Метод теплового расчета одежды, предложенный

ЦНИШПом

Исходными данными для теплового расчета одежды по данному методу являются следующие [40]:

V_В – наиболее вероятная скорость ветра;

t_В - средняя температура воздуха, при которой предполагается эксплуатация одежды;

M – средняя величина энергозатрат рабочего;

τ – время, в течение которого рабочий непрерывно должен находиться на холоде;

t_С.В.К – средневзвешенная температура кожи человека;

q_С.В.Т - средневзвешенный тепловой поток с поверхности тела человека;

S – площадь тела человека.

При расчете теплового сопротивления одежды следует исходить:

1) из того, что одежда обеспечивает тепловое равновесие организма с окружающей средой (главным образом при выполнении интенсивной физической работы); в этом случае человек оценивает свои теплоощущения как «комфорт»;

2) либо из предпосылки, что теплоотдача несколько превышает теплообразование, т.е. человек несколько охлаждается (преимущественно при нахождении в состоянии относительного покоя при выполнении легкой физической работы). В этом случае рекомендуется вести расчет теплового сопротивления одежды исходя из того, что к концу пребывания на рабочем месте человек оценивает свои теплоощущения как «прохладно».

Показатели, необходимые для расчета теплового сопротивления одежды определяют следующим образом:

1) сведения о температуре и скорости движения воздуха запрашивают у соответствующих метеостанций, либо используют справочные табличные данные;

2) энергозатраты человека определяют экспериментально либо по справочным данным;

3) средневзвешенную температуру кожи человека вычисляют по формулам:

t_С.В.К = 36, 07 – 0, 0354· М / S, [^оС ] - для состояния теплового комфорта,

t_С.В.К = 34, 7 – 0, 044· М / S, [^оС ] - для состояния «прохладно»,

 

где М – энергозатраты, Вт;

S – площадь поверхности тела человека, м², определяется по графику в зависимости от роста и массы тела.

 

4) для определения средневзвешенного теплового потока используют формулу

, [Вт/м²],

 

где Д – дефицит тепла в организме, Дж; для теплоощущений «комфорт» Д ≤ 122 • 10³ Дж (29 ккал), «прохладно» - Д = 209 • 10³ Дж ± 84 • 10³ Дж (50 ккал±20ккал);

Q_ДЫХ – теплопотери на нагрев вдыхаемого воздуха, Вт;

τ - время пребывания на холоде, с.

 

5) Потери тепла на нагрев вдыхаемого воздуха Q_ДЫХ определяют по табличным данным.

6) Суммарное тепловое сопротивление одежды рассчитывают следующим образом

, [^оС • м² ]

При наличии ветра учитывают поправку на действие ветра:

 

С = (0, 07В + 2, 0) • V + 5, [%]

 

где С – снижение теплового сопротивления одежды, %;

V – скорость ветра, м/с.

В – воздухопроницаемость пакета материалов одежды, дм³/м²•с, в зависимости от скорости ветра для основного материала рекомендуются следующие значения воздухопроницаемости: при V< 2м/с В = 7 – 60 дм³/м²•с; V = 2- 4 м/с В = 7 – 20 дм³/м²•с; V> 4 м/с В = 7 – 10 дм³/м²•с.

В соответствии с рассчитанным суммарным тепловым сопротивлением одежды определяют среднюю толщину пакета одежды ( δ _СР ). Для этого используют зависимость суммарного теплового сопротивления одежды, представленную в табличной или графической форме.

Помимо средней толщины пакета одежды необходимо еще знать толщину различных участков одежды, предусмотреть тепловую защиту всех областей тела. Неодинаковый эффект утепления различных областей тела человека обусловлен:

- различием радиусов кривизны областей тела;

- неодинаковой степенью прилегания одежды на различных участках тела;

- особенностями реакций терморегуляции организма.

Толщину пакета одежды по участкам тела (туловище, плечо и предплечье, бедро, голень) определяют в соответствии с коэффициентом распределения толщины пакета материалов одежды (показателем эффективности утепления):

 

δ _УЧ = ПЭУ ^. δ _СР

 

Показатель эффективности утепления (ПЭУ) – это отношение суммарного теплового сопротивления одежды, определенного на данном участке, к средневзвешенной величине теплового сопротивления одежды. ПЭУ определяют в зависимости от средней толщины пакета одежды (табл.3.1).

Таблица 3.1.

Показатели эффективности утепления

Области тела человека	Средняя толщина пакета одежды, δ СР
6 – 12	13 – 14	25 – 36
Голова	0, 50	0, 49	0, 39
Туловище	1, 26	1, 30	1, 45
Плечо+предплечье	1, 13	1, 24	1, 23
Кисть	0, 74	0, 66	0, 55
Бедро	1, 13	1, 08	1, 07
Голень	0, 90	0, 81	0, 86
Стопа	0, 83	0, 77	0, 52

 

Теплоизоляционный материал должен располагаться в соответствии со значениями ПЭУ. Определяют количество предметов нижележащих слоев одежды (в соответствии с видом участка) [10].

В качестве примера в таблице 3.2 приведены нормативные значения суммарного теплового сопротивления одежды утепленного костюма, состоящего из куртки и брюк [31, 32].

 

 

Таблица 3.2.

Суммарное тепловое сопротивление пакета материалов утепленного костюма в условиях естественной конвенции

Климатический пояс	Суммарное тепловое сопротивление пакета материалов утепленного костюма, оС м2/Вт, не менее
куртка	брюки
Особый	0, 77	0, 69
IV	0, 83	0, 80
III	0, 64	0, 57
I - II	0, 51	0, 50

 

⇐ Предыдущая123456789Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. Из одежды, сумки или другой ручной клади, находившихся при потерпевшем
2. Лекция 32. Защита аварийно-спасательного оборудования от теплового излучения
3. Общая методика теплового расчета электрических сетей
4. Объемные и наружные пожары. Понятие об удельной пожарной нагрузке в помещении и интенсивности теплового излучения на открытой территории. Категорирование наружных установок по пожарной опасности.
5. Особенности теплового анализа проекта
6. ОСОБЕННОСТИ ТЕПЛОВОГО ОБМЕНА ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА С ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДОЙ
7. Расчет плотности теплового потока внутри материала