身体の熱状態の計算と快適な微気候作業条件の決定
G.V. Fedorovich、A.L. ペトルヒン
体の熱状態の計算と快適さの決定 微気候条件労働。
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仕事の原則 以下のガイドで詳しく説明しています。
1.1。 電卓の目的:- 適用される遵守のための従業員の労働条件の状態の監視 衛生規則および規範、衛生 - 実行の優先順位を確立する 予防措置そしてそれらの有効性の評価; - 従業員の労働条件の衛生的および衛生的な特徴を作成する。 - 従業員の健康状態の変化と労働条件との関係の分析（定期健康診断中、診断を明確にするための特別な検査）; - 職業病、中毒、および仕事に関連するその他の健康問題の事例の調査。
1.2. 電卓は次のように使用できます。- 消費者権利保護および福祉の監督のための連邦サービスの機関および機関が実施を管理する場合 衛生規制規範、職場での衛生基準、および社会的および衛生的監視。 - 労働条件の評価に関する作業を行うことを認定された組織。 - 従業員に医療を提供する職業病理学および産業医学のセンター、ポリクリニックおよびその他の医療および予防機関。 - 職場での労働条件に関する情報の雇用主と従業員。 - 社会保険および医療保険の団体。
2.1. 公理。微気候パラメーターの衛生的評価の基本原則と、人の熱状態の基準との関係を以下に定式化します。 体内および環境内のプロセスがそれらの間の境界での熱交換に寄与することは、熱交換プロセス自体に固有の用語でしか説明できません-環境の温度と皮膚の表面、速度表面からの水分の蒸発など 通常の熱力学的変数で表現できるもの以外のパラメーターは使用しないでください。 体の反応は、温度受容体から、そしてこれらの受容体が存在する場所（皮膚の表面から）からのみ受け取る情報への反応である可能性があります。 熱流束と熱収支条件自体の定義には、微気候パラメーターの推定値は含まれていません。 残高の考慮に加えて、評価カテゴリが分析手順に含まれます。 体の適応メカニズムは非常に効果的であり、外部条件の幅広い変化の中で十分長い時間熱収支を維持できることを考慮に入れる必要があります。 これらのメカニズムの緊張が弱まったり強かったりすると、快適さや不快感が生じます。 適応メカニズムの強度の程度の定量的推定は、これらのパラメーターのみに基づいており、熱伝達プロセス自体を説明する用語で説明できます。 したがって、体によって生成および失われた熱のバランス比率の値は、これらの比率に含まれるパラメーターのみが微気候の主観的評価との比較に使用できるという事実にあります。
2.2. エネルギー消費：エネルギーの放出と損失。人間の活動は、いくつかのタイプの解放された力によって特徴付けられます。
- 総代謝熱の放出率 Wフロア- すべてのソースによる完全なエネルギー放出 - 化学プロセスと筋肉活動。
- 体内の主な（バックグラウンド）代謝の代謝熱の放出速度 w o(成人で約 90 W)。
- 行われた仕事に関連する追加の熱の放出率 追加. それは明らかです W追加\u003d Wフロア-W o
- 筋肉によって開発された機械力 Wファー. 最後の2つの値は、筋肉の効率によって相互に関連しています h = W メカ / W エクストラ. この係数の導入にはいくつかの慣習がありますが（人によって異なり、タイプによって異なります 機械作業、体の一般的な状態など）、計算で使用することをお勧めしますが、≈0.2に等しいと見なすことができます。 熱定格 温度、特定のレベルの筋肉活動で放出される、非常に明白な比率から得ることができます
| Wtep = Wo+ Wadd-Wmech = Wo+(1-h)* Wadd. | (1) |
熱収支方程式に含まれるのはこの量ですが、 規範文書エネルギー消費の観点から仕事のカテゴリーを特徴付けるために（以下の段落2.3を参照）、値が使用されます Wフロア.
1. カテゴリー いあエネルギー消費量が最大 139 W で、座ったまま実行され、わずかな身体的ストレスを伴う作業が含まれます (精密機器およびエンジニアリング企業、時計製造、衣料品製造、管理などの多くの職業)。
2. カテゴリー イブエネルギー消費量が 140 ～ 174 W で、座っている、立っている、または歩いているときに実行され、身体的ストレスを伴う作業が含まれます (印刷業界、通信企業、コントローラー、さまざまな種類の生産の職人、等。）。
3. カテゴリー IIa絶え間ない歩行、立位または座位での小さな（最大1 kg）製品または物体の移動、および特定の身体的努力（機械組み立ての多くの専門職）を必要とする、175〜232 Wのエネルギー消費強度の作業が含まれます機械製造企業の店舗、紡績および織物生産など）。
4. カテゴリー IIb歩行、移動、最大 10 kg の荷物の運搬に関連するエネルギー消費量が 233 ～ 290 W で、中程度の身体的ストレスを伴う作業 (機械化された鋳造、圧延、鍛造、熱、機械の溶接工場の多くの職業) を含む-建築および冶金企業など）。
5. カテゴリー Ⅲエネルギー強度が 290 W を超える仕事、絶え間ない動き、かなりの (10 kg 以上) の重量の移動と運搬、多大な身体的努力を必要とする仕事 (多くの職業) が含まれます。 鍛冶屋手動鍛造、機械製造および冶金企業のフラスコの手動充填および注入を行う鋳造所など）。
2.4. 熱伝達の主な経路。身体は、さまざまなチャネルを介して熱損失の強度を（特定の制限内で）調整し、状況に応じてさまざまな組み合わせでそれらを「オン」にすることができます：作業の強度、環境パラメーター、身体の断熱の程度など. (詳細については、を参照してください)。
肺の熱伝達。呼吸の生理学は、多くの作品で詳細に説明されています (例を参照)。 呼吸中の熱と湿気の交換は、吸入した空気が上気道で湿らされて温められ（または冷却され）、吐き出された空気が乾燥されて冷却（または加熱）される複雑なプロセスです。 このプロセスはほぼ周期的です。 呼吸中の熱損失は周期性からの逸脱によるものです - 吐き出された空気中の水蒸気の分圧は吸入された空気よりも大きく、これは気化の潜熱を消費します. 計算するときは、気象学的パラメーター（気温と湿度）、および作業で得られた身体の生理学的特性（呼吸数、一回換気量）からの呼吸中の水分損失率。 バランス方程式に直接含まれるパラメーターへの再計算は、本で実行されます。 Wlegの呼吸中の熱損失の筋肉活動の強度と空気パラメーターへの依存性-温度taと絶対湿度aaは、次の式で決定されます：/ m 3、γp \u003d 12. 筋肉活動による追加のエネルギー放出の割合は、ω: ω = Wadd/Wo で示され、関数 γ(ω) = 1 + ω*(0.5 + ω) は、増加に伴う肺換気率の増加を補間します。筋肉活動で。 体表面からの熱損失を計算するときは、熱出力 Wtherm から Wleg の値を差し引く必要があります。 界面での熱交換により、皮膚 - 内面服にはWpol - Wlegの力を与える必要があります。 体表面積の単位あたりの電力を再計算すると、熱流束密度が得られます。ここで S ≈ 2 m 2 - 成人の体の表面積。 密度 Jko の流れは、導電性の皮膚と衣服の熱交換によって提供される必要があります。 伝導性熱交換肌着。衣服を通る熱の流れ Jco は、皮膚 tk と衣服表面の温度差 tp と衣服の熱抵抗 Iclo: によって決まります。ここで、ι = 0.155 °C * m 2 / W は変換係数です。従来のユニットは衣服の実際の熱抵抗にCloします。 衣服の表面からの熱損失。伝導性および放射性熱交換チャネルは、衣類の表面で機能します。 との伝導熱交換 環境、衣服の表面と空気の間の温度差に比例します。ここで、空気速度 Va の値は m/s の単位で代入されます。 衣服の表面での熱交換のもう 1 つのチャネルは、放射による熱交換と放射エネルギーの吸収です。 表面に入射する放射エネルギー束の密度が放射の形で表される場合、衣服の表面からの熱流束は次の形になります。
| Jrad \u003d εpo * σ * (Tp 4 - Trad 4) | (8) |
| Wpot= Kk*S*(1 - RH*exp[ (tv - tk)/ to ]) | (9) |
2.5。 体の熱状態の生理学的特徴。
本で与えられた、筋肉活動中の生理学的パラメータの変化に関する一般化されたデータが使用されます。 体の正常な熱状態を確保するために、筋肉活動の強度間の特定の関係を観察する必要があります（たとえば、機械力Wmechの値または総エネルギー放出Wpolの値によって決定され、式 (1) と、水分の損失量や加重平均皮膚温度 (STC) などの身体の生理反応。 体温調節システムには 2 つの動作モードがあります。 そのうちの 1 つは、体にとって「自然」なものですが、人は快適に感じます。 このような状態を保証する外部条件が最適と定義されます。 最適ではない外部条件の下で正常な温度体制を確保するために、身体の調節システムは、その機能の緊張を伴って機能し始めます。 ただし、外部条件が最適条件とあまり変わらない場合、サーモスタット システムの電圧は熱バランスを維持するのに十分です。 この体の熱的状態の質的記述の具体化を以下に示す。 表1。
最適な微気候のパラメーターの要件を開発するための基礎となる、人の熱状態の指標。
| 仕事の性質 | エネルギー消費量 Wpol, W | 水分損失、Q、g/h | SVTK、°С |
| 光、カテゴリー Ia | 139まで | 40-60 | 32,2 - 34,4 |
| 光、カテゴリ I b | 140-174 | 61-100 | 32,0 - 34,1 |
| 中、カテゴリー IIa | 175-232 | 80-150 | 31,2 - 33,0 |
| ミディアム、カテゴリーIIb | 233-290 | 100-190 | 30,1 - 32,8 |
| 重い、カテゴリ III | 291 - 340 | 120-250 | 29,1 - 31,0 |
水分損失とSVTKの値のばらつきは、それらが消費されるエネルギーの範囲に関連しているという事実によるものです.
図1。 体の快適な状態（中央の線）と体温調節システムの許容電圧（極端な線）に対応する水分損失率。
図 1 に、体の水分損失に関する表 1 のデータをグラフ形式で示します。 表1のデータによると、長方形の内側では、人の熱状態の指標は快適なものに対応しています。 温度調節システムの許容応力の限界は、平面 (W,Q) 上の上下の直線によって決まります。 これらの線によって定義される境界の外側では、体温調節システムに過度のストレスがかかり、体の過熱または低体温が始まります。 計算には、次の形式のエネルギー消費 W に対する水分損失 Q の依存性の補間を使用できます。 汗の蒸発に費やされるエネルギーを再計算すると、同様の式が得られます。係数 K = r * k は、許容値の下限で 0.26、最適値で 0.39、許容値の上限で 0.61 です。 エネルギー消費量 Wpol に応じた加重平均皮膚温度 tk の同様のグラフを図 2 に示します。
図2。 身体の快適な状態 (中央の線) と体温調節システムの許容ストレス (極端な線) に対応する加重平均皮膚温度。
エネルギー消費とともに増加する水分損失率とは対照的に、皮膚温度はWpolの増加とともに低下することがわかります。 これはかなり予想されることです。 熱の生成が大きければ大きいほど、生物の内部から表面への熱の除去がより集中的に行われるべきです。 このために（一定温度で 内臓) 皮膚温度の低下が必要です。 計算には、SVTC のエネルギー消費量 Wpol への依存性の内挿を使用することができます。ここで、温度スケール t1 は、許容値の下限で 33.1 °С、最適値で 35.4 °С、36.5 です。許容値の上限は°С。 電力スケール W1 の場合、対応する値はそれぞれ 2739W、2185W、3094W です。 熱平衡維持システムの調整能力が十分でない場合、体のエンタルピー（熱量）が変化し始めます。 これは不快感につながり、エンタルピーに大きな変動があり、専門的に引き起こされた健康障害につながります. 加熱微気候の場合、エンタルピーの過剰と作業条件のクラスとの関係、および身体の過熱のリスクの記述的評価を表2に示します。 表 2.
労働者の健康に対する過剰な体エンタルピーの有害な影響。
同様に、体が冷えすぎると、微気候条件の悪影響が増大します。 寒冷な微気候の場合、エンタルピー不足と作業条件のクラスとの関係を表 3 に示します。 表 3
労働者の健康に対する体エンタルピー不足の有害な影響
定性的リスク評価は、対応する作業条件のクラスに関する表 2 のデータと一致します。 表 1 ～ 3 に示すデータは、外部環境との身体の熱交換を計算するための上記のアルゴリズムとともに、生産環境の実際の微気候パラメーターの測定結果に基づいて作業条件を判断するための基礎となります。 .
3.微気候の管理された指標。
上記のパラグラフ2.4で与えられた比率から、人の熱状態を研究するときは、次の微気候パラメータを測定する必要があるということになります。
気温 Ta;
相対空気湿度 RH;
風速 Va;
熱照射IRの強度;
リストされたパラメーターの相対的な役割は同じではありません。 気温は、熱収支方程式に直接入ります。 表 1 に示すデータから判断すると、温度変化の特徴的なスケールは 10 分の数度です。 これは、約 10 -3 (0.1%) の相対不確実性に相当し、測定機器の許容誤差を設定します。 相対湿度空気 RH は、肺の熱損失の量を決定します。 この値は、式（2）によると、伝導性熱損失チャネルを介した熱伝達のごく一部（25％以下）であり、空気湿度に比例する項の相対値は値の20％以下です残りの条件の。 これらの状況により、相対湿度の測定要件が低くなります。 相対湿度の測定では、5 ～ 10% の誤差は許容範囲です。 空気の移動速度は、式（7）に従って、衣服の表面からの熱伝達係数を直接決定します。 空気と衣服の表面の温度差の不確実性は数パーセントになる可能性があるため、それに応じて、要件は約5〜10％です 相対誤差速度測定は、測定の厳密さを十分に提供します。 熱曝露の強度を推定すると、作業者の身体の熱状態に対する微気候の影響の計算に最大の不確実性が生じます。 この値を測定する最も信頼できる方法は、気球温度計を使用することです。
3.1. 熱暴露の実効値の測定。赤外線放射による熱流束はベクトル量です。 したがって、測定器で使用されるセンサーは、方向性または等方性である可能性があります。 衛生および衛生管理の国内慣行で使用されるほとんどすべてのデバイスは、視野角が制限された IR 放射計です。 方向センサーを備えたこれらのデバイスを使用して、放射計の視野内に完全に収まる小さな角度寸法を持つソースからの熱放射フラックスを測定できます。 大きな線源の場合、または複数の線源があり、複数の方向から照射が行われる場合、測定結果の処理は重要な作業であり、常に正しい解決策があるとは限りません。 この問題は、非静止 (移動など) のソースでは実質的に解決できません。 ボール温度計（バーノン球）は、等方的な感度を持つ計器で、積分（総合）熱暴露の測定に最適です。 温度測定の結果を積分熱暴露に変換するための対応するアルゴリズムは、で説明されています。 このような再計算は、球体の熱流束収支方程式に基づいており、この値は、物体の熱状態を評価するときに使用する必要があります。 関係式 (16) は、十分に測定可能な球体の温度 Tg と空気の温度 Ta によって IR 放射の熱効果を決定しますが、衣服の表面の温度 Tc も含まれており、その測定ははるかに困難です。衣服のいくつかの場所で測定し、結果を平均します。 多少精度が落ちますが、(16) の温度 Tc を気温 Ta に置き換えることができます。 これにより、微気候パラメータを監視する手順が大幅に簡素化されます。 そのような交換の結果は、熱放射の効果的な流れの意味を持ち、衛生的な配給を受けるのは彼です。
| ΔJ \u003d ε * σ * (T g 4 -T a 4) + h c * (T g -T a) | (17) |
気温taとボール温度計の差Δtに対応する熱放射フラックス
|
た |
10 | 14 | 18 | 22 | 26 | 30 |
| 2 | 24,76 | 25,21 | 25,66 | 26,13 | 26,62 | 27,11 |
| 4 | 49,74 | 50,64 | 51,56 | 52,51 | 53,48 | 54,48 |
| 6 | 74,95 | 76,30 | 77,69 | 79,12 | 80,59 | 82,10 |
| 8 | 100,38 | 102,2 | 104,07 | 105,99 | 107,96 | 109,99 |
| 10 | 126,04 | 128,33 | 130,68 | 133,1 | 135,58 | 138,13 |
| 12 | 151,94 | 154,7 | 157,55 | 160,47 | 163,46 | 166,54 |
| 14 | 178,07 | 181,32 | 184,66 | 188,09 | 191,61 | 195,23 |
| 16 | 204,44 | 208,18 | 212,03 | 215,97 | 220,02 | 224,18 |
| 18 | 231,06 | 235,3 | 239,65 | 244,12 | 248,71 | 253,42 |
| 20 | 257,92 | 262,66 | 267,53 | 272,53 | 277,66 | 282,93 |
| ΔJ \u003d * (T g -T a) | (18) |
4.気象パラメータの悪影響に対する個人の保護手段としての衣服の選択。
実際に快適に仕事ができる服装を選ぶための合理的な推奨事項 労働条件、作業場の衛生・衛生研究や生産管理の重要なポイントです。 期限 正しい選択衣類は、労働環境を変えることなく、労働条件を大幅に改善し、職業上のリスクを軽減することができます。 ただし、このためには、環境との身体の熱交換の計算結果によって、推奨事項を説得力のある方法で実証する必要があります。
項目 2 ～ 3 の材料は、環境との熱交換の 2 つの主要なチャネル (放射と伝導) が身体の熱状態を決定することを示しています (たとえば、加熱率の式 (17) を参照)。 PPE が何を保護する必要があるかを判断するには、前述の熱伝達チャネルの相対的な役割を評価する必要があります。
推定は、温度の 4 乗の差が温度自体の差によって推定される関係 (16) を使用して行うことができます (上記の (17) から (18) への遷移を参照)。 つまり、放射温度が平熱を超えると 室温、過度の熱暴露から保護する必要があります。また、放射温度が低い場合は、伝導熱伝達による身体の過熱または低体温から保護する必要があります。
4.2. 「ホットショップ」向けの熱反射生地のオーバーオール。
熱防護服は、火花、スケール、溶融金属の飛散、輻射熱から、暑い店舗で働く労働者を保護します。 そのようなオーバーオールの範囲は、スーツ、エプロン、ミトン、オーバーオールで表されます。 オーバーオールの製造には、難燃剤を含浸させたリネンとコットンの生地が使用されます。 これらの生地のほとんどは、十分に密で滑らかな表面を持ち、そこから火花や溶融金属の飛沫が簡単に転がり落ちます。 輻射熱を反射するため、非繊維素材を使用。 アルミコーティング.
ホットショップでの作業用のスーツは、GOST 9402-70（男性）およびGOST 9401-70（女性）に従って作られています。 これらのスーツのデザインは、ワークウェア製品の最初のグループの 2 番目と 3 番目のバリエーションのデザインに基づいて作成できます。 このタイプの衣服は、さまざまな職業の労働者（製鉄所、鉄鋼所のアシスタント、クレーンのオペレーター、ローラーのオペレーター、ボイラーメーカー、注ぎ口、鍛冶屋など）を対象としています。 このスーツは、職場の温度が+ 50°Cに達し、放射熱への暴露の強度が最大18- 20cal/(cm2分)。
実際の生産条件で快適な作業を保証する衣服の選択に関する合理的な推奨事項は、自動化された作業場と生産管理における衛生的および衛生的な研究の重要なポイントです。
適切な衣服を選択することで、労働環境を変えることなく、労働条件を大幅に改善し、職業上のリスクを減らすことができます。 ただし、このためには、環境との身体の熱交換の計算結果によって、推奨事項を説得力のある方法で実証する必要があります。 そのような計算の目的（微気候パラメータの要件、エネルギー消費の制限、衣類の熱抵抗の計算など）に応じて、個々の熱交換チャネルのアルゴリズムと一連の分析を選択する必要があります。 ボール温度計を使用すると、衣服の熱抵抗の計算が大幅に簡素化および改善され、微気候条件の悪影響から個人を保護できます。
総エネルギー消費量 Wpol によって初期設定されている場合、伝熱計算のために、機械動力 Wmech、汗の蒸発による熱損失 Wpot、および呼吸中の熱損失 Wleg をそれらから差し引く必要があります。 残りの電力 Wh = Wpol - Wpot - Wleg は、衣類を通して放散する必要があります。 対応する熱流束 J は、次の式で与えられます。
| J \u003d W h ⁄ S \u003d (t s - t c) ⁄ Iclo | (21) |
体温調節の生理学に関する研究は、エネルギー消費の各レベルに対して生理学的に決定された 最適温度皮膚 ts であるため、衣服の表面の温度 tc を決定すると、式 (16) から衣服の熱抵抗 Iclo の値を決定できます。これにより、所与の総エネルギー消費量 Wpol で最適な作業条件が得られます。 tc を決定するために、衣服表面の伝導および放射熱伝達チャネルを考慮して熱伝達方程式を解きます。これを解くことにより、衣服表面の温度 Tc を決定し、その後、(21) から Iclo を決定します。
バーノン球の表面からの熱伝達係数 hg は、球の設計 (直径) と気象パラメータ (風速、温度など) の両方によって決まります。 この係数が衣服表面の熱伝達係数 hcc と等しくなる球を選択することができます。 この場合、気温 Ta は衣服表面の温度 Tc を決定する式に含まれていません。Tc を決定するには、ボール温度計の測定値で十分です。 これにより、快適な作業条件を提供する衣服の熱抵抗の計算が大幅に簡素化されます。
いずれにせよ、正確に計算された熱抵抗を備えた衣類の使用は、微気候条件の悪影響に対する個人用保護具の効果的な選択の一例です。 この方法でどれだけ労働条件を改善できるかを示す具体的な計算の例が、研究で示されています。 ハザードクラスを 2 ～ 3 ポイント下げることは非常に現実的です。
5. 測定結果を処理するためのアルゴリズム。
5.1.
段落 2 ～ 4 で与えられた方程式は、作業者の身体と環境の間の熱交換の最適化に関連するさまざまな問題を解決するために使用できます。 そのような計算の結果は、暖房と冷房の微気候の間の境界の「ぼやけ」につながります。 エネルギー消費量、衣服の品質、およびその他の要因に応じて、同じ微気候パラメータの環境で作業すると、場合によっては体が過熱したり、低体温になったりすることがあります。 この状況はデータによって示されます 表 5。
表 5
熱抵抗 Clo (c.u.) を備えた衣服で実行された総エネルギー消費量 Wpol (W) で作業を行った場合のエンタルピー蓄積率 dH ⁄ dt (kJ ⁄ kg ⁄ 時間)
| クロ Wpol |
0,1 | 0,4 | 0,7 | 1 | 1,3 | 1,6 | 1,9 | 2,2 | 2,5 |
| 100 | -4,39 | -2,03 | -0,62 | 0,33 | 1,01 | 1,52 | 1,92 | 2,23 | 2,49 |
| 120 | -3,67 | -1,27 | 0,17 | 1,13 | 1,82 | 2,34 | 2,74 | 3,06 | 3,33 |
| 140 | -2,88 | -0,44 | 1,02 | 2,00 | 2,70 | 3,23 | 3,64 | 3,97 | 4,24 |
| 160 | -2,00 | 0,48 | 1,97 | 2,97 | 3,68 | 4,22 | 4,64 | 4,97 | 5,25 |
| 180 | -0,98 | 1,54 | 3,05 | 4,06 | 4,79 | 5,33 | 5,76 | 6,10 | 6,38 |
| 200 | 0,20 | 2,75 | 4,29 | 5,32 | 6,06 | 6,61 | 7,05 | 7,39 | 7,68 |
| 220 | 1,58 | 4,18 | 5,74 | 6,79 | 7,54 | 8,10 | 8,54 | 8,89 | 9,18 |
| 240 | 3,23 | 5,86 | 7,45 | 8,51 | 9,28 | 9,85 | 10,30 | 10,65 | 10,95 |
| 260 | 5,19 | 7,87 | 9,48 | 10,56 | 11,33 | 11,92 | 12,37 | 12,73 | 13,03 |
| 280 | 7,54 | 10,26 | 11,90 | 12,99 | 13,78 | 14,37 | 14,83 | 15,20 | 15,50 |
| 300 | 10,35 | 13,11 | 14,77 | 15,88 | 16,68 | 17,28 | 17,75 | 18,12 | 18,43 |
この表を作成する際、次の環境パラメータが使用されました: 空気温度 ta = 20°C、ボール温度計温度 tg = 23 oC、相対空気湿度 RH = 50%、空気速度 Va = 0.25 m/s、熱の吸収係数衣服の表面からの放射線 ε = 0.3、作業者の体重 75 kg。
かなりハードな作業 (最大 200 W のエネルギー消費) を薄着で行うと、体が過冷却 (dH ⁄ dt) になることがわかります。< 0), т.е. этот микроклимат будет охлаждающим, но при выполнении работы в одежде с большим термосопротивлением (Clo >1) 本体の過熱が観察される (dH ⁄ dt > 0)。 同じ微気候が暖房として認識されるべきです。
5.2.
熱収支の計算を使用して、快適さを提供する衣服を選択できます。少なくとも 許容条件仕事。 このような計算結果の例として、表 6 に含まれるデータが挙げられます。
計算では、熱放射により、気球温度計の温度が気温より2.5℃高くなるという事実が生じると仮定されました。 空気の相対湿度は 35%、風速 Va = 0.25 m/s、スペクトルの IR 領域における衣服表面の非黒さの程度 ε ≈ 0.2 と仮定されました。
表 6
所定の気温 ta (°C) で、所定のエネルギー消費 W (W) で最適かつ許容可能な作業条件を提供する衣類の熱抵抗 (Clo)
| 16 | 18 | 20 | 22 | 24 | 26 | |
| 100 | 2,06 | 1,7 | 1,36 | 1,05 | 0,76 | 0,49 |
| 1,66 | 1,31 | 0,99 | 0,69 | 0,41 | 0,16 | |
| 1,3 | 0,97 | 0,66 | 0,37 | 0,11 | <0 | |
| 120 | 1,7 | 1,39 | 1,1 | 0,83 | 0,58 | 0,34 |
| 1,31 | 1,01 | 0,74 | 0,48 | 0,24 | 0,02 | |
| 1 | 0,71 | 0,45 | 0,2 | <0 | <0 | |
| 140 | 1,41 | 1,13 | 0,88 | 0,64 | 0,42 | 0,21 |
| 1,04 | 0,78 | 0,53 | 0,31 | 0,1 | <0 | |
| 0,76 | 0,5 | 0,27 | 0,06 | <0 | <0 | |
| 160 | 1,18 | 0,92 | 0,69 | 0,48 | 0,28 | 0,1 |
| 0,82 | 0,58 | 0,36 | 0,16; | <0 | <0 | |
| 0,56 | 0,34 | 0,13 | <0 | <0 | <0 | |
| 180 | 0,97 | 0,74 | 0,53 | 0,34 | 0,16 | <0 |
| 0,63 | 0,41 | 0,22 | 0,04 | <0 | <0 | |
| 0,4 | 0,19 | 0,01 | <0 | <0 | <0 | |
| 200 | 0,79 | 0,58 | 0,38 | 0,21 | 0,05 | <0 |
| 0,46 | 0,26 | 0,09 | <0 | <0 | <0 | |
| 0,25 | 0,07 | <0 | <0 | <0 | <0 | |
| 220 | 0,62 | 0,43 | 0,25 | 0,1 | <0 | <0 |
| 0,31 | 0,13 | <0 | <0 | <0 | <0 | |
| 0,12 | <0 | <0 | <0 | <0 | <0 | |
| 240 | 0.46 | 0.29 | 0.13 | <0 | <0 | <0 |
| 0.17 | 0,01 | <0 | <0 | <0 | <0 | |
| 0 | <0 | <0 | <0 | <0 | <0 | |
| 260 | 0.32 | 0.16 | <0 | <0 | <0 | <0 |
| 0,04 | <0 | <0 | <0 | <0 | <0 | |
| <0 | <0 | <0 | <0 | <0 | <0 | |
| 280 | 0.18 | <0 | <0 | <0 | <0 | <0 |
| <0 | <0 | <0 | <0 | <0 | <0 | |
| <0 | <0 | <0 | <0 | <0 | <0 |
表 6 では、パラメーター (W、ta) の各組み合わせは、衣類の熱抵抗の 3 つの値に対応しています。 平均値は、体の最適な状態、つまり最適な皮膚温度と最適な発汗に対応します（上記の段落 2 ～ 4 を参照）。 Clo の極値は、体の体温調節システムの許容張力に対応します。上の値は最小の皮膚温度と発汗に対応し、下の値はこれらのパラメーターの最大値に対応します。
これらの結果を解釈する方法は、16°C で 100 W を使用した例で説明できます (表の左上のトライアド)。 熱抵抗が 2.06 Clo から 1.3 Clo までの衣服での作業条件は許容され、Clo が 1.7 に近い場合、条件は最適です。 通常の服装では負の RTD はあり得ないため、表 5 の対応するセルは、可能な服装 RTD の範囲を「狭める」ものとして解釈する必要があります。 たとえば、26 ° C の温度で 100 W のエネルギー消費で作業する場合 (表の右上のトライアド)、許容条件は、0.49 から 0 までの衣服抵抗 (衣服なし) によって制限され、Clo = の衣服によって制限されます。 0.16 は、最適な作業条件を作成します。
エネルギー消費量の増加に伴い、衣服の許容熱抵抗は減少します。たとえば、W = 200 W および ta = 16 °C では、0.25 から 0.79 Clo (最適には 0.46 Clo) の範囲の熱抵抗が許容されます。 26°Cの気温では、許容できる労働条件を作り出すために衣服を選ぶことは不可能です. このような微気候は、200ワットのエネルギー消費で仕事のための完全な暖房と呼ぶことができます。 ta = 22°C で、熱抵抗が ≈ 0.2 Clo までの衣服は許容可能な作業条件を提供しますが、衣服の熱抵抗を選択するだけでは最適な条件を保証することはできません。
5.3.
低気温での操作は、赤外線ヒーターを使用することで最適化できます。 熱暴露の必要な値の選択は、3.4節のバランス比に基づいて行うこともできます。 対応する計算の結果を表 7 に示します。 相対空気湿度 RH = 35%; 風速 Va = 0.25 m/s; スペクトルのIR領域における衣類表面の非黒さの程度ε≒0.4。
表 6 および表 5 のセル内のデータ構造。 似ています。
提示されたデータは、低エネルギー消費 (たとえば、W = 100 W) では、薄着の人 (Clo ≈ 0.4) の熱放射は 320 W/m2 のレベルであるべきであることを示しています。衣類の量が十分に多い場合 (Clo ≈ 2.4)、追加の照射は実質的に必要ありません。 エネルギー消費量の多い作業 (たとえば、W = 200 W) では、追加の加熱 (170 W/m2 のレベル) は薄着の作業者にのみ必要ですが、衣服の熱抵抗 Clo ≒ 1 の場合でも、追加の熱曝露が最適になります。 高エネルギー消費での熱放射の計算の否定的な結果は、追加の冷却の必要性を示しています。 たとえば、W = 300 W の場合、薄着のみ (Clo 付き)< 0,5) может обеспечить допустимые (но не оптимальные) условия труда. Для одежды с большим термосопротивлением работа с W = 300 Вт будет приводить к недопустимому перегреву организма. Единственная возможная защита от перегрева в этом случае - ограничение времени работы, с тем, чтобы дополнительная энтальпия не превышала допустимых величин (см. выше п.2.5).
表 7
| 熱放射の強度（W / m 2）、熱抵抗のある服でエネルギーコストW（W）で作業するときに熱バランスを維持するために必要ですСlo | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 0,4 | 0,8 | 1,2 | 1,6 | 2,0 | 2,4 | |
| ワ (ワ) | ||||||
| 100 | 380,33 | 318,97 | 258,11 | 197,76 | 137,89 | 78,51 |
| 319,01 | 257,93 | 197,35 | 137,27 | 77,67 | 18,54 | |
| 263,54 | 202,78 | 142,52 | 82,75 | 23,45 | < 0 | |
| 120 | 360,7 | 289,19 | 218,37 | 148,22 | 78,73 | 9,88 |
| 292,07 | 220,9 | 150,42 | 80,6 | 11,43 | < 0 | |
| 235,19 | 164,38 | 94,24 | 24,77 | < 0 | < 0 | |
| 140 | 340,74 | 259,01 | 178,19 | 98,23 | 19,13 | < 0 |
| 264,8 | 183,49 | 103,06 | 23,5 | < 0 | < 0 | |
| 206,5 | 125,58 | 45,53 | < 0 | < 0 | < 0 | |
| 160 | 319,54< 0 | 227,23 | 136,05 | 45,99 | < 0 | < 0 |
| 236,3 | 144,48 | 53,78 | < 0 | < 0 | < 0 | |
| 176,58 | 85,17 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 | |
| 180 | 295,92 | 192,25 | 90,01 | < 0 | < 0 | < 0 |
| 205,4 | 102,3 | 0,61 | < 0 | < 0 | < 0 | |
| 144,25 | 41,59 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 | |
| 200 | 268,39 | 152,11 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 |
| 170,6 | 54,98 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 | |
| 108,02 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 | |
| 220 | 235,2 | 104,48 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 |
| 130,16 | 0,22 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 | |
| 66,15 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 | |
| 240 | 194,31 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 |
| 82,05 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 | |
| 16,6 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 | |
| 260 | 143,39 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 |
| 23,95 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 | |
| < 0 | <0 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 | |
| 280 | 79,87 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 |
| < 0 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 | |
| < 0 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 | |
| 300 | 0,89 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 |
| < 0 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 | |
| < 0 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 | |
6.文学
1. Timofeeva E.I.、Fedorovich G.V. 微気候パラメータの生態学的モニタリング。 M.、NTM-保護、2007 年、212 ページ。
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産業施設の空気環境の状態は、空気の純度と気象条件の程度、つまり産業施設の微気候によって特徴付けられます。
工業施設の微気候 - m人体に作用する温度、湿度、風速、および熱放射の組み合わせによって決定される、これらの施設の内部環境の気象条件。
人が不利な気象条件に長時間さらされると、健康状態が急激に悪化し、労働生産性が低下し、さまざまな病気につながることがよくあります。
産業用微気候のパラメータの要件は、GOST 12.1.005-88「作業エリアの空気に関する一般的な衛生および衛生要件」および SanPiN 2.2.4 548-96「産業施設の微気候に関する衛生要件」によって確立されています。
産業施設の職場の微気候の指標に対する衛生要件は、労働者のエネルギー消費の強度、労働時間、年間の期間を考慮して確立されています。
微気候指標は、人の熱バランスと環境の維持、および人の最適または許容可能な熱バランスの維持を保証する必要があります。
1 年のさまざまな時期における人体の順化を評価するために、1 年の寒冷期と温暖期の概念が導入されます。
寒い時期- 外気の1日の平均気温が+ 10℃以下であることを特徴とする、1年の期間。
一年の暖かい時期- 外気の毎日の平均気温が+ 10℃を超えることを特徴とする、年間の期間。
労働の強度を考慮すると、総エネルギー消費量に基づいて、すべてのタイプの作業が軽度、中度、重度の 3 つのカテゴリに分類されます。
適度な肉体労働(カテゴリー II) - エネルギー消費量が 151-250 kcal/h (175-290 W) の範囲の活動。
カテゴリーIbには、座ったり、立ったり、歩いたりしながら、身体的ストレスを伴う作業（通信機器の保守に関連する作業）が含まれます。
カテゴリ IIa には、絶え間ない歩行、立位または座位での小さな (最大 1 kg) の物体の移動、および特定の身体的努力を必要とする作業に関連する作業 (機械組立工場での作業、紡績および織物生産) が含まれます。
カテゴリ IIb には、歩行、移動、10 kg までの荷物の運搬に関連し、中程度の身体的ストレスを伴う作業 (鍛冶屋、熱、溶接工場での作業) が含まれます。
カテゴリ III には、絶え間ない動き、かなりの重量 (10 kg 以上) の移動と運搬、および多大な肉体的労力を必要とする作業 (鍛造および鋳造所での多数の作業) が含まれます。
職場では、最適または許容可能な微気候条件を提供する必要があります。
最適な微気候条件人の最適な熱的および機能的状態の基準に従って確立されます。 それらは、体温調節メカニズムへのストレスを最小限に抑えて、8時間の勤務シフト中に全体的および局所的な熱的快適感を提供し、健康状態の逸脱を引き起こさず、高レベルのパフォーマンスの前提条件を作成し、職場で好まれます.
最適な微気候条件は、神経感情的ストレスに関連するオペレータタイプの作業が行われる産業施設の職場で観察されなければなりません。
許容微気候条件 8時間の勤務シフトの期間中、人の許容される熱的および機能的状態の基準に従って確立されます。 それらは損傷や健康上の問題を引き起こすことはなく、熱的不快感、体温調節メカニズムの緊張、健康状態の悪化、効率の低下などの一般的および局所的な感覚につながることはありません。
許容される微気候条件は、技術的要件、技術的および経済的に正当な理由により、微気候指標の最適値を提供できない場合に確立されます。
|
年間の期間 |
気温、摂氏 |
相対湿度、 ％ |
対気速度、m/s |
||||
|
最適条件 |
許容条件 |
最適条件 |
許容条件 |
最適条件 |
許容条件 |
||
|
寒い | |||||||
寒い季節に最適で許容可能な微気候指標を確保する場合、窓の開口部のガラスからの放射冷却から職場を保護し、暖かい季節には直射日光から保護する手段を使用する必要があります。
加熱微気候- 微気候パラメータ（気温、相対湿度、風速、および熱放射）の組み合わせで、人と環境の間の熱交換に違反している。これは、アッパーの上の身体の熱の蓄積で表される最適値の限界。
加熱微気候を評価するために、統合指標、つまり環境の熱負荷（THS - インデックス）が使用されます。
THC は、人と環境の間の熱交換に対する気温、風速、湿度、および熱放射の複合効果を反映する、度で表される積分指数です。
THC - 指数は、ボロメーター、電気温度計などのデバイスによって測定されます。
冷却微気候- 体の熱伝達に変化があり、体内の熱不足につながる微気候パラメーターの組み合わせ。
冷却微気候の工業施設で作業するときの熱条件のクラスは、工業施設の温度の低い値によって決まります。
生産プロセスの技術的要件または経済的に正当化される不便さのために微気候パラメーターの許容条件を確立できない工業施設では、微気候条件は有害で危険であると見なされるべきです。 微気候の悪影響を防ぐために、過熱や冷却から労働者を保護する必要があります。
ローカル空調システム;
エアシャワー;
休息と暖房のための部屋。
オーバーオールおよびその他の PPE;
労働時間の規制、特に仕事の休憩、労働日の短縮、休暇期間の延長、実務経験の減少。
産業施設の最適な微気候パラメータは空調システムによって提供され、許容可能な微気候パラメータは換気および暖房システムによって提供されます。
労働条件は、活動が行われる労働環境の分析に基づいています。 仕事の質と健康に影響を与える人には、正常、境界、病的の3つの状態があります。 実行される作業の重大度のすべてのカテゴリには、それぞれに特定の特性があるため、独自の特性があります。
上記の体の状態は、肉体的および精神的労働に現れています。 そして、これは有利な球と不利な球に当てはまります。 生産条件では、要因によっては、1 つの状態が優先される場合があります。 したがって、それらは作業の重大度のカテゴリを決定するために使用されます。
カテゴリーの種類
医学的および生理学的作業に基づいて、実行された作業の重大度のカテゴリが特定されました。 それらの数によって、6つが判明し、それぞれが独自の特性によって特徴付けられます。
- 好ましい身体的、精神的、神経感情的負荷を伴う通常の環境で行われる仕事の種類：この場合、従業員の健康とパフォーマンスは維持されます。
- 環境条件が衛生基準に準拠していることを前提としています。この場合、許容可能な生産要素への条件の対応があります。
- このタイプの仕事では、完全に好ましい労働条件ではないため、筋肉の神経感情状態が悪化します。
- これには、病的状態の発症を引き起こす悪条件で行われる作業が含まれます。
- 人はそのような作業を行います。これにより、否定的な条件の影響下で病理学的反応が現れます。
- このような反応は、シフトなどの作業期間の開始後に発生します。
重さと緊張の概念
実行される作業の重大度のカテゴリは、他の概念に関連付けられています。 それらの関係が活動のレベルを決定します。 分娩の重症度は、筋肉の関与とストレスによる生理学的コストと呼ばれます。 そして緊張は、さまざまな働き方に対する神経系の反応です。 これらの概念の助けを借りて、活動の条件が形成されます。
この条件は、精神的および肉体的労働だけでなく、さまざまな労働にも適用され、危険な労働条件にも適用されます。
疲労や過労を防ぐには？
疲労を防ぎ、パフォーマンスを向上させるには、簡単なエクササイズとトレーニングを使用する必要があります。 実行された作業の重大度のカテゴリが何であれ、GOSTには簡単な対策が必要です。
フィットネスとは、パフォーマンスを向上させる理由である、仕事のタスクを絶え間なく実行することによって現れる身体の状態です。 したがって、その実装により、あらゆる種類の作業を正規化できます。 演習は、繰り返しを通じてさまざまな活動のパフォーマンスを回復するワークアウトの一部です。
疲労を避けるために、勤務シフトの短縮期間が使用されます。 また、このために、機械化、自動化、および正しい労働プロセスの原則が使用されます。 このような対策は、実行された作業の重大度のカテゴリに関係なく、常に使用する必要があります。 労働者を疲労から守るために必要な効果的な技術の使用を含みます。
健康変化
被験者の活動は 3 つのフェーズに分けられます。
- 最初は30〜60分です。人は仕事に慣れますが、間違いを犯す可能性があり、この段階の期間は徐々に短くなります。
- 2番目は数時間続きます：人間のパフォーマンスの向上。
- 3 日目には、疲労が始まり、生産性と仕事の質が低下し、回復するために休憩が必要になります。
法律で規定されている休息の助けを借りて、人は幸福を改善します。 その後、彼は再び働く準備ができています。 実行される作業の重大度のカテゴリ、たとえばドライバー、または別の職業の人は、定期的な休憩が必要です。
ITUの通過中の労働の厳しさの機能
ITU のために実行される作業の重大度の特定のカテゴリは、専門家の監督の下で割り当てられます。 特定の種類の病気がある場合、負荷は禁止されているか、制限されているだけです。そうしないと、人間の健康に害を及ぼす可能性があります。
VTEK のために実行される作業の重大度カテゴリは、作業に必要なアクティビティとコストに基づいて承認されます。 多くの場合、追加費用が身体を枯渇させます。 多くの病気が人の身体的苦痛の原因となり、そのために痛み症候群が発症します。
仕事と休息のモード
各従業員にとって、仕事と休息の体制を守ることが重要です。 これは、健康を維持し、パフォーマンスを向上させるために必要です。 たとえば、従業員が 1 日を通して休憩を取ると、疲労の発生が遅くなります。
以下の理由により、単調な作業は危険です。
- 免疫系の抵抗力が低下していること。
- 過敏症が現れます。
- 心臓や血管の病状が発生します。
疲労を軽減 有能な組織 活動を変えるには、食事の際に休憩が必要です。 スケジュールの主なタスクは、結果を改善し、疲労の段階を減らすことであることに基づいて、体制を観察する必要があります。
休憩時間は、従業員が昼食前および昼食後に必要とする時間に応じて決定する必要があります。 そのような休憩の期間は10〜15分です。 人々が困難な仕事で忙しい場合、休憩は1時間ごとに5分間にする必要があります。
食事には40〜60分かかります。 これらのルールは、作業スケジュールで固定されています。 その作成では、いくつかの機能が考慮されています。 激しい活動からの休憩に必要な合計時間は 4 ～ 20% です。 ナレッジ ワーカーの場合、休憩は勤務時間の約 10% にする必要があります。 これらの規則は法律に書かれています。 規制された休息は効果的であると考えられることに留意する必要があります。 不規則な休憩やダウンタイムは、仕事のリズムを乱します。
レクリエーションの種類
残りは受動的または能動的です。 最初のものは、ハードワークで採用されたときに必要です。 これは、人が長時間立っている場合に特に当てはまります。 座りがちな仕事をしている人々には、アクティブなレクリエーションが提供されます。 このために、一連の演習を含む体操が使用されます。 野外活動の助けを借りて、活動の変化に関連する活力がすぐに回復します。
各会社には独自の勤務時間がある場合があります。 政権は、毎月、毎日、毎週、毎年、シフトすることができます。 必要な基準を遵守することで、会社は効率的に働き、従業員は常に健康になります。
工業施設。 (サンピン 2.2.4.548-96)
表 3.3
職場で許容される微気候パラメータ
工業施設
| 年間の期間 | エネルギー消費のレベルに応じた作業のカテゴリ、W | 気温、0℃ | 表面温度、0℃ | 相対湿度、 ％ | 対気速度、m/s 以下 | ||
| 最適値以下の範囲 | 最適値を超える範囲 | 最適値を下回る気温の範囲では、これ以上 | 最適値を超える気温範囲では、これ以上 | ||||
| 寒い | 20,0-21,9 19,0-20,9 17,0-18,9 15,0-16,9 13,0-15,9 | 24,1-25,0 23,1-24,0 21,1-23,0 19,1-22,0 18,1-21,0 | 19-26 18-25 16-24 14-23 12-22 | 0,1 0,1 0,1 0,2 0,2 | 0,1 0,2 0,3 0,4 0,4 | ||
| 暖かい | 1a (139まで) 1b (140-174) 2a (175-232) 2b (233-290) 3 (290以上) | 21,0-22,9 20,0-21,9 18,0-19,9 16,0-18,9 15,0-17,9 | 25,1-28,0 24,1-28,0 22,1-27,0 21,1-27,0 20,1-26,0 | 20-29 19-29 17-28 15-28 14-27 | 15-75 15-75 15-75 15-75 15-75 | 0,1 0,1 0,1 0,2 0,2 | 0,2 0,3 0,4 0,5 0,5 |
白と赤の輝き（高温または溶融金属、ガラス、炎など）に加熱された放射線源からの労働者の熱暴露の強度の許容値を超えてはなりません
140W/㎡。
この場合、体表面の25％以下が放射線にさらされ、顔や目を含む個人用保護具の使用が義務付けられています.
熱暴露の存在下では、作業のカテゴリが考慮されるため、軽い作業を行う場合は、25℃までの温度が許容されますエネルギー消費に関する作業の特性を表に示します。 3.4。
エネルギー消費量に応じて、実行される作業のカテゴリ別の産業施設の特性は、対応する部屋で50％以上の労働者が実行する作業のカテゴリから、部門の規制に従って確立する必要があります。 作業エリアは、床面から 2 m の高さで制限されたスペース、または作業者が常駐または一時的に滞在する場所があるプラットフォームと見なされます。
表 3.4
| 仕事 | カテゴリー | 体のエネルギー消費量（仕事中のエネルギー消費量） | 仕事内容 |
| ライトフィジカル | 150kcal/h以下（174W） | ||
| 1a | 120kcal/h以下（139W） | 座った状態で行われ、わずかな身体的ストレスを伴う作業 (精密機器およびエンジニアリング企業、時計製造、衣料品製造、管理などの多くの職業. | |
| 1b | 121～150kcal/h（140～174W） | 座ったり、立ったり、歩いたりしながら、身体的ストレスを伴う作業（印刷業界、通信企業、コントローラー、さまざまな種類の生産の職人などの多くの職業） | |
| フィジカル・モデレート | 151～250kcal/h（175～232W） | ||
| 2a | 151～200kcal/h（175～232W） | 絶え間ない歩行、立位または座位での小さな (1 kg までの) 製品または物体の移動に関連する作業、および特定の身体的努力を必要とする作業 (機械製造企業の機械組立工場、紡績および織物などの多くの職業) .) | |
| 2b | 201～250kcal/h（223～290W） | 10 kgまでの重量を歩いたり運んだりすることに関連し、中程度の身体的ストレスを伴う仕事（機械化、鋳造、圧延、鍛造、熱、機械製造および冶金企業の溶接工場などの多くの職業） | |
| ハードな肉体労働 | 250kcal/h(290W)以上 | 絶え間ない動き、かなりの重量 (10 kg 以上) の移動と運搬、およびかなりの肉体的労力を必要とする作業に関連する作業 (手動鍛造を行う鍛冶屋、手作業による詰め物と鋳造を行う機械製造および冶金企業などの多くの職業) |
恒久的な職場 - 従業員が勤務時間のほとんどを占める場所 (50% 以上、または連続して 2 時間以上)。 同時に作業エリアのさまざまな場所で作業が行われる場合、作業エリア全体が恒久的な作業場と見なされます。
非常勤の職場とは、従業員が勤務時間のより少ない部分 (連続して 50% 未満または 2 時間未満) を費やす場所です。
技術的要件に従って微気候の許容規範値を維持できない、または経済的に実現不可能な産業施設では、微気候条件は有害で危険であると見なす必要があります。
これらの場合、保護対策が使用されます。 休憩が設定され、勤務時間が短縮され、休暇が延長され、勤務期間が短縮されます。
作業員の過熱の可能性に対する微気候パラメータの全体的な影響を評価するには、温度の人への全体的な影響を特徴付ける経験的指標である、環境の熱負荷 (THS) の積分指標を使用することをお勧めします。 、相対湿度、風速、および熱暴露。
TNS インデックスは、次の式に従って計算されます。
TNS=0.7 t vl +0.3 t w, (3.1)
どこ t vl – 湿球温度、0 С; t w は黒くなった球体の内部の温度、0 С.
t vl は吸引乾湿計によって決定されます。 t wは温度計で測定され、そのリザーバーは黒くなったボールの中心に配置されます。 この温度は、気温、表面温度、および風速の影響を反映しています。
表 3.5
相対湿度を測定するための最も正確な装置は、吸引 (換気) 乾湿計です (図 3.1)。 含まれるもの：2つの温度計 1 と 2 側面はニッケルメッキの溝によって熱放射や機械的損傷から保護されています。 温度計タンクは、二重のニッケルメッキスリーブ (チューブ) で囲まれています 4 と 5 空気が一定の速度 (4 m/s) で通過します。 空気の移動はファンによって実現されます 6 および接続管 7 . ファンは、キーで巻かれたスプリングによって駆動されます 8 、乾湿計内の金属管の存在 4 , 5 それらの間に空隙があると、温度計のタンクが熱放射から保護され、タンク付近の比較的高速の空気移動により、温度平衡を確立する時間が短縮され、周囲の空気の速度に関係なく、安定した蒸発モードが保証されます。 乾湿計の助けを借りて、空気の相対湿度は-5°Cまでの温度で測定されます。 温度が低い場合は、湿度計が使用されます。
米。 3.1. 吸引乾湿計
空気流量は、カップとベーンの風速計によって決定されます。
ベーン式風速計は、金属製のケースの中にブレードの付いたホイールと、ホイールの軸に接続された計数機構が取り付けられています。 カウント機構にはいくつかの針とダイヤルがあり、その分割はパスのメートルに対応しています。 カウンターのオンとオフを切り替えるには、いわゆるアレスターと呼ばれるレバーがあります。 カップ型風速計では、受け部は小さな十字形で、4 つの中空半球が凸面に一方向に面しています。 気流の作用下で半球と交差すると、半球の凸面に向かって移動します。 桟の回転が計数機構に伝わります。
ベーン式風速計は 0.5 m/s から 16 m/s の空気流速を測定するために使用され、カップ型風速計は 9 m/s から 20 m/s の空気流速を測定するために使用されます。 0.5 m/s 未満の速度は、電気風速計で測定されます。
微気候制御は、温度計、乾湿計、風速計、および日射計が使用される San PiN 2.2.4.548-96 の要件に従って実行されます。
温度と相対湿度は吸引乾湿計で測定され、空気速度は電熱風速計、カップとベーン風速計で測定され、熱流強度は日射計で測定されます。
日射計は、検流計に接続された熱電対のブロックであり、cal / cm 2 × min または W / cm 2 で校正されています。
表面温度は、接触 (電位計など) またはリモート (高温計など) デバイスによって測定されます。
3.2. 暖房とエアコン
工業施設
寒い季節に必要な気温を維持するために、敷地内で暖房が使用されます。暖房は、冷却剤に応じて、水、蒸気、空気になります。 暖房用の温水は、プライベート ボイラー ハウスまたは中央ボイラー ハウスから供給できます。 加熱用の蒸気は、技術的な必要性のために部屋に入る場合に使用されます。 空気はラジエータまたは温水または蒸気が移動する鋼管によって加熱されます。 パイプは汚れが落ちやすいため、粉塵の多い部屋で使用されます。 暖房器具は、有毒または可燃性の物質の蒸発を引き起こしてはなりません。 火災に関しては、水温が40〜60°C、蒸気温度が120〜150°Cであるため、水システムの方が安全であり、場合によっては粉塵の自然発火につながる可能性があります。
空気加熱には、鋼管または電気ヒーターのセクションで構成されるヒーターが使用されます。 最初のケースでは、蒸気または水の熱が使用され、2番目のケースでは電気が使用されます。 ファンはヒーターのラジエーターを通して空気を循環させ、その後部屋に入ります。 水と反応する物質が存在する工場や倉庫では、電気ヒーターによる空気加熱が採用されており、敷地内を冷気から守るためにゲート付近にサーマルカーテンを設置し、ヒーターからの温風をゲートラインに沿って供給しています。
空調ユニットの目的は、施設内の気象条件 (微気候) を指定された制限内に維持し、いくつかの特別な要件を満たすことです。 エアコンには次の 2 種類があります。
* 温度、相対湿度、風速、およびいくつかの特別な要件が、脱臭 (不快な臭いの除去) などの指定された制限内に維持されている場合の、完全な空調設備の設置。
* 部分空調ユニットは、これらのパラメータの一部のみを提供します。
エアコンは次の主要部品で構成されています（図3.2）。
I - 外気が再循環と混合されるコンパートメント。 再循環は低い屋外温度で使用されますが、部屋からの空気は大気中に放出されませんが、掃除された後、部分的に部屋に戻ります。 再循環空気に有害な不純物が含まれていてはなりません。 コンパートメントIに入る空気はフィルターによってきれいにされます 1 必要に応じてヒーターで加熱 2 ;
IIコンパートメント - 空気が加湿され、必要に応じてノズルから水を噴霧することによって冷却される洗浄室 3 ;
空気がヒーターによって加熱される第 2 加熱の III セクション 4 必要な温度と相対湿度の値を達成するために。
米。 3.2. 空調回路
空調は、微気候の指定された制限を維持するため、および技術プロセスの要件に従って、後者が温度体制の大幅な変動を許可しない場合に使用されます。
3.3. 有害物質の規制と管理
職場
有害物質の配給は、GOST 12.1.005-88「作業エリアの空気に対する一般的な衛生および衛生要件」およびGN 2.2.5.1313-03「作業エリアの空気中の有害物質のMAC」に従って行われます1307 種類の有害物質の最大許容濃度がリストされています。 最大許容濃度（MPC）は、サービスの全期間中に病気や健康状態の逸脱を引き起こさないような濃度と見なされます。
製造過程で放出される有害物質は、さまざまな方法で人体に影響を与えます。 彼らの行動の性質は異なります。 物質には次のようなものがあります。一般的な毒性、生物全体の中毒を引き起こします。 刺激性、気道の刺激を引き起こす; 発がん性、がんを引き起こす; 変異原性、遺伝の変化につながる; 生殖（出産機能）に影響を与える物質。
影響の程度に応じた有害物質は、次のクラスに分類されます。
1 - 非常に危険です。
2 - 非常に危険です。
3 - 中程度に危険。
4 - やや危険。
GOSTは、エアロゾルまたは蒸気の形で、製造条件下での物質の凝集状態も示します。 体への作用の特徴も示されています。
たとえば、二酸化ケイ素の最大濃度限界は 1mg/m 3 です。
（国家衛生検査の結論によると）一方向作用のいくつかの有害物質の作業領域の空気中の同時含有量で、それらのそれぞれの実際の濃度の比率の合計（K 1、K 2, ... K n) 空中で MPC (MPC 1 、MPC 2 、... MPC n) は 1 を超えてはなりません。
製造工程では、ガスやエアロゾルによる汚染の程度を判断するために、空気環境が体系的に監視されます。 空気中のエアロゾル (ほこり、煙、霧) の量は、重量とさまざまな物理的方法によって決定されます。 物理的方法のうち、エアロゾルを通過する光ビームの減衰によってエアロゾルの量を判断する場合、光がより頻繁に使用されます。 ただし、実際には、原則として重量法が使用されますが、不純物濃度が低い場合は最も面倒で時間がかかります。 重量法では、一定量の空気を特殊なフィルターを通して吸引し、空気を吸引する前後のフィルターの重量の差からエアロゾルの濃度を求めます。
不純物のガス成分は、エクスプレスおよび実験室法によって決定されます。 特急法では、特定のガスと相互作用すると色が変化する試薬が充填された指示薬管を通して一定量の空気が引き込まれ、この不純物の濃度が試薬カラムの長さに沿って推定されます。色を変えました。 ガス成分を決定するための実験室の方法では、クロマトグラフ、分光光度計、およびさまざまな特殊な装置が使用されます。
3.4。 工業用換気の種類
換気とは、産業施設からの組織的な空気の供給と除去です。
換気の目的:
作業施設からの有害なガス、蒸気、粉塵の除去;
余分な熱と湿気の排出の除去、すなわち 通常の微気候の作成;
建物や職場へのきれいな空気の供給;
施設から除去された物質の収集と処分。
空気の動きの原理によると、換気は自然（通気）と機械に分けられます。 混合換気は、自然換気と機械換気を使用します。 予約により、換気は供給と排気に分かれています。 行動の場所に応じて、換気は一般的なものと局所的なものに分けられます。 一般または一般交換換気は、部屋全体の空気を交換するように設計されています。 局所換気は、汚染された空気を発生源から直接除去し、職場にきれいな空気を供給するように設計されています。 生産では、原則として、一般的な換気が使用され、形成源からほこりを除去するために使用されます-たとえば、研削、研ぎのときの局所換気。
さらに、エアシャワー、エアサーマルカーテン、ガルバニックバスのサイドサクションなどの局所サクションが使用されます。
工業施設の換気の特徴の 1 つは空気交換率であり、次の式で決定されます。
どこ Ⅴベント - 1時間に換気システムによって部屋に供給される空気の量、m3 / h; Ⅴ pom は部屋の容積、m3 です。
換気量とは、1 時間に部屋全体の空気量が何回変化するかを表したものです。
自然換気
壁の非密度、建物および構造物の建物の外部構造の窓ケーシング、ならびに材料の細孔を通る空気の自然な流入は、空気浸透と呼ばれます。 空気の自然な除去は、空気の浸出と呼ばれます。 浸潤と浸出は、計算されたデータによって決定されない部屋の特定の空気交換を組織します。
部屋から外への空気の自然な除去と内部への空気の侵入は、風の影響と、屋外と屋内の空気の密度の違いによって行われます。 密度の違いは、外気と内気の温度差によって生じます。
建物の風上側では、建物内よりも気圧が高くなり、室内に空気が入ります。 風が建物の上を吹くと、風は途中で建物の形をした障害物に遭遇すると、減速し、方向を変えて、建物の周りをスムーズに流れます。 同時に、建物の風上 (風下) 側と屋根に低気圧が作成されます。 そして、空気は部屋から出てきます。
したがって、圧力差により、風上側からの空気は、建物構造のすべての開口部とすべての隙間から部屋に入ります。
すべての非密度を通じて、建物の風上側からの空気が部屋から外に出ます。
このような自然な空気交換は、換気 (ドラフト) または非組織的な空気交換と呼ばれます。
外気の浸透は、それを加熱するコストを増加させます。
寒い季節に室内の空気が蒸発すると、屋外フェンスが湿り、遮熱性が低下します。
一般に、顕熱が著しく過剰な産業施設での自然な空気交換は、屋内と屋外の空気の温度差と風の作用の影響を受けて発生します。
組織化された自然な空気交換は、エアレーションと呼ばれます。 エアレーションを使用すると、空気交換は 1 時間あたり数百万立方メートルに達する可能性があります。 冬はエアレーションで20倍、暖かい時期は50倍の空気交換ができます。
曝気は、少なくとも100 kcal / m 3 .hの大きな熱過剰のある工場に配置されています。ショップは 80 m を超えてはなりません。
エアレーションは、機械換気: 局所排気および供給ユニットで機能します。 複合曝気: 自然供給、機械排気または機械供給、自然排気。
通気は、外側の囲いの調節可能な開口部を通して行われます。
図上。 図３１は、シングルスパンショップのエアレーションの図を示している。
図31。 自然な空気交換の組織:
a - 建物の周りの風の流れ。 b - シングルスパン ワークショップの通気: 1 - 暖かい時期。 2 - 寒い時期。
1 日の平均外気温度が +10 度を超える暖かい時期には、建物の下部にある開口部から外気が部屋に入ります。 完成したフロアマークから開口部の底までの距離は 1.8 m 以下です。
1日の平均外気温度が+10度になる寒い季節。 そしてその下では、屋外の空気が上部の開口部から部屋に入ります。 この場合、作業領域に入る冷たい外気は加熱され、計算されたパラメータでそこに到達します。
部屋の上部にある開口部から作業場から空気が排出されます。 建物にランタンがある場合は、ランタンの欄間から空気が取り除かれます。 建物に空気を排出するためのランタンがない場合は、排気シャフトを配置するか、ルーフファンを設置します。 ディフレクターを介して空気を除去することもできます。
風の影響下で、風上側から建物に入る空気は、熱、ほこり、ガスを吸収した上部ゾーンから作業ゾーンへの循環の流れを覆します。同時に、衛生的で衛生的な指標作業域が悪化します。
自然な空気交換を調整するには、風の方向と作用に応じて、給気口と排気口の面積を調整する必要がありますが、これは運用上の観点からは不可能です。
室内への風の侵入を防ぐため、ランタンの排気口の前に防風板を設置。 ランタンの開口部の前に取り付けられたシールドは、翼に真空を作り、空気は常に部屋から出ます.
吹き飛ばされていないランタンも開発されました。たとえば、V.V. バトゥーリンによって設計されたランタンです。
米。 32. V.V. バトゥリンがデザインしたランタン
エアレーション中、自然な空気交換は、外部空気と内部空気の密度の差によって決まります。 外気は密度が高く、下部の開口部から部屋に入ります。 部屋で加熱され、上部の開口部から取り除かれます。
サーマル ジェットは、熱源の上に発生します。 発生源に隣接する空気は、そこから加熱されて上昇します。 空気が上昇する代わりに、新しい量の空気がその場所の熱源に継続的に流れます。 熱源の上にサーマルジェットが形成され、部屋に上向きに向けられます。 ヒート ジェットは天井に到達し、その上で全方向に広がります。
一方では供給ジェットが部屋に入り、他方では対流ジェットが熱源の上に現れます。 部屋に空気が流れます。
冷却と熱供給および供給ジェットの結果、空気の一部が上部ゾーンから下に戻り、流入に等しい部分が外部に除去されます。
天井が部屋の近くで解体された場合、この場合、上部ゾーンからの空気が下部ゾーンに戻ってジェットに供給され、部屋から完全に出ないことが確立されています。
図は、1 スパン、2 スパン、3 スパンのショップのエアレーション時のフロー パターンを示しています。 2 スパンの店舗では、外気が側面の開口部から店舗に入り、対流と相互作用し、ランタンの開口部から排出されます。
中央のベイが冷たくて高さが低い3つのベイホールでは、空気が中央のベイに入り、ホットベイに分配されます。 暑い店の提灯の穴から空気を抜きます。
米。 33.エアレーション中の空気の流れの動き：
a - ワンスパンショップ; b - 2 スパン ショップ。 イン・スリースパンショップ。
同時に、自然な空気交換、特にI.A.シェペレフの別の定性的な図があります（図34）。
通気された部屋では、空気は高さに沿って層状になっています。 2 つのゾーンがあります。下のゾーンは冷たい外気によって供給され、上のゾーンは加熱された機器の上に上昇する対流によって供給されます。 結果として生じる空気の成層は、「温度オーバーラップ」と呼ばれます。 温度と濃度のジャンプは、温度オーバーラップのレベルで発生します。 オーバーラップの理由は、エアフロントの接近する動きです：サプライジェットのフロントとサーマルジェットのフロント。 各ゾーンのボリュームでは、自律的な循環が発生します。
熱のオーバーラップのレベルは、排気口と給気口のサイズによって決まります。 空気交換。 通気口の面積が減少すると（空気交換が減少すると）、温度の重なりの高さが熱源の位置のレベルまで減少します。 開口部の面積が増加すると（空気交換が増加すると）、温度オーバーラップの高さが増加し、上部排気口のレベルに達する可能性があります。
初めて、彼は温度の重なりの現象を観察し、この名前を E.V. Kudryavtsev に付けました (産業施設と公共施設の部分換気。ソ連科学アカデミー議事録、1948 年、第 3 号)。V.V. バトゥリンも温度をモデル化しましたアルミ電解工場の空気力学を研究する際のオーバーラップ
米。 34. 温度重複スキーム
機械換気
機械換気では、ファンによって生じる圧力差によって空気交換が行われます。 機械換気システムの主な要素：外気（鉱山）、エアダクト、ファン、ガスおよびダストクリーニング設備をサンプリングするための装置。
吸気装置は、建物の壁、壁から少し離れた場所、建物の屋根など、空気が最もきれいな場所に配置されます。
通常は円筒形のエアダクトは、鋼板でできています。 ゴム製ガスケットは、ダクト セクションが結合されるフランジに配置されます。
ファンは、主に軸方向とラジアル方向 (遠心) の 2 つのタイプに分けられます。 軸流ファンでは、空気は羽根車の軸に沿って移動します。 軸流ファンの利点は、コンパクトさと反転の可能性です。 気流の方向が変わります。 遠心ファンでは、タービン ブレードがファンの壁に空気を吹き込み、そこからパイプを通ってダクトに入ります。 ラジアルファンの利点は、軸流ファンに比べてパフォーマンスが高いことです。
洗浄ガス排出量
工業用排気ガスを浄化するための既存の方法は、次のように分類できます。
1. 重力沈降。
2.乾燥慣性および遠心捕獲。
3. 湿式集塵。
4. 静電沈着。
5. ろ過。
6. ソニックおよび超音波凝固。
原則として、処理プラントではいくつかの集塵方法が実施されています。 重力沈降は、機器の製造にかなりの面積が必要になるため、比較的一般的な方法ではありません。 慣性沈降は、流れの方向が変化したときにダスト粒子が元の移動方向を維持しようとする傾向に基づいています。 遠心トラップでは、ダスト粒子は回転の中心から離れて移動する傾向があります。 広く使用されているサイクロンは、この原理に基づいて動作します。 湿式集塵の原理は、重力、慣性、遠心力による洗浄方法に加えて使用されます。 この場合、大きな水滴が大小のほこりの粒子を吸収し、それらを堆積物に洗い流します。 静電沈着は、高電圧電界が粒子に電荷を与え、その影響下で粒子が反対に帯電した電極に移動して沈降するという事実に基づいています。 ろ過方法は、多孔性バリアを通過する際のガスと分散相の分離に基づいています。 放射の音波および特に超音波処理は、移動する粒子へのエネルギーの伝達を促進し、エネルギーを増加させ、衝突の数を増やし、粒子の凝集を促進します。これにより、その後のダスト分離が簡素化されます。
ダスト洗浄機の主な特徴は、集塵効率です。 浄化の程度。これは、装置によって捕捉された粉塵の重量と、同時に装置に入った粉塵の重量の比率です。
浄化の程度または比率 え式によって決定されます。
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どこ に 1 – ダストの初期濃度、mg/m 3 ; に 2 – ダストの最終濃度、mg/m 3 。
洗浄係数は、粉塵洗浄装置の種類、粉塵の種類と分散によって異なります。 特に重要なのは、細かい部分が増えるとクリーナーの効率が低下するため、ほこりの部分的な組成です。 したがって、特定のフラクションの捕捉されたダストと入ってくるダストの重量の比率として、フラクショナル効率の概念が導入されました。 この係数は、さまざまな分数組成の粉塵を含む装置の動作を決定するため、非常に重要です。
同じ条件で動作しているが、効率が異なる 2 つの集塵機 (たとえば 85% と 95%) の動作を比較すると、2 つ目の集塵機のほうが 10% 効率が高いと仮定できますが、大気汚染について再計算すると、 2 番目のものは最初の 3 倍効率的であることがわかります。
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集塵機の特性には、洗浄係数だけでなく、分別洗浄度も含まれる必要があり、粒子サイズや沈降（沈降）速度に関連する粉塵分布曲線、粉塵の化学分析、湿度などを知る必要があります。 .
ダストクリーニング設備
最も単純な装置は、重力原理で動作するダスト沈降チャンバーです (図 3.5)。
米。 3.5。 集塵室 図 3.6. ラビリンス集塵機
これらの装置の欠点は、占有面積が大きく、洗浄効率が低いことです。 省面積化と効率化を図るため、ラビリンス型の集塵室を採用しています（図3.6）。
ラビリンスタイプのチャンバーにはバッフルがあり、入ってくるガスの方向を定期的に変えます。 したがって、これらのチャンバーでは、重力洗浄原理に加えて、慣性洗浄原理が追加されます。
ダスト沈降チャンバーの良好な動作の主な条件は、チャンバー内のガスの均一な動きです。これは、速度の増加がチャンバーからのダスト粒子の除去に寄与するためです。 この現象を防ぐために、チャンバーに入る前にネットや仕切りなどを設置します。
移動速度の遅いエアダクトは集塵機としても機能するため、より良いクリーニングのためには、角度を付けて配置する必要があることに注意してください。 ダストセトリングチャンバーは製造が容易で、運用コストが低く、低速による空気流の圧力損失は無視できますが、効率が低いため、事前洗浄に使用されます。
慣性集塵機では、空気の流れが急激に進行方向を変えます。 さまざまな設計の慣性チャンバーを図 1 に示します。 3.7.
あ) b)
米。 3.7. 慣性集塵機
慣性集塵機の効率は低いため、集塵機と同様に、予備洗浄とその後の他の装置での洗浄に使用されます。
遠心集塵機 - サイクロンは業界で最も広く使用されています。
サイクロンの利点は、洗浄効率が高く、設置面積が比較的小さいことです。 サイクロンのスキームを図1に示します。 3.8。
ほこりの多い空気は、シリンダーの接線方向にサイクロンの上部に入り、空気の流れが回転し始めます。 ほこりの粒子
どこ ふ– 遠心力、kg; Gダスト粒子の重量、kgです。 う 2 - 周速度、m/s; r– 回転半径、m。
しかし、サイクロンの直径を小さくすると、スループットが低下します。 そのため、一台の装置に小型のサイクロンを数台設置する必要があります。
直径の小さい複数のサイクロンを含むこのような洗浄装置は、マルチサイクロンと呼ばれます（図 3.9）。
米。 3.9。 マルチサイクロン図 3.10. マルチサイクロンノズル
図上。 3.10. 小さなサイクロンのデバイスが示されています。これには、空気の流れが回転し始めるらせん状の表面と、浄化された空気が除去される中央のパイプが含まれています。 マルチサイクロンが正常に動作するための最も重要な条件は、各サイクロンへの空気供給の均一性です。 マルチサイクロンの効率は 95% に達します。 マルチサイクロンの主な欠点は、サイクロンの直径が小さいため、ほこりがたまりやすいことです。 したがって、凝縮液の形成と粉塵の蓄積を避けるために、温度体制を維持する必要があります。 クリーニングのために供給される空気の温度は、サイクロンの温度よりも 10 °C 低くする必要があります;このため、サイクロン本体は断熱材で覆われているか、暖かい部屋に設置されています。 湿式集塵はスクラバーで行われます。
スクラバーは、浄化されたガスと水との相互作用に基づくダストクリーニング装置です (図 3.11)。
湿式集塵は、灌漑塔、さまざまなチャンバー、湿式サイクロンでも行われます。 粉塵粒子を水で除去するときの主なタスクは、粉塵粒子と水滴との接触を最大限にすることです。
G.V. Fedorovich、A.L. ペトルヒン
体の熱状態の計算と快適な微気候の作業条件の決定。
電卓の機能に関するコメント、フィードバック、意見を当社の Web サイトに残すことができます。 章で .
仕事の原則 以下のガイドで詳しく説明しています。
1.1。 電卓の目的:- 現在の衛生規則および規制を遵守するために従業員の労働条件の状態を監視し、衛生的である - 予防措置の優先順位を確立し、その有効性を評価する; - 従業員の労働条件の衛生的および衛生的な特徴を作成する。 - 従業員の健康状態の変化と労働条件との関係の分析（定期健康診断中、診断を明確にするための特別な検査）; - 職業病、中毒、および仕事に関連するその他の健康問題の事例の調査。
1.2. 電卓は次のように使用できます。- 消費者の権利保護と人間の福祉の監督のための連邦サービスの機関と機関は、衛生規則と規制、職場の衛生基準、社会的および衛生的監視の実施を管理する。 - 労働条件の評価に関する作業を行うことを認定された組織。 - 従業員に医療を提供する職業病理学および産業医学のセンター、ポリクリニックおよびその他の医療および予防機関。 - 職場での労働条件に関する情報の雇用主と従業員。 - 社会保険および医療保険の団体。
2.1. 公理。微気候パラメーターの衛生的評価の基本原則と、人の熱状態の基準との関係を以下に定式化します。 体内および環境内のプロセスがそれらの間の境界での熱交換に寄与することは、熱交換プロセス自体に固有の用語でしか説明できません-環境の温度と皮膚の表面、速度表面からの水分の蒸発など 通常の熱力学的変数で表現できるもの以外のパラメーターは使用しないでください。 体の反応は、温度受容体から、そしてこれらの受容体が存在する場所（皮膚の表面から）からのみ受け取る情報への反応である可能性があります。 熱流束と熱収支条件自体の定義には、微気候パラメーターの推定値は含まれていません。 残高の考慮に加えて、評価カテゴリが分析手順に含まれます。 体の適応メカニズムは非常に効果的であり、外部条件の幅広い変化の中で十分長い時間熱収支を維持できることを考慮に入れる必要があります。 これらのメカニズムの緊張が弱まったり強かったりすると、快適さや不快感が生じます。 適応メカニズムの強度の程度の定量的推定は、これらのパラメーターのみに基づいており、熱伝達プロセス自体を説明する用語で説明できます。 したがって、体によって生成および失われた熱のバランス比率の値は、これらの比率に含まれるパラメーターのみが微気候の主観的評価との比較に使用できるという事実にあります。
2.2. エネルギー消費：エネルギーの放出と損失。人間の活動は、いくつかのタイプの解放された力によって特徴付けられます。
- 総代謝熱の放出率 Wフロア- すべてのソースによる完全なエネルギー放出 - 化学プロセスと筋肉活動。
- 体内の主な（バックグラウンド）代謝の代謝熱の放出速度 w o(成人で約 90 W)。
- 行われた仕事に関連する追加の熱の放出率 追加. それは明らかです W追加\u003d Wフロア-W o
- 筋肉によって開発された機械力 Wファー. 最後の2つの値は、筋肉の効率によって相互に関連しています h = W メカ / W エクストラ. この係数を導入する慣例にも関わらず (人によって異なり、機械作業の種類、身体の一般的な状態などによって異なります)、計算に使用することをお勧めします。 ≒0.2。 熱定格 温度、特定のレベルの筋肉活動で放出される、非常に明白な比率から得ることができます
| Wtep = Wo+ Wadd-Wmech = Wo+(1-h)* Wadd. | (1) |
熱収支式に含まれるのはこの値ですが、規範文書ではこの値が使用されています。 Wフロア.
1. カテゴリー いあエネルギー消費量が最大 139 W で、座ったまま実行され、わずかな身体的ストレスを伴う作業が含まれます (精密機器およびエンジニアリング企業、時計製造、衣料品製造、管理などの多くの職業)。
2. カテゴリー イブエネルギー消費量が 140 ～ 174 W で、座っている、立っている、または歩いているときに実行され、身体的ストレスを伴う作業が含まれます (印刷業界、通信企業、コントローラー、さまざまな種類の生産の職人、等。）。
3. カテゴリー IIa絶え間ない歩行、立位または座位での小さな（最大1 kg）製品または物体の移動、および特定の身体的努力（機械組み立ての多くの専門職）を必要とする、175〜232 Wのエネルギー消費強度の作業が含まれます機械製造企業の店舗、紡績および織物生産など）。
4. カテゴリー IIb歩行、移動、最大 10 kg の荷物の運搬に関連するエネルギー消費量が 233 ～ 290 W で、中程度の身体的ストレスを伴う作業 (機械化された鋳造、圧延、鍛造、熱、機械の溶接工場の多くの職業) を含む-建築および冶金企業など）。
5. カテゴリー Ⅲエネルギー強度が 290 W を超える仕事、絶え間ない動き、かなりの (10 kg 以上) の重量の移動と運搬、多大な身体的努力を必要とする仕事 (手作業で鍛造する鍛冶屋、手作業で詰め物をする鋳造所などの多くの職業) が含まれます。機械製造および冶金企業向けの成形ボックスの注入など）。
2.4. 熱伝達の主な経路。身体は、さまざまなチャネルを介して熱損失の強度を（特定の制限内で）調整し、状況に応じてさまざまな組み合わせでそれらを「オン」にすることができます：作業の強度、環境パラメーター、身体の断熱の程度など. (詳細については、を参照してください)。
肺の熱伝達。呼吸の生理学は、多くの作品で詳細に説明されています (例を参照)。 呼吸中の熱と湿気の交換は、吸入した空気が上気道で湿らされて温められ（または冷却され）、吐き出された空気が乾燥されて冷却（または加熱）される複雑なプロセスです。 このプロセスはほぼ周期的です。 呼吸中の熱損失は周期性からの逸脱によるものです - 吐き出された空気中の水蒸気の分圧は吸入された空気よりも大きく、これは気化の潜熱を消費します. 計算するときは、気象学的パラメーター（気温と湿度）、および作業で得られた身体の生理学的特性（呼吸数、一回換気量）からの呼吸中の水分損失率。 バランス方程式に直接含まれるパラメーターへの再計算は、本で実行されます。 Wlegの呼吸中の熱損失の筋肉活動の強度と空気パラメーターへの依存性-温度taと絶対湿度aaは、次の式で決定されます：/ m 3、γp \u003d 12. 筋肉活動による追加のエネルギー放出の割合は、ω: ω = Wadd/Wo で示され、関数 γ(ω) = 1 + ω*(0.5 + ω) は、増加に伴う肺換気率の増加を補間します。筋肉活動で。 体表面からの熱損失を計算するときは、熱出力 Wtherm から Wleg の値を差し引く必要があります。 皮膚の境界 - 衣類の内面での熱交換により、電力 Wpol - Wleg を除去する必要があります。 体表面積の単位あたりの電力を再計算すると、熱流束密度が得られます。ここで S ≈ 2 m 2 - 成人の体の表面積。 密度 Jko の流れは、導電性の皮膚と衣服の熱交換によって提供される必要があります。 伝導性熱交換肌着。衣服を通る熱の流れ Jco は、皮膚 tk と衣服表面の温度差 tp と衣服の熱抵抗 Iclo: によって決まります。ここで、ι = 0.155 °C * m 2 / W は変換係数です。従来のユニットは衣服の実際の熱抵抗にCloします。 衣服の表面からの熱損失。伝導性および放射性熱交換チャネルは、衣類の表面で機能します。 環境との伝導熱交換は、衣服の表面と空気の間の温度差に比例します。ここで、空気速度 Va の値は m/s の単位で代入されます。 衣服の表面での熱交換のもう 1 つのチャネルは、放射による熱交換と放射エネルギーの吸収です。 表面に入射する放射エネルギー束の密度が放射の形で表される場合、衣服の表面からの熱流束は次の形になります。
| Jrad \u003d εpo * σ * (Tp 4 - Trad 4) | (8) |
| Wpot= Kk*S*(1 - RH*exp[ (tv - tk)/ to ]) | (9) |
2.5。 体の熱状態の生理学的特徴。
本で与えられた、筋肉活動中の生理学的パラメータの変化に関する一般化されたデータが使用されます。 体の正常な熱状態を確保するために、筋肉活動の強度間の特定の関係を観察する必要があります（たとえば、機械力Wmechの値または総エネルギー放出Wpolの値によって決定され、式 (1) と、水分の損失量や加重平均皮膚温度 (STC) などの身体の生理反応。 体温調節システムには 2 つの動作モードがあります。 そのうちの 1 つは、体にとって「自然」なものですが、人は快適に感じます。 このような状態を保証する外部条件が最適と定義されます。 最適ではない外部条件の下で正常な温度体制を確保するために、身体の調節システムは、その機能の緊張を伴って機能し始めます。 ただし、外部条件が最適条件とあまり変わらない場合、サーモスタット システムの電圧は熱バランスを維持するのに十分です。 この体の熱的状態の質的記述の具体化を以下に示す。 表1。
最適な微気候のパラメーターの要件を開発するための基礎となる、人の熱状態の指標。
| 仕事の性質 | エネルギー消費量 Wpol, W | 水分損失、Q、g/h | SVTK、°С |
| 光、カテゴリー Ia | 139まで | 40-60 | 32,2 - 34,4 |
| 光、カテゴリ I b | 140-174 | 61-100 | 32,0 - 34,1 |
| 中、カテゴリー IIa | 175-232 | 80-150 | 31,2 - 33,0 |
| ミディアム、カテゴリーIIb | 233-290 | 100-190 | 30,1 - 32,8 |
| 重い、カテゴリ III | 291 - 340 | 120-250 | 29,1 - 31,0 |
水分損失とSVTKの値のばらつきは、それらが消費されるエネルギーの範囲に関連しているという事実によるものです.
図1。 体の快適な状態（中央の線）と体温調節システムの許容電圧（極端な線）に対応する水分損失率。
図 1 に、体の水分損失に関する表 1 のデータをグラフ形式で示します。 表1のデータによると、長方形の内側では、人の熱状態の指標は快適なものに対応しています。 温度調節システムの許容応力の限界は、平面 (W,Q) 上の上下の直線によって決まります。 これらの線によって定義される境界の外側では、体温調節システムに過度のストレスがかかり、体の過熱または低体温が始まります。 計算には、次の形式のエネルギー消費 W に対する水分損失 Q の依存性の補間を使用できます。 汗の蒸発に費やされるエネルギーを再計算すると、同様の式が得られます。係数 K = r * k は、許容値の下限で 0.26、最適値で 0.39、許容値の上限で 0.61 です。 エネルギー消費量 Wpol に応じた加重平均皮膚温度 tk の同様のグラフを図 2 に示します。
図2。 身体の快適な状態 (中央の線) と体温調節システムの許容ストレス (極端な線) に対応する加重平均皮膚温度。
エネルギー消費とともに増加する水分損失率とは対照的に、皮膚温度はWpolの増加とともに低下することがわかります。 これはかなり予想されることです。 熱の生成が大きければ大きいほど、生物の内部から表面への熱の除去がより集中的に行われるべきです。 このために（内臓の温度が一定の場合）、皮膚温度の低下が必要です。 計算には、SVTC のエネルギー消費量 Wpol への依存性の内挿を使用することができます。ここで、温度スケール t1 は、許容値の下限で 33.1 °С、最適値で 35.4 °С、36.5 です。許容値の上限は°С。 電力スケール W1 の場合、対応する値はそれぞれ 2739W、2185W、3094W です。 熱平衡維持システムの調整能力が十分でない場合、体のエンタルピー（熱量）が変化し始めます。 これは不快感につながり、エンタルピーに大きな変動があり、専門的に引き起こされた健康障害につながります. 加熱微気候の場合、エンタルピーの過剰と作業条件のクラスとの関係、および身体の過熱のリスクの記述的評価を表2に示します。 表 2.
労働者の健康に対する過剰な体エンタルピーの有害な影響。
同様に、体が冷えすぎると、微気候条件の悪影響が増大します。 寒冷な微気候の場合、エンタルピー不足と作業条件のクラスとの関係を表 3 に示します。 表 3
労働者の健康に対する体エンタルピー不足の有害な影響
定性的リスク評価は、対応する作業条件のクラスに関する表 2 のデータと一致します。 表 1 ～ 3 に示すデータは、外部環境との身体の熱交換を計算するための上記のアルゴリズムとともに、生産環境の実際の微気候パラメーターの測定結果に基づいて作業条件を判断するための基礎となります。 .
3.微気候の管理された指標。
上記のパラグラフ2.4で与えられた比率から、人の熱状態を研究するときは、次の微気候パラメータを測定する必要があるということになります。
気温 Ta;
相対空気湿度 RH;
風速 Va;
熱照射IRの強度;
リストされたパラメーターの相対的な役割は同じではありません。 気温は、熱収支方程式に直接入ります。 表 1 に示すデータから判断すると、温度変化の特徴的なスケールは 10 分の数度です。 これは、約 10 -3 (0.1%) の相対不確実性に相当し、測定機器の許容誤差を設定します。 相対湿度 RH は、肺の熱損失の量を決定します。 この値は、式（2）によると、伝導性熱損失チャネルを介した熱伝達のごく一部（25％以下）であり、空気湿度に比例する項の相対値は値の20％以下です残りの条件の。 これらの状況により、相対湿度の測定要件が低くなります。 相対湿度の測定では、5 ～ 10% の誤差は許容範囲です。 空気の移動速度は、式（7）に従って、衣服の表面からの熱伝達係数を直接決定します。 空気と衣服の表面の温度差の不確実性は数パーセントになる可能性があるため、速度測定の相対誤差の要件は 5 ～ 10% で十分です。 熱曝露の強度を推定すると、作業者の身体の熱状態に対する微気候の影響の計算に最大の不確実性が生じます。 この値を測定する最も信頼できる方法は、気球温度計を使用することです。
3.1. 熱暴露の実効値の測定。赤外線放射による熱流束はベクトル量です。 したがって、測定器で使用されるセンサーは、方向性または等方性である可能性があります。 衛生および衛生管理の国内慣行で使用されるほとんどすべてのデバイスは、視野角が制限された IR 放射計です。 方向センサーを備えたこれらのデバイスを使用して、放射計の視野内に完全に収まる小さな角度寸法を持つソースからの熱放射フラックスを測定できます。 大きな線源の場合、または複数の線源があり、複数の方向から照射が行われる場合、測定結果の処理は重要な作業であり、常に正しい解決策があるとは限りません。 この問題は、非静止 (移動など) のソースでは実質的に解決できません。 ボール温度計（バーノン球）は、等方的な感度を持つ計器で、積分（総合）熱暴露の測定に最適です。 温度測定の結果を積分熱暴露に変換するための対応するアルゴリズムは、で説明されています。 このような再計算は、球体の熱流束収支方程式に基づいており、この値は、物体の熱状態を評価するときに使用する必要があります。 関係式 (16) は、十分に測定可能な球体の温度 Tg と空気の温度 Ta によって IR 放射の熱効果を決定しますが、衣服の表面の温度 Tc も含まれており、その測定ははるかに困難です。衣服のいくつかの場所で測定し、結果を平均します。 多少精度が落ちますが、(16) の温度 Tc を気温 Ta に置き換えることができます。 これにより、微気候パラメータを監視する手順が大幅に簡素化されます。 そのような交換の結果は、熱放射の効果的な流れの意味を持ち、衛生的な配給を受けるのは彼です。
| ΔJ \u003d ε * σ * (T g 4 -T a 4) + h c * (T g -T a) | (17) |
気温taとボール温度計の差Δtに対応する熱放射フラックス
|
た |
10 | 14 | 18 | 22 | 26 | 30 |
| 2 | 24,76 | 25,21 | 25,66 | 26,13 | 26,62 | 27,11 |
| 4 | 49,74 | 50,64 | 51,56 | 52,51 | 53,48 | 54,48 |
| 6 | 74,95 | 76,30 | 77,69 | 79,12 | 80,59 | 82,10 |
| 8 | 100,38 | 102,2 | 104,07 | 105,99 | 107,96 | 109,99 |
| 10 | 126,04 | 128,33 | 130,68 | 133,1 | 135,58 | 138,13 |
| 12 | 151,94 | 154,7 | 157,55 | 160,47 | 163,46 | 166,54 |
| 14 | 178,07 | 181,32 | 184,66 | 188,09 | 191,61 | 195,23 |
| 16 | 204,44 | 208,18 | 212,03 | 215,97 | 220,02 | 224,18 |
| 18 | 231,06 | 235,3 | 239,65 | 244,12 | 248,71 | 253,42 |
| 20 | 257,92 | 262,66 | 267,53 | 272,53 | 277,66 | 282,93 |
| ΔJ \u003d * (T g -T a) | (18) |
4.気象パラメータの悪影響に対する個人の保護手段としての衣服の選択。
実際の生産条件で快適な作業を保証する衣服の選択に関する合理的な推奨事項は、自動化された作業場と生産管理における衛生的および衛生的な研究の重要なポイントです。 適切な衣服を選択することで、労働環境を変えることなく、労働条件を大幅に改善し、職業上のリスクを減らすことができます。 ただし、このためには、環境との身体の熱交換の計算結果によって、推奨事項を説得力のある方法で実証する必要があります。
項目 2 ～ 3 の材料は、環境との熱交換の 2 つの主要なチャネル (放射と伝導) が身体の熱状態を決定することを示しています (たとえば、加熱率の式 (17) を参照)。 PPE が何を保護する必要があるかを判断するには、前述の熱伝達チャネルの相対的な役割を評価する必要があります。
推定は、温度の 4 乗の差が温度自体の差によって推定される関係 (16) を使用して行うことができます (上記の (17) から (18) への遷移を参照)。 言い換えれば、放射温度が通常の室温を超える場合、過度の熱暴露から身を守る必要があり、放射温度が低い場合は、伝導熱伝達による身体の過熱または低体温から身を守る必要があります。
4.2. 「ホットショップ」向けの熱反射生地のオーバーオール。
熱防護服は、火花、スケール、溶融金属の飛散、輻射熱から、暑い店舗で働く労働者を保護します。 そのようなオーバーオールの範囲は、スーツ、エプロン、ミトン、オーバーオールで表されます。 オーバーオールの製造には、難燃剤を含浸させたリネンとコットンの生地が使用されます。 これらの生地のほとんどは、十分に密で滑らかな表面を持ち、そこから火花や溶融金属の飛沫が簡単に転がり落ちます。 輻射熱を反射するために、アルミニウムコーティングを施した非繊維素材が使用されています。
ホットショップでの作業用のスーツは、GOST 9402-70（男性）およびGOST 9401-70（女性）に従って作られています。 これらのスーツのデザインは、ワークウェア製品の最初のグループの 2 番目と 3 番目のバリエーションのデザインに基づいて作成できます。 このタイプの衣服は、さまざまな職業の労働者（製鉄所、鉄鋼所のアシスタント、クレーンのオペレーター、ローラーのオペレーター、ボイラーメーカー、注ぎ口、鍛冶屋など）を対象としています。 このスーツは、職場の温度が+ 50°Cに達し、放射熱への暴露の強度が最大18- 20cal/(cm2分)。
実際の生産条件で快適な作業を保証する衣服の選択に関する合理的な推奨事項は、自動化された作業場と生産管理における衛生的および衛生的な研究の重要なポイントです。
適切な衣服を選択することで、労働環境を変えることなく、労働条件を大幅に改善し、職業上のリスクを減らすことができます。 ただし、このためには、環境との身体の熱交換の計算結果によって、推奨事項を説得力のある方法で実証する必要があります。 そのような計算の目的（微気候パラメータの要件、エネルギー消費の制限、衣類の熱抵抗の計算など）に応じて、個々の熱交換チャネルのアルゴリズムと一連の分析を選択する必要があります。 ボール温度計を使用すると、衣服の熱抵抗の計算が大幅に簡素化および改善され、微気候条件の悪影響から個人を保護できます。
総エネルギー消費量 Wpol によって初期設定されている場合、伝熱計算のために、機械動力 Wmech、汗の蒸発による熱損失 Wpot、および呼吸中の熱損失 Wleg をそれらから差し引く必要があります。 残りの電力 Wh = Wpol - Wpot - Wleg は、衣類を通して放散する必要があります。 対応する熱流束 J は、次の式で与えられます。
| J \u003d W h ⁄ S \u003d (t s - t c) ⁄ Iclo | (21) |
体温調節の生理学に関する研究は、エネルギー消費の各レベルに対して生理学的に決定された最適な皮膚温度 ts があることを示しているため、衣類の表面の温度 ts を決定すると、式 (16) から次の値を決定できます。衣類 Iclo の熱抵抗。与えられた総エネルギー コスト Wpol で最適な作業条件を提供します。 tc を決定するために、衣服表面の伝導および放射熱伝達チャネルを考慮して熱伝達方程式を解きます。これを解くことにより、衣服表面の温度 Tc を決定し、その後、(21) から Iclo を決定します。
バーノン球の表面からの熱伝達係数 hg は、球の設計 (直径) と気象パラメータ (風速、温度など) の両方によって決まります。 この係数が衣服表面の熱伝達係数 hcc と等しくなる球を選択することができます。 この場合、気温 Ta は衣服表面の温度 Tc を決定する式に含まれていません。Tc を決定するには、ボール温度計の測定値で十分です。 これにより、快適な作業条件を提供する衣服の熱抵抗の計算が大幅に簡素化されます。
いずれにせよ、正確に計算された熱抵抗を備えた衣類の使用は、微気候条件の悪影響に対する個人用保護具の効果的な選択の一例です。 この方法でどれだけ労働条件を改善できるかを示す具体的な計算の例が、研究で示されています。 ハザードクラスを 2 ～ 3 ポイント下げることは非常に現実的です。
5. 測定結果を処理するためのアルゴリズム。
5.1.
段落 2 ～ 4 で与えられた方程式は、作業者の身体と環境の間の熱交換の最適化に関連するさまざまな問題を解決するために使用できます。 そのような計算の結果は、暖房と冷房の微気候の間の境界の「ぼやけ」につながります。 エネルギー消費量、衣服の品質、およびその他の要因に応じて、同じ微気候パラメータの環境で作業すると、場合によっては体が過熱したり、低体温になったりすることがあります。 この状況はデータによって示されます 表 5。
表 5
熱抵抗 Clo (c.u.) を備えた衣服で実行された総エネルギー消費量 Wpol (W) で作業を行った場合のエンタルピー蓄積率 dH ⁄ dt (kJ ⁄ kg ⁄ 時間)
| クロ Wpol |
0,1 | 0,4 | 0,7 | 1 | 1,3 | 1,6 | 1,9 | 2,2 | 2,5 |
| 100 | -4,39 | -2,03 | -0,62 | 0,33 | 1,01 | 1,52 | 1,92 | 2,23 | 2,49 |
| 120 | -3,67 | -1,27 | 0,17 | 1,13 | 1,82 | 2,34 | 2,74 | 3,06 | 3,33 |
| 140 | -2,88 | -0,44 | 1,02 | 2,00 | 2,70 | 3,23 | 3,64 | 3,97 | 4,24 |
| 160 | -2,00 | 0,48 | 1,97 | 2,97 | 3,68 | 4,22 | 4,64 | 4,97 | 5,25 |
| 180 | -0,98 | 1,54 | 3,05 | 4,06 | 4,79 | 5,33 | 5,76 | 6,10 | 6,38 |
| 200 | 0,20 | 2,75 | 4,29 | 5,32 | 6,06 | 6,61 | 7,05 | 7,39 | 7,68 |
| 220 | 1,58 | 4,18 | 5,74 | 6,79 | 7,54 | 8,10 | 8,54 | 8,89 | 9,18 |
| 240 | 3,23 | 5,86 | 7,45 | 8,51 | 9,28 | 9,85 | 10,30 | 10,65 | 10,95 |
| 260 | 5,19 | 7,87 | 9,48 | 10,56 | 11,33 | 11,92 | 12,37 | 12,73 | 13,03 |
| 280 | 7,54 | 10,26 | 11,90 | 12,99 | 13,78 | 14,37 | 14,83 | 15,20 | 15,50 |
| 300 | 10,35 | 13,11 | 14,77 | 15,88 | 16,68 | 17,28 | 17,75 | 18,12 | 18,43 |
この表を作成する際、次の環境パラメータが使用されました: 空気温度 ta = 20°C、ボール温度計温度 tg = 23 oC、相対空気湿度 RH = 50%、空気速度 Va = 0.25 m/s、熱の吸収係数衣服の表面からの放射線 ε = 0.3、作業者の体重 75 kg。
かなりハードな作業 (最大 200 W のエネルギー消費) を薄着で行うと、体が過冷却 (dH ⁄ dt) になることがわかります。< 0), т.е. этот микроклимат будет охлаждающим, но при выполнении работы в одежде с большим термосопротивлением (Clo >1) 本体の過熱が観察される (dH ⁄ dt > 0)。 同じ微気候が暖房として認識されるべきです。
5.2.
熱収支の計算を使用して、快適な、または少なくとも許容可能な作業条件を提供する衣類を選択できます。 このような計算結果の例として、表 6 に含まれるデータが挙げられます。
計算では、熱放射により、気球温度計の温度が気温より2.5℃高くなるという事実が生じると仮定されました。 空気の相対湿度は 35%、風速 Va = 0.25 m/s、スペクトルの IR 領域における衣服表面の非黒さの程度 ε ≈ 0.2 と仮定されました。
表 6
所定の気温 ta (°C) で、所定のエネルギー消費 W (W) で最適かつ許容可能な作業条件を提供する衣類の熱抵抗 (Clo)
| 16 | 18 | 20 | 22 | 24 | 26 | |
| 100 | 2,06 | 1,7 | 1,36 | 1,05 | 0,76 | 0,49 |
| 1,66 | 1,31 | 0,99 | 0,69 | 0,41 | 0,16 | |
| 1,3 | 0,97 | 0,66 | 0,37 | 0,11 | <0 | |
| 120 | 1,7 | 1,39 | 1,1 | 0,83 | 0,58 | 0,34 |
| 1,31 | 1,01 | 0,74 | 0,48 | 0,24 | 0,02 | |
| 1 | 0,71 | 0,45 | 0,2 | <0 | <0 | |
| 140 | 1,41 | 1,13 | 0,88 | 0,64 | 0,42 | 0,21 |
| 1,04 | 0,78 | 0,53 | 0,31 | 0,1 | <0 | |
| 0,76 | 0,5 | 0,27 | 0,06 | <0 | <0 | |
| 160 | 1,18 | 0,92 | 0,69 | 0,48 | 0,28 | 0,1 |
| 0,82 | 0,58 | 0,36 | 0,16; | <0 | <0 | |
| 0,56 | 0,34 | 0,13 | <0 | <0 | <0 | |
| 180 | 0,97 | 0,74 | 0,53 | 0,34 | 0,16 | <0 |
| 0,63 | 0,41 | 0,22 | 0,04 | <0 | <0 | |
| 0,4 | 0,19 | 0,01 | <0 | <0 | <0 | |
| 200 | 0,79 | 0,58 | 0,38 | 0,21 | 0,05 | <0 |
| 0,46 | 0,26 | 0,09 | <0 | <0 | <0 | |
| 0,25 | 0,07 | <0 | <0 | <0 | <0 | |
| 220 | 0,62 | 0,43 | 0,25 | 0,1 | <0 | <0 |
| 0,31 | 0,13 | <0 | <0 | <0 | <0 | |
| 0,12 | <0 | <0 | <0 | <0 | <0 | |
| 240 | 0.46 | 0.29 | 0.13 | <0 | <0 | <0 |
| 0.17 | 0,01 | <0 | <0 | <0 | <0 | |
| 0 | <0 | <0 | <0 | <0 | <0 | |
| 260 | 0.32 | 0.16 | <0 | <0 | <0 | <0 |
| 0,04 | <0 | <0 | <0 | <0 | <0 | |
| <0 | <0 | <0 | <0 | <0 | <0 | |
| 280 | 0.18 | <0 | <0 | <0 | <0 | <0 |
| <0 | <0 | <0 | <0 | <0 | <0 | |
| <0 | <0 | <0 | <0 | <0 | <0 |
表 6 では、パラメーター (W、ta) の各組み合わせは、衣類の熱抵抗の 3 つの値に対応しています。 平均値は、体の最適な状態、つまり最適な皮膚温度と最適な発汗に対応します（上記の段落 2 ～ 4 を参照）。 Clo の極値は、体の体温調節システムの許容張力に対応します。上の値は最小の皮膚温度と発汗に対応し、下の値はこれらのパラメーターの最大値に対応します。
これらの結果を解釈する方法は、16°C で 100 W を使用した例で説明できます (表の左上のトライアド)。 熱抵抗が 2.06 Clo から 1.3 Clo までの衣服での作業条件は許容され、Clo が 1.7 に近い場合、条件は最適です。 通常の服装では負の RTD はあり得ないため、表 5 の対応するセルは、可能な服装 RTD の範囲を「狭める」ものとして解釈する必要があります。 たとえば、26 ° C の温度で 100 W のエネルギー消費で作業する場合 (表の右上のトライアド)、許容条件は、0.49 から 0 までの衣服抵抗 (衣服なし) によって制限され、Clo = の衣服によって制限されます。 0.16 は、最適な作業条件を作成します。
エネルギー消費量の増加に伴い、衣服の許容熱抵抗は減少します。たとえば、W = 200 W および ta = 16 °C では、0.25 から 0.79 Clo (最適には 0.46 Clo) の範囲の熱抵抗が許容されます。 26°Cの気温では、許容できる労働条件を作り出すために衣服を選ぶことは不可能です. このような微気候は、200ワットのエネルギー消費で仕事のための完全な暖房と呼ぶことができます。 ta = 22°C で、熱抵抗が ≈ 0.2 Clo までの衣服は許容可能な作業条件を提供しますが、衣服の熱抵抗を選択するだけでは最適な条件を保証することはできません。
5.3.
低気温での操作は、赤外線ヒーターを使用することで最適化できます。 熱暴露の必要な値の選択は、3.4節のバランス比に基づいて行うこともできます。 対応する計算の結果を表 7 に示します。 相対空気湿度 RH = 35%; 風速 Va = 0.25 m/s; スペクトルのIR領域における衣類表面の非黒さの程度ε≒0.4。
表 6 および表 5 のセル内のデータ構造。 似ています。
提示されたデータは、低エネルギー消費 (たとえば、W = 100 W) では、薄着の人 (Clo ≈ 0.4) の熱放射は 320 W/m2 のレベルであるべきであることを示しています。衣類の量が十分に多い場合 (Clo ≈ 2.4)、追加の照射は実質的に必要ありません。 エネルギー消費量の多い作業 (たとえば、W = 200 W) では、追加の加熱 (170 W/m2 のレベル) は薄着の作業者にのみ必要ですが、衣服の熱抵抗 Clo ≒ 1 の場合でも、追加の熱曝露が最適になります。 高エネルギー消費での熱放射の計算の否定的な結果は、追加の冷却の必要性を示しています。 たとえば、W = 300 W の場合、薄着のみ (Clo 付き)< 0,5) может обеспечить допустимые (но не оптимальные) условия труда. Для одежды с большим термосопротивлением работа с W = 300 Вт будет приводить к недопустимому перегреву организма. Единственная возможная защита от перегрева в этом случае - ограничение времени работы, с тем, чтобы дополнительная энтальпия не превышала допустимых величин (см. выше п.2.5).
表 7
| 熱放射の強度（W / m 2）、熱抵抗のある服でエネルギーコストW（W）で作業するときに熱バランスを維持するために必要ですСlo | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 0,4 | 0,8 | 1,2 | 1,6 | 2,0 | 2,4 | |
| ワ (ワ) | ||||||
| 100 | 380,33 | 318,97 | 258,11 | 197,76 | 137,89 | 78,51 |
| 319,01 | 257,93 | 197,35 | 137,27 | 77,67 | 18,54 | |
| 263,54 | 202,78 | 142,52 | 82,75 | 23,45 | < 0 | |
| 120 | 360,7 | 289,19 | 218,37 | 148,22 | 78,73 | 9,88 |
| 292,07 | 220,9 | 150,42 | 80,6 | 11,43 | < 0 | |
| 235,19 | 164,38 | 94,24 | 24,77 | < 0 | < 0 | |
| 140 | 340,74 | 259,01 | 178,19 | 98,23 | 19,13 | < 0 |
| 264,8 | 183,49 | 103,06 | 23,5 | < 0 | < 0 | |
| 206,5 | 125,58 | 45,53 | < 0 | < 0 | < 0 | |
| 160 | 319,54< 0 | 227,23 | 136,05 | 45,99 | < 0 | < 0 |
| 236,3 | 144,48 | 53,78 | < 0 | < 0 | < 0 | |
| 176,58 | 85,17 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 | |
| 180 | 295,92 | 192,25 | 90,01 | < 0 | < 0 | < 0 |
| 205,4 | 102,3 | 0,61 | < 0 | < 0 | < 0 | |
| 144,25 | 41,59 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 | |
| 200 | 268,39 | 152,11 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 |
| 170,6 | 54,98 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 | |
| 108,02 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 | |
| 220 | 235,2 | 104,48 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 |
| 130,16 | 0,22 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 | |
| 66,15 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 | |
| 240 | 194,31 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 |
| 82,05 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 | |
| 16,6 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 | |
| 260 | 143,39 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 |
| 23,95 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 | |
| < 0 | <0 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 | |
| 280 | 79,87 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 |
| < 0 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 | |
| < 0 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 | |
| 300 | 0,89 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 |
| < 0 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 | |
| < 0 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 | < 0 | |
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