Лекция 1 Введение. План
Скачать 1.06 Mb.
|
3.4 Отдача тепла испарениемОтдача тепла испарением складывается из: Испарения диффузионной влаги; Испарения с верхних дыхательных путей; Испарения пота. Теплоотдача испарением оценивается на основе уравнения Дальтона Q исп = F (Pнас - Pа), Вт где F –площадь увлажненной поверхности тела, м2 P нас- парциальное давление водяного пара в насыщенном воздухе, Па P а – парциальное давление пара над поверхностью кожи, Па - коэффициент влагоотдачи, отнесенный к разности парциальных давлений ( г/ч∙ м2 ∙Па) На основании уравнения Дальтона имеются следующие уравнения: Q исп. диф = 3.06 10-3 S (256 t к -3360- P a ), Вт где Q исп диф – потребление тепла за счет испарения диффузионной влаги с поверхности кожи. Pa –парциальное давление пара в окружающем воздухе, Па t к- температура кожи, °С S – поверхность кожи, м2 Потребление тепла за счет испарения влаги с верхних дыхательных путей Qисп дых = 14.9 10-6 Qтп (5880-Pa), Вт Q тп – теплопродукция человека  Q исп пота = 17,3 (Е ф - ) (0,5- ), Втгде Еф –максимально возможное напряжение водяного пара при определенной температуре кожи человека, мм. рт. ст. ∙H /м 2 E- напряжение водяного пара в воздухе (абсолютная влажность), мм. рт. ст. ∙H /м 2 V- скорость ветра, м/с (Еф- Е) - физиологический дефицит насыщения Отдача тепла испарением опытным путем определяется взвешивания человека (по потере веса). Отдача тепла испарением зависит от одежды человека и от окружающих условий. Потеря тепла дыханием составляет незначительную величину по сравнению с другими видами теплопотерь. Qдых =0.0012 Qэт (34-tв), Вт где Qэт - энерготраты, Вт tв - температура окружающей среды, °С 34-средняя температура выдыхаемого воздуха, °С Через кожу выделяются и поглощается кислород – происходит кожное дыхание. Для удаления влаги и углекислоты одежда должна быть вентилируемой.
Лекция 3 Показатели теплового состояния человека и критерии оценки. План
Под тепловым состоянием человека понимают такое состояние, которое характеризуется с одной стороны содержанием и распределением тепла в глубоких слоях тела человека (ядро) и поверхностных слоях тела человека (оболочка), с другой стороны - степенью напряжения аппарата терморегуляции. Показателями теплового состояния человека являются: температура тела, температура кожи, энерготраты, интенсивность потоотделения, теплоощущения, дефицит и накопление тепла, тепловой поток. Косвенными показателями являются частота пульса, кровяное давление, работоспособность человека. 1. Температура тела – температура внутренних органов человека ректальная (желудка, печени). При нормальных условиях температура тела человека изменяется незначительно (в пределах 0,10). Средняя температура тела (находящегося в покое) составляет 37,20. tтела=37,60 является признаком перегрева организма Предельная температура –38,30 C Температуру тела можно определить расчетным путем тогда, когда известны энерготраты человека . t=36,61+0,07Qэт/S Температура тела человека необходима для косвенной оценки одежды, для определения соответствия одежды условиям эксплуатации и т.д. 2. Температура кожи - это температура поверхности тела очень тесно корректирует с теплоощущениями человека. Температура тела на разных участках тела человека неодинакова. Поэтому физиологи используют средневзвешенную температуру кожи, учитывая площадь отдельных участков тела и температуру на этом участке. Средневзвешенная температура кожи и теплоощущения человека
Комфортную температуру кожи можно определить расчетным путем по энерготратам: tсв к=36.07-0.054 Qэт/S Для того, чтобы определить средневзвешенную температуру кожи экспериментальным путем используют 11-точечную систему измерения Рамзаева. По системе Рамзаева измерение температуры кожи в 11 точках поверхности тела. Так как площадь поверхности тела известна. tсв к=0.088tлба+0.340tтул+0.134tпл+0.045tкисти+0.230tбедра+0.125tгол+0.0644стопы 3. Топография температуры кожи Температура кожи человека в различных участках разная. Эти различия обусловлены системой кровоснабжения. На температуру кожи влияет одежда, обувь, головные уборы, степень охлаждения, перегревания. (У различных людей более высокая температура в области головы, у одетых в области туловища.) У мужчин и женщин находящихся в одинаковом состоянии температура кожи примерно одинакова, но у женщин она больше. Физическая работа: при беге у человека более низкая температура кожи в области нижних конечностей. Нагревание на верхний плечевой пояс – область туловища и верхних конечностей. У рабочих металлургической промышленности наиболее высокая температура в области головы. Температура кожи 400 является верхним пределом, при которой проявляются болевые ощущения. 4. Дефицит тепла в организме Особенностью организма человека является поддержание постоянства температуры тела и кожи вне зависимости от условий окружающей среды. Организм человека может регулировать теплопотери в определенной зоне температур (климат , близкий к тропическому 18-220) В этом случае сохраняет тепловое равновесие человека одежда и жилище расширяет зону перепада температур внешней среды и обеспечивает комфортное состояние человека. Возможности организма ограничены . При постоянном и длительном действии высокой или низкой температуры и терморегуляция не обеспечивает тепловое равновесие . Теплообразование человека может превосходить теплопотери и наоборот, теполоотдача может быть больше теплообразования . В теле человека образуется дефицит тепла D : Определяется по разнице величин теплопродукции и теплоотдачи D= Qтп –Qэт D >0 , если теплоотдача превышает теплообразование, D<0, если теплообразование превышает теплоотдачу Между теплообразованием и теплоощущением человека существует тесная связь. Дефицит и накопление тепла в теле человека и его теплоощущения
Знание величин дефицита тепла позволяет судить о степени перегревания или охлаждения человека, прогнозировать время пребывания в тех или иных условиях, рассчитать теплозащитные свойства одежды. Иногда тепловое состояние человека оценивают по величине телосодержания: Qт=C Р(0.7tт +0.3tк ),ккал C- удельная теплоемкость тела человека C = 0,83 ккал\кг 0С Р- вес тела человека, кг tт - температура тела, °С tк - температура кожи, °С Qт=29-30ккал/кг оценивается как оптимальное 5. Тепловой поток Тепловой поток позволяет судить о тепловом состоянии человек, количественно оценить теплозащитные функции одежды. Тепловой поток определяют экспериментальным путем с помощью специальных приборов. Измерения проводят на тех же участках тела, что и при измерении температуры кожи. Рассчитывают средневзвешенный тепловой поток : qсрв=0.088tлба+0.340tтул+0.134tпл+0.045tкисти+0.230tбедра+0.125tгол+0.0644стопы Средневзвешенный тепловой поток тесно связан с теплоощущениями человека
Комфортный уровень теплового потока можно определить расчетным путем: qсрв=83+39,5 ((Qтп-116)/58) 6. Потоотделение Одним из показателей теплового состояния является потоотделение. По поверхности кожи около 2-3млн. потовых желез (большенство на стопах, спине, ладонях) В условиях температурного комфорта в сутки выделяется около 500 мл. пота. В районах с умеренным климатом человек выделяет в сутки около 1 л пота. В жарком климате – 4-5 л пота в сутки . Испарение пота зависит от влажности воздуха. При высокой температуре и высокой влажности воздуха человек чувствует себя хуже. В сухом воздухе при высокой температуре (500) человек может находиться без заметного ухудшения самочувствия около трех часов. При обильном потоотделении состояние человека ухудшается. Это объясняется тем, что относительное количество испаренной влаги относительно общих влагопотерь снижается (часть пота стекает, это недопустимо, охлаждающий эффект снижается). В этом случае происходит не рациональная трата влаги, которая сопровождается большими солевыми потерями. Нормальная величина влагопотерь составляет 40-60 г/час Теплоощущения и величина влагопотерь
7. Реакция сердечно–сосудистой системы человека Показатели сердечной деятельности являются частью сердечных сокращений и кровяного давления. Частота сердцебиения определяется подсчетом пульсовых колебаний артериальных стенок и зависит от условий , которых находится человек .(40-60 ударов в минуту норма). Энергию сообщаемую крови сердцем можно измерить -кровяное давление – давление крови о стенки кровеносных сосудов . Наибольшее давление крови в артериях: максимальное кровяное давление в артериях соответствует началу сердечных сокращений =115-130 мм рт ст . Минимальное кровяное давление соответствует концу сердечного сокращения =70-80 мм тр ст . 8. Работоспособность человека Характеризует воздействие на организм окружающей среды , удобство конструкции одежды и другое . Не соответствие одежды деятельности человека приводит к снижению умственной и физической работоспособности. Например зимняя спецодежда сконструирована с учетом физических движений снижает работоспособность на 11% , без учета – на 20%. На работоспособность человека оказывает влияние вес одежды . Увеличение веса одежды приводит к увеличению энерготрат . Одной из основных задач при конструировании одежды является изыскание путей повышения теплозащитных свойств одежды , при уменьшении веса (использование облегченных тканей, синтетических утеплителей , уменьшение материалоемкости одежды. Работоспособность человека оценивают по величине теплосодержания. MAX величина теплосодержания при котором длительное время (в течение 6 часов) не снижается умственная и физическая работоспособность составляет 30,8-31,2 ккал/кг Физиологоические показатели комфортного состояния человека
9. Микроклимат под одеждойГигиеническая оценка микроклимата под одеждой производится на основе теплового состояния человека и таких показателей микроклимата: температура воздуха, влажность и содержание CO2 в воздухе и под одеждой. Влажность воздухаВлажность воздуха под одеждой составляет 35-60% (комфортное сотояние). Измеряют между телом и первым слоем одежды. Большое значение имеет динамика влажности воздуха под одеждой. По ней судят о способности материалов и конструкций одежды передавать влагу в окружающую среду. Из двух видов одежды гигиеническим требованиям отвечает тот, в пододежном пространстве которого скорость нарастания влаги наименьшая. Температура воздуха под одеждойОптимальная температура воздуха под одеждой определяется физической деятельностью человека. Например, для человека находящегося в покое, в комфортных условиях оптимальная температура воздуха под одеждой 30-320С, а выполняющего физическую нагрузку –150С. Показатель температуры воздуха в различных слоях одежды может быть использован для сравнительной гигиенической оценки изделий различного назначения. Содержание углекислого газаПод одеждой в воздух через кожу поступают различные продукты жизнедеятельности человека, одним из которых является CO2. Вследствие вентиляции под одеждой содержание CO2 мало отличается от CO2 атмосферного воздуха. Содержащийся CO2 под одеждой является показателем вентиляции пододежного пространства. В многослойной одежде содержится CO2 больше, чем в однослойной . Например под х\б сорочкой больше на 0,15%. Если сверху пиджак и пальто –больше на 0,23%. сверху пиджак и зимняя одежда –0,37%. Содержание CO2 в атмосфере 0,03% Предельное содержание CO2 под одеждой 0,8% . Большее содержание CO2 приводит к ухудшению самочувствия. Лекция 4 Климатическое районирование России в целях проектирования одежды
При проектировании одежды должны быть максимально использованы последние достижения науки, техники и прикладного искусства, наиболее совершенные способы конструирования, всесторонне оценки и выбраны оптимальные композиционные и конструктивные решения. При традиционном методе лучного проектирования эти требования трудно выполнимы, поэтому наиболее перспективной является разработка методов автоматизированного проектирования одежды на основе “диалога” человека с машиной. Проектирование в настоящее время следует рассматривать не только как разработку чертежей конструкции изделия, но и как процесс в целом, начиная с формулирования задания и кончая предсказанием свойств, определяющих его качество. Необходимость прогнозирования качества швейных изделий потребовала разработки новых методов исследования и анализа качества производимой продукции на основе системного подхода к проектированию моделей одежды. Системный подход к проектированию предусматривает охват максимального числа факторов при поиске оптимального конкретного решения. В настоящее время проектирование конструкций одежды рациональных размеров и форм, наиболее полно отвечающих требованием потребителей и современным требованием производства должно осуществляться на основе взаимодействия “человек – изделие - среда”. При системном подходе отдельные разновидности составляющих процесса специализированного проектирования трактуются не как искусственно объединённое разнообразие, а как частные случаи того, что в совокупности образует тип действий, объединённых общностью цели. Основное же преимущество современной тенденции проектирования на основе системного подхода – увеличение прогностической глубины проектных решений вплоть до программируемой эксплуатации объекта проектирования (на ранних этапах разработки) и, следовательно, повышение качества проектных решений. Проектируемое изделие в этом случае рассматривается как многофункциональный элемент целостной системы “человек – изделие - среда”. Каждая функция системы определяется требованиями, предъявляемыми к одежде. Например, для выполнения защитной функции изделия должны удовлетворять эргономическим и в первую очередь гигиеническим требованиям (гигиенические требования):
(тепловой баланс) К1241
К2241
Эстетическая функция выполняется, если одежда соответствует утилитарным и эстетическим требованиям и т. д. Впервые методология швейной промышленности нашла применение при разработке математических моделей, позволяющих оценивать качество проектируемых изделий с учётом особенностей внешней среды и требований, предъявляемых человеком – потребителем и массовым промышленным производством. Одежда, покрывающая более 80% поверхности тела, находится в постоянном контакте и взаимодействий с поверхностью тела человека. Результатом этого взаимодействия являются психофизиологические ощущения тепла, холода, комфорта, удобства, давления, мышечного напряжения и т. д. Процесс эксплуатации одежды складывается из множества элементарных актов взаимодействия отдельных потребителей с одеждой в различных условиях. Одежда, как элемент сложной системы “человек – изделие - среда” должна обеспечивать не только оптимальные условия функционирования системы в статике и динамике, но и являться эффективным средством защиты организма человека от неблагоприятных факторов внешней среды.
Образуя систему “человек – одежда - среда”, одежда создаёт вокруг тела человека искусственно регулируемый микроклимат. Микроклимат определяет параметры пододежного слоя воздуха. Основные из них:
Параметры микроклимата существенно отличается от параметров внешней среды. Важнейшая функция одежды состоит в том, что она регулирует эти параметры, создавая комфортные условия для организма. Комфортные условия – это нормальной жизнедеятельности человека, выражающейся в хорошем его самочувствии и высокой работоспо- собности. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Похожие:
 | Лекция I и проблема языка и сознания лекция II 31 слово и его семантическое... Монография представляет собой изложение курса лекций, про* читанных автором на факультете психологии Московского государственного... | | Лекция 1 Введение в аналитическую химию План Предмет и задачи аналитической... Рабочая программа составлена на основании фгос впо, в соответствии с целями (миссией) и задачами ооп впо и учебного плана направления... |
 | Протокол №11 от 31 августа 2011 г Лекция введение. Назначение и состав методологий внедрения информационных систем 4 | | 2012. 03. 20. Йога Триада. Введение. Лекция 37 Охватывает их целостности со всеми сложностями, взаимосвязями, противоречиями |
| А. С. Калюжный психология и педагогика Лекция введение. Назначение и состав методологий внедрения информационных систем 4 | | Тест №2 (Русский язык – 4) Лекция введение. Назначение и состав методологий внедрения информационных систем 4 |
| Программа рассмотрена на заседании «Утверждаю» Лекция введение. Назначение и состав методологий внедрения информационных систем 4 | | Архитектурно-строительный университет научная библиотека Лекция введение. Назначение и состав методологий внедрения информационных систем 4 |
| Лекция религии современных неписьменных народов: человек и его мир... Редактор Т. Липкина Художник Л. Чинёное Корректор Г. Казакова Компьютерная верстка М. Егоровой | | Лекция Средства обучения и контроля Тема Введение. Виды корпусов и блоков питания системного блока персонального компьютера |
| Список экстремистских материалов Статьей 13 Федерального закона от 25. 07. 2002 Лекция введение. Назначение и состав методологий внедрения информационных систем 4 | | Образовательная программа начального общего образования моу «сош №4» Лекция введение. Назначение и состав методологий внедрения информационных систем 4 |
| 2012. 03. 06. Йога Триада. Введение. Лекция 35 Характеристика русского костюма. Основа мужского и женского северного костюма | | Лекция 1 введение понятие и особенности информационного общества Про грамма соответствует федеральному компоненту государственного стандарта основного общего образования по информатике и информационным... |
| Программа учебной дисциплины " Практические навыки проектного менеджера... Лекция введение. Назначение и состав методологий внедрения информационных систем 4 | | Лекция для заочников по дисциплине Финансовый менеджмент (12) Введение Министерством образования Российской Федерации к использованию в образовательном процессе в общеобразовательных учреждениях на 2008-09... |
