Национальный стандарт РФ ГОСТ Р ИСО 11079-2015 "Эргономика термальной среды. Определение холодового стресса и его интерпретация на основе показателей требуемой термоизоляции одежды и локального охлаждающего воздействия" (утв. приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 8 октября 2015 г. N 1504-ст)

Национальный стандарт РФ ГОСТ Р ИСО 11079-2015
"Эргономика термальной среды. Определение холодового стресса и его интерпретация на основе показателей требуемой термоизоляции одежды и локального охлаждающего воздействия"
(утв. приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 8 октября 2015 г. N 1504-ст)

Ergonomics of the thermal environment. Determination and interpretation of cold stress when using required clothing insulation and local cooling effects

Дата введения - 1 декабря 2016 г.

Введен впервые

Предисловие

1 Подготовлен Открытым акционерным обществом "Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем" (АО "НИЦ КД") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

2 Внесен Техническим комитетом по стандартизации ТК 201 "Эргономика, психология труда и инженерная психология"

3 Утвержден и введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 8 октября 2015 г. N 1504-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 11079:2007 "Эргономика термальной среды. Определение холодового стресса и его интерпретация на основе показателей требуемой термоизоляции одежды (IREQ) и локального охлаждающего воздействия" (ISO 11079:2007 "Ergonomics of the thermal environment - Determination and interpretation of cold stress when using required clothing insulation (IREQ) and local cooling effects", IDT).

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (подраздел 3.5).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных и европейского регионального стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации и межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 Введен впервые

Введение

С охлаждением ветром обычно сталкиваются в местностях с холодным климатом, а также при работе в помещении с низкой температурой. Низкие температуры создают опасность нарушения теплового баланса тела. С помощью правильного подбора одежды люди могут управлять теплопотерями тела для того, чтобы уравновесить обмен теплом с окружающей средой. Методика, представленная в настоящем стандарте, основана на оценке термоизоляции одежды, требуемой для поддержания теплового баланса тела. В используемом уравнении теплового баланса учтены результаты последних научных исследований теплообмена на поверхности кожи человека, а также на поверхности одежды.

1 Область применения

В настоящем стандарте установлены методы оценки температурного стресса, связанного с пребыванием в холодной среде. Эти методы относятся к непрерывному, временному и случайному пребыванию на холоде, а также к работам в закрытых помещениях или на открытом воздухе. Стандарт неприменим к конкретным воздействиям, связанным с метеорологическими явлениями (например, с атмосферными осадками), которые исследуют другими методами.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ИСО 7726 Эргономика термальной среды. Инструменты для измерения физических величин (ISO 7726, Ergonomics of the thermal environment - Instruments for measuring physical quantities)

ИСО 8996 Эргономика термальной среды. Определение скорости обмена веществ (ISO 8996, Ergonomics of the thermal environment - Determination of metabolic rate)

ИСО 9237 Материалы текстильные. Определение воздухопроницаемости тканей (ISO 9237, Textiles - Determination of the permeability of fabrics to air)

ИСО 9920 Эргономика термальной среды. Оценка термоизоляционных и пароизоляционных свойств комплектов одежды (ISO 9920, Ergonomics of the thermal environment - Estimation of thermal insulation and water vapour resistance of a clothing ensemble)

ИСО 13731 Эргономика термальной среды. Термины и обозначения (ISO 13731, Ergonomics of the thermal environment - Vocabulary and symbols)

ИСО 13732-3 Эргономика термальной среды. Методы оценки реакции человека при контакте с поверхностями. Часть 3: Контакт с холодными поверхностями (ISO 13732-3, Ergonomics of the thermal environment - Methods for the assessment of human responses to contact with surfaces - Part 3: Cold surfaces)

ИСО 15831 Одежда. Физиологические эффекты. Измерение теплоизоляции с помощью термоманекена (ISO 15831, Clothing - Physiological effects - Measurement of thermal insulation by means of a thermal manikin)

EH 511 Защитные перчатки от холода (EN 511, Protective gloves against cold)

3 Термины, определения и обозначения

3.1 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ИСО 13731, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1 холодовой стресс (cold stress): Состояние организма в климатических*(1) условиях, при котором теплопотери тела незначительно или существенно выше теплопотерь, необходимых для поддержания/сохранения теплового баланса, в результате чего возникает физиологическое напряжение, приводящее к значительным, а иногда непоправимым последствиям (недостаток тепла).

3.1.2 тепловой стресс (heat stress): Состояние организма в климатических условиях, при котором теплопотери тела незначительно или существенно ниже теплопотерь, необходимых для поддержания/сохранения теплового баланса, в результате чего возникает физиологическое напряжение, приводящее к значительным, а иногда непоправимым последствиям (избыток тепла).

3.1.3 IREQ (IREQ): Термоизоляция одежды, требуемая для сохранения теплового баланса тела на заданном уровне физиологического напряжения.

3.1.4 термонейтральная зона (thermoneutral zone): Температурный интервал, в пределах которого, тело поддерживает тепловой баланс исключительно за счет вазомоторных реакций.

3.1.5 температура охлаждения ветром (wind chill temperature): Эквивалентная температура, характеризующая охлаждающее воздействие ветра на локальный сегмент кожи.

3.2 Обозначения

		-	площадь поверхности тела по методу Дюбуа, ;
	ар	-	воздухопроницаемость, л/();
	С	-	тепловой поток*(2) (при теплообмене) за счет конвекции, ;
		-	удельная теплота парообразования, Дж/кг;
		-	удельная теплота сухого воздуха при постоянном давлении, Дж/();
		-	тепловой поток (при теплообмене) за счет конвекции при дыхании (теплопотеря/теплообмен), ;
		-	продолжительность безопасного пребывания в холодной/горячей среде, ч;
		-	время восстановления, ч;
	Е	-	тепловой поток (при теплообмене) на поверхности кожи, ;
		-	тепловой поток (при теплообмене) за счет испарения при дыхании (теплопотеря), ;
		-	коэффициент термозащиты тела для заданного комплекта одежды, безразмерная величина;
		-	коэффициент теплопередачи за счет конвекции, Вт/();
		-	коэффициент теплопередачи за счет излучения, Вт/();
		-	пограничный слой термоизоляции, ;
		-	результирующий пограничный слой термоизоляции, ;
		-	базовый коэффициент термоизоляции одежды, ;
		-	результирующий коэффициент термоизоляции одежды, ;
		-	базовый коэффициент полной термоизоляции, ;
		-	результирующий коэффициент полной термоизоляции, ;
		-	индекс влагопроницаемости, безразмерная величина;
	IREQ	-	требуемая термоизоляция одежды (коэффициент), ;
		-	минимальная требуемая термоизоляция одежды (коэффициент), ;
		-	нейтральная требуемая термоизоляция одежды (коэффициент), ;
	K	-	тепловой поток (при теплообмене) за счет теплопроводности, ;
	М	-	скорость метаболизма, Вт/м;
		-	парциальное давление водяного пара, кПа;
		-	давление насыщенного водяного пара при температуре выдыхаемого воздуха, кПа;
		-	давление водяного пара при температуре кожи, кПа;
		-	давление насыщенного водяного пара на поверхности кожи, кПа;
	Q	-	удельная теплота, полученная или потерянная телом, ;
		-	предельное значение для Q, ;
	R	-	тепловой поток (при теплообмене) за счет излучения, ;
		-	полное значение пароизоляции одежды и пограничного воздушного слоя, ;
	S	-	скорость накопления тепла телом человека, ;
		-	температура воздуха, °С;
		-	температура поверхности одежды, °С;
		-	температура выдыхаемого воздуха, °С;
		-	рабочая температура, °С;
		-	радиационная температура*(3), °С;
		-	локальная температура кожи, °С;
		-	средняя температура кожи, °С;
		-	температура охлаждения ветром, °С;
	V	-	интенсивность вентиляции легких, кг/с;
		-	скорость ветра, измеренная на уровне 10 м над поверхностью земли, м/с;
		-	скорость воздуха, м/с;
		-	скорость ходьбы, м/с;
	W	-	эффективная механическая мощность, ;
	w	-	увлажненность кожи, безразмерная величина;
		-	коэффициент влажности вдыхаемого воздуха*(4), безразмерная величина;
		-	коэффициент влажности выдыхаемого воздуха*(4), безразмерная величина;
		-	постоянная Стефана-Больцмана;
		-	коэффициент, характеризующий излучательную способность поверхности одежды, безразмерная величина.

4 Принципы методов оценки

Холодовой стресс оценивают по общему охлаждению тела и локальному охлаждению конкретных частей тела (например, конечностей и лица). Определяют следующие типы холодового стресса.

a) Общее охлаждение

В разделе 5 представлен аналитический метод анализа общего охлаждения для оценки и интерпретации температурного стресса. Он основан на расчете теплообмена тела и требуемой термоизоляции одежды (IREQ) для поддержания теплового баланса, и термоизоляции, обеспечиваемой комплектом одежды, используемым или предполагаемым к использованию.

b) Локальное охлаждение

1) охлаждение за счет конвекции (охлаждение ветром),

2) охлаждение за счет теплопроводности (при контакте),

3) охлаждение конечностей,

4) воздушное охлаждение.

Методы оценки локального охлаждения приведены в разделе 6. Критерии и предельные значения также приведены в разделе 6 и приложении В.

В следующих разделах приведены основные этапы оценки охлаждения.

5 Общее охлаждение

5.1 Краткий обзор

В данном разделе приведено общее уравнение теплового баланса тела. Определяющие факторы в этом уравнении - тепловые свойства одежды, генерация тепла телом человека и физические характеристики окружающей среды. Приведено уравнение для определения требуемой термоизоляции одежды (IREQ), обеспечивающей поддержание теплового баланса на основе конкретных критериев физиологического напряжения. Далее IREQ сопоставляют с защитой (термоизоляцией), обеспечиваемой рабочей одеждой. Если термоизоляция применяемого комплекта одежды меньше, чем требуется, вычисляют безопасную продолжительность пребывания в холодной среде () на основе допустимых уровней охлаждения тела. Формулы, коэффициенты и критерии приведены в приложениях А и В.

Метод состоит из следующих этапов, схематично представленных на рисунке 1:

- измерение тепловых параметров окружающей среды;

- определение уровня активности (скорость метаболизма) человека;

- вычисление значения IREQ;

- сравнение значения IREQ с текущей термоизоляцией, обеспечиваемой используемой одеждой;

- анализ условий для обеспечения теплового баланса и вычисление рекомендуемой максимальной продолжительности пребывания в холодной среде ().

5.2 Определение требуемой термоизоляции одежды IREQ

Коэффициент требуемой термоизоляции одежды IREQ - результирующий коэффициент термоизоляции одежды, требуемой в фактических условиях окружающей среды для поддержания теплового равновесия тела с приемлемым уровнем температуры тела и кожи.

IREQ является:

a) мерой холодового стресса, вызванного воздействием температуры воздуха, средней радиационной температуры, относительной влажности и скорости воздуха для определенных уровней скорости обмена веществ (метаболизма);

b) методом анализа воздействия тепловой среды и скорости обмена веществ человеческого тела;

c) методом определения требований к термоизоляции одежды и последующего выбора одежды для использования в реальных условиях;

d) методом анализа изменений параметров теплового баланса для улучшения планирования рабочего времени и режимов работы в холодных условиях.

5.3 Обоснование формулы для IREQ

5.3.1 Общее уравнение теплового баланса

Вычисление IREQ основано на рациональном анализе теплообмена человека с окружающей средой. Следующие пункты охватывают общие принципы вычисления различных показателей, влияющих на IREQ.

Общее уравнение теплового баланса [уравнение (1)] имеет вид:

,

(1)

где левая сторона уравнения отражает генерацию внутреннего тепла, а правая сторона - сумму теплопотерь от теплообмена через дыхательные пути, теплообмена на поверхности кожи и тепла, накапливающегося в теле человека. Переменные уравнения (1) определены ниже. Значения символов приведены в 3.2.

Рисунок 1 - Процедура для оценки холода окружающей среды

5.3.2 Скорость метаболизма

М является скоростью метаболизма, которая может быть определена в соответствии со стандартом ИСО 8996.

5.3.3 Эффективная механическая мощность

W - эффективная механическая мощность. В большинстве случаев в условиях производства она мала и ей можно пренебречь. Также см. ИСО 8996.

5.3.4 Теплообмен через дыхательные пути

Теплопотери через дыхательные пути происходят за счет нагрева и насыщения влагой вдыхаемого воздуха, и являются суммой теплопотерь за счет конвекции и испарения , определяемых, соответственно, по формулам:

,

(2)

.

(3)

5.3.5 Теплообмен за счет испарения

Теплообмен за счет испарения Е определяют по формуле

.

(4)

5.3.6 Теплообмен за счет теплопроводности

Теплообмен за счет теплопроводности К зависит от площади частей тела, находящихся в прямом контакте с внешними поверхностями. Несмотря на то, что такой теплообмен может иметь существенное значение для обеспечения локального теплового баланса, общие теплопотери за счет теплопроводности обычно достаточно малы и могут быть учтены в уравнениях для теплообмена за счет конвекции и излучения.

5.3.7 Теплообмен за счет излучения

Теплообмен за счет излучения R между поверхностью одежды, включая обнаженную кожу, и окружающей средой определяют по формуле

.

(5)

5.3.8 Теплообмен за счет конвекции

Теплообмен за счет конвекции С между поверхностью одежды, включая обнаженную кожу, и окружающей средой определяют по формуле

.

(6)

5.3.9 Теплообмен через одежду

Теплообмен через одежду происходит за счет теплопроводности, конвекции, излучения и переноса испарений пота. Влияние одежды на теплообмен за счет испарения описывает уравнение (4). Влияние одежды на сухой теплообмен, не учитывающий испарения, зависит от термоизоляции комплекта одежды и температурного градиента поверхности кожи, контактирующей с одеждой. Сухой тепловой поток к поверхности одежды равен тепловому потоку между поверхностью одежды и окружающей средой. Поэтому теплообмен через одежду характеризуется результирующим коэффициентом термоизоляции одежды:

.

(7)

5.4 Вычисление IREQ

На основе уравнений (1) - (7) в установившемся состоянии и гипотезы относительно теплового потока за счет теплопроводности, значение коэффициента требуемой термоизоляции одежды IREQ вычисляют по формуле (8):

.

(8)

Уравнения (7) и (8) отражают сухой теплообмен на поверхности одежды в условиях теплового баланса тела, и отражает связь между и IREQ. Значение - это значение коэффициента термоизоляции одежды, скорректированное с учетом влияния проникновения ветра и уровня активности человека, а также воздухопроницаемости внешнего слоя одежды. Значение IREQ - это значение коэффициента термоизоляции, требуемой для поддержания теплового баланса тела.

Уравнение (8) содержит два неизвестных (IREQ и ). Поэтому оно может быть преобразовано относительно следующим образом

.

(9)

Этим выражением заменяют в уравнении (8), где формулы для R и С содержат [см. формулы (5) и (6)]. Затем значение IREQ, которое удовлетворяет уравнению (8), вычисляют методом последовательных итераций. Для этой цели в приложении F приведена ссылка на компьютерную программу. Показатель IREQ выражают в , но он также может быть выражен в кло*(5).

5.5 Интерпретация IREQ

5.5.1 IREQ как индекс холода

Показатель IREQ является мерой термального стресса, возникающего под влиянием генерации телом человека внутреннего тепла и теплообмена с окружающей средой. Чем больше охлаждающее воздействие среды, тем выше значение IREQ при любом заданном уровне активности. При любом заданном сочетании окружающих климатических условий холодовой стресс, и тем самым IREQ, уменьшаются при возрастании физической активности, поскольку в таком случае для сохранения теплового баланса требуется дополнительное рассеивание метаболического тепла.

5.5.2 IREQ и физиологическое напряжение

Тепловое равновесие может быть достигнуто на различных уровнях терморегуляции, определенных для заданных значений средней температуры кожи, потоотделения (увлажненности кожи) и допустимого изменения температуры тела.

IREQ определяют на следующих двух уровнях физиологического напряжения:

a) определяет минимальное значение коэффициента термоизоляции, требуемой для поддержания теплового баланса тела на нижнем уровне средней температуры тела. Минимальное значение IREQ характеризует некоторое охлаждение тела, в особенности периферийных частей тела. При длительном пребывании на холоде охлаждение конечностей может стать ограничивающим фактором для продолжительности пребывания в холодной среде.

b) определяют как значение коэффициента термоизоляции, требуемой для обеспечения условий теплового комфорта человека, т.е. теплового баланса тела, поддерживаемого на нормальном уровне средней температуры тела. Этот уровень означает отсутствие или минимальное охлаждение человеческого тела.

Соответствующие физиологические критерии приведены в приложении В.

5.5.3 IREQ и термоизоляция одежды

Значение IREQ - результирующее значение коэффициента термоизоляции одежды, которая требуется для реальных условий. Оно может служить основой для оценки защиты, обеспечиваемой используемой одеждой, или в качестве ориентира для подбора соответствующей одежды. Значение IREQ сравнивают с результирующей величиной термоизоляции выбранного комплекта одежды. Детальное описание такого сопоставления приведено в 5.6.

5.5.4 IREQ и планирование условий и режима физической активности

Любой из параметров уравнения теплового баланса может быть изменен, а рассчитанное значение IREQ укажет на относительную значимость этого конкретного параметра.

5.6 Сопоставление IREQ с термоизоляцией выбранного комплекта одежды

Основная цель метода IREQ состоит в том, чтобы проанализировать, обеспечивает ли выбранная одежда ту степень термоизоляции, которая достаточна для обеспечения определенного уровня теплового баланса. Наиболее часто используемое значение коэффициента термоизоляции комплекта одежды - значение базового коэффициента термоизоляции (см. ИСО 9920). Чтобы использовать эту информацию для сравнения с IREQ, это значение должно быть скорректировано с учетом нескольких факторов. Скорректированное значение нельзя получить из справочной информации, поскольку оно зависит от условий использования. Поэтому оно должно быть определено на основе доступной информации о конкретной одежде (базовая термоизоляция, воздухопроницаемость), скорости ветра и уровне физической активности.

Значения базового коэффициента термоизоляции комплекта одежды и воздухопроницаемости должны быть определены в соответствии с ИСО 9920. Примеры значений приведены в приложении С. Заключительные корректирующие алгоритмы приведены в приложении А.

Значение сравнивают с рассчитанным значением IREQ для заданных условий и критериев. Для дальнейшей интерпретации используют следующие неравенства:

- ощущение избыточного тепла, зона перегрева (термоизоляция одежды должна быть уменьшена);

- нейтральные ощущения, зона терморегуляции (не требуется никаких действий);

- ощущения холода, зона охлаждения (термоизоляция одежды должна быть увеличена или необходимо вычислить (см. 5.7)).

Интервал между и можно рассматривать как зону регуляции или выбора соответствующей одежды, в которой каждый человек выбирает необходимый уровень защиты. При значениях коэффициента термоизоляции ниже, чем , существует опасность быстрого переохлаждения тела. При значениях коэффициента термоизоляции выше, чем , условия являются слишком теплыми, и может произойти перегрев организма. При определении окончательной оценки результат может быть представлен значением базового коэффициента термоизоляции, необходимой для заданных условий (см. приложение Е).

5.7 Определение и вычисление продолжительности безопасного пребывания в холодной среде,

Если значение скорректированного коэффициента термоизоляции выбранного или используемого комплекта одежды меньше, чем требуемое расчетное значение IREQ, то для предотвращения прогрессирующего переохлаждения тела продолжительность пребывания в холодной среде должна быть ограничена конкретным временем. Определенное сокращение запасов тепла тела (Q) является приемлемым во время пребывания в холодной среде в течение нескольких часов и может быть использовано для вычисления продолжительности безопасного пребывания в холодной среде, если уровень запасов тепла известен.

Продолжительность безопасного пребывания в холодной среде (), определяют, как рекомендуемое максимальное время пребывания в холодной среде в доступной или выбранной одежде. и вычисляют по формуле (10):

,

(10)

где - предельное значение Q (см. приложение В), и S вычисляют по формуле

.

(11)

Поскольку формула (11) содержит неизвестное , его находят методом последовательных итераций:

.

(12)

Выражение (12) аналогично (9), с тем лишь различием, что (9) используют в устойчивом (стационарном) состоянии для вычисления требуемой термоизоляции одежды IREQ, a (12) - в реальных условиях, когда термоизоляция одежды известна.

Значение должно быть вычислено по (по умолчанию) (см. 5.5.2). Могут быть выбраны и другие значения тепловых ощущений [см. 5.5.2, b)]. Если в начале пребывания в холодных условиях рабочий имел определенный недостаток тепла, продолжительность безопасного пребывания в холодной среде должна быть соответственно уменьшена.

После некоторого пребывания человека в условиях охлаждения тела ему необходимо предоставить период восстановления для возобновления нормального теплового баланса тела. Время восстановления () вычисляют таким же образом как , заменяя "холодные условия" условиями пребывания в течение периода восстановления. Другими словами:

,

(13)

где S - (положительная) скорость пополнения тепла тела, вычисленная по формуле (11) для условий периода восстановления.

Так как восстановление, как предполагают, начинается, когда тело достигло определенного недостатка тепла, значение должно быть тем же самым, что и для вычисления . Вычисление требует повторного определения, если в течение периода восстановления меняют одежду, так как значение S для разных комплектов одежды различно.

Физиологические критерии, которые необходимо использовать в расчетах, представлены в приложении В, а примеры применения и - в приложении Е.

6 Локальное охлаждение

6.1 Общие положения

Локальное охлаждение частей тела, особенно рук, ног и головы, может привести к дискомфорту, снижению производительности труда и даже обморожению. Объем знаний о реакции организма человека на локальное охлаждение недостаточен для создания единого метода оценки. Предложено несколько подходов к такой оценке, и на эту тему проводятся исследовательские работы.

Холодную окружающую среду внутри помещения относительно легко изменить с помощью инженерных решений. Легкая, стационарная работа делает человека более восприимчивым к неприятным воздействиям локального охлаждения, вызванных, например, сквозняком или теплопотерями за счет излучения. Рекомендуется уделять особое внимание оценке дискомфорта.

Холодную окружающую среду вне помещения определяют погода и климат, а защитные меры в основном состоят в подборе и регулировке оптимальной одежды и/или в контроле продолжительности пребывания в холодной среде. Все виды локального холодового стресса могут возникнуть одновременно независимо друг от друга.

6.2 Охлаждение за счет конвекции

При сочетании низкой температуры и ветра потери тепла от нагретых поверхностей возрастают. Соответственно, незащищенные части тела, такие как лицо и иногда руки, могут охладиться очень быстро и достигнуть низких температур со значительным риском получения травмы. Для оценки локального холодового стресса, вызванного теплопотерями за счет конвекции и теплового излучения с поверхности обнаженной кожи, используют соотношение (14):

.

(14)

Температура охлаждения ветром является эквивалентной температурой, которая характеризует охлаждающее влияние ветра на кожу. Значение получают из соотношения (14) при заданных сочетаниях скорости ветра и теплопотерь человека.

Выражение, которое необходимо использовать для оценки , приведено в приложении D.

6.3 Охлаждение за счет теплопроводности

Контакт с холодными поверхностями приводит к быстрому теплообмену между теплой кожей и холодной поверхностью. Опасность переохлаждения тканей или, в худшем случае, локального обморожения должна быть оценена в соответствии с ИСО 13732-3.

6.4 Охлаждение конечностей

Даже в термически нейтральных условиях конечности, в частности руки, могут пострадать от переохлаждения. Это зависит в значительной степени от местных климатических условий, локальной защиты и притока тепла, обеспечиваемого циркуляцией крови. Последний фактор во многом зависит от общего теплового баланса. Если тепловой баланс отрицательный, как например, в случае, когда коэффициент термоизоляции защитной одежды не соответствует IREQ, кровоток в конечностях снижается из-за сужения сосудов. Это может уменьшить приток тепла до очень низкого уровня. В результате этого, конечности, в частности пальцы рук и ног, могут постепенно охладиться до недопустимо низкой температуры.

Охлаждение конечностей предотвращают или уменьшают, применяя адекватную защиту, например, термоизоляционные перчатки и обувь. Методы испытаний для определения термоизоляции перчаток должны соответствовать ЕН 511. Требуемая термоизоляция для различных условий ношения одежды также приведена в ЕН 511.

Охлаждение рук необходимо оценивать с помощью методов и процедур, приведенных в ЕН 511.

Также охлаждение конечностей можно оценивать прямыми измерениями температуры кожи. Рекомендуемые критерии и температурные уровни приведены в приложении В.

6.5 Охлаждение дыхательных путей

Вдыхание воздуха при низких температурах охлаждает мембраны стенок дыхательных путей и может причинить вред тканям организма. Охлаждение является более выраженным при больших объемах вдыхаемого воздуха (например, при высокой физической активности).

Рекомендации для самых низких температур вдыхаемого воздуха приведены в приложении В.

7 Практическая оценка холодной среды и ее интерпретация

7.1 Общие положения

В следующих подразделах описаны процедуры определения значений IREQ, и локальных охлаждающих эффектов.

7.2 Процедура по определению IREQ и

Процедура оценки холодной среды установлена в этапах от а) до g) и приведена схематично на рисунке 1.

Примечание - Для полноценной оценки шагов от с) до f) в приложении F дана ссылка на компьютерную программу.

a) Измеряют или оценивают следующие климатические параметры в соответствии с ИСО 7726:

- температуру воздуха;

- среднюю радиационную температуру;

- скорость воздуха (ветра);

- влажность.

Температуру воздуха и среднюю радиационную температуру можно заменить рабочей температурой, если она рассчитана как их средневзвешенное значение, используя соответственно коэффициенты теплопередачи за счет конвекции и излучения. Содержание влаги в воздухе при низкой температуре очень мало, поэтому при температурах ниже минус 5°С может быть использовано стандартное значение относительной влажности 50%.

b) Определяют скорость метаболизма в соответствии с требованиями ИСО 8996. Значения для выбранных примеров физической активности приведены в приложении С.

c) Определяют коэффициент внешних работ. Для большинства типов ручного труда и перемещений по земле, коэффициент работы может быть принят равным 0.

d) Определяют базовый коэффициент термоизоляции защитной одежды от холода для использования в соответствии с требованиями ИСО 15831 или из соответствующих таблиц, приведенных в ИСО 9920 и в приложении С. Программы, указанные в приложении F, могут быть использованы для расчета результирующего коэффициента термоизоляции одежды, (см. приложение С).

e) Рассчитывают IREQ из уравнения (8). В случае пребывания и работы в холодных условиях с перерывами (например, фиксированная схема режима труда и отдыха), IREQ рассчитывают для каждого отдельного периода работы и покоя, а затем рассчитывают средневзвешенное значение по времени, как минимум за 1 ч. Индивидуальный срок может зависеть от организации и характера работ, но должен быть не менее 15 мин.

f) Оценивают условия теплового баланса, сравнивая IREQ с скорректированным значением коэффициента термоизоляции одежды .

Рассматривают три случая:

1)

Выбранный комплект одежды обеспечивает более чем достаточную термоизоляцию. Слишком большая термоизоляция может увеличить риск перегрева, вызвать чрезмерную потливость, поглощение влаги одеждой и привести к опасности прогрессирующего переохлаждения (гипотермии). В таких условиях термоизоляция одежды должна быть снижена.

2)

Выбранный комплект одежды обеспечивает достаточную термоизоляцию. Уровень физиологического напряжения может изменяться от высокого до низкого, а восприятие температурных условий от "слегка прохладно" до "нейтрально". В таких условиях не требуется предпринимать никаких действий, за исключением дальнейшей оценки воздействия локального охлаждения.

3)

Выбранный комплект одежды не обеспечивает достаточную термоизоляцию, чтобы предотвратить охлаждение тела. Растет риск гипотермии (переохлаждения) при продолжительном пребывании в холодной среде. В таких условиях:

термоизоляция одежды должна быть увеличена;

ii) должно быть выбрано ограниченное по времени пребывание в таких условиях, и должно быть вычислено значение [см. g), ниже].

g) Если значение меньше, чем значение , определяют значения безопасной продолжительности пребывания в холодной среде () и необходимого времени восстановления (). Если во время восстановления одежду меняют, то необходимо выполнить вычисления заново. По умолчанию и вычисляют для нейтральных условий.

Индекс IREQ применяют к прохладным и холодным средам. Данный индекс рекомендовано использовать в следующих пределах изменений основных параметров:

;

;

.

7.3 Локальное охлаждение

В холодных средах всегда есть риск локального холодового стресса. С этой проблемой имеют дело согласно следующему:

- охлаждение за счет конвекции (см. приложение D);

- охлаждение за счет теплопроводности (см. ИСО 13732-3);

- охлаждение конечностей (см. ЕН 511);

- охлаждение дыхательных путей (см. приложение В).

_____________________________

*(1) В том числе условия окружающей среды внутри помещений.

*(2) Тепловой поток - скорость, с которой теплота проходит данную поверхность (ИСО 80000-5:2007).

*(3) - средняя радиационная температура.

*(4) Определяемый формулой: кг воды/кг сухого воздуха.

*(5) 1 кло = 0,155  .

_____________________________

* При определении скорости метаболизма следует использовать Санитарные правила и нормы по гигиенической классификации категории работ (СанПиН 2.2.4.548-96 "Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений". (Прим. пер.)

_____________________________

* Данная программа находится в разделе сайта по адресу: http://www.eat.lth.se/termisk-miljoe/english/tools/

Библиография

[1]	ISO 15743	Ergonomics of the thermal environment - Cold workplaces - Risk assessment and management
[2]	EN 342	Protective clothing - Ensembles and garments for protection against cold
[3]	Holmer, I. Assessment of cold stress in terms of required clothing insulation - IREQ. International Journal of Industrial Ergonomics 3, 1988, pp. 159 - 166
[4]	Holmer, I. Cold Indices and Standards. Encyclopedia of Occupational Health. ILO, Geneva, Stellman, J. (ed.), 1997, pp. 42, 48
[5]	Holmer, I., Granberg, P.O. Dahlstrom, G. Cold. Encyclopedia of Occupational Health. ILO, Geneva, Stellman, J. (ed.), 1997, pp. 29 - 43
[6]	Nilsson, H.O., Anttonen, H., Holmer, I. (2000) New algorithms for prediction of wind effects on cold protective clothing. Proceedings of NOKOBETEF 6, 1st ECPC, Norra Latin, Stockholm, Sweden, pp. 17 - 20
[7]	Parsons, K. Human Thermal Environments. Taylor & Francis, London, 2002, 527 pages
[8]	http://www.msc-smc.ec.gc.ca/education/windchill/index e.cfm. Meteorological Society of Canada.