2.1. ПОКАЗАТЕЛИ И КРИТЕРИИ ТЕПЛОВОГО СОСТОЯНИЯ
ЧЕЛОВЕКА
Тепловое состояние человека подразделяется на оптимальное, допустимое,
предельно допустимое и недопустимое.
Оптимальное тепловое состояние человека характеризуется отсутствием
общих и (или) локальных дискомфортных теплоощущений, минимальным
напряжением механизмов терморегуляции, оцениваемым по показателям и
критериям, представленным в табл. 2.6, и является предпосылкой
длительного сохранения работоспособности.
Допустимое тепловое состояние человека характеризуется незначительными
общими и (или) локальными дискомфортными теплоощущениями, сохранением
термостабильности организма в течение всей рабочей смены при умеренном
напряжении механизмов терморегуляции, оцениваемом по показателям и
критериям, представленным в табл. 2.7 и 2.8. При этом может наблюдаться
временное (в течение рабочей смены) снижение работоспособности, но не
нарушается здоровье (в течение всего периода трудовой деятельности).
Предельно допустимое тепловое состояние человека характеризуется
выраженными общими и (или) локальными дискомфортными теплоощущениями,
значительным напряжением механизмов терморегуляции, оцениваемым по
показателям и критериям, представленным в табл. 2.9—2.11. Оно не
гарантирует сохранения температурного гомеостаза и здоровья,
ограничивает работоспособность.
Недопустимым является тепловое состояние, характеризующееся чрезмерным
напряжением механизмов терморегуляции (граничные значения показателей
которого выше или ниже указанных в табл. 2.9—2.11), приводящим к
нарушению состояние здоровья.
2.2. МИКРОКЛИМАТ ПОД ОДЕЖДОЙ
Одежда является в сущности «микрожилищем», расширяющим возможности нашей
жизнедеятельности в неблагоприятных условиях. В связи с этим создаваемый
одеждой микроклимат у поверхности кожи человека должен иметь параметры
(температуру воздуха, его относительную влажность и скорость движения),
обеспечивающие тепловое состояние организма в соответствии с его
классификацией, приведенной выше. Принимая во внимание, что энерготраты
человека непостоянны, как и параметры микроклимата внешней среды,
определяющие уровень теплоотдачи с участков тела, не защищенных одеждой
(например, с лица, головы, кистей), а также верхних дыхательных путей,
практически очень сложно сформулировать единые количественные требования
к микроклимату. Можно лишь сказать что они должны быть адекватны
конкретной ситуации. Напри мер, установлено, что применительно к
человеку, находящемуся в состоянии относительного физического покоя
(сидя) при комнатной температуре 20—22 °С, оптимальной в области
туловища является температура воздуха, равная 32°С. Однако соблюдение
этого требования не является достаточным для обеспечения теплового
комфорта, так как при этом температура воз духа в области других
участков тела человека может быть ниже или выше необходимого уровня.
Если исходить из теплопродукции сидящего человека, то средняя
температура воздуха вокруг его тела должна быть равной около 28 °С, т.
е. температура воздуха под одеждой следует рассматривать как
средневзвешенную величину, включающую в себя температуру воздуха у
различных участков поверхности тела. Несомненно, на комфортную
температуру воздуха оказывает влияние его относительная влажность и
скорость движения. При прочих равных условиях комфортная (или
допустимая) температура воздуха под одеждой зависит и от интенсивности
физической нагрузки.
Исходя из условия сохранения теплового баланса средневзвешенная
температура воздуха в пододежном пространстве должна быть эквивалентна
температуре воздуха, окружающего раздетого человека. Ориентировочно с
учетом уровня энерготрат, скорости движения воздуха и его относительной
влажности она может быть определена из уравнения [2.7]
Относительная влажность воздуха должна быть не ниже
30% (во избежание сухости кожных покровов) и не выше 60% (с целью
предотвращения чувства духоты).
Вентиляция пододежного пространства, осуществляющаяся за счет перепада
температур воздуха под одеждой и окружающей среды, движений человека,
изменений скорости ветра, необходима как для улучшения теплообмена
организма, особенна при интенсификации физической деятельности, так и
для удаления продуктов газообмена организма через кожу.
Поскольку микроклимат в пододежном пространстве во многом определяется
конструкцией одежды и свойствами материалов (воздухо- и
влагопроницаемостью), он исследуется чаще всего с целью сравнительной
характеристики различных вариантов конструкции, выбора лучших образцов
для изготовления. Оценка же соответствия одежды условиям эксплуатации
выполняется на основе физиологических критериев (см. табл. 2 7— 2.11). С
этих позиций параметры микроклимата в пододежном пространстве
рассматриваются ниже.
Влажность воздуха. Наибольший интерес представляет динамика
влажности воздуха под одеждой, отражающая способность одежды отдавать
влагу от поверхности тела в окружающую среду. Из двух видов одежды тот в
большей степени соответствует гигиеническим требованиям, в пододежном
пространстве которого скорость нарастания влажности воздуха меньше.
Если недостаточное отведение влаги (особенно при использовании защитных
влагонепроницаемых материалов) наблюдается в условиях нагревающей среды,
в которой единственным способом сохранения теплового баланса организма
является теплоотдача испарением, происходит перегревание организма, о
чем свидетельствует и существенное повышение температуры воздуха под
одеждой (рис. 2.3). В условиях воздействия холодового фактора увеличение
влажности воздуха под одеждой свидетельствует либо о ее избыточном
тепловом сопротивлении, либо о низкой влагопроводности материалов. И в
том и в другом случае происходит увлажнение одежды и последующее
снижение ее теплозащитных функций. Происходящее при этом увлажнение
кожных покровов может служить причиной заболеваний простудного характера
и возникновения неприятных ощущений (чувства духоты).
Температура воздуха. Показатель температуры воздуха в дододежном
пространстве может быть использован для сравнительной оценки одежды
различного назначения. Например, в условиях охлаждающей среды большее
снижение температуры воздуха свидетельствует о ее меньшем тепловом
сопротивлении. При воздействии ветра большее снижение температуры
воздуха наблюдается под одеждой «открытого» вида (пальто), имеющей более
высокий показатель воздухопроницаемости , что для условий низкой
температуры воздуха может 'быть неблагоприятным фактором. В ряде случаев
снижение температуры воздуха под одеждой в условиях холода может быть и
положительным явлением (например, когда на время выполнения физической
работы следует уменьшить термическое сопротивление одежды с целью
предотвращения перегревания организма). В нагревающей среде по
температуре воздуха под одеждой можно судить о преимуществах той или
иной конструкции одежды, правильности выбора материалов для ее
изготовления.
Содержание углекислоты. Этот фактор — косвенный показатель
эффективности вентиляции пододежного пространства. Через кожу человека в
пододежный слой воздуха непрерывно выделяются различные продукты
жизнедеятельности. Одним из них является углекислота, образующаяся в
процессе кожного дыхания. Однако благодаря вентиляции пододежного
пространства содержание углекислоты может быть лишь немногим больше
содержания ее в атмосферном воздухе. Наряду с углекислотой из
пододежного воздуха удаляются и другие продукты жизнедеятельности
человека (антропотоксины).
Интенсивность вентиляции пододежного пространства зависит от
воздухопроницаемости пакета материалов одежды, ее конструкции,
параметров окружающей среды. Увеличение содержания углекислоты в
пододежном пространстве свидетельствует о недостаточной его вентиляции
(например, вследствие-использования замкнутой конструкции одежды из
воздухонепроницаемых материалов), что может быть причиной накопления
вредных веществ, выделяющихся из материалов одежды (химических волокон,
защитных пропиток и т. п.). Под многослойной одеждой, обладающей в целом
меньшей воздухопроницаемостью, чем воздухопроницаемость ее отдельных
слоев, содержание углекислоты выше, чем под однослойной. По данным Ю. В.
Вадковской, содержание углекислоты под хлопчатобумажной сорочкой на
0,15% больше, чем в атмосферном воздухе. Если поверх этой сорочки надеты
пиджак и демисезонное пальто, то содержание углекислоты больше на 23%,
если же надето зимнее пальто — на 0,37% больше, чем в атмосферном
воздухе. По данным Н. П. Ширбека, содержание углекислоты под одеждой,
превышающее 0,8%, вызывает плохое самочувствие, обусловленное, в
частности, увеличением влажности прикожного слоя воздуха вследствие
нарушения тепломассообмена с окружающей средой. Выделение углекислоты
через кожу (особенно в области живота) увеличивается при физической
работе человека, особенно в нагревающей среде. В связи с этим особенно
важно, чтобы в этой ситуации конструкция одежды и ее материалы
способствовали вентиляций пододежного пространства.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
2.1. Афанасьева Р. Ф. Гигиенические основы проектирования одежды для*
защиты от холода. М., 1977.
2.2. Ажаев А. Н. Физиолого-гигиенпческие аспекты действия высоких и
низких температур. М., 1979.
2 3. Афанасьева Р. Ф. Экстремальная физиология и индивидуальная защита
человека; Под общей ред. В. С. Кощеева//Сб. науч. работ/Ордена Ленина
ин-т биофизики М3 СССР. М., 1982. С. 159—168.
2.4. Афанасьева Р. Ф., Оганян Р. О. Сравнительная оценка теплового
состояния мужчин и женщин в условиях охлаждающего микроклимата//Гигие-на
труда и проф. заболевания. 1986. № 1. С. 24—28.
2.5. Городинский С. М. Средства индивидуальной защиты для работ с
радиоактивными веществами. 3-е изд., перераб. и доп. М., 1979.
2.6. Кричагин В. И. Таблица и график для ориентировочной оценки
теплового состояния организма//Гигиена и санитария. 1966. № 4. С. 65—70.
2.7. Афанасьева Р. Ф.. Богачев И. И. Об использовании
математического-метода планирования в гигиенических исследованиях
микроклимата//Гигиена и санитарая. 1982. № 5. С. 61—64.