Размещено на http://www.allbest.ru/

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1. Показатели теплового обмена человека с окружающей средой

Таблица 1. Исходные данные

Пол	Женский
Рост	1,65
Масса	65
Возраст	35
Температура воздуха	-5
Виды деятельности	Ходьба по ровной местности, 2,2км/ч
	Ходьба по наклонной местности, под углом 5є, скоростью 1,6км/ч
	Ходьба по ровной местности, 5,6км/ч
	Работа продавца
	Покой сидя

Решение:

В соответствии с заданием по таблице А.1 определяем величину основного обмена в зависимости от возраста и пола человека Q_о = 39,0Вт/м².

По таблице А.2 устанавливаем значения энергозатрат, Q_эт и термический коэффициент полезного действия, з для предложенных видов деятельности.

Таблица 2.

Виды деятельности	Энерготраты Qэт	Термический коэффициент, з
(1) Ходьба по ровной местности, 2,2км/ч	116	0
(2) Ходьба по наклонной местности, под углом 5є, скоростью 1,6км/ч	140	0,07
(3)Ходьба по ровной местности, 5,6км/ч	187	0
(4) Работа продавца	116	0,1
(5) Покой сидя	58	0

Находим площадь поверхности тела человека, согласно таблицы А.3 Ѕ=1,72м². Вычисляем теплопродукцию тела человека, для различных видов физической деятельности:

Q_т.п. = Q_эт - з(Q_эт - Q_о)

(1) Q_т.п. = 116 Вт

(2) Q_т.п. = 140 - 0,07(140 - 39) = 132,93 Вт

(3) Q_т.п. = 187 Вт

(4) Q_т.п. = 140 - 0,1(116 - 39) = 108,3 Вт

(5) Q_т.п. = 58 Вт

Потери тепла испарением пота в комфортных условиях:

Q_исп.п. = 0,36S(Q_т.п /S - 58)

(1) Q_исп.п. = 0,36 •1,72 (116/ 1,72 - 58) = 5,84 Вт

(2) Q_исп.п. = 0,36 •1,72 (132,93 / 1,72 - 58) = 3,26 Вт

(3) Q_исп.п. = 0,36 •1,72 (187 / 1,72 - 58) = 8,57 Вт

(4) Q_исп.п. = 0,36 •1,72 (108,3/ 1,72 - 58) = 0,84 Вт

(5) Q_исп.п. = 0,36 •1,72 (58/ 1,72 - 58) = - 4,1 Вт

Потери тепла вследствие нагревания вдыхаемого воздуха

Q_дых= 0,0014 Q_э.т.(t_выд - t_в)

t_выд = 29 + 0,2 t_в = 29 + 0,2 (- 5) = 28 ^єС

(1) Q_дых= 0,0014*_.116 (28 - (- 5)) = 5,36 Вт

(2) Q_дых= 0,0014*_. 140 (28 - (- 5)) = 6,47 Вт

(3) Q_дых= 0,0014*_.187 (28 - (- 5)) = 8,64 Вт

(4) Q_дых= 0,0014*_.116 (28 - (- 5)) = 5,36 Вт

(5) Q_дых= 0,0014* 58 (28 - (- 5)) = 2,68 Вт

Потери тепла, при испарении влаги с верхних дыхательных путей

Q_{исп.дых.} = 0,0173• Q_э.т(P_выд - P_в)

Давление насыщенного водяного пара при температуре выдыхаемого воздуха (t_выд = 28 ^єС) P_выд = 3,9135 кПа по табл. А.4

Давление водяного пара в атмосфере (t_в = -5 ^єС) P_в = 0,4027кПа по табл. А.4

(1) Q_{исп.дых.} = 0,0173• 116(3,9135 -0,4027) = 7,05 Вт

(2) Q_{исп.дых.} = 0,0173• 140 • 3,5108 = 8,5 Вт

(3) Q_{исп.дых.} = 0,0173•187 •3,5108 = 11,36 Вт

(4) Q_{исп.дых.} = 0,0173• 116 • 3,5108 = 7,05 Вт

(5) Q_{исп.дых.} = 0,0173• 58 •3,5108 = 3,52 Вт`

Общие теплопотери испарением влаги

Q_исп.к. = - Q_{исп.дых}

(1) Q_исп.к. = - 7,05 = 31,43 - 7,05 = 24,38 Вт

(2) Q_исп.к. = - 8,5 = 36,87 - 8,5 = 28,37 Вт

(3) Q_исп.к = - 11,36 = 47,53 - 11,36 = 36,17 Вт

(4) Q_исп.к. = - 7,05 = 24,38 Вт

(5) Q_исп.к. = - 3,52 = 18,28 - 3,52 = 14,76 Вт

Для комфортного уровня теплоощущения изменение теплосодержания ДQ_т.с принимается равным нулю (не происходит накопление или дефицит тепла)

Q_осн = Q_конв+ Q_рад= Q_т.п. - Q_{исп.дых} - Q_исп.к - Q_дых.н

(1) 116 -7,05 - 24,38 -5,36 = 79,21 Вт

(2) 132,93 - 8,5 - 28,37 - 6,47 = 89,59 Вт

(3) 187 -11,36 - 36,17 - 8,64 = 130,83 Вт

(4) 108,3 - 7,05 - 24,38 - 5,36 = 71,51 Вт

(5) 58 - 3,52 - 14,76 - 2,68 = 37,04 Вт

Таблица 3. Расчёт теплопродукции человека при различных видах физической деятельности

Вид физической деятельности человека	Ходьба по ровной местности, 2,2км/ч	Ходьба по наклонной местности, под углом 5є, скоростью 1,6км/ч	Ходьба по ровной местности, 5,6км/ч	Работа продавца	Покой сидя
Основной обмен, QоВт/м2	39
Термический коэффициент полезного действия, з	0	0,07	0	0,1	0
Энерготраты, Qэт Вт	116	140	187	116	58
Теплопродукция человека, Qт.п.	116	132,93	187	108,3	58
Потери тепла, при испарении влаги с верхних дыхательных путей Qисп.дых. Вт	7,05	8,5	11,36	7,05	3,52
Общие теплопотери испарением влаги (диффузионной и пота), Qисп.к. Вт	24,38	28,37	36,17	24,38	14,76
Потери тепла, вследсвие нагревания вдыхаемого воздуха, Qисп.дых. Вт	5,36	6,47	8,64	5,36	2,68
Радиационно-конвективные (общие) теплопотери, Qосн. Вт	79,21	89,59	130,83	71,51	37,04

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2. Определение показателей теплового состояния человека

Таблица 1. Исходные данные

Пол	Женский
Рост	1,59
Масса	55
Возраст	35
Виды деятельности	Хождение по магазинам

Таблица 2. Значения температуры кожи и тепловых потоков

t1	t2	t3	t4	t5	t6	t7	t8	t9	t10	t11
36,3	25,8	34	35,3	34,3	32,8	31,3	32,2	30,5	26,4	29,8
q1	q2	q3	q4	q5	q6	q7	q8	q9	q10	q11
65,8	46,2	52,8	38,6	35,6	74,1	90,3	130,5	80,6	158,2	150,3

Решение: В соответствии с заданием по таблице А.2 определяем величину энергозатрат Q_эт = 93 Вт.

Определяем площадь поверхности человека

S= 0.203*M^0.425*P^0.725 = 0.203*55^^0.425*1.59^^0.725 = 1,56м²

Определяем температуру тела («ядра»)

t_р = 36,61+ 0,007 Q_эт/ S = 36,61+ 0,007 *93/ 1,56 = 37,03 ^єС

Средневзвешенная температура кожи

t_с.к = 0,0086t₁ + 0,34 + 0,134t₆ + 0,045t₇ + 0,203 + 0,125t₁₀ + 0,064t₁₁ = 0,0086*65,8 + 0,34+ 0,134*32,8 + 0,045*31,3 + 0,203+ 0,125*26,4 + 0,064*29,8 =0,31+11+4,4+1,4+6,37+3,3+1,9 = 28,68 ^єС

Комфортный уровень средневзвешенной температуры кожи

t_с.к^ком = 36,07 - 0,0354Q_э.т/S =36 ,07 - 0,0354*93/1,56 = 33,96 ^єС

Средневзвешенная плотность теплового потока

q_с.п = 0,0086q₁ + 0,34 + 0,134q₆ + 0,045q₇ + 0,203 +0,125q₁₀ + 0,064q₁₁ = 0,0086*65,8 + 0,34+ 0,134*74,1+0,045*90,3 + 0,203(130,5+80,6)/2+ 0,125*158,2+ 0,064*150,3 =0,57+14,72+9,93+4,06+21,43+19,78+9,62 =80,11 Вт/м²

Комфортный уровень плотности теплового потока

q_с.п^ком = = 144,45 Вт/м²

Q_т.п = Q_эт = 93 Вт, т.к. в нашем случае з=0, S= 1,56 м²

По величине энергозатрат и установленному теплоощущению по таблицам 2.5 и 2.6 определяем величину влагопотерь организма человека.

Таблица 3. Результаты расчётов всех показателей теплового состояния человека

Показатели теплового состояния человека	Единица измерения	Значение показателя
Температура тела «ядра», tр	єС	37,03
Средневзвешенная температура кожи, tс.к	єС	28,68
Комфортный уровень средневзвешенной темпер кожи, tс.кком	єС	33,96
Средневзвешенная плотность теплового потока, qс.п	Вт/м2	80,11
Комфортный уровень плотности теплового потока, qс.пком	Вт/м2	144,45
Влагопотери	г/ч	90 - 140
Теплоощущение	-	слегка тепло

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3. Определение гигиенических требований к материалам для одежды

Задание: Определить класс гигиенической безопасности майки хлопчатобумажной из трикотажного полотна для девочки старшей школьной группы

Решение:

Определяем количество баллов в зависимости от площади контакта с кожей. Поскольку майка является первым слоем одежды, то непосредственный контакт с кожей происходит на большой поверхности. Следовательно, количество баллов - 1.

Определяем количество баллов в зависимости от возраста пользователя.

Для подростков от 13 до 15 лет включительно - 4 балла.

Определяем количество баллов в зависимости от продолжительности носки.

Повседневное использование - 1.

Общая сумма баллов, присвоенная изделию: 1 + 4 + 1 = 6.

Определяем максимально возможную сумму баллов, присвоенных в соответствии с классификацией: 1 + 5 + 1 = 7.

Определяем минимально возможную сумму баллов, присвоенных в соответствии с классификацией: 1 + 1 + 1 = 3.

Вычисляем классифицирующий показатель:

КП = = = 1,2

Устанавливаем класс изделия в соответствии с классифицирующим показателем: 1,2 принадлежит (0,93… 1,25). Вывод: класс безопасности изделия согласно СанПиН 2.4.7.1.1.1286-03 - четвёртый.

Таблица 1. Определение класса гигиенической безопасности изделия

Наименование и назначение изделия	Количество баллов в зависимости от	Бmax	Бmin	КП	Класс безопас-ности
	Площади контакта с кожей	Возраста ис-пользователя	Продолжитель-ности носки
Майка из х/б трикотажа для девочки старшей школьной группы	1	4	1	7	3	1,2	4

Таблица 2. Гигиенические требования к изделию

Изделие, класс безопасности (образец материала)	Требования к органолептическим показателям	Требования к физико-гигиеническим показателям	Требования к санитарно-химическим показателям	Требования к токсиколого-гигиеническим показателям
	Интенсивность запаха	Характеристика запаха	Проявление запаха	Гигроскопичность	Воздухопроводность	Электризуемость	Выделяющиеся вещества	Воздушная среда	Водная среда
пример
Майка из х/б трикотажа для девочки старшей школьной группы, класс 4	Не более 2 баллов	Слабый	Запах обнаруживаемый опытным дегустатором, если тратить на это его внимание	Не определяется	Не определяетя	Не более 7кВ/м	Суммарно по пестицидам Пентахлорфенол Формальдегид Красители на основе бензидина Мышьяк Свинец Кадмий Хром Кобальт Медь Никель Ртуть	Не более 0,05 мг/л 0,1мг/л Не допускаются 0,05 мг/л Не допускаются 0,05 0,03 0,001 0,1 0,1 1,0 0,1	Не более 0,03 мг/л Не допускаются 0,03 мг/л Не допускаются 0,003 0,003 0,003 0,0015 0,001 0,001 0,001 Не допускаются	70-120%

Таблица 3. Требования к содержанию свободного формальдегида

Наименование изделия	Группа по ГОСТ Р 50729 - 95	Требования к выделению формальдегида
Майка из х/б трикотажа для девочки старшей школьной группы	Группа 3	Содержание формальдегида до 75мкг/г

Таблица 4. Физико-гигиенические требования к трикотажному изделию

Наименование изделия	Назначение	Возрастная группа	Сырьё	Физико - гигиенические требования
				Гигрско-пичность	Воздухопро-ницаемость	Удельное поверхностное электрическое сопртивление, Ом, не более
Майка из х/б трикотажа для девочки старшей школьной группы	Повсе-дневное	Старшая школьная группа	Вхб 100%	9 - 13	150	1010-12

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4. Изучение методов расчёта теплозащитных свойств бытовой и специальной одежды

Вид изделия	Q Вт	Исходные данные для расчёта
		Рост см	Вес кг	Удельные коэффициенты	Параметры среды	Вид физической работы	Приведённая степень черноты
				X	Y	Z	to,Co	Vв м/с
Костюм мужской утеплённый	220	187	80	0,22	0,08	0,12	-5	3,8	Работа слесаря в гараже	0,85

Решение:

M = Q = 220Вт

Q_исп = xM = 0,22 ^x 220 = 48,4 Вт

Q_дых = yM = 0,08 ^x 220 = 17,6 Вт

L_мех = zM = 0,12 ^x 220 = 26,4 Вт

Величина общих допустимых основных конвективных и радиационных теплопотерь организма в окружающую среду

Q_осн =Q_конв+Q_рад=(1-x-y-z)M=(1-0,22-0,08-0,12) ^x 220 = 127,6 Вт

По заданному весу и росту человека определяем расчётную величину поверхности тела

S=0,203M^0,425P^0,725 = 0.203*(80^0.425)*(1.87^0.725) = 2,06_м²

Определяем размеры поверхностей тела человека, закрытых и открытых одеждой

S^откр = 0,029 S = 0,029 ^x 2,06 = 0,06 м²

S^закр = 0,971 S = 0, 971 ^x 2,06 = 2,0 м²

По формулам

б_конв = 11,2 и б_рад = 5,67• е_прив³

рассчитываем значения б_конв и б_рад

б_конв = 11,2 = 21,83Вт/(м^{2 є}С)

б _рад= 5,67• 0,85 = 3,51 Вт/(м^{2 є}С),

где е_прив = 0,85 приведённая степень черноты для синтекона

б_общ = б_конв + б_рад = 21,83 + 3,51 = 25,34Вт/(м^{2 є}С)

R_o= _общ = = 0,04(м^{2 є}С)/ Вт

Определяем часть общих основных теплопотерь, приходящуюся на участки тела, не покрытые одеждой

Q_{осн откр} = = = 57 Вт

Определяем часть общих основных теплопотерь, приходящуюся на участки тела, покрытые одеждой

Q_{осн закр} = Q_осн - Q_{осн откр} = 127,6 - 57 = 70,6 Вт

Рассчитываем среднее для всей одежды термическое сопротивление теплопроводности для пакета одежды

R_ср = - R_o = = 1,06 - 0,04 = 1,02(м^{2 є}С)/ Вт

Предварительные расчёты

Расчётная величина теплопродукции М, Вт	Значение удельных коэффициентов	Теплопотери организма человека, Вт	Расчётные значения площадей поверхности, м2
	x	y	z	Qисп	Qдых	Lмех	Qосн	S	Sоткр	Sзакр
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
220	0,22	0,08	0,12	48,4	17,6	26,4	127,6	2,06	0,06	2,0

Предварительные расчёты

Температура поверхности тела, град	Физические параметры окружающей среды	Основные теплорпотери, Вт	Термическое сопротивление, (м2єС)/Вт
tкоткр	tкзакр	tв єС	Vв м/с	б рад Вт/(м2 єС)	бконв Вт/(м2 єС)	Qосн закр	Qосн откр	Ro	Rср
12	13	14	15	16	17	18	19	20	21
33	32,4	-5	3,8	3,55	21,83	70,6	57	0,04	1,02

После расчёта основных общих теплопотерь через одежду переходим к расчёту основных теплопотерь с локальных участков поверхности тела.

С этой целью всю поверхность тела разбиваем на отдельные участки (сегменты): голова и шея, туловище, плечи и предплечья, кисть, бедро и ягодица, голень, свод стопы.

Затем определяем относительную долю поверхности тела данного участка в общей поверхности тела, защищённой одеждой (г), и относительные тепловые потери для каждого участка поверхности тела, защищённой одеждой (в).

Расчёт основных теплопотерь с участков тела производим по формуле:

 =

Голова и шея 70,6 • 0,045 • 0,91 = 2,89 Вт

Туловище 70,6 • 0,367 • 0,63 = 16,32 Вт

Плечи и предплечья 70,6 • 0,137 • 0,81 = 7,83 Вт

Кисти 70,6 • 0,046 • 1,36 = 4,42 Вт

Бёдра и ягодицы 70,6 • 0,129 • 0,99 = 9,02 Вт

Голени 70,6 • 0,210 • 1,96 = 29,06 Вт

Стопы ног 70,6 • 0,066 • 1,80 = 8,39 Вт

Итого: 77,93Вт

После произведённого расчёта оцениваем величину относительной ошибки, которую определяют по формуле:

ДX = • 100% = 9,4%

Допустимая величина ошибки не должна превышать 10%.

Далее определяем термическое сопротивление теплопроводности пакета одежды по отмеченным локальным участкам тела по формуле:

R_уч = - R_o , где S^уч = S^закр •

Голова и шея

S^уч = 2,0 • 0,045 = 0,09 ;

= 0,09(34,3 + 5)/ 2,89 - 0,04 = 1,22 - 0,04 = 1,18(·єC)/Вт

Туловище

S^уч = 2,0 • 0,367 = 0,73 ;

= 0,73(34,2 + 5)/ 16,32 - 0,04 = 1,75 - 0,04 = 1,71(·єC)/Вт

После проведения расчётов термических сопротивлений пакетов одежды по локальным участкам переходим к формированию пакетов одежды по каждому участку. Структура пакета образуется путём подбора его элементов так, чтобы по каждому участку было определено необходимое расчётное значение термического сопротивления теплопроводности. Необходимо учитывать также назначение изделия и толщины воздушных прослоек, располагающихся между элементами пакета.

Расчёт термического сопротивления теплопроводности каждого слоя пакета (ткани и воздушной прослойки) производим по формуле:

R =

где д - расчётная толщина соответствующего слоя, входящего в пакет, м;

л - коэффициент теплопроводности этого слоя, Вт/(м•град).

Подбор элементов пакета осуществляем таким образом, чтобы расхождение расчётного значения термического сопротивления и полученного в результате формирования пакета одежды не превышало 10%. Расчёт выполняют по формуле:

Д = • 100%

Усреднённые данные о коэффициентах теплопроводности элементов пакета и толщинах тканей для одежды приведены в таблице Г.1

Шея

Воздушная прослойка = = 0,1 (•град/Вт)

Воротник рубашки = = 0,0063 (•град/Вт)

Воздушная прослойка = = 0,1 (•град/Вт)

Плащевая ткань верха = = 0,0077 (•град/Вт)

Утеплитель = = 0,938 (•град/Вт)

Плащевая ткань верха = = 0,0077 (•град/Вт)

Итого = 1,16 (•град/Вт)

Д = • 100% = 1,72%

Туловище

Воздушная прослойка = = 0,114 (•град/Вт)

Бельевая х/б ткань = = 0,015 (•град/Вт)

Воздушная прослойка = = 0,114 (•град/Вт)

Рубашка = = 0,015 (•град/Вт)

Воздушная прослойка = = 0,119 (•град/Вт)

Костюмные х/б ткани = = 0,015 (•град/Вт)

Воздушная прослойка = = 0,119 (•град/Вт)

Подкладочная ткань = = 0,008 (•град/Вт)

Воздушная прослойка R₉ = = 0,119 (•град/Вт)

Утеплитель = = 0,938 (•град/Вт)

Плащевая ткань верха R₁₁ = = 0,011 (•град/Вт)

Итого Rрасч =1,59 (•град/Вт)

Д = • 100% = 7,5%

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5. Проектирование одежды для защиты от повышенных температур

Защита человека от перегревания - сложная задача, так как одновременно человека необходимо защитить от притока тепла извне (например, за счет солнечной радиации, потока лучистого тепла на целом ряде производств и т.д.) и обеспечить отдачу тепла, образующегося в организме.

Эта задача осложняется в большей степени, когда речь идет о создании специальной одежды, так как придание материалам защитных функций приводит к изменению их физико-химических свойств, ухудшающему, как правило, теплообмен между организмом человека и окружающей средой из-за снижения эффективности потоотделения. В этом случае большое значение приобретает конструкция одежды, которая должна обеспечить необходимую вентиляцию пододежного пространства с целью увеличения теплоотдачи испарением и улучшения, таким образом, теплового состояния организма.

В этом случае единственным путем теплоотдачи организма является испарение. Другие пути теплоотдачи не работают (проведение, конвекция, лучеиспускание) или работают на генерацию тепла в организме за счет нагрева окружающей среды выше температуры тела человека.

Ветер большой скорости при высокой температуре воздуха усиливает нагревающее действие среды. Запыленность воздуха, увеличивающаяся при ветре, способствует загрязнению поверхности тела, что понижает потоотделение вследствие закупоривания выводных протоков потовых желез. Одновременно нарушается работа сальных желез, кожа становится сухой, менее теплопроводной, что обусловливает дополнительную нагрузку на аппарат терморегуляции.

Физиологические реакции организма на действие тепла:

Повышение температуры воздуха ведет к повышению температуры кожи, что приводит к расширению периферических сосудов кожи и перераспределению крови. Сосуды становятся более проницаемыми и в тканевые щели поступает жидкость. Это ведет к перспирации жидкости с кожных покровов и охлаждению тела. Повышение температуры тела до 38-38,5°С, а также потери воды организмом выше 8% от веса тела сопровождается нарушением самочувствия людей, снижением работоспособности, а при продолжающейся работе и действия жары могут привести к тепловому и солнечному удару, водному истощению, судорожной болезни и пр.

Основными симптомами наступающего теплового удара являются:

повышение температуры тела до 40-41°С, учащение пульса до 150-170 уд. в минуту, увеличение числа дыханий до 40 и более в минуту.

В физиологических реакциях организма человека в ответ на нагревающее действие микроклимата можно выделить следующие моменты. 1. Работа потовых желез начинается при температуре кожных покровов уже с 35°С. У лиц, адаптированных к жаре, потоотделительная реакция начинается быстрее.

2. При продолжительном затруднении теплоотдачи, обильном потении и длительном отрицательном балансе хлоридов в организме истощаются депо солей, понижается концентрация хлоридов в крови, вследствие чего возникает так называем «судорожная болезнь», которая характеризуется появление судорог, преимущественно в конечностях.

3. При длительном воздействии теплового фактора на организм человека (горячие цеха) в организме могут нарушаться водный, солевой, витаминный обмен, изменение морфологического состава крови, угнетение деятельности желудочно-кишечного тракта.

Далее в организме человека изменяются функции нейроэндокринной системы, иммунобиологической реактивности организма, истощение защитных сил организма. Появляется резкая слабость, иногда сердечная недостаточность и потеря сознания. Конечную фазу этого состояния называют тепловым ударом. Если же она протекает с преобладанием мозговых симптомов, возникших в результате воздействия прямых солнечных лучей на плохо защищенную голову, то ее называют солнечным ударом.

Летняя одежда не должна затруднять теплоотдачу и испарение пота. Поэтому для ее изготовления рекомендуются материалы с хорошей гигроскопичностью (не менее 7 %), воздухопроницаемостью (не менее 330-370 град. на 1 куб. дм), невысокими термическим сопротивлением (0,09-0,11 град. на 1 ккал) и напряженностью электростатического поля.

Установлено, что чем светлее одежда, тем больше лучей она отражает, тем меньше она поглощает их и меньше нагревается. Поэтому для лета хороша светлая одежда, а для зимы - темная, поглощающая больше тепла. Самыми лучшими материалами для летней одежды являются хлопчатобумажные, натуральные льняные и искусственные (вискозные, шелковые) ткани, обладающие хорошей воздухопроницаемостью и влагопроводностью и имеющие небольшое термическое сопротивление.

Еще одним важным показателем свойств одежды является ее водоемкость, т. е. способность ткани пропитываться водой: чем больше воздух, имеющийся в порах ткани одежды, заменяется водой, тем меньше ее воздухопроницаемость и тем больше ее теплопроводность. В итоге под одеждой накапливается пот и выделяемые кожей газы (углекислый газ, окись углерода и др.), значительно увеличиваются потери тепла, что ухудшает самочувствие и снижает работоспособность. Помимо этого, пропитывание одежды водой увеличивает ее вес.

Летом в зависимости от метеорологических условий носят одно- или двухслойную одежду. Первый слой одежды составляет белье (рубашка без рукавов или майка, трусы). Второй - легкое платье (штаны или шорты и рубашка).

Белье не должно препятствовать удалению из пододежного пространства (пространство между кожей и внутренним слоем одежды) продуктов обмена веществ, в противном случае нарушается нормальное кожное "дыхание" и нормальная деятельность организма. Для этого бельевые ткани должны быть мягкими, тонкими, иметь высокую воздухопроницаемость (200 - 500 куб. дм/кв. м x с), хорошую гигроскопичность (~ 20%) и высокую паропроницаемость (около 90%) и смачиваемость (гидрофильность). Они должны быстро высыхать. Белье должно иметь свободный покрой, не сдавливать кожу, не иметь толстых рубцов. В трусах и ночной одежде резинка должна вдеваться только сзади

В наибольшей степени указанным требованиям удовлетворяют тонкие и мягкие хлопчатобумажные и льняные ткани (батист, мадеполам, полотно и т. п.). Трикотажное хлопчатобумажное белье имеет ряд преимуществ (высокая мягкость, гибкость, высокие показатели воздухо- и паропроницаемости), но в связи с тем, что оно более плотно прилегает к коже, чем тканевое, и при потоотделении легко прилипает к ней, его не следует использовать при высокой температуре воздуха.

Оно должно быть светлых, лучше всего белых тканей. Его не следует крахмалить, так как крахмал закупоривает поры ткани. Менять белье надлежит по мере загрязнения, не реже двух раз в неделю. При стирке, если используются синтетические моющие средства, белье необходимо многократно полоскать в чистой воде. После высыхания - проглаживать утюгом для дезинфекции. Цвет летней одежды должен быть светлый, так как светлые ткани хорошо пропускают ультрафиолетовые лучи, необходимые для здоровья, и отражают тепловые. В условиях юга, где резко повышена ультрафиолетовая радиация, в условиях прямого облучения, более целесообразна одежда красного и голубого цвета, так как она в меньшей степени, чем белая, пропускает ультрафиолетовые лучи. Ткани, используемые для летних платьев, должны быть также, как и бельевые, мягкими, обладать высокой воздухо - и паропроницаемостью, высокой теплопроводностью, должны хорошо стираться и гладиться, не теряя при этом своих качеств. Этим требованиям отвечают тонкие хлопчатобумажные и льняные ткани (ситец, полотно, сатин, батист и т.п.). Шелковые ткани, как правило, более легкие и мягкие, чем хлопчатобумажные, уступают последним по показателям гигроскопичности, а также теплопроводности.

Головной убор для лета должен быть светлым, удобным, легким, хорошо пропускать воздух, не давить на голову и защищать ее от действия прямых солнечных лучей.

Для изготовления сорочек применяются ткани различного волокнистого состава и трикотажные полотна.

Основными требованиями, предъявляемыми к сорочечным тканям, являются: высокая устойчивость к истиранию, малая сминаемость и усадка, удовлетворительные гигиенические свойства (паро- и воздухопроницаемость, гигроскопичность), высокая прочность окраски или белизна, легкость ухода за изделием.

Использование синтетических нитей и волокон в сорочечных тканях (полиэфира и лавсана, полиамида и капрона) приводит к повышению их несминаемости, устойчивости к истиранию и уменьшению усадки. Хлопчатобумажные и смешанные ткани для сорочек вырабатываются с отделкой синтетическими смолами, придающими им несминаемость и малую усадку.

Ассортимент тканей для сорочек в основном включает в себя ткани из хлопколавсановой, вискознолавсановой пряжи, из вискозных нитей в сочетании с вискознолавсановой или хлопчатобумажной пряжей, из комплексных синтетических нитей в сочетании с вискознолавсановой пряжей.

Лучшими по физико-механическим свойствам являются сорочечные хлопколавсановые и вискознолавсановые ткани.

Для сорочечных хлопколавсановых тканей используют пряжу из смесей полиэфирного (50-65%) и хлопкового (35-50%) волокон. Поверхностная плотность хлопколавсановых тканей 110-125 г/м², а вискознолавсановых - 115-170 г/м².

Благодаря применению смешанной пряжи сорочечные ткани износоустойчивы, с малой усадкой и сминаемостью, хорошо сохраняют внешний вид после многократных стирок.

Эскиз модели мужской верхней сорочки

Описание внешнего вида

Сорочка мужская повседневная из сорочечной ткани с застежкой до низа на 6 прорезных петель и 6 пуговиц Левая полочка с накладным карманом прямоугольной формы. Спинка с притачной кокеткой.

Рукава с разрезами, обработанными планкой и притачными манжетами прямоугольной формы, которые застегиваются на 1 прорезную петлю и 1 пуговицу. Воротник втачной с отрезной стойкой и острыми концами.

Линия низа сорочки прямая.

По воротнику, манжетам проложена отделочная строчка шириной 5 мм; карману, кокетке - 2мм; по низу - 10 мм нитками в цвет ткани.

Обработка воротника и соединение его с изделием

Чтобы обеспечить требуемую повышенную жесткость воротников, используется специальный прокладочный материал с пропиткой полиамидными смолами и клеевым покрытием из полиэтилена высокого давления (ПВД) - так называемый воротничковый материал. Уголки упрочняются дополнительной прокладкой.

Узел обработки кармана в брюках: 1. Обметать подзор кармана 2. Настрочить подзор к подкладке кармана на лицевую сторону. 3. Обметать боковой срез передней половины брюк. 4. Застрочить верхний срез кармана. 5. Стачать подкладку кармана. 6. Стачать боковые срезы брюк. 7. Обметать боковой срез и подкладку кармана.

Номенклатура показателей качества материалов

№	Наименование показателя качества	Обозначение качества	Наименование характеризуемого свойства
Ткань сорочечная
Состав:	Плотность по основе и утку, число нитей	Кн.о, Кн.у	Число нитей по основе и утку
Хлопок-48% Лён-52%	Поверхностная плотность 90г/м2 Линейная плотность пряжи, текс основа 29,4*1 Х/Б, уток 30*1 СРЛ		Основа 144 Уток 136



Узел обработки борта. 1. Обтачать борта подбортами. 2. Притачать подкладку к подбортам 3. Прокладывание отделочной строчки шву соединения подборта и подкладки.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №6. Изучение материалов и конструкции специальной одежды

Специальная одежда -- это производственная одежда, которая используется для защиты тела человека от воздействия опасных и вредных факторов в некоторых. Такая одежда выдается бесплатно в соответствии с установленными нормами.

В зависимости от назначения и в соответствии с требованиями ГОСТ 12.4.103 - 83 «Система стандартов безопасности труда. Одежда специальная, обувь специальная и средства защиты рук. Классификация» специальная одежда подразделяется на 15 групп и 36 подгрупп в зависимости от ее защитных свойств.

К основным группам относится специальная одежда, защищающая от повышенных и пониженных температур, нефти, кислот, биологических факторов, радиоактивных веществ, рентгеновских излучений и т. п.

Существует большое разнообразие видов специальной одежды, которые в зависимости от конкретных условий производства могут быть рекомендованы для обеспечения безопасности. К основным из них относятся куртка, блуза, верхняя сорочка, брюки, полукомбинезон, комбинезон, жилет, фартук, рукавицы, перчатки, нарукавники, гамаши, бахилы, наколенники, наплечники, различные головные уборы и др.

Эти виды специальной одежды могут применяться как отдельно, так и в сочетании.

При разработке конструкции моделей специальной одежды должны быть очень обстоятельно изучены конкретные условия труда и технические требования, предъявляемые к данной одежде.

Условия труда включают в себя характер производственных факторов, их воздействие на тело человека, тяжесть выполняемой работы, наиболее характерные движения работающего, микроклимат, режим труда и отдыха, эстетические требования и срок эксплуатации.

В соответствии с конкретными условиями труда выбирают соответствующие материалы и разрабатывают конструкцию, обеспечивающую нормальные условия для производственной деятельности человека.

В основу разработки рациональной конструкции должны быть положены размерные признаки типовых фигур, эргономические схемы основных движений работающего, свойства используемых тканей и других материалов, обеспечивающих необходимую защиту тела человека и требования к данному виду одежды.

К основным требованиям, которым должна отвечать специальная одежда, относятся предохранение от воздействия опасных и вредных производственных факторов, обеспечение безопасных условий труда, сохранение нормального функционального состояния человека, его работоспособности. При этом сама одежда не должна оказывать токсичного действия на организм человека при ее эксплуатации.

К каждой группе спецодежды предъявляются конкретные требования в соответствии с условиями ее эксплуатации.

Назначение, маркировка, показатели качества специальной одежды

Вид спецодежды	Назначение спецодежды	Маркировка	Специализированные показатели качества спецодежды и материалов	Рекомендуемые материалы
куртка, брюки и головной убор (подкасник)	Для работающих в горнодобывающей промышленности	ВО, противогнилостная пропитка.	Ткань имеет сложное комбинированное переплетение, что позволяет достигнуть высоких показателей по износоустойчивости и пыленепроницаемости. Высокое содержание хлопчатобумажных волокон обеспечивает необходимую гигроскопичность, хорошую воздухопроницаемость. Состав: 75% хлопок, 25% полиэфир. Поверхностная плотность: 380 г/м2. Цвета: серый, черный.	Ткань хлопкополиэфирная меланжевая "Горизонт" с отделкой КОМП, арт.3512, 3581

Влияниие конструктивных решений специальной одежды на её физиолого-гигиенические свойства

Номер и назначение cтандарта	Внешний вид модели	Обозначение физиолого-гигиенических свойств
		материалами	конструкцией
1	2	3	4
ГОСТ 12.4.110-82 КОСТЮМЫ ШАХТЕРСКИЕ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ МЕХАНИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ И ОБЩИХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ		Смесовая ткань Горизонт с добавлением 25% синтетических полиэфирных волокон имеет повышенную эксплуатационную стойкость. Незаменима на производствах с повышенным риском механического травматизма. Лидер продаж в угольной и горнорудной промышленности	преимущества одежды свободного покроя, обеспечивающей хорошую вентиляцию пододежного пространства, что требуется для лучшего удаления выделяющегося пота. Одежда свободного покроя уменьшает температуру и влажность воздушных прослоек, понижает температуру кожи.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №7. Методика физиолого-гигиенической оценки средств индивидуальной защиты

тепловой одежда защита

Исходные данные

Значения температуры кожи, єС
лоб	висок	темя	затылок	тыл левой ноги	тыл правой ноги	подошва левой ноги	подошва правой ноги	ладонь левая	ладонь правая	тыл левой руки	тыл правой руки
29,93	26,8	29,96	26,5	29,38	31,83	28,51	32,84	29,07	28,26	29,4	26,3
Значения тепловых потоков, Вт/м2	Температура воздуха, tв, єС
лоб	грудь	поясница	плечо	бедро	кисть	голень	стопа
112,91	66,07	50,91	105,96	186,62	115,26	226,23	214,93	-9,7

Решение:

Определяем средневзвешенную температуру кожи в области головы (T_к,г), ^єС; cтоп (T_к,с), ^єС; рук (T_к,р), ^єС:

T_к,г = + = 28,3

T_к,с = + = 30,63

T_к,р = + = 28,03

Определяем теплоизоляцию СИЗ Г, СИЗ С и СИЗ Р, для этого находим средневзвешенный тепловой поток со всей поверхности тела:

q_п.т = 0,0886 • 112,91 + + 0,134 • 105,96 + 0,045 • 115,26+ 0,203 • 186,62 + 0,125•226,23 + 0,0644 • 214,93 = 10 + 19,9 + 14,2 + 5,19 + 37,88 + 28,28 + 13,84 = 129,29 Вт/м²

I = ; I_г = = 0,294 ^єС•м²/Вт

I_c = = 0,312 ^єС•м²/Вт

I_р = = 0,292 ^єС•м²/Вт

Сравниваем полученные величины теплоизоляции с табличными значениями по климатическому региону III:

теплоизоляция, ^єС•м²/Вт, СИЗ головы:

I_г.расч = 0,294 < I_г.табл = 0,295 теплоощущение «прохладно»

теплоизоляция, ^єС•м²/Вт, СИЗ стопы:

I_с.расч = 0,312 < I_с.табл = 0,332 теплоощущение «холодно»

теплоизоляция, ^єС•м²/Вт, СИЗ рук:

I_г.расч = 0,292 < I_.табл = 0,377 теплоощущение «холодно»

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №8. Приближённый расчёт теплозащитной способности одежды по методу Кондратьева Г.М.

Исходные данные

Пол мужской,

Рост - 187см

Вес - 80 кг

Вид одежды - костюм мужской утеплённый

t_с, = - 5 C^o

б_конв = 20Вт/(м^{2 є}С)

тепловой баланс, - М = 220Вт

вид трудовой деятельности - работа слесаря в гараже

Решение:

Определение площади поверхности тела человека F_п = 2,06м²

Определение величины теплопродукции Q = 220Вт

Расчёт величины тепловой нагрузки

N = = = 1,36

Определение показателя теплоизоляционной способности:

I = 0,15 - = 0,15 - = 4,19 - 0,33 = 3,86

Определение термического сопртивления:

R_п = 0,152 • 3,86 = 0,59( ^єС) /Вт

Таблица Данные расчёта структуры пакета материалов

№	Состав пакета	Толщина и значение л и R для слоёв пакета
		д,мм	л , Вт/(м2 єС)	R,(м2 єС)/ Вт
1	Нижняя рубашка (бельё)	0,30	0,034	0,009
2	Воздушная прослойка	1,0	0,010	0,100
3	Ткань сорочки х/б	0,50	0,034	0,015
4	Подкладка х/б	0,30	0,034	0,009
5	Воздушная прослойка	1,0	0,01	0,011
6	Утеплитель (синтекон)	8,0	0,032	0,375
7	Воздушная прослойка	1,0	0,01	0,100
8	Костюмная ткань	0,75	0,07	0,011
Итого	0,63

Сравниваем значение термического сопротивления сформированного пакета с его расчётным значением

Д = • 100% = 6,8%

Расхождение не превышает 10%, следовательно структура пакета подобрана правильно.

Список используемой литературы

1. Делль Р. А., Афанасьева Р. Ф., Чубарова З. С. «Гигиена одежды»: учебн. пособие. М.: Легкая индустрия, 1979. - 144 с.

2. Колесников, П. А. Основы проектирования теплозащитной одежды [Текст] П. А.Колесников. М Легкая индустрия, 1971. -111 с

3. СанПиН 2.4.7./1.1.1286-03. "Гигиенические требования к одежде для детей, подростков и взрослых".

4.Технический регламент о безопасности продукции, предназначенной для детей и подростков.

5. ГОСТ 12.4.110-82 ССБТ. Костюмы шахтерские для защиты от механических воздействий и общих производственных загрязнений. Технические условия (с Изменениями N 1, 2)

6.ГОСТ 12.4.103-83.Система стандартов безопасности труда. Одежда специальная защитная, средства индивидуальной защиты ног и рук.

7.ГОСТ 12.4.016-83.Система стандартов безопасности труда. Одежда специальная защитная. Номенклатура показателей качества.

Размещено на Allbest.ru