)服裝織物、服裝開(kāi)口部位與外界環(huán)境形成熱濕交換；服裝織物性能以及服裝開(kāi)口部位、數(shù)量等設(shè)計(jì)特征最終決定人體著裝的生理舒適性。對(duì)于高溫?zé)釢癍h(huán)境下的水泥粉塵作業(yè)服，選擇好防護(hù)性與舒適性最佳組合的面料之后，服裝開(kāi)口形成的通風(fēng)效應(yīng)，是促進(jìn)服裝衣內(nèi)環(huán)境與外界環(huán)境之間熱量散失的一個(gè)有效方法。根據(jù)人體熱量分布，我們大膽設(shè)計(jì)拉鏈分割開(kāi)口（見(jiàn)圖5）。

服裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)防護(hù)服裝著裝舒適性的起著重要影響［9-10］。本款服裝設(shè)計(jì)主要是通過(guò)增加服裝開(kāi)口來(lái)加速衣下熱濕與外界環(huán)境的交換?？紤]到穿脫的方便和作業(yè)工人穿著喜好，設(shè)計(jì)分體式作業(yè)服。對(duì)于水泥粉塵作業(yè)服結(jié)構(gòu)分析，要求服裝款式實(shí)現(xiàn)人體整體覆蓋，減少水泥粉塵與人體的接觸，降低對(duì)皮膚的腐蝕。服裝粉塵防護(hù)性要求實(shí)現(xiàn)領(lǐng)、袖、腳口、衣下擺與褲腰部的密封性，服裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，采用立領(lǐng)、帶帽、松緊、抽繩等束袖口、腳口、以及下擺口。水泥粉塵作業(yè)服的活動(dòng)性要求作業(yè)服能夠滿足人體作業(yè)的活動(dòng)要求，不能束縛其肢體活動(dòng)[11]。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上要減少手臂、襠部、臀部、下肢等作業(yè)過(guò)程中衣服的阻礙束縛，通過(guò)插肩袖、分割增加褶裥量的方法可以實(shí)現(xiàn)，針對(duì)水泥粉塵作業(yè)中上體活動(dòng)的需求，重點(diǎn)進(jìn)行袖子以及背部的功能結(jié)構(gòu)性設(shè)計(jì)。最后，從人體舒適性方面考慮，我們要增加服裝開(kāi)口，實(shí)現(xiàn)人體熱濕平衡。根據(jù)人體夏季出汗部位，我們重點(diǎn)需要在胸部、背部、腋下、腰部、襠部等設(shè)置合理的結(jié)構(gòu)開(kāi)口。

帽子：可脫卸三片帽；

領(lǐng)部：采用的立領(lǐng)和外門(mén)襟蓋住拉鏈的設(shè)計(jì)都能防止粉塵等通過(guò)拉鏈齒進(jìn)入衣服內(nèi)部；

分割：前胸和背部采用拉鏈分割，增加服裝開(kāi)口；

開(kāi)口：袖口、衣身下擺采用橡筋；

衣袖：插肩袖便于活動(dòng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明 ，采用插肩袖結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可使作業(yè)過(guò)程中服裝以及外界壓力均勻分布在人體背部， 增大上肢手臂的活動(dòng)圍[12-13]，有利于水泥粉塵裝車(chē)崗位作業(yè)需求；

襠部：分割設(shè)計(jì)，增加空間量；

膝蓋：前片膝蓋處設(shè)置褶裥起拱量增加下肢屈膝的活動(dòng)量，后片膝蓋處采用拉鏈分割，增加服裝開(kāi)口。

此設(shè)計(jì)通過(guò)常用服裝拉鏈的使用，有效增加服裝開(kāi)口散熱途徑。本款水泥粉塵防護(hù)服能夠有效增強(qiáng)高溫?zé)釢癍h(huán)境下，作業(yè)工人人體舒適性，避免中暑等熱射病發(fā)生。

（二）水泥粉塵防護(hù)服設(shè)計(jì)思路二

通過(guò)張向輝[7]《防護(hù)服裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)著裝舒適性的影響》的研究，我們可以發(fā)現(xiàn)Karlesson 等關(guān)于捕魚(yú)工人穿著工作服作業(yè) ， Ilmarinen 等針對(duì)冷凍加工車(chē)間的作業(yè)工人的作業(yè)工作服的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，均是以工人工作實(shí)際環(huán)境和工人作業(yè)活動(dòng)需求為出發(fā)點(diǎn)，進(jìn)行服裝結(jié)構(gòu)優(yōu)化改進(jìn)。考慮到水泥粉塵作業(yè)服防護(hù)性能和熱濕舒適性，根據(jù)水泥行業(yè)裝車(chē)崗位作業(yè)崗位工作作業(yè)過(guò)程特點(diǎn)，作業(yè)工人身體正面、手臂、雙手、膝蓋等大面積直接接觸水泥，為此設(shè)計(jì)專(zhuān)用圍裙式作業(yè)服，在原有防護(hù)的基礎(chǔ)上，增加作業(yè)工人前身接觸水泥粉塵的防護(hù)性，減少大面積直接接觸的水泥粉塵（見(jiàn)圖6）。

圖6 圍裙式水泥粉塵防護(hù)服設(shè)計(jì)圖

帽子：連帽，不可脫卸，避免粉塵通過(guò)衣服領(lǐng)口進(jìn)人人體；

衣袖：插肩袖便于活動(dòng)[12-13]；

前片：圍裙樣式；

后片：背部松緊分割半片結(jié)構(gòu)，腰部設(shè)置有搭袢腰帶，可以調(diào)節(jié)松量提高活動(dòng)舒適性；

手套：衣服直接帶有作業(yè)用手套，避免衣服袖口與手套接縫處的粉塵進(jìn)入。

此款圍裙式水泥粉塵防護(hù)服，可以為作業(yè)工人提供雙重防護(hù)，有效阻隔水泥粉塵接觸人體對(duì)人體造成損傷。

四、結(jié)語(yǔ)

高溫?zé)釢癍h(huán)境下，傳統(tǒng)水泥粉塵作業(yè)服裝防塵效果不佳、熱濕舒適性差，不能夠滿足水泥粉塵作業(yè)的現(xiàn)實(shí)需求。本文針對(duì)工人實(shí)際作業(yè)環(huán)境、崗位需求，從服裝防護(hù)性、活動(dòng)性以及熱濕舒適性方面全面進(jìn)行分析，對(duì)作業(yè)工人頭部、頸部、手臂、襠部、膝蓋等處進(jìn)行服裝結(jié)構(gòu)優(yōu)化，同時(shí)采用圍裙式設(shè)計(jì)提供雙重防護(hù)需求和穿著方式，為高溫?zé)釢癍h(huán)境下水泥粉塵作業(yè)提供足夠作業(yè)防護(hù)性、作業(yè)活動(dòng)量、作業(yè)穿著舒適度[14]。優(yōu)化設(shè)計(jì)后的水泥粉塵作業(yè)服在防護(hù)性、運(yùn)動(dòng)靈活性、高溫?zé)釢袷孢m性方面均有大幅度提升?？傊?，本文提出了適應(yīng)高溫?zé)釢癍h(huán)境下，水泥粉塵作業(yè)服的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)思路，為水泥粉塵作業(yè)服的設(shè)計(jì)研發(fā)提供一定的參考依據(jù)。