яя я яяя я яяя я я яяя я ввввв яяяя ввввв яяяяя в ввя 4 страница

При интенсивной интеллектуальной работе потребность мозга в энергии составляет 15...20 % основного обмена (масса мозга состав­ляет 2 % массы тела). Повышение суммарных энергетических затрат при умственной работе определяется степенью нервно-эмоциональ­ной напряженности. Так, при чтении вслух сидя расход энергии по­вышается на 48 %, при выступлении с публичной лекцией — на 94 %, у операторов вычислительных машин — на 60... 100 %. Повышение обмена веществ и расхода энергии при работе приводит к повыше­нию теплообразования. При тяжелой физической работе температура тела может повышаться на 1...1,5°С.

Уровень энергозатрат может служить критерием тяжести и напря­женности выполняемой работы, имеющим важное значение для оп­тимизации условий труда и его рациональной организации. Уровень энергозатрат определяют методом непрямой калориметрии, т. е. пол­ного газового анализа (учитывается объем потребления кислорода и выделенного углекислого газа). С увеличением тяжести труда значи­тельно возрастает потребление кислорода и количество расходуемой

энергии, отсюда наблюдаются различные суточные энергозатраты человека, МДж:

Работники умственного труда (инженеры, врачи, педагоги и др.). 10,5... 11,7 Работники механизированного труда и сферы обслуживания (мед­сестры, продавцы, рабочие, обслуживающие автоматы и др.). 11,3...12,5 Работники, выполняющие работу средней тяжести (станочники, шоферы, хирурги, полиграфисты, литейщики, сельскохозяйствен­ные рабочие и др.) 12,5... 15,5

Работники, выполняющие тяжелую работу (лесорубы, грузчики,

горнорабочие, металлурги и др.)......................................................... 16,3... 18,0

4.3. КЛАССИФИКАЦИЯ УСЛОВИЙ ТРУДОВОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Условия труда — это совокупность факторов производственной среды и трудового процесса, оказывающих влияние на здоровье и работо­способность человека в процессе труда.

В соответствии с ГОСТ 12.0.002—80 различают четыре группы факторов трудовой деятельности:

150. физические факторы, включающие микроклиматические пара­метры и запыленность воздушной среды, все виды излучений, виброа­кустические характеристики рабочего места и качество освещения;

151. химические факторы, включающие некоторые вещества био­логической природы;

152. биологические факторы, куда отнесены патогенные микроор­ганизмы, белковые препараты, а также препараты, содержащие жи­вые клетки и споры микроорганизмов;

153. факторы трудового процесса.

Условия труда, при которых воздействие на работающего вредных и опасных производственных факторов исключено или их уровень не превышает гигиенических нормативов (Р.2.2.2006—05 «Гигиениче­ские критерии оценки условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести и напряжен­ности трудового процесса»), называют безопасными условиями труда.

Условия труда в целом оцениваются по четырем классам, которые представлены схемой на рис. 4.1. Безопасные условия труда — это оп­тимальные (1-й класс) и допустимые (2-й класс) условия.

Оптимальные (комфортные) условия труда (1-й класс) обеспечива­ют максимальную производительность труда и минимальную напря­женность организма человека. Этот класс установлен только для оценки параметров микроклимата и факторов трудового процесса. Для остальных факторов условно оптимальными считаются такие ус-

Рис. 4.1. Классы условий труда

ловия труда, при которых неблагоприятные факторы не превышают безопасных пределов для населения.

Допустимые условия труда (2-й класс) характеризуются такими уровнями факторов среды и трудового процесса, которые не превы­шают установленных гигиеническими нормативами для рабочих мест. Возможные изменения функционального состояния организма восстанавливаются во время регламентированного отдыха или к на­чалу следующей смены и не должны оказывать неблагоприятное воз­действие в ближайшем и отдаленном периоде на состояние здоровья работающего и его потомство. Оптимальный и допустимый классы соответствуют безопасным условиям труда.

Вредные условия труда (3-й класс) характеризуются наличием вредных производственных факторов, превышающих гигиенические нормативы и оказывающих неблагоприятное воздействие на орга­низм работающего и/или его потомства. В зависимости от уровня превышения нормативов факторы этого класса подразделяются на четыре степени вредности:

154. вызывающие обратимые функциональные изменения орга­низма;

155. приводящие к стойким функциональным нарушениям и росту заболеваемости;

156. приводящие к развитию профессиональной патологии в легкой форме и росту хронических заболеваний;

157. приводящие к возникновению выраженных форм профес­сиональных заболеваний, значительному росту хронических и высо­кому уровню заболеваемости с временной утратой трудоспособности.

Травмоопасные (экстремальные) условия труда (4-й класс). Уровни производственных факторов этого класса таковы, что их воздействие на протяжении рабочей смены или ее части создает угрозу для жизни и/или высокий риск возникновения тяжелых форм острых профес­сиональных заболеваний.

Работа в условиях несоответствия нормативным требованиям возможна только с сокращением времени воздействия вредных про­изводственных факторов, т. е. сокращением рабочей смены — защи­та временем.

Степень вредности условий труда 3-го класса определяют по сум­ме значений фактических степеней вредности, тяжести и напряжен-

п

ности труда: Х_фак = х_фХ + х_ф2 +... + х_фп =. Число баллов по каж-

дому фактору Хф\ представляется в карте условий труда с учетом про­должительности его действия в течение смены х_фХ = х_стХ • T_h где х_ст1 — степень вредности фактора или тяжести работ, устанавли­ваемая по показаниям гигиенической классификации труда; Т(= Тф1Лрс — отношение времени действия данного фактора х_ф1 к продолжительности рабочей смены т_рс; если х_ф1>х_рс, то 7) = 1,0.

В зависимости от фактического состояния условия труда руково­дителями предприятий и организаций по согласованию с профсою­зами устанавливается доплата в размере 4...24 % тарифной ставки. Доплаты устанавливаются по конкретным рабочим местам и начис­ляются рабочим за время фактической занятости на этих местах. По согласованию с профсоюзом временно сроком до одного года разме­ры доплат могут быть выше, чем установлено расчетом, но не более 12 % для тяжелых и вредных условий труда и 24 % — на работах с осо­бо тяжелыми и особо вредными условиями труда.

4.4. ОЦЕНКА ТЯЖЕСТИ И НАПРЯЖЕННОСТИ ТРУДОВОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Тяжесть и напряженность труда характеризуются степенью функ­ционального напряжения организма. Оно может быть энергетиче­ским, зависящим от мощности работы — при физическом труде, и
эмоциональным —■ при умственном труде, когда имеет место инфор­мационная перегрузка.

Физическая тяжесть труда — это нагрузка на организм при труде, требующая преимущественно мышечных усилий и соответствующе­го энергетического обеспечения. Классификация труда по тяжести производится по уровню энергозатрат с учетом вида нагрузки (стати­ческая или динамическая) и нагружаемых мышц.

Динамическая работа — процесс сокращения мышц, приводящий к перемещению груза, а также самого тела человека или его частей в пространстве. При этом энергия расходуется как на поддержание оп­ределенного напряжения в мышцах, так и на механический эффект работы. Величина динамической нагрузки определяется по формуле

A=G

_ТТ ml mH_x

тН +—+----- ¹

9 2

где А — динамическая нагрузка, кгм; т — масса груза или прилагае­мое усилие, кг; Н — высота подъема груза, м; / — расстояние переме­щения груза, м; Н_х — расстояние опускания груза, м; G — коэффици­ент, равный 6.

В соответствии с критериями оценки при региональной нагрузке (работа с преимущественным участием мышц рук и плечевого пояса) до 2500 кгм она считается оптимальной (легкой), до 5000 кгм — до­пустимой (средней), а при превышении последней величины условия труда считаются вредными (тяжелый труд) трех степеней тяжести в зависимости от превышения.

Оценка массы перерабатываемого груза позволяет отнести усло­вия труда к оптимальным (до 15 кг), допустимым (до 30 кг) или вред­ным условиям труда 1 -й степени тяжести. Вторая и третья степени тя­жести отсутствуют, так как ручная переработка грузов массой более 30 кг не допускается.

Статическая нагрузка связана с затратой человеком усилий без перемещения тела или отдельных его частей. Она характеризуется ве­личиной удерживаемого груза (или прилагаемого усилия) и временем удержания его в статическом состоянии и рассчитывается по формуле

Р= mt,

где т — масса груза или статическое усилие, кг; t — время фиксации усилия, с. Для расчета статической нагрузки необходимо определить не только массу удерживаемого груза, но и указать группу участвую­щих мышц. Так, при легкой физической нагрузке (оптимальный класс условий труда) величина статической нагрузки за смену при
удержании груза двумя руками не должна превышать 18 000 кг • с, при удержании груза с участием мышц корпуса и ног —43 ООО кг • с, а при работе средней тяжести — соответственно 36 ООО и 100 000 кг • с.

Кроме статической, динамической нагрузки и массы поднимае­мого и перемещаемого груза, оценка условий труда по тяжести трудо­вого процесса производится по рабочей позе, количеству наклонов за смену, количеству стереотипных рабочих движений и перемещением в пространстве, обусловленным технологическим процессом.

Оптимальность рабочей позы определяется соответствием пара­метров рабочей поверхности и кресла. Оптимальные условия допус­кают до 50 наклонов за смену (один наклон примерно за 10 мин). Если же наклоны с углом более 30° достигают 100 раз за смену, то условия относят к допустимым.

При повторяющихся (стереотипных) рабочих движениях мышц кистей и пальцев рук (локальная нагрузка) до 20 000 условия труда считаются оптимальными. Свыше 20 000 до 40 000— допустимыми. Если число движений достигает 60 000, то условия труда относят к вредным — 1-й степени.

Под перемещением в пространстве понимают переходы в тече­ние смены, обусловленные технологическим процессом. Ходьба до 4 км — оптимальные условия труда; от 4 до 10 км — допустимые, а до 15 км и свыше — соответственно вредные условия труда 1-й и 2-й сте­пеней. Третья степень оценки перемещений в пространстве не преду­смотрена.

Напряженность труда характеризуется эмоциональной нагрузкой на организм при труде, требующем преимущественно интенсивной работы мозга по получению и переработке информации.

Наиболее легким считают умственный труд, в котором отсутству­ет необходимость принятия решения. Такие условия труда считаются оптимальными. Если же оператор работает и принимает решения в рамках одной инструкции, то такие условия труда относятся к допус­тимым. К напряженным вредным условиям 1-й степени относят труд, который связан с решением сложных задач по известным алгоритмам или работой с использованием нескольких (более одной) инструк­ций. Творческая (эвристическая) деятельность, требующая решения сложных задач при отсутствии очевидного алгоритма решения, долж­на быть отнесена к напряженному труду 2-й степени тяжести.

Обработка какой-либо информации или выполнение задания без оценки его результатов является менее сложным трудом, что позволя­ет оценивать его как оптимальный. Если же к указанным действиям добавляется необходимость проверки полученного результата, то та­кие условия труда являются допустимыми. Работа по распределению производственного задания между другими лицами и контроль за их работой относятся к напряженному труду 2-й степени.

Напряженность труда зависит от длительности сосредоточенного наблюдения и числа одновременно наблюдаемых объектов (кон­трольно-измерительные приборы, продукт производства и т. п.). При длительности сосредоточенного наблюдения до 25 % от продолжи­тельности рабочей смены условия труда характеризуются как опти­мальные, 26—50 % — допустимые, 51—75 % — напряженный труд 1-й степени, а при длительности сосредоточенного наблюдения более 75 % условия труда следует относить ко 2-й степени напряженности.

Работа с видеодисплейными терминалами до двух часов за смену считается оптимальной, до трех — допустимой. Работа за компьюте­ром или наблюдение за процессом по видеотерминалу свыше указан­ного времени определяет класс условий труда как напряженный: от 3 до 4 ч — первой степени (класс 3.1), более 4ч — второй степени (класс 3.2).

Существенное влияние на степень напряженного состояния ис­полнителя оказывает ответственность за конечный или промежуточ­ный результат труда. Если оператор несет ответственность за выпол­нение только отдельных элементов производственного задания, то такой труд оценивается как оптимальный. Повышение степени от­ветственности, например, за функциональное качество вспомога­тельных операций влечет за собой дополнительные эмоциональные усилия со стороны непосредственного руководителя (бригадира, мастера и др.). В этих случаях труд оценивается как допустимый. Если на исполнителе лежит ответственность за функциональное качество основной работы, что может повлечь необходимость принятия реше­ний, связанных с исправлением (переделкой) результатов за счет до­полнительных усилий всего коллектива, то такой вид деятельности является напряженным 1-й степени (класс 3.1). Если же работник не­сет персональную ответственность за функциональное качество ко­нечного продукта, производственного задания в целом или его дейст­вия могут привести к поломке оборудования, остановке всего техно­логического процесса или создать ситуацию, опасную для жизни, его условия труда оцениваются как напряженные 2-й степени (класс 3.2).

При отсутствии риска для собственной жизни в процессе выпол­нения своих обязанностей труд исполнителя считают оптимальным, если же он вероятен, то условия труда относят к классу 3.2— напря­женный труд 2-й степени. Аналогично устанавливается класс усло­вий труда при оценке степени риска за безопасность других лиц, уча­ствующих в производственном процессе.

Однообразие выполняемых операций приводит к определенному техническому состоянию человека, называемому монотомией. При­знаком монотомии является либо перегрузка одинаковой информа­цией, либо недостаток новой. Это. накладывает отпечаток на функ­циональное состояние человека: он теряет интерес к выполняемой работе. Для него рабочее время как бы остановилось, и он с нетерпе­нием ждет окончания смены, его клонит ко сну. Монотонная работа снижает эффективность труда, увеличивает текучесть кадров, ава­рийность и, как следствие, травматизм на производстве.

Степень монотонности определяется числом элементов (приемов труда при реализации простого задания или многократно повторяю­щихся операций) и продолжительностью во времени выполнения этих элементов или операций. Если число элементов составляет 10 и более, то условия труда считают оптимальными; от 9 до 6— допусти­мыми; менее 6— напряженными.

Важными факторами, характеризующими класс условий труда по напряженности трудового процесса, являются фактическая продол­жительность рабочего дня и сменность работы. При продолжитель­ности рабочего дня до 7 ч условия труда относят к оптимальному классу, до 9 ч — к допустимому, более 9 ч — к напряженному. Про­должительность непрерывной работы до 12 ч относят к 1-й степени, а более 12 ч — к напряженному труду 2-й степени. Односменная работа без ночной смены — оптимальные условия; двусменная работа без работы в ночную смену — допустимые условия труда и трехсменная работа с работой в ночную смену — напряженный труд 1-й степени.

Длительная работа в условиях постоянного нервно-эмоциональ- ного напряжения может привести к сердечно-сосудистым заболева­ниям. Всякое воздействие, превышающее допустимые пределы, вы­зывает нарушение деятельности анализаторов и даже приводит к бо­левым ощущениям. Задача разработчиков технологических процес­сов — не допустить перенапряжение высшей нервной деятельности, иначе может наступить стресс. Понятие «стресс» в переводе означает «напряжение». Стресс появляется в экстремальных ситуациях при невозможности адаптации организма к чрезвычайным воздействиям. Производственный процесс должен быть организован таким обра­зом, чтобы появление стрессов было исключено. Появление стресса в аварийной обстановке становится причиной неправильных действий оператора, зачастую усугубляющих производственную ситуацию. Эффективным средством профилактики стрессов при экстремаль­ных условиях является профессиональная подготовка на тренажерах, имитирующих аварийные ситуации.

4.5. РАБОТОСПОСОБНОСТЬ И ЕЕ ДИНАМИКА

Основным показателем трудовой деятельности человека принято считать его работоспособность, т. е. способность производить сфор­мированные, целенаправленные действия, характеризующиеся ко­личеством и качеством работы за определенное время.

Работоспособность создается в результате происходя­щих в организме процессов в нервной системе, двигательном аппара­те, органах дыхания и кровообращения, которые определяют по­тенциальные возможности человека выпол­нять конкретную работу при заданных режи­мах. При непрерывной работе мышцы, нервные клетки и различные органы должны расходовать только определенное количество энер­гии, не превышающее ее предела работоспособности. Когда расход энергии превышает этот предел, работоспособность падает.

Во время трудовой деятельности работоспособность организма закономерно изменяется по суточному ритму. В течение суток орга­низм по-разному реагирует на физическую и нервно-психическую нагрузку. В соответствии с суточным циклом организма наивысшая работоспособность отмечается в утренние (с 8 до 12) и дневные (с 14 до 17) часы. В дневное время наименьшая работоспособность, как правило, отмечается в период между 12 и 14 ч, а в ночное время — с 3 до 4 ч, достигая своего минимума. С учетом этих закономерностей оп­ределяют сменность работы предприятий, начало и окончание рабо­ты в сменах, перерывы на отдых и сон. Изменение работоспособно­сти в течение рабочей смены имеет несколько фаз:

фаза вырабатывания или нарастающей работоспособности; в этот период уровень работоспособности постепенно повышается по срав­нению с исходным; в зависимости от характера труда и индивидуаль­ных особенностей человека этот период длится от нескольких минут до 1,5 ч, а при умственном творческом труде —до 2...2,5 ч;

фаза высокой устойчивости работоспособности; для нее характер­но сочетание высоких трудовых показателей с относительной ста­бильностью или даже некоторым снижением напряженности физио­логических функций; продолжительность этой фазы может состав­лять 2...2,5 ч и более в зависимости от тяжести и напряженности тру­да;

фаза снижения работоспособности, характеризующаяся уменьше­нием функциональных возможностей основных работающих орга­нов человека и сопровождающаяся чувством усталости.

Периодическое чередование работы и отдыха способствует сохра­нению высокой устойчивости работоспособности. Различают две формы чередования периодов труда и отдыха на производстве: введе­ние обеденного перерыва в середине рабочего дня и кратковремен­ных регламентированных перерывов. Оптимальную длительность обеденного перерыва устанавливают с учетом удаленности от рабо­чих мест санитарно-бытовых помещений, столовых, организации раздачи пищи. Продолжительность и число кратковременных пере­рывов определяют на основе наблюдений за динамикой работоспо­собности, учета тяжести и напряженности труда.

При выполнении работы, требующей значительных усилий и уча­стия крупных мышц, рекомендуются более редкие, но продолжитель­ные 10... 12-минутные перерывы. При выполнении особо тяжелых ра­бот (металлурги, кузнецы и др.) следует сочетать работу в течение 15...20 мин с отдыхом такой же продолжительности. При работах, требующих большого нервного напряжения и внимания, быстрых и точных движений рук, целесообразны более частые, но короткие 5...10-минутные перерывы.

Кроме регламентированных перерывов, существуют микропау­зы — перерывы в работе, возникающие самопроизвольно между опе­рациями и действиями. Микропаузы обеспечивают поддержание оп­тимального темпа работы и высокого уровня работоспособности. В зависимости от характера и тяжести работы микропаузы составляют 9... 10 % рабочего времени.

Чередование периодов труда и отдыха в течение недели должно регулироваться с учетом динамики работоспособности. Наивысшая работоспособность приходится на 2, 3 и 4-й день работы, в последую­щие дни недели она понижается, падая до минимума в последний день работы в связи с утомлением организма.

Утомление — психофизиологическое состояние человека, сопро­вождающееся чувством усталости, вызванное интенсивной или дли­тельной деятельностью, выражающееся в ухудшении количествен­ных и качественных показателей работы и прекращающееся после отдыха. Утомление — это обратимое физиологическое состояние че­ловека. Однако, если работоспособность не восстанавливается к на­чалу следующего периода работы, утомление может накапливаться и переходить в переутомление — более стойкое снижение работоспо­собности, которое в дальнейшем ведет к развитию болезней, сниже­нию сопротивляемости организма инфекционным заболеваниям. Утомление и переутомление могут быть причиной повышенного травматизма на производстве.

Различают быстро и медленно развивающееся утомление: первое возникает при очень интенсивной работе (работа грузчика, каменщик ка, работника творческого труда и др.), второе — при длительной

мало интересной однообразной работе (труд водителя, работа на кон­вейере и др.).

Физиологическая картина физического и умственного утомления сходна. Умственное и физическое утомление влияют друг на друга., Так, при тяжелом физическом утомлении умственная работа мало­продуктивна, и, наоборот, при умственном утомлении падает мы­шечная работоспособность. При умственном утомлении отмечается расстройство внимания, ухудшение памяти и мышления, ослабляет­ся точность и координированность движения.

Повышение работоспособности и снижение утомляемости на производстве достигаются за счет повышения квалификации работ­ников и технического совершенствования производственного про­цесса.

Контрольные вопросы к главе 4

158. Перечислите основные виды и формы жизнедеятельности человека.

159. Определите специфику труда преподавателей и студентов.

160. Что такое основной обмен веществ? От каких факторов зависят дополни­тельные затраты энергии для совершения различных видов жизнедеятельности?

161. По каким параметрам оценивается физическая тяжесть труда?

162. По каким параметрам оценивается напряженность труда?

163. Назовите классы условий труда. Какие факторы положены в основу деле­ния условий труда на классы?

164. Что такое оптимальные и допустимые условия труда?

165. Что такое работоспособность и какова ее динамика?

Глава 5

КОМФОРТНЫЕ УСЛОВИЯ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

5.1. ТЕПЛООБМЕН ЧЕЛОВЕКА С ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДОЙ

Одним из необходимых условий нормальной жизнедеятельности человека является обеспечение нормальных метеорологических ус­ловий в помещениях, оказывающих существенное влияние на тепло­вое самочувствие человека. Метеорологические условия, или микро­климат, зависят от теплофизических особенностей технологического процесса, климата, сезона года, условий отопления и вентиляции.

Жизнедеятельность человека сопровождается непрерывным вы­делением теплоты в окружающую среду. Ее количество зависит от степени физического напряжения в определенных климатических условиях и составляет от 85 Вт (в состоянии покоя) до 500 Вт (при тя­желой работе). Для того чтобы физиологические процессы в организ- ме протекали нормально, выделяемая организмом теплота должна полностью отводиться в окружающую среду. Нарушение теплового баланса может привести к перегреву либо к переохлаждению орга­низма и, как следствие, к потере трудоспособности, быстрой утом­ляемости, потере сознания и тепловой смерти.

Одним из важных интегральных показателей теплового состоя­ния организма является средняя температура тела (внутренних орга­нов) порядка 36,5°С. Она зависит от степени нарушения теплового баланса и уровня энергозатрат при выполнении физической работы. При выполнении работы средней тяжести и тяжелой при высокой температуре воздуха температура тела может повышаться от несколь­ких десятых градуса до 1...2°С. Наивысшая температура внутренних органов, которую выдерживает человек, составляет + 43°С, мини­мальная + 25°С. Температурный режим кожи играет основную роль в теплоотдаче. Ее температура меняется в довольно значительных пре­делах, и при нормальных условиях средняя температура кожи под одеждой составляет 30...34°С. При неблагоприятных метеорологиче­ских условиях на отдельных участках тела она может понижаться до 20°С, а иногда и ниже.

Нормальное тепловое самочувствие имеет место, когда тепловыде­ление Q_Tn человека полностью воспринимается окружающей средой Q_T0, т. е. когда имеет место тепловой баланс Q_Tn = Q_T0, то в этом случае температура внутренних органов остается постоянной. Если тепло­продукция организма не может быть полностью передана окружаю­щей среде (0гп > Q_T0), происходит рост температуры внутренних орга­нов и такое тепловое самочувствие характеризуется понятием жарко. Теплоизоляция человека, находящегося в состоянии покоя (отдых сидя или лежа), от окружающей среды приведет к повышению темпе­ратуры внутренних органов уже через 1 ч на 1,2°С. Теплоизоляция че­ловека, производящего работу средней тяжести, вызовет повышение температуры уже на 5°С и вплотную приблизится к максимально до­пустимой. В случае, когда окружающая среда воспринимает больше теплоты, чем ее воспроизводит человек (Q_m < Q_T0), происходит охла­ждение организма. Такое тепловое самочувствие характеризуется по­нятием холодно.

Теплообмен между человеком и окружающей средой осуществ­ляется конвекцией Q_K в результате омывания тела воздухом, тепло­проводностью Qr, излучением на окружающие поверхности Q_n и в процессе тепломассообмена (Q_TM = Q_n + 0_Д), при испарении влаги, выводимой на поверхность кожи потовыми железами Q_n, и при ды­хании 0_Д:

0тп = 0к + Qn + 0л + 0тм.

Конвективный теплообмен определяется законом Ньютона:

0к ^ос)?

где а_к — коэффициент теплоотдачи конвекцией; при нормальных параметрах микроклимата а_к = 4,06 Вт/(м² • °С); t_n0B — температура поверхности тела человека (для практических расчетов зимой около 27,7°С, летом — около 31,5°С); t_oc — температура воздуха, омываю­щего тело человека; F₃ — эффективная поверхность тела человека (размер эффективной поверхности тела зависит от положения его в пространстве и составляет приблизительно 50...80 % геометрической внешней поверхности тела человека); для практических расчетов F₃= 1,8 м². Значение коэффициента теплоотдачи конвекцией можно определить приближенно как а_к = А-/5, где X — коэффициент тепло­проводности пограничного слоя, Вт/(м • °С); 8 — толщина погранич­ного слоя омывающего газа, м.

Удерживаемый на внешней поверхности тела пограничный слой воздуха (до 4...8 мм при скорости движения воздуха w = 0) препятст­вует отдаче теплоты конвекцией. При увеличении атмосферного дав­ления (В) и в подвижном воздухе толщина пограничного слоя умень­шается и при скорости движения воздуха 2 м/с составляет около 1 мм. Передача теплоты конвекцией тем больше, чем ниже температура ок­ружающей среды и чем выше скорость движения воздуха. Заметное влияние оказывает и относительная влажность воздуха ф, так как ко­эффициент теплопроводности воздуха является функцией атмосфер­ного давления и влагосодержания воздуха.

На основании изложенного выше, можно сделать вывод, что ве­личина и направление конвективного теплообмена человека с окру­жающей средой определяются в основном температурой окружаю­щей среды, атмосферным давлением, подвижностью и влагосодержа- нием воздуха, т. е. 0_к=Ж>с; В; w; q>).

Передачу теплоты теплопроводностью можно описать уравнени­ем Фурье:

0т ⁼ (^о/8о)ДД4ов — toc),

где Х₀ — коэффициент теплопроводности тканей одежды человека, Вт/(м • °С); 8₀ — толщина одежды человека, м. Теплопроводность тканей человека мала, поэтому основную роль в процессе транспор­тирования теплоты играет конвективная передача с потоком крови.

Лучистый поток при теплообмене излучением тем больше, чем ниже температура окружающих человека поверхностей. Он может быть определен с помощью обобщенного закона Стефана — Больц- мана:

Qn = c^F^mmf - (Т₂/100)⁴}, (5.1)

где С_пр — приведенный коэффициент излучения, Вт/(м² • К⁴); s - степень черноты окружающих предметов; F_x — площадь поверхно­сти, излучающей лучистый поток, м²; \у_х_₂ — коэффициент облучае- мости, зависящий от расположения и размеров поверхностей F_x и F₂ и показывающий долю лучистого потока, приходящегося на поверх­ность F₂ от всего потока, излучаемого поверхностью F_X\T_X — средняя температура поверхности тела и одежды человека, К; Т₂ — средняя температура окружающих поверхностей, К.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: