СК

Оценка одежды для защиты от пониженных температур.

В климатических условиях Украины человек, работающий на открытой территории (строители, геологи, лесозаготовители, горнорабочие, работники сельского хозяйства и др.), подвергается воздействию холода, обусловливающего 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.
Ниже приведен далеко не полный список заболеваний, связанных с холодом:
- болезни циркуляции (заболевания сосудов сердца, растройства 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.
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).
На основе физиологических исследований теплообмена человека с окружающей средой, терморегуляторных реакций в ответ на воздействие холодового стресса разработаны критериальные показатели допустимой степени охлаждения человека, гарантирующие сохранение работоспособности и здоровья. Необходимо рассматривать комплект одежды для защиты от холода как единое целое, поскольку охлаждение любой области тела (или его участка) может быть причиной холодового дискомфорта или поражения при достаточном и даже избыточном утеплении остальной поверхности. 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. 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.

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 энергозатрат, 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 пространства.
- 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.