УТВЕРЖДАЮ
Заместитель Главного государственного
санитарного врача Российской Федерации,
Руководитель департамента госсанэпиднадзора
Минздрава России
С.Иванов
25 октября 2001 года N 11-0/279-09

     

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
по расчету теплоизоляции комплекта индивидуальных
средств защиты работающих от охлаждения
и времени допустимого пребывания на холоде

1. Введение

Известно, что физиологические реакции человека в ответ на воздействие холода* могут лишь в некоторой степени уменьшить обусловленные им теплопотери (1). Основная же роль в защите от охлаждения принадлежит так называемой "поведенческой" терморегуляции, направленной, в частности, на выбор одежды, обладающей теплоизоляцией, соответствующей условиям ее эксплуатации. Последняя включает не только комплекс метеофакторов, но также уровень физической активности и продолжительность пребывания на холоде, что отражено в Санитарных правилах "Гигиенические требования к средствам индивидуальной защиты", раздел 6.

________________

* Холод (холодная среда, пониженная температура) - комбинация физических факторов (температура, влажность, скорость ветра), обусловливающих охлаждение человека.

Теплоизоляция комплекта СИЗ (далее - комплекта) определяется конструкцией его составляющих (например, куртка и брюки, комбинезон, пальто и др.), теплофизическими свойствами материалов, скоростью ветра и интенсивностью движения человека, обусловливающих увеличение его теплопотерь. Под теплоизоляцией комплекта понимается полное сопротивление переносу тепла от поверхности тела человека во внешнюю среду, включая материалы одежды, воздушные прослойки между ними и пограничный слой воздуха, прилегающий к наружной поверхности одежды, представляющее собой отношение разности средневзвешенной температуры кожи и температуры окружающей среды к средневзвешенной величине плотности "сухого" теплового потока с поверхности тела (2). "Сухой" тепловой поток - это тепловой поток, состоящий из одного или более компонентов: кондуктивного конвективного радиационного (2).

Величины представляют собой соответственно среднюю температуру кожи и "сухого" теплового потока, рассчитанные в соответствии с их значениями на отдельных участках и их площадью по отношению ко всей поверхности тела.

2. Расчет теплоизоляции комплекта СИЗ

Теплоизоляция комплекта СИЗ рассчитывается по формуле (2):

Указанное означает, что для расчета величины теплоизоляции необходимы сведения о должных величинах , а также температуре окружающей среды , при которой предполагается эксплуатировать одежду.

Имеющиеся в настоящее время данные (3) позволяют ориентироваться в выборе величин для расчета необходимой величины в зависимости от уровня энерготрат человека и его теплоощущений (табл.1).

Таблица 1

     
Уравнения для определения в целях расчета необходимой
теплоизоляции комплекта СИЗ

Величина вычисляется в соответствии с уравнением теплового баланса:

где: W - эффективная мощность механической работы, ;

- теплопотери конвекцией при дыхании, ;

- теплопотери испарением влаги при дыхании, ;

- потери тепла испарением влаги с поверхности тела, ;

- изменение теплосодержания в организме, .

Изменение теплосодержания в организме представляет собой разность между величиной и суммой теплопотерь организма.

Величина может быть определена по формуле 6(4):

где - температура выдыхаемого воздуха, °С, вычисляемая по формуле 7(4):

Величина вычисляется по формуле 8(4):

где - давление насыщенного водяного пара при температуре выдыхаемого воздуха кПа;

- давление водяного пара в атмосфере, кПа.

Теплопотери испарением влаги с поверхности тела, могут быть определены по формуле 9:

где w - доля увлажненного участка тела, участвующего в теплообмене испарением, безразмерная величина.

Величина w в условиях некоторого охлаждения принимается равной 0,06; в условиях теплового комфорта может быть определена как равная

- давление насыщенного водяного пара при температуре кожи, кПа. Оно может быть определено либо по психометрическим таблицам, либо по формуле 10(4):

- суммарное сопротивление одежды испарению влаги, которое может быть определено из выражения:

где - сопротивление испарению влаги слоя воздуха, прилегающего к поверхности одежды;

- сопротивление испарению влаги пакета материалов одежды и воздушных прослоек между ними.

Величина с некоторым приближением может быть определена из формулы 11:

В том случае, когда для изготовления одежды используются паропроницаемые материалы, то расчет потерь тепла испарением с поверхности тела человека может быть осуществлен по формуле 12:

где S - площадь поверхности тела обнаженного человека, .

Пример расчета средней величины необходимого
для определения должной теплоизоляции
комплекта СИЗ

Следует определить должную величину применительно к человеку, выполняющему физическую работу с энерготратами 130 при температуре воздуха -10°С, при условии сохранения теплового баланса

Для этой цели выполняются следующие этапы расчета:

- по формуле 7 определяется температура выдыхаемого воздуха:

- по формуле 6 рассчитываются потери тепла дыханием за счет конвекции: