Контрольная работа по "Гигиене одежды"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача № 1

Расчёт  комфортного  уровня теплоотдачи испарением

Условие задачи: рассчитать комфортный уровень теплоотдачи испарением тридцатилетнего мужчины.

Дано:

Значение теплопродукции, Q _m.n^30М =600 Вт/м²

Площадь поверхности тела человека, S=1,80 м²

Решение:

Рассчитываем комфортный уровень потерь тепла испарением для тридцатилетнего мужчины, занятого определённым видом деятельности, по формуле:

Q _исп.^30М = 0.36S(Q _m.n^30М /S- 58), (4.1)

где  Q _m.n^30М – теплопродукция тридцатилетнего мужчины, Вт/м²

        S- площадь поверхности тела человека, м²

Q _исп.^30М = 0.36*1,80(600/1,80- 58)=178,3 Вт/м²

Ответ: 178,3 Вт/м²

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача № 2

Тепловой расчет одежды

 

     Условие задачи: рассчитать суммарное тепловое сопротивление, определить толщину и состав пакета материалов одежды для заданных условий эксплуатации, если известны: рост, масса тела, энергозатраты  человека и время его пребывания на холоде.

 

Дано:

Средняя  температура воздуха t_в= -22^оС

Средняя скорость ветра v = 2 м/с

Рост человека Рост = 180 см

Масса тела человека m= 78 кг

ЭнергозатратыQ_э.т. = 360 Вт

Время пребывания на холоде τ= 220 мин.

Площадь поверхности тела человека S= 2,0 м²

Потери тепла на нагрев вдыхаемого воздуха Q_дых = 24,2 Вт

Воздухопроницаемость пакета материалов одежды В = 20дм³/(м²•с)

 

Решение:

1. Определяем средневзвешенную температуру кожи t_с.в.к., ^оС:

 

• для состояния теплового комфорта

t_с.в.к= 36,07 – 0,0354 Q_э.т. / S,    (5.1)

 

t_с.в.к=36,07-0,0354*360/2,0 = 29,69

 

• для состояния, оцениваемого теплоощущением «прохладно»

                                      t_с.в.к= 36,07 – 0,044 Q_э.т. / S                              (5.2)

 

t_с.в.к= 36,07-0,044*360/2,0 = 28,15

 

где  Q_э.т.- энергозатраты, Вт;

S- площадь поверхности тела человека, м².

 

2. Вычисляют средневзвешенный тепловой потокq_с.в.т., Вт/м²:

 

q_с.в.т. = (0,72Q_э.т. + 0,8 Д / τ – Q_дых + 6,3) /S,  (5.3)

 

гдеД– дефицит тепла в организме человека, Дж;

Q_дых – теплопотери на нагрев вдыхаемого воздуха, Вт;

τ – время пребывания на холоде, с.

Максимальный дефицит  тепла, при котором человек оценивает  свои теплоощущения как «комфорт», составляют:Д= 122•10³ Дж.

q_с.в.т. = (0,72 *360 + 0,8*(122*10³ /13200) – 24,2 + 6,3) / 2,0= 146,2 Вт/м².

 

3. Определяют суммарное тепловое сопротивление одежды R_сум, ^оС•м²/Вт:

R_сум = (t_с.в.к– t_в) / q_с.в.т.     (5.4)

 

R_сум= (29,69+ 22) / 146,2 = 0,35^оС•м²/Вт

 

4. Рассчитывают поправку на ветер С,%:

 

С = (0,07В +2)v +5     (5.5)

 

гдеВ – воздухопроницаемость пакета материалов одежды при давлении 49 Па, дм³/(м²•с);

v – скорость ветра, м/с.

 

С = (0,07*20 +2)*2 +5 = 11,8%

 

5. Вносят поправку на  ветер в рассчитанное суммарное  тепловое сопротивление и рассчитывают  суммарное тепловое сопротивление  с учетом поправки на ветер С:

 

R´_сум. = R_сум. + ∆R_сум,     (5.6)

 

где ∆R_сум – изменение суммарного теплового сопротивления одежды с учетом поправки на ветер.

 

R´_сум. = 0,35+ 0,186 • 0,35 = 0,40^оС•м²/Вт

 

6. Используя данные таблицы 5.1, определяют среднюю толщину пакета  материалов одежды.

В соответствии с данными  таблицы 5.1, суммарному тепловому сопротивлению  одежды R_сум = 0,40 ^оС•м²/Вт соотвествует толщина пакета материалов δ = 7 мм.

 

 

 

Таблица 2.1- Зависимость между  толщиной пакета материалов и суммарным  тепловым сопротивлением одежды

Толщина пакета материалов δ, мм	Rсум, оС•м2/Вт		Толщина пакета материалов δ, мм	Rсум, оС•м2/Вт
1	2		1	2
1	0,17		19	0,72
2	0,22		20	0,74
3	0,25		21	0,75
4	0,29		22	0,76
5	0,33		23	0,77
6	0,35		24	0,78
7	0,4		25	0,80
8	0,44		26	0,81
9	0,47		27	0,82
10	0,5		28	0,83
11	0,53		29	0,84
12	0,56		30	0,85
13	0,58		31	0,86
14	0,61		32	0,87
15	0,65		33	0,88
16	0,66		34	0,89
17	0,68		35	0,90
18	0,7		36	0,91

 

7. С использованием данных таблицы  5.2 определяют толщину пакета  материалов для различных участков  тела человека.

Таблица 2.2 – Значения коэффициентов распределения толщины пакета материалов

Участок тела	Коэффициент распределения  толщины (показатель эффективности  утепления ПЭУ) пакета материалов при  средней толщине пакета одежды δ,мм
	6-12	13-24	24-36
Туловище	1,26	1,31	1.45
Плечо и предплечье	1,13	1,24	1.23
Бедро	1.13	1,08	1.07
Голень	0,9	0,81	0,86

 

 

С учетом приведенных в  таблице 5.2 данных пакет материалов одежды должен иметь толщину в  области:

• Туловища 7 * 1,26 = 8,82  мм;
• плеча и предплечья 7 * 1,13 = 7,9 мм;
• бедра 7 * 1,13 = 7,9 мм;
• голени 7 * 0,9 = 6,3 мм.

 

8. Определяют толщину одежды  с учетом толщины надеваемых  предметов и ПЭУ.

Выбор количества предметов, их толщины зависят от метеорологических  условий и тяжести физической работы. Рекомендуемый перечень одежды, надеваемой под спецодежду, приведен в таблице 5.3.

Таблица 2.3 – Рекомендуемый  перечень предметов, надеваемых под                     спецодежду

Климатическая зона	Перечень предметов, надеваемых под спецодежду
I – II	Хлопчатобумажное белье (тонкое), хлопчатобумажное белье с  начесом, свитер, тренировочные брюки
III	Хлопчатобумажное белье (тонкое), свитер, тренировочные брюки
IV - V	Хлопчатобумажное белье (тонкое), хлопчатобумажная сорочка,  тренировочные брюки

 

Например, под спецодежду рабочий надевает хлопчатобумажное трикотажное белье (δ = 0,86 мм), хлопчатобумажный трикотажный костюм    (δ = 1,9 мм), полушерстяной свитер (δ = 2,5 мм), носки (δ =0,4 мм). В этом случае спецодежда должна иметь толщину в области:

• туловища 8,82 – (0,86 + 1,9+ 2,5) = 6,09 мм;
• плеча и предплечья 7,9 – (0,86 + 1,9+ 2,5) = 2,64 мм;
• бедра 7,9 – (0,86 + 1,9) = 5,14 мм;
• голени 6,3 – (0,86 + 1,9+0,4) = 3,14 мм.

Если основной материал имеет толщину  1,5 мм, а подкладка 0,5 мм, то толщина утепляющего слоя должна быть в области:

• туловища 6,09 – 1,5 – 0,5 = 4,09 мм;
• плеча и предплечья 2,64 – 1,5 – 0,5 = 0,64 мм;
• бедер 5,14 – 1,5 – 0,5 = 3,14 мм;
• голени 3,14 – 1,5 – 0,5 = 1,14 мм.

 

 

 

Список используемой литературы

 

1. Ботезат, Л. А. Проектирование гигиенических свойств одежды : учебное

пособие / Л. А. Ботезат. – Витебск, 2006. – 128 с.

2. Делль, Р. А.. Гигиена одежды : учебное пособие для вузов легкой промышленности / Р. А. Делль., Р. Ф. Афанасьева, З. С. Чубарова. – 2–е изд., перераб. и доп. – Москва : Легпромбытиздат, 1991. – 160 с.

3. Методические указания  к лабораторным работам по  курсу «Гигиена оде-

жды» для студентов дневного отделения по специальности 28.06.04. – Витебск :ВТИЛП, 1994. – 30 с.

4. Савельева, И. Н. Художественное  проектирование спецодежды для  рабо-

чих горячих цехов (основы теории и практики) / И. Н. Савельева. – Москва :

Легпромбытиздат, 1988. – 208 с.

5. Чубарова, З. С. Методы  оценки качества специальной  одежды / З. С. Чу-

барова. – Москва : Легпромбытиздат, 1988. – 160 с.

6. Склянников, В. П. Гигиеническая оценка материалов для одежды / В. П.

Склянников, Р. Ф. Афанасьева, Е. Н. Машкова. – Москва, 1985. – 144 с.

7. Романов, В. Е. Системный  подход к проектированию специальной  одежды

/ В. Е. Романов. –  Москва : Легкая и пищевая промышленность, 1981. – 128 с.

8. Колесников, П. А. Основы  проектирования теплозащитной одежды / П. А. Колесников - Москва : Легкая индустрия, 1971. – 112 с.

9. ГОСТ 12.4.044-87. ССБТ. Костюмы  женские для защиты от повышенных

температур. Технические  условия. – Взамен ГОСТ 12.4.044 – 78 ; введ. 1987-

091-25. – Москва : Изд-во стандартов, 1988. – 20 с.

10. ГОСТ 29335 – 92. Система  стандартов безопасности труда.  Костюмы мужские для защиты  от пониженных температур. Технические  условия. –

Взамен ГОСТ 12.4.115-82 ; введ. 2000-01-01. – Москва : Издательство стандартов, 1992. – 36 с.

11. ГОСТ 29338 – 92. Костюмы  женские для защиты от пониженных

температур. Технические  условия. – Взамен ГОСТ12.4.088-80 ; введ. 2000-03-

01. – Москва : Издательство стандартов, 1992. – 36 с.