Переохлажденных в экстремальных ситуациях

⇐ ПредыдущаяСтр 8 из 9Следующая ⇒

Подведение тепла к организму человека в условиях холода должно быть обоснованным, с учетом оптимальной топографии. Выявлены закономерности, в соответствии с которыми теплообменники в костюме необходимо в первую очередь размещать на тех участках тела, через которые можно подвести наибольшее количество тепла и, следовательно, получить при их нагреве более выраженный рефлекторный эффект (например, на спине вдоль позвоночника, спереди – вдоль грудной клетки).

В настоящее проводятся работы по созданию новых перспективных технических средств обогрева людей, переохлажденных в экстремальных ситуациях. В качестве примера можно привести разработку активных средств обогрева [12].

К указанным способам можно отнести обогрев человека с помощью гибких электронагревателей, конвективно-воздушный и кондуктивный способы обогрева. В частности, предложены нагревательные элементы в текстильном полотне в виде мононити (отдельной проволоки) или в виде комплексной крученой нити (в которую также входит металлическая нагревательная нить).

Обогрев человека осуществляется техническими средствами за счет внутренних теплоносителей (электрического тока в нагревательном элементе и вентиляции подкостюмного пространства потоком теплого воздуха).

Предложены три варианта расположения теплоносителей в изделиях, использующих теплоизоляцию, состоящую из двух слоев (внутреннего – искусственного меха и наружного – упрочненной капроновой ткани).

В первом варианте между телом и изоляцией располагается воздушный вентилирующий зазор (рис.3.3.), во втором варианте – электронагреватель (рис.3.4.). В свою очередь, электронагреватель размещается между двумя теплозащитными и двумя изолирующими слоями – третий вариант (рис.3.5.).

Используемые обозначения:

■ на рисунке 3.3:

q₁ - тепловой поток, направленный от вентилируемого воздуха к телу человека, Вт;

q₂ - тепловой поток, направленный от вентилируемого воздуха в окружающую среду, Вт;

t₁ – температура кожных покровов человека, ^оС;

t₃ – температура внутреннего слоя теплоизоляции _, ^оС;

t₄ – температура наружного слоя теплоизоляции _, ^оС;

t₆ – температура окружающей среды, ^оС;

■ на рисунке 3.4:

q₁ – тепловой поток, направленный от нагревателя к телу человека;

q₂ – тепловой поток, направленный от нагревателя в окружающую среду

t₂ – температура нагревателя, ^оС;

t₁, t_3,t_4,t₆ – как на рисунке 3.3;

■ на рисунке 3.5:

q_1, q₂- как на рисунке 3.4;

q₃ – тепловой поток, направленный от вентилируемого воздуха к телу человека, Вт;

q₄ – тепловой поток, направленный от вентилируемого воздуха в окружающую среду, Вт;

t₅ – температура воздушного потока, ^оС;

t₁, t_2, t_3,t_4,t₆ – как на рисунке 3.3 и 3.4;

S₁= S₄ – толщина теплозащитных слоев нагревателя, м;

S₂ = S₃ – толщина изолирующих слоев нагревателя, м;

S₅ – толщина внутреннего слоя теплоизоляции, м;

S₆ – толщина наружного слоя теплоизоляции, м;

λ ₁=λ ₄ – коэффициенты теплопроводности теплозащитных слоев нагревателя, Вт/(м· ^оС);

λ ₂=λ ₃– коэффициенты теплопроводности теплозащитных слоев нагревателя, Вт/(м· ^оС);

λ ₅– коэффициент теплопроводности внутреннего слоя теплоизоляции, Вт/( м· ^оС);

λ ₆– коэффициент теплопроводности наружного слоя теплоизоляции, Вт/(м· ^оС);

При эксплуатации электрообогревающее устройство (например, жилет) должно плотно прилегать к телу человека. Теплоотдача от жилета к поверхности тела осуществляется проведением (кондукцией). Уравнение теплового баланса в этом случае будет иметь вид:

К₁₂(t₂ – t₁) = N + К₂₅(t₅ – t₁),

где К₁₂ – коэффициент теплопередачи от нагревателя к телу человека, Вт/м²;

К₂₅ – коэффициент теплопередачи от нагревателя к вентилируемому воздуху, Вт/м²;

N – мощность нагревателя, Вт; t₁ – температура кожных покровов человека, ^оС; t₂ – температура поверхности нагревателя, ^оС;

t₅ – температура подаваемого воздуха, усредненная по сечению канала, ^оС.

Рис.3.3. Изменение температуры воздушного потока в пакете материалов

с обогревом в первом варианте расположения теплоносителей

Рис.3.4. Изменение температуры воздушного потока в пакете материалов

с обогревом во втором варианте расположения теплоносителей

Рис.3.5. Изменение температуры воздушного потока в пакете материалов

с обогревом в третьем варианте расположения теплоносителей

4. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОДЕЖДЫ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ТЕПЛОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

4.1. Тепловое состояние человека в условиях затрудненного теплового обмена

Под тепловым состоянием следует понимать проявление функционального состояния организма, характеризующееся определенным уровнем системы терморегуляции, определяющей в ходе жизнедеятельности человека соотношение между теплосодержанием и теплообменом организма с внешней средой.

Изменение теплового соотношения между организмом и окружающей средой, которое не компенсируется терморегуляторными механизмами и нарушает тепловое равновесие, называют тепловым стрессом.

Выполнение физической работы в условиях повышенной температуры приводит к нарушению процесса теплоотдачи и перегреванию организма. Например, при температуре окружающей среды 33-35^оС отвод тепла становится крайне затрудненным, поскольку теплоотдача конвекцией, излучением и теплопроводностью определяется разностью температур тела и окружающей среды (воздуха и окружающих поверхностей, включая и внутреннюю поверхность одежды).

Проблема воздействия на организм высоких температур нуждается в дальнейших теоретических и экспериментальных исследованиях. Среди этих исследований важное значение имеет изучение вопросов теплового состояния и теплорегуляции в условиях затрудненного с внешней средой теплообмена, в частности, при пребывании в средствах индивидуальной защиты (СИЗ). СИЗ являются своеобразным барьером между человеком и внешней средой, ограждающим его от агрессивных и токсических веществ, теплового воздействия, изменения барометрического давления и т.д.

Однако использование этого барьера имеет не только положительное значение. Барьер затрудняет или исключает возможность внешних неблагоприятных воздействий и в то же время затрудняет или исключает возможность удаления во внешнюю среду продуктов жизнедеятельности организма, в первую очередь метаболического тепла.

Кинетика накопления тепла в организме человека, прирост температуры тела при нахождении в условиях тепловой изоляции в состоянии покоя или при выполнении физической работы состоит в следующем:

- с начала тепловой изоляции в организме увеличивается количество тепла, в дальнейшем нарастая почти линейно. Характер температурных показателей «ядра» и «оболочки» вначале неодинаков, а затем как ректальная, так и кожная температуры нарастают почти параллельно;

- теплопродукция при выполнении стандартной физической работы в условиях тепловой изоляции возрастает в среднем с 270-300 до 400 Вт.

Механизм терморегуляции, увеличивая теплоотдачу в результате рефлекторного расширения периферических сосудов, и соответственно усиливая кровоснабжение кожи, создает условия, при которых повышается теплоотдача за счет усиления конвекции и излучения. Одновременно увеличивается потоотделение, являющееся в этих условиях основным источником теплоотдачи за счет энергии, расходуемой на испарение пота с поверхности кожи.

Усиленное потоотделение может вызвать охлаждение тела, что сопряжено с большой нагрузкой на организм. Следовательно, при конструировании, например, изолирующих костюмов, обязательно должны быть предусмотрены условия выведения тепла из организма, обеспечивающие оптимальные соотношения путем теплоотдачи и мероприятия по предотвращению или уменьшению притока тепла извне.

В настоящее время большинство исследователей считает, что для наиболее достоверной диагностики теплового состояния человека можно использовать совокупность следующих показателей:

- температуру тела,

- средневзвешенную температуру кожи,

- величину теплосодержания,

- скорость теплонакопления,

- частоту сердечных сокращений.

Влияние температуры на работоспособность человека еще полностью не изучено. Однако доказано, что определенные экстремальные уровни температуры снижают работоспособность. Выполнение умеренно сложных операций, например таких, которые связаны с координацией движений рук или со зрительным вниманием, но не требуют физических усилий, возможно при довольно высоких температурах, вплоть до 30^оС. Но при возрастании сложности задания, особенно при необходимости физического или умственного напряжения, допустимый максимум температуры снижается.

Можно привести следующие данные:

50^оС – терпимо в течение одного часа; намного превышает уровень температуры, благоприятной для умственной и физической деятельности;

30^оС - умственная деятельность ухудшается, замедляется реакция, появляются ошибки;

25^оС – начинается физическое утомление;

18^оС – оптимальные температурные условия;

11^оС – минимально допустимый уровень температуры, начинается окоченение органов тела;

18–25^оС – наиболее благоприятный интервал температур в летнее время;

17–22^оС - наиболее благоприятный интервал температур в зимнее время.

Нормальная влажность воздуха для большинства людей лежит в пределах от 30 до 70 %.

Перегревание человека сопровождается функциональным напряжением сердечно-сосудистой, дыхательной и нервной систем, нарушением моторно-секреторной функции желудочно-кишечного тракта. Перегревание человека может привести к резкому снижению физической и умственной работоспособности.

При продолжительном воздействии высоких температур отдача тепла затруднена, происходит значительное накопление тепла в организме, т.е. увеличение теплосодержания, которое приводит к явлениям теплового перегрева ( гипертермии ). При этом наступает тепловое истощение, характеризующееся мышечной слабостью, утомлением, могут возникнуть болевые судороги ряда мышц в связи с дефицитом соли и недостатком воды.

При наличии ветра больших скоростей увеличивается запыленность воздуха, что способствует загрязнению поверхности тела, снижается потоотделение (вследствие закупорки потовых желез). Нарушается работа сальных желез, кожа становится сухой, менее теплопроводной. Это обусловливает дополнительную нагрузку на аппарат терморегуляции.

Небольшая подвижность воздуха ( V=0, 5-1 м/с) способствует удалению тепла путем испарения пота. При V=0 слой воздуха, непосредственно соприкасающийся с телом, быстро насыщается влагой и препятствует дальнейшему интенсивному испарению пота. Выделение вместе с потом хлоридов может привести к появлению функционального расстройства нервной системы.

При дальнейшем интенсивном росте температуры тела наступает тепловой удар, он характеризуется внезапной потерей сознания, которому предшествует головокружение, тошнота, рвота. Женщины менее устойчивы к тепловым нагрузкам, чем мужчины. У женщин меньше потоотделение, что обусловливает меньшую теплоотдачу.

При различной температуре кожи человек испытывает различные теплоощущения (табл.4.1).

Таблица 4.1.

Теплоощущения и средняя температура поверхности кожи человека

Теплоощущения	Средняя температура поверхности кожи, ^оС

Очень жарко
Неприятно жарко
Жарковато
Нормально
Чуть прохладно
Холодновато
Неприятно холодно
Очень холодно

Пределом переносимости тепловой нагрузки человеком исследователи считают величину, равную количеству тепла, при котором появляются симптомы теплового перегрева, отнесенные к единице поверхности тела или к одному килограмму массы тела.

При повышении температуры тела до 38, 6-39, 0^оС появляются рассеянность, беспокойство, спутанность сознания. В состоянии относительного покоя частота сердечных сокращений при этом достигает 130, а при физической работе – 180 ударов в минуту [27].

Исследования показали, что предельно допустимым значением ректальной температуры является 38, 6-38, 9^оС.

Для оценки нагревающего микроклимата в помещении (вне зависимости от периодов года), а также на открытой территории в теплый период года используется интегральный показатель – тепловая нагрузка среды (ТНС-индекс).

Тепловое облучение тела человека (< 25 % его поверхности), превышающее 1000 Вт/м², характеризует условия труда как вредные и опасные, даже если ТНС-индекс имеет допустимые параметры.

При облучении большей поверхности тела необходимо производить соответствующий пересчет с учетом доли (в %) каждого участка тела: голова и шея – 9 %, грудь и живот – 16 %, спина – 18 %, ноги – 39 %, руки – 18 %.

При облучении тела человека свыше 100 Вт/м² необходимо использовать средства индивидуальной защиты (в т.ч. лица и глаз).

Таким образом, сохранение человеком высокой работоспособности и удовлетворительного самочувствия при продолжительном пребывании в индивидуальном снаряжении связано с необходимостью обеспечения постоянной нормализации температурного гомеостаза организма.

Наиболее экономична отдача тепла путем излучения, конвекции и теплопроводности. Охлаждение тела в результате интенсивного потоотделения сопряжено с большой нагрузкой на организм. Следовательно, в каждом конкретном случае необходимо изучать соотношение путей теплоотдачи от организма в окружающую среду, чтобы правильно подбирать условия, которые обеспечили бы сохранение теплового баланса.

4.2. Требования к спецодежде для защиты от повышенных температур. Примеры конструкций

Защита от нагрева и огня является наиболее часто востребуемой функцией специальной одежды. Одежда, защищающая от термических нагрузок, необходима во многих отраслях промышленности, общественных предприятиях и в армии. Среди многообразных видов защитной одежды термозащитное снаряжение занимает третье место.

Условия эксплуатации спецодежды для защиты от повышенных температур определяются факторами производственной среды.

Во избежание чрезмерного (опасного) общего перегревания и локального повреждения (ожог) должна быть регламентирована продолжительность периодов непрерывного инфракрасного облучения человека и пауз между ними. Это предполагает применение спецодежды согласно ГОСТ ССБТ 12.4.176 «Одежда специальная для защиты от теплового излучения», ГОСТ ССБТ 12.4.045 «Костюмы мужские для защиты от повышенных температур» и использование средств коллективной защиты от инфракрасных излучений согласно ГОСТ ССБТ 12.3.123 «Средства коллективной защиты от инфракрасных излучений» (СИЗ предохраняет от острого локального поражения и лишь частично от общего перегревания).

Рекомендуется принимать на работу в нагревающей среде лиц не моложе 25 лет и не старше 40.

Проводятся работы по совершенствованию спецодежды с учетом конкретных условий труда рабочих различных «горячих» профессий. Поставленные задачи по защите человека от повышенных температур решаются путем создания материалов и конструкций, испытания новых материалов, а также разработки оптимальных конструкций.

Основными и самыми опасными факторами, отрицательно влияющими на условия труда рабочих в горячих цехах, является инфракрасное излучение, выделяемое в процессе плавки, искры и брызги расплавленного металла и выбросы горячего газа и пламени.

Низкая защитная эффективность спецодежды может привести к ожогам, снижению работоспособности, ухудшению здоровья человека, а инфракрасное излучение в избытке – к катаракте, иммунодепрессии. Поэтому главной задачей проектировщиков спецодежды является улучшение защитных свойств новых моделей одежды.

Одним из существенных недостатков применяемой в настоящее время спецодежды является низкая стойкость ниточных соединений к воздействию повышенных температур. Использование огнестойких арамидных ниток значительно увеличивает стойкость ниточных соединений и срок эксплуатации данного вида спецодежды [13-15].

В соответствии с требованиями стандартов системы безопасности труда, спецодежда для защиты от теплового излучения должна обладать тепловыми свойствами, исключающими возможность нагрева ее внутренней поверхности на любом участке до температуры 40^оС при непрерывной эксплуатации более 10 минут. Спецодежда должна обеспечивать показатели теплового состояния человека, не превышающие уровней, приведенных в стандартах (в зависимости от энергозатрат человека) [34].

Тепловое состояние человека оценивается следующими показателями:

- температурой «ядра» тела (ректальной), ^оС, измеряемой in rectum на глубине 10-15мм,

- средней температурой поверхности кожи, ^оС, измеряемой в 11 областях поверхности тела,

- влагопотерями, г/ч, определяемыми взвешиванием раздетого человека до и после окончания исследований,

- теплоощущуениями в баллах (1 – комфортно, 2 – слегка тепло, 3 – тепло, 4 – жарко, 5 – очень жарко),

- частотой сердечных сокращений в мин.

Специальную одежду для защиты от воздействия высоких температур (200^оС и выше) можно разделить на две группы:

1. Спецодежда, основанная на пассивных методах защиты тела человека от повышенных температур, проектирование которой основано на подборе пакетов одежды с теплозащитными свойствами. Однако такая одежда предназначается для эксплуатации в течение пяти-шести минут вследствие метаболизма тепла и выделения углекислого газа в подкостюмное пространство.

Такая одежда не обеспечивает комфорт носки, поскольку большинство видов защитной одежды носится ежедневно в течение 8 часов, а она превращается по сути дела в скафандр, толщина пакета которого 6-8 см. Человек в данной одежде не может работать, т.к. в ней возможно совершать максимум одну-две операции. Для указанной одежды применяют термостойкие материалы.

2. Спецодежда, основанная на активных методах защиты тела человека от повышенных температур (системы с принудительным искусственным охлаждением). При создании такой одежды в подкостюмное пространство вводят устройства, обеспечивающие съем тепла путем конвективного или кондуктивного теплообмена.

К недостаткам кондуктивных систем относят возможность получения травм (ожогов вследствие сильного разогревания воды).

Существуют системы с локальным охлаждением с помощью хладагентов (например, использующие охлаждающие панели в специальных карманах). При этом увеличивается теплоотдача с отдельных участков тела, уменьшается скорость накопления тепла в организме человека. Основным недостатком данных систем является утяжеление одежды. Предложены также комбинированные системы.

Тенденции развития защитной от нагрева и огня одежды заключаются в следующем:

- повышенное применение высококачественных огнестойких температуроустойчивых волокон и оптимизированных смесей волокон;

- дальнейшее развитие огнезащитной отделки текстильных материалов;

- применение новых материалов;

- создание многослойных конструкций одежды со специальными промежуточными деталями;

- разработка многофункциональных конструкций одежды с комбинированными защитными функциями;

- улучшение комфорта носки без ухудшения защитного действия благодаря легким, эффективным термоизолирующим материалам;

- разработка новых стандартов и соответствующих требований к защитной одежде.

Анализ общих тенденций рынка специальной одежды и разработок в этой области показал, что прежде всего нужно ориентироваться на выполнение многофункциональных требований. Например, наряду с повышенным термоизолирующим действием требуется герметичность по отношению к воде и химикатам, контактная защита от электричества и/или надежное антистатическое действие против образования искры зажигания во взрывоопасных зонах.

К новым разработкам в области создания спецодежды с комплексными теплозащитными функциями можно отнести следующие:

- создание защитной одежды против сильного электромагнитного облучения, например, вблизи мощных антенн с опасностью пробоя дуги;

- разработка экранирующей высокоэффективной защитной одежды для работы с деталями, находящимися под напряжением до 8700 киловольт;

- создание защитной одежды для электромонтеров, работающих на энергообеспечивающих установках, находящихся под напряжением, у которых возможно возникновение экстремально сильного пламени от дуги.

При создании термозащитной одежды требуются новые технические решения, способные разрешить основное противоречие между высоким уровнем защиты и удобством, хорошими эксплуатационными свойствами. Например, существующая сегодня спецодежда для пожарных обеспечивает хорошую защиту от экстремального воздействия пламени, но при этом остается толстой и тяжелой.

Статистические данные свидетельствуют, что большинство тяжелых несчастных случаев у пожарных связано с сосудистой системой, т.к. вследствие чрезвычайно высокого напряжения не в полной мере реализуются нормальные физические ощущения и рефлексы.

Поэтому компактность и небольшой вес термозащитной одежды нужно обеспечить как за счет новых термозащитных материалов, так и новых ее конструкций. В этом плане предложено оснастить защитную одежду различными сенсорами с получением активных элементов с сигнальной системой.

Современное состояние технологии электронной промышленности позволяет дополнять текстильные материалы миниатюрными сенсорами с коммутационными системами и элементами жизнеобеспечения.

4.3. Одежда с вентиляцией

При создании комфортной одежды для труда и отдыха необходимо обеспечивать управляемый воздухообмен поверхности тела человека с окружающей средой. Известно, что на интенсивность этого процесса влияет воздухопроницаемость тканей, а также конструктивные особенности одежды, способствующие или препятствующие воздухообмену в системе «человек – одежда – окружающая среда».

В процессе эксплуатации одежды:

1) воздух, нагреваемый телом, расширяется, создавая повышенное давление в пододежном пространстве; он поднимается вверх и стремится под давлением проникнуть в окружающее пространство (технологическую среду) через любую неплотность в одежде. При этом избыточное давление в пододежном пространстве достигает 20 Ра, а скорость воздуха при выходе возле шеи составляет 0, 4-0, 5 м/сек;

2) воздух охлаждается на поверхности внешней одежды; это вызывает циркуляцию воздуха внутри пододежного пространства;

3) при движениях человека постоянно изменяется объем пододежного пространства, и одежда функционирует как кузнечные меха; В окружающее пространство выбрасывается грязный воздух;

4) из-за разности температур в окружающем и в пододежном пространствах на нижней стороне одежды конденсируется влага; это еще больше снижает воздухопроницаемость текстильных материалов.

Одежда с вентиляцией должна проектироваться так, чтобы обеспечивалось равномерное распределение воздуха по всей поверхности тела, чтобы позволить поту равномерно испаряться со всей поверхности. Вентилируемый воздух должен быть сухим (парциальное давление водяного пара от 5 до 7 мм рт. Ст.), его температура должна поддерживаться в пределах 17-28^оС.

Для улучшения вентиляционных свойств конструкции проектируют специальные конструктивные элементы для вентиляции пододежного пространства. Как показали исследования, вентиляционные отверстия могут быть:

- щелевидные с застежкой-«молнией» (в рельефных швах переда, спинки, передних швах рукавов, на передних и задних частях брюк);

- щелевидные в виде пропусков (в настрочных и рельефных швах переда и спинки, передних швах рукавов, шаговых швах брюк);

- ромбовидные отверстия (в нижней части проймы и вверху шаговых швов брюк);

- ластовицы специальной конструкции, терморегулирующие по принципу мехов (в нижней части проймы);

- отверстия по нижнему краю кокеток (на переде и спинке, задних частях брюк под коленом).

Щелевидные элементы с застежкой-«молнией» являются наиболее эффективными, по сравнению с отверстиями в виде пропусков в настрочных швах. По сравнению с брюками на притачном поясе лучшая вентиляция в области талии обеспечивается в брюках на бретелях с увеличенной прибавкой на свободное облегание к обхвату талии. Больший воздушный зазор создает кокетка с вентиляционным отверстием, расположенная так, чтобы она опиралась на выступающие точки груди и лопаток.

При выполнении работником движений более теплый и влажный воздух из пододежного пространства вытесняется воздухом внешней среды. Внешний воздух подсасывается в пододежное пространство спецодежды через входные отверстия, а пододежный воздух вытесняется во внешнюю среду через выходные отверстия.

Общепринятые количественные критерии вентиляции воздуха под одеждой до сих пор не разработаны, в то время как современная одежда по гигиеническим критериям во многих случаях оказывается неэффективной.

В литературе [42] предложены уравнения теплового и влажностного баланса, позволяющие формально рассчитать суммарную площадь любых вентиляционных элементов и открытых отверстий в одежде. Данные уравнения предложены в качестве основы для разработки методики аналитического расчета размеров вентиляционных элементов в спецодежде на этапе проектирования.

Улучшению пододежной вентиляции способствует увеличение прибавок на свободное облегание, а также создание управляемых во времени и пространстве геометрических параметров воздушной прослойки.

Использование вентиляционных элементов в сочетании с воздушными прослойками позволяет значительно интенсифицировать теплообмен в системе «человек – одежда – окружающая среда».

По данным разных авторов [16, 29], человек в обычной одежде выделяет от 10 до 100 млн. частиц, в т. ч. примерно 0, 5-1, 5 млн. микроорганизмов. Эти частицы имеют разные размер и характер:

- частицы, переносимые воздухом, размером от десятых микрон до нескольких миллиметров;

- влажно-жировые частицы размером от нескольких микрон до нескольких десятков микрон;

- частицы, несущие бактерии – от нескольких микрон до 10-20 микрон.

Количество частиц зависит от индивидуальных особенностей и здоровья человека, его пола, характера физических нагрузок, времени суток.

Современная практика выбора текстильных материалов и конструкции одежды для чистых помещений (ЧП) предусматривает максимальную закрытость пододежного пространства.

Главной функцией одежды для ЧП является защита технологической среды и производимого продукта от загрязнений, которые продуцирует человек. Загрязнения должны остаться внутри одежды, в пододежном пространстве и на внутренней поверхности одежды.

Для гармонизации барьерных и физиолого-гигиенических свойств такой одежды предложено включать в конструкции одежды вентиляционные фильтрующие устройства и использовать многослойные системы одежды и системы одевания. Требования к конструкции такой одежды очень специфичны. Дизайн одежды должен обеспечить максимальную замкнутость пододежного пространства, предотвратить массообмен с наружным воздухом. Естественные зазоры в одежде у шеи и особенно кистей рук, а также в области застежек должны быть эффективно уплотнены.

Под комфортностью одежды в данном случае следует понимать достаточный отвод от тела человека влаги (пота), тепла, углекислого газа, обеспечение конвекции воздуха в пододежном пространстве, обеспечение вентиляционного процесса.

4.4. Требования к летней одежде

При эксплуатации одежды в условиях повышенной температуры и солнечной радиации основной задачей является уменьшение потока радиации на поверхность тела человека. Это может быть достигнуто:

- применением материалов с низкой теплопроводностью;

- использованием материалов, максимально отражающих солнечные лучи (например, металлизированных), но имеющих необходимую воздухопроницаемость;

- подбором цвета материалов (белый цвет больше отражает поток лучистой энергии, чем окрашенный материал).

Для поддержания теплового баланса организма человека в условиях нагревающей среды необходимо испарение влаги с поверхности тела и верхних дыхательных путей. Поэтому при проектировании одежды с целью повышения испарения выделившегося пота стремятся к тому, чтобы одежда не прилегала плотно к телу человека.

С этой целью обеспечивают образование воздушного слоя вокруг тела, способствующего испарению влаги непосредственно с кожи. Образующийся слой водяного пара между кожей и одеждой уменьшает воздействие солнечной радиации. Выполнить это требование можно с помощью выбора необходимой прибавки на свободное облегание.

Пододежное пространство должно вентилироваться за счет материалов (В≥ 330-370 дм³/(м²٠ с) и конструкции. Материалы одежды должны быть гигроскопичны (W≥ 7%), легко впитывать и отдавать влагу в окружающую среду, быть влагоемкими, легко впитывать пот препятствовать его стеканию, т.е. увеличивать эффективность влагопотерь.

Для работающих в жарком сухом климате рекомендуется двухслойная одежда (белье + верхняя одежда), это уменьшает нагревающее действие внешней среды и загрязнение верхней одежды выделившимся потом.

Таким образом, для защиты человека от теплового воздействия необходимо:

- разработать материалы, уменьшающие внешнюю тепловую нагрузку;

- создать рациональные конструкции одежды, обеспечивающие во-первых, съем тепла с поверхности тела и, во-вторых, уменьшающие приток тепла извне путем использования рациональной конструкции пакета материалов, а также обоснованного расположения различного рода защитных накладок;

- применять при проектировании спецодежды системы принудительного искусственного охлаждения.

5. ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ

К БЫТОВОЙ ОДЕЖДЕ

Современная одежда является многослойной, состоящей из пакета материалов, каждый слой которого осуществляет последовательную фильтрацию воздуха. Поскольку одежду можно рассматривать как систему, обеспечивающую комфортность, возможно представление варианта данной системы в виде трех компонентов:

- нижнее белье;

- промежуточная одежда;

- верхняя одежда.

Белье покрывает примерно 80% поверхности тела человека, оказывает непосредственное влияние на температуру и деятельность кожного покрова. За день с поверхности кожи человека выделяется до 40 г кожного сала и 0, 5 – 1 л пота. В жаркое время года выделение пота увеличивается до 5 – 6 л в сутки.

Основная функция белья – поглощать и отводить от тела влагу (пот) и тепло, а также поглощать и задерживать жировые и микробные выделения.

Поскольку большую часть загрязнений составляют влажно-жировые частицы, особое значение имеет выбор текстильных материалов для белья. При загрязнении тканей их воздухопроницаемость падает почти на 20%, масса увеличивается на 12%, толщина – на 28%, повышается теплопроводность.

Из современных материалов наиболее подходящими являются двухслойные трикотажные материалы, так называемый интегрированный трикотаж. В них один слой состоит из гидрофобных ультратонких синтетических нитей. Этот слой прилегает к телу, поглощает и транспортирует влагу ко второму слою. Второй слой образован гидрофильными волокнами. Из этого слоя происходит испарение влаги. Тело человека остается сухим. Конструкция белья должна обеспечивать хороший контакт трикотажа с телом. При этом конструкция текстильного материала должна обеспечивать переменный контакт с телом (на 30 – 50% его поверхности).

История нижнего белья и купальных костюмов основывается на «тройственном» союзе – моды, санитарии и гигиены, причем вначале тон задавала мода, а соображения целесообразности и здоровья для европейцев оставались на втором месте. Нижнее белье – специальная нательная рубаха – впервые появилось в Росси в Х веке.

Бюстгальтер, первоначально в форме корсета, появился в XIV веке в Испании. Он мало чем походил на современное корсетное изделие и скорее напоминал железную клетку. Корсет сдавливал циркуляцию крови в организме женщины и являлся причиной ранней чахотки – девочек с 9 лет заставляли облачаться в него.

Женщина XIX века носила до 20 предметов белья: нижняя юбка, панталоны, корсет, корсетный лиф, нижняя юбка кружевная, нижняя юбка из тафты, нижняя юбка для шуршания. В начале ХХ века бюстгальтер был отделен от корсета и запатентован в 1914 г.

Благодаря лайкре бюстгальтер стал мягким и в то же время скрывающим мелкие недостатки фигуры. В настоящее время на рынке большой ассортимент моделей и конструкций данного предмета белья. Однако не все изделия отвечают главным гигиеническим требованиям – форма чашечек обязательно должна быть такой, чтобы прикрывать сосковые точки фигуры, причем на их уровне не должно быть швов.

Прочную поддержку бюсту должны обеспечивать удобные бретели и боковая часть стана. Более глубокие чашечки способствуют уменьшению давления на мышцы грудной клетки.

Нижнее белье используется также и в лечебных целях. Например, бюстгальтер, чашечки которого дублированы фитопакетом, в состав которого входят целебные травы (до 22 компонентов). Выделяемые компонентами эфирные соединения очень активны и легко проникают через тонкую кожу груди в капиллярно-лимфатическую систему молочных желез.

Помимо бюстгальтеров на основе трав спроектированы пояса различного назначения.

Разработаны изделия, в материалы для изготовления которые внедрены биотехнические препараты, (бюстгальтер, пояс, пижамные брюки, постельное белье). Эти современные материалы, получают из разнообразного природного биосырья, используемого в фармакологии, измельченного с помощью высоких технологий на супермелкие частицы. Такие материалы излучают биоволны, обладающие мощным положительны воздействием на человеческий организм и не имеющие побочных эффектов. Они оказывают оздоравливающее воздействие на различные органы людей с различными заболеваниями.

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 5 6 789 Следующая ⇒