ООО «Калуга-Спецодежда»
ООО «Калуга Спецодежда»
248003, Россия, г.Калуга
ул. Тульская, д. 80А
+7 4842 55 37 02
+7 4842 54 37 09
Спецодежда - Рабочая одежда - Спецобувь - Униформа - Средства защиты - Хозтовары - Бытовая химия
Каталог » Нормативные документы » Оценка одежды для защиты от пониженных температур.
КАТАЛОГ
В магазине
Товаров в магазине: 3715
Гостей On-Line: 7
Ваш IP Адрес34.236.216.93
Искать:

Оценка одежды для защиты от пониженных температур.

Оценка одежды для защиты от пониженных температур

В климатических условиях России человек, работающий на открытой территории (строители, геологи, нефтяники, лесозаготовители, горнорабочие, работники сельского хозяйства и др.), большую часть года подвергается воздействию холода, под которым понимается комплекс физических факторов (температура, влажность, скорость движения воздуха, радиационная температура), обусловливающих охлаждение организма (холодовой стресс) и необходимость применения соответствующих мер для снижения теплопотерь (использование одежды, регламентация времени пребывания на холоде и др.).

В ходе эволюционного развития человек не выработал устойчивого приспособления к холоду. Его биологические возможности в сохранении температурного гомеостаза весьма ограничены. Наиболее очевидным последствием воздействия холода при работах на открытой территории является охлаждение поверхностных и глубоких тканей тела человека и связанные с ним реакции в диапазоне от общих и/или локальных дискомфортных теплоощущений до поражений различной степени: гипотермия, локальное холодовое повреждение (отморожение, онемение, боль), функциональные изменения (острый кардиореспираторный эффект, ухудшение работоспособности и др.).

Охлаждение человека, как общее, так и локальное (особенно кистей), способствует изменению его двигательной активности, нарушает координацию и способность выполнять точные операции, вызывает тормозные процессы в коре головного мозга, что может быть причиной травматизма. При локальном охлаждении кистей снижается точность выполнения рабочих операций; работоспособность уменьшается на 1,5 % на каждый градус снижения температуры пальцев. Даже при кратковременном воздействии холода в организме происходит перестройка регуляторных и гомеостатических систем, изменяется иммунный статус организма.

Влияние хронического охлаждения в процессе трудовой деятельности проявляется прежде всего в в озникновении "холодовых" нейроваскулитов, ангиотрофоневрозов. Симптомами хронического поражения холодом стоп и кистей являются снижение температуры их поверхности, нарушение тактильной чувствительности, трофические расстройства. При капилляроскопии стоп обнаруживается начальная стадия облитерирующего эндартериита. Неблагоприятный эффект хронического охлаждения усугубляется при работе с виброинструментом. Он выражается как в сокращении сроков развития вибрационной болезни, так и в увеличении случаев и тяжести заболевания.

Таким образом, связанные с холодом заболевания включают:

  • болезни циркуляции (заболевания сосудов сердца, расстройства периферической циркуляции, гипертензия, цереброваскулярные заболевания);
  • респираторные заболевания (астма, бронхиты, риниты);
  • заболевания соединительной ткани;
  • заболевания периферических нервов;
  • феномен Рейно;
  • обморожения и их последствия.

Основная роль в защите человека от холода принадлежит поведенческой терморегуляции, которая заключается в активном, целенаправленном регулировании термической нагрузки на организм. В связи с необходимостью проведения работ на открытой территории в холодный период года большое значение имеет одежда, теплофизические параметры которой обеспечивают должную защиту от охлаждения всех участков поверхности тела человека в соответствии с конкретными условиями его трудовой деятельности.

Создание одежды для защиты от холода является сложной научной и практической задачей, так как одежда должна удовлетворять комплексу требований, часто не совместимых друг с другом. Так, например, в одежде должны сочетаться малая масса и высокие теплозащитные свойства; малая воздухопроницаемость и достаточная влагопроницаемость, необходимая для обеспечения влагообмена человека с окружающей средой. Одежда должна защищать человека от внешней влаги и не препятствовать удалению влаги с поверхности тела, она также должна защищать человека от охлаждения в состоянии покоя и не вызывать перегрева при выполнении интенсивной физической работы.

Разработка спецодежды нового поколения для защиты работающих от холода, ее оценка базируется на новых данных, полученных в результате научных исследований, выполненных в различных областях науки: термофизиологии, конструирования, материаловедения и др.

Создана методология, позволяющая управлять процессом изготовления одежды в соответствии с требованиями, обусловленными конкретными условиями ее эксплуатации (температура воздуха, скорость его движения, эргономический характер и метаболический уровень работы, продолжительность пребывания на холоде).

Таблица 1. Критерии допустимого теплового состояния человека (нижняя граница) **

 

Энерготраты, Вт/м2

Показатель тепловогосостояния человека

69

87  

113

145

177

1. Температура тела ректальная, t р , o С

37,0

37,2

37,3

37,5

37,7

2. Средневзвешенная температура кожи * , t к , o С

32,0

31,5

31,1

30,0

29,0

3. Средняя температура тела * , t т , o С

34,9

34,9

34,9

34,9

34,9

4. Изменение теплосодержания * , ? Q тс , кДж/кг

2,72

2,72

2,72

2,72

2,72

5. Увеличение частоты сердечных сокращений * , ? ЧСС, уд/мин

5

6

10

15

25

6. Влагопотери, ? Р, г/ч

не характерны

7. Теплоощущения * , То, баллы

3,0

3,0

3,0

3,0

3,0

8. Разность между температурой кожи груди и стопы (t кг - t кс ), o С

6,0

6,0

не характерна

9. Температура тыла кисти * , t тк , o С

25,0

24,5

24,0

23,5

23,0

10. Температура тыла стопы * ,t тс , o С

28,0

27,5

27,0

26,5

26,0

* - наиболее значимые показатели;
** - снижение работоспособности: возможно снижение показателя координации движений до 10 %.

На основе физиологических исследований теплообмена человека с окружающей средой, терморегуляторных реакций в ответ на воздействие холодового стресса разработаны критериальные показатели допустимой степени охлаждения человека (табл. 1-2), гарантирующие сохранение работоспособности и здоровья. Показана необходимость рассмотрения комплекта одежды для защиты от холода как единого целого, поскольку охлаждение любой области тела (или его участка) может быть причиной холодового дискомфорта или поражения при достаточном и даже избыточном утеплении остальной поверхности.

Таблица 2. Критерии предельно-допустимого теплового состояния человека (нижняя граница) ** для продолжительности не более трех часов за рабочую смену

 

Энерготраты, Вт/м2

Показатель тепловогосостояния человека

69

87

113

145

177

1. Температура тела ректальная, t р , o С

36,9

37,1

37,2

37,5

37,7

2. Средневзвешенная температура кожи * , t к , o С

31,0

30,5

29,5

28,5

27,5

3. Средняя температура тела * , t т , o С

34,4

34,4

34,4

34,4

34,4

4. Изменение теплосодержания * , ? Q тс , кДж/кг

4,82

4,82

4,82

4,82

4,82

5. Увеличение частоты сердечных сокращений * , ? ЧСС, уд/мин

4

5

8

12

22

6. Влагопотери, ? Р, г/ч

не характерны

7. Теплоощущения * , То, баллы

2,0

2,0

2,0

2,0

2,0

8. Разность между температурой кожи груди и стопы (t кг - t кс ), o С

не характерна

9. Температура тыла кисти * , t тк , o С

24,0

23,5

23,0

22,5

22,0

10. Температура тыла стопы * ,t тс , o С

27,0

26,5

26,0

25,5

25,0

* - наиболее значимые показатели;
** - снижение работоспособности: возможно снижение показателя координации движений до 20 %.

Математические модели, отражающие взаимосвязь субъективной оценки степени охлаждения организма с объективными его физиологическими показателями, использованы для определения должного уровня последних (температура кожи и дефицит тепла в организме), прогнозирования теплоотдачи человека в окружающую среду и расчета теплоизоляции комплекта одежды в целом.

Данные, полученные в результате исследования теплообмена на различных участках тела человека (в частности, в области головы, стоп, кистей, туловища, бедер, голеней), позволяют рассчитывать необходимую теплоизоляцию отдельных предметов одежды (головные уборы, обувь, рукавицы и др.) и оценивать ее применительно к конкретным условиям жизнедеятельности.

Результаты исследования взаимосвязи теплофизических характеристик пакета материалов (толщина, воздухопроницаемость, объемная масса и т.д.), конструкции одежды с показателями теплового состояния и работоспособности человека явились основой практической реализации физиологических требований к комплекту одежды и его составляющим, целенаправленного создания одежды, ее оценки, рационального выбора использования и проектирования материалов, разработки конструкции.

Предложенный способ распределения теплоизоляции по поверхности тела позволяет изготовить спецодежду с требуемыми защитными свойствами при меньшем расходе материала.

Проведенные исследования в области разработки рациональной конструкции одежды позволили улучшить ее эксплуатационные качества, в частности, направленные на сохранение и улучшение теплообмена с окружающей средой, работоспособности, например, за счет конструктивных решений, направленных на обеспечение свободы движений, уменьшения массы одежды, сохранения должного теплового состояния как в момент работы, так и отдыха, сохранения здоровья при работе в охлаждающей среде.

Таблица 3. Требования к теплоизоляции комплекта одежды для защиты от холода.

Климатический регион (пояс)

Средняя температура воздуха зимних месяцев, o С

Наиболее вероятная скорость ветра в зимний период, м/с

Должная величина теплоизоляции комплекта в реальных условиях эксплуатации, I к , o С·м 2 /Вт

Должная величина теплоизоляции комплекта в относительно спокойном воздухе, I к.в. , o С·м 2 /Вт, при воздухопроницаемости внешнего слоя одежды, дм 3 /м 2 ·с *

       

10

20

30

40

1

2

3

4

5

6

7

8

IA (особый)

-25

6,8

0,513

0,669

0,714

0,764

0,823

-41

1,3

0,681

0,744

0,752

0,759

0,767

II(III)

-18

3,6

0,442

0,518

0,534

0,551

0,569

III(II)

-9,7

5,6

0,360

0,451

0,474

0,500

0,528

* - определяется по ГОСТ Р 12.4.185-99

Требования к теплоизоляции комплекта СИЗ от холода применительно к различным климатическим регионам реализованы в ряде методических документов, утвержденных МЗ РФ (табл. 3). Впервые представлены физиолого-гигиенические требования и к составляющим комплекта СИЗ ( головной убор, рукавицы, обувь) и методам определения их теплозащитных показателей (табл. 4).

Таблица 4. Требования к теплоизоляции головных уборов, обуви и рукавиц применительно к различным климатическим регионам (поясам)

Климатический регион (пояс)

Теплоизоляция * , o С·м 2 /Вт (не менее)

IА (особый)

0,397

0,437

0,497

IБ (IV)

0,447

0,572

0,551

II (III)

0,329

0,422

0,403

III (II)

0,295

0,332

0,377

* - измеренная в относительно спокойном воздухе

В целях расчета теплоизоляции комплекта СИЗ, необходимой для должной защиты работника от охлаждения в конкретных условиях его трудовой деятельности, разработаны Методические рекомендации № 11- 0/279-09, утвержденные 25.10.2001 г. МЗ РФ. Данные рекомендации позволяют определить должную величину теплоизоляции комплекта СИЗ с учетом допустимой степени охлаждения работника, продолжительности непрерывного пребывания на холоде, уровня энерготрат, температуры воздуха и скорости ветра, воздухопроницаемости внешнего слоя спецодежды, рационального утепления различных областей тела (в том числе головы, стоп, кистей). Кроме того, в документе приведены требования к теплоизоляции комплекта СИЗ применительно к различным климатическим регионам (поясам), характеризующимся различными величинами температуры воздуха зимних месяцев и наиболее вероятной скорости ветра.

Разработанные методы прогнозирования и оценки теплоизоляции СИЗ от холода позволяют определить область использования вновь разработанных изделий, что дает возможность обеспечить работающих комплектом СИЗ, соответствующим гигиеническим требованиям необходимой защиты и избежать неблагоприятных эффектов, связанных как с общим, так и локальным охлаждением.

Практическая задача изготовления комплекта СИЗ в соответствии с результатами расчета его теплоизоляции может быть решена путем формирования пакета материалов необходимой толщины, выбора материалов должной воздухопроницаемости и разработки рациональной конструкции спецодежды.

Для определения теплоизоляции комплекта СИЗ был разработан ГОСТ Р 12.4.185 - 99 "Средства индивидуальной защиты от пониженных температур. Метод определения теплоизоляции комплекта", который гармонизирован с Европейским стандартом (EN 342 - 97).

Создание комплекта одежды для защиты от холода включает следующие основные этапы:

  • обоснование физиологических показателей допустимой степени охлаждения человека в целом и отдельных областей тела, гарантирующей сохранение работоспособности и здоровья;
  • расчет теплоизоляции комплекта одежды и его составляющих в соответствии с заданными метеорологическими условиями, допустимой степенью охлаждения человека, физической активностью, временем непрерывного пребывания его на холоде, воздухопроницаемостью внешнего слоя спецодежды;
  • практическое изготовление одежды в соответствии с расчетными величинами общей и локальной теплоизоляции, эргономическими требованиями;
  • определение теплоизоляции изготовленного комплекта одежды и/или отдельных его составляющих (одежда, обувь, головной убор, рукавицы);
  • оценка теплового состояния человека, одетого в изготовленный комплект одежды на предмет определения соответствия его теплоизоляции заданным условиям трудовой деятельности;
  • определение области использования комплекта одежды (температура и скорость движения воздуха) с учетом продолжительности пребывания на холоде, уровня энерготрат, допустимой степени охлаждения, теплофизических параметров материалов.

Выполнение последних пунктов осуществляется как в микроклиматической камере, в которой моделируются условия эксплуатации одежды, так и в реальных условиях трудовой деятельности.

Многочисленные исследования в различных климатических регионах с участием строителей трубопроводов, нефтяников, горнорабочих, работников МВД, лесорубов и др. показали, что разработанный метод определения должной теплоизоляции одежды и ее проектирование позволяет практически решать задачу защиты человека от охлаждения с учетом продолжительности непрерывного пребывания на холоде и физической активности.

Основные принципы создания средств индивидуальной защиты от холода отражены в тех общих требованиях, которые к ним предъявляются с позиций обеспечения должного теплового состояния работающих:

•  Функция одежды для защиты от холода состоит в том, чтобы оградить человека от чрезмерной отдачи тепла.

•  Теплоизоляционные показатели одежды должны соответствовать физической активности человека и климатическим условиям, в которых предполагается ее эксплуатация.

•  Одежда не должна вызывать перегревание человека. Допустимо некоторое его охлаждение, которое стимулирует физическую активность, способствует акклиматизации к холоду.

•  Тепловая изоляция комплекта одежды должна быть регулируемой.

•  Внутренние слои одежды должны хорошо впитывать пот и отдавать влагу. Одежда не должна препятствовать удалению влаги из пододежного пространтсва.

•  Теплоизоляция различных частей тела человека должна определяться с учетом эффективности их утепления и особенностей теплообмена.

•  В основу создания одежды для защиты от холода должен быть положен научный принцип, учитывающий физиологию теплообмена человека с окружающей средой.

В настоящее время недостаточно изученными остаются вопросы, связанные с исследованием процесса тепломассопереноса, влияния его на теплоизоляцию комплекта СИЗ, связь его с теплофизическими параметрами материалов и конструкцией изделий, физической активностью и др., что затрудняет прогнозирование теплового состояния человека в процессе выполнения физической работы, особенно сопровождающейся интенсивным потоотделением.

Поскольку возможности спецодежды защитить человека от холода весьма ограничены, актуальной задачей остается изыскание дополнительных способов уменьшения теплопотерь человека.

Афанасьева Р.Ф.
ГУ НИИ медицины труда РАМН