- •Лекций ___15___ часов Практических __15___ часов
- •1 Вопрос: Задача курса
- •2 Вопрос: Терморегуляция
- •1 Вопрос. Тепловой баланс человека
- •2 Вопрос. Потеря тепла радиацией и конвекцией
- •2 Вопрос. Температура тела и кожи
- •3 Вопрос. Реакция сердечно-сосудистой системы на термическое воздействие внешней среды.
- •3 Вопрос. Содержание углекислоты.
- •1 Вопрос. Гигиенические требования к материалам
- •3 Вопрос. Материалы для пальто.
- •1 Вопрос. Требования к специальной одежде.
- •2 Вопрос. Требования к специальной обуви
- •1 Вопрос. Основные принципы проектирования одежды от холода
- •2 Вопрос. Основные принципы проектирования обуви от холода
- •1 Вопрос. Методика расчета теплового сопротивления бытовой одежды
- •2 Вопрос. Теплозащитные свойства бытовой одежды определяют в такой в такой последовательности:
- •1 Вопрос. Воздействие тепла на человека
- •2 Вопрос. Тепловой комфорт человека
- •1Вопрос. Требования к бытовой одежде
1 Вопрос. Тепловой баланс человека
Тепловой баланс осуществляется химической и физической терморегуляцией человека, а также путем приспособительных действий человека, направленных на создание оптимального микроклимата.
Уравнение теплового баланса:
Qт.п.+ Qт.н.= Qрад.+ Qконв.+ Qконд.+ Qисп.д.+ Qисп.дых.+ Qисп.п.+ Qдых.н.+- Q т.с.
Qт.п. – теплопродукция человека
Qт.н. – внешняя тепловая нагрузка (солнечная радиация)
Qрад. – потери тепла радиацией
Qконв. – потери тепла конвекцией
Qконд. – потери тепла кондукцией
Qисп.д. – потери тепла испарением диффузионной влаги с поверхности кожи
Qисп.дых. – потери тепла испарением влаги с верхних дыхательных путей.
Qисп.п. – потери тепла испарением выделяемого пота
Qдых.н. – потери тепла вследствие нагревания вдыхаемого воздуха
Qт.с. – изменение теплосодержания организма относительно его комфортного уровня (дефицит или накопление тепла в организме)
Обе части равенства (теплообразование и теплоотдача) являются переменными, зависящими как от физиологических, так и от физических параметров. Теплообразование (теплопродукция человека) – выработка теплоты в организме в результате энергетических превращений в живых клетках. Теплоотдача – это теплообмен между поверхностью тела человека и окружающей средой.
2 Вопрос. Потеря тепла радиацией и конвекцией
Радиационный теплообмен – теплообмен путем инфракрасного излучения: от солнца, нагретой поверхности земли, зданий, отопительных приборов и т. д. В производственной деятельности человек сталкивается с радиационным нагревом в горячих цехах, при ВТО и т. д. Излучением человек отдает тепло, когда температура ограждений ниже температуры поверхности тела. (это холодные стены, холодное оборудование и т. д.).
Потеря тепла радиацией определяется по формуле:
Qрад. =
S – поверхность тела раздетого человека, м*
S-од.- площадь поверхности тела, покрытой одеждой, м*
Sо- площадь открытой поверхности тела, м*
tод.- температура поверхности одежды, *С
tср. – средняя радиационная температура,*С
Передача тепла конвекцией осуществляется с поверхности тела человека движущему вокруг него воздуху. Различают свободный конвекционный обмен и принудительный. Теплоотдача конвекцией составляет 20-30%. Потеря тепла конвекцией определяется но основе закона охлаждения Ньютона по уравнению:
Qконв. =
- коэффициент теплоотдачи конвекцией,
- температура воздуха,
3 вопрос. Кондукционный теплообмен – теплоотдача от поверхности тела человека с соприкасающимися с ним твердым предметом. Отдача тепла кондукцией тем больше, чем ниже температура предмета, с которым соприкасается человек.
Qконд. =
Qконд. – количество тепла, прошедшего через стенки с площадью S(м*) в течении времени t (ВТ)
- коэффициент теплопроводности пакета метериалов одежды.
- внутренней стороны материала
- наружной стороны (холодной) пакета.
- толщина пакета материала одежды
- площадь соприкасания одежды с твердым предметом
- время теплообмена.
3 вопрос. Теплоотдача испарением. Это теплоотдача путем диффузии (неощутимой перспирации) с поверхности кожи и верхних дыхательных путей . За счет этого человек отдает 23-27% общего тепла.
Потери тепла путем испарения диффузионной влаги с поверхности кожи определяется по уравнению:
Qисп.д.= 3,06
- температура кожи, *С
- р – парциальное давление пара в окружающем воздухе, Па
Потери тепла при испарении влаги с верхних дыхательных путей определяется по формуле:
Qисп.дых.= 14,9
- Qт.п.- теплопродукция,Вт.
Потеря тепла при испарении пота.
Потоотделение – один из мощных механизмов терморегуляции, играющих важную роль в условиях перегревания организма и при выполнении человеком физической работы. Определяется уровнем физической активности человека, метеорологическими условиями, термическим сопротивлением одежды.
Максимально возможная величина теплопотерь при испарении пота определяется:
Qисп.п.= 10,2(Рнас.к.- Ра) (0,5+ ) ,
- максимально возможное насыщение водяного пара при температуре кожи человека , мм рт.ст.
- давление водяного пара в воздухе, мм рт. ст.
- скорость движения ветра, м/с
Теплоотдача при дыхании – потеря тепла вследствие нагревания вдыхаемого воздуха. Составляет небольшую долю по сравнению с другими видами потерь тепла. Определяются по уравнению:
Qдых.н. = 0,0012Qэ.т. (34-tв) Вт
Qэ.т. – энергозатраты человека Вт/м*
34- температура выдыхаемого воздуха,*С
Контрольные вопросы:
Дать определение тепловому балансу
Теплоотдача радиацией, конвекцией, кондукцией
Теплоотдача испарением пота
Лекция 3.Показатели теплового состояния человека и критерии оценки.
План лекции:
1. Показатели теплового состояния человека
2. Температура кожи и тела
3. Реакция сердечно-сосудистой деятельности
1 вопрос. Показателями теплового состояния человека является:
- температура тела
- температура кожи
- потоотделение
- теплосодержание организма
- теплоощущения
- показатели гемодинамики (частота сердечных сокращений, артериальное давление, пульсовое давление и т. д.)
- функции дыхания
Под воздействием тепла и холода у человека изменяется кровоснабжение кожи, температура венозной крови, что является главной причиной теплового дискомфорта.
В организме человека, находящего в покое 50% теплоты образуется в органах брюшной полости (главным образом в печени), 20% - в скелетных мышцах и центральной нервной системе, 10% - при работе органов дыхания и кровообращения.