الخميس، مارس 17 2011 00: 35

التبادل الحراري من خلال الملابس

قيم هذا المقال
(الاصوات 35)

من أجل البقاء والعمل في ظل ظروف أكثر برودة أو حرارة ، يجب توفير مناخ دافئ على سطح الجلد عن طريق الملابس وكذلك التدفئة أو التبريد الاصطناعي. من الضروري فهم آليات التبادل الحراري من خلال الملابس لتصميم مجموعات الملابس الأكثر فعالية للعمل في درجات الحرارة القصوى.

آليات نقل حرارة الملابس

طبيعة عزل الملابس

يعتمد انتقال الحرارة من خلال الملابس ، أو على العكس من عزل الملابس ، إلى حد كبير على الهواء المحبوس داخل الملابس وعلى الملابس. تتكون الملابس ، كأول تقدير تقريبي ، من أي نوع من المواد التي توفر تماسكًا لطبقات الهواء. هذا البيان تقريبي لأن بعض خصائص المواد لا تزال ذات صلة. تتعلق هذه بالتركيب الميكانيكي للأقمشة (على سبيل المثال مقاومة الرياح وقدرة الألياف على دعم الأقمشة السميكة) ، والخصائص الجوهرية للألياف (على سبيل المثال ، امتصاص وانعكاس الإشعاع الحراري ، وامتصاص بخار الماء ، وفتل العرق. ). نظرًا لعدم وجود ظروف بيئية شديدة القسوة ، غالبًا ما يتم المبالغة في تقدير مزايا أنواع الألياف المختلفة.

طبقات الهواء وحركة الهواء

تشير فكرة أن الهواء ، وخاصة الهواء الساكن ، الذي يوفر العزل ، إلى أن طبقات الهواء السميكة مفيدة للعزل. هذا صحيح ، لكن سماكة طبقات الهواء محدودة ماديًا. تتكون طبقات الهواء من التصاق جزيئات الغاز بأي سطح ، عن طريق تماسك طبقة ثانية من الجزيئات مع الطبقة الأولى ، وهكذا. ومع ذلك ، فإن قوى الارتباط بين الطبقات اللاحقة تكون أقل فأقل ، ونتيجة لذلك يتم تحريك الجزيئات الخارجية بواسطة حركات هواء خارجية صغيرة. في الهواء الهادئ ، قد يصل سمك طبقات الهواء إلى 12 مم ، ولكن مع حركة الهواء القوية ، كما هو الحال في العاصفة ، ينخفض ​​سمكها إلى أقل من 1 مم. بشكل عام ، هناك علاقة جذر تربيعي بين السماكة وحركة الهواء (انظر "الصيغ والتعريفات"). تعتمد الوظيفة الدقيقة على حجم وشكل السطح.

التوصيل الحراري للهواء الساكن والمتحرك

يعمل الهواء الساكن كطبقة عازلة ذات موصلية ثابتة ، بغض النظر عن شكل المادة. يؤدي اضطراب طبقات الهواء إلى فقدان السماكة الفعالة ؛ وهذا يشمل الاضطرابات ليس فقط بسبب الرياح ، ولكن أيضًا بسبب حركات مرتدي الملابس - إزاحة الجسم (أحد مكونات الرياح) وحركات أجزاء الجسم. ويضيف الحمل الحراري الطبيعي إلى هذا التأثير. للحصول على رسم بياني يوضح تأثير سرعة الهواء على قدرة العزل لطبقة من الهواء ، انظر الشكل 1.

الشكل 1. تأثير سرعة الهواء على قدرة العزل لطبقة هوائية.

HEA020F1

انتقال الحرارة بالإشعاع

الإشعاع هو آلية أخرى مهمة لنقل الحرارة. كل سطح يشع الحرارة ويمتص الحرارة التي تشع من الأسطح الأخرى. يتناسب التدفق الحراري المشع تقريبًا مع اختلاف درجة الحرارة بين السطحين المتبادلين. سوف تتداخل طبقة الملابس بين الأسطح مع انتقال الحرارة الإشعاعي عن طريق اعتراض تدفق الطاقة ؛ ستصل الملابس إلى درجة حرارة تقارب متوسط ​​درجات حرارة السطحين ، مما يقطع فرق درجة الحرارة بينهما إلى قسمين ، وبالتالي ينخفض ​​التدفق الإشعاعي بمعامل اثنين. مع زيادة عدد الطبقات المعترضة ، ينخفض ​​معدل انتقال الحرارة.

وبالتالي ، فإن الطبقات المتعددة فعالة في تقليل انتقال الحرارة بالإشعاع. يتم اعتراض الإشعاع في الضرب وصوف الألياف من خلال الألياف الموزعة ، بدلاً من طبقة النسيج. تعد كثافة مادة الألياف (أو بالأحرى السطح الكلي لمادة الألياف لكل حجم من القماش) معلمة مهمة لنقل الإشعاع داخل ألياف الفليس هذه. توفر الألياف الدقيقة سطحًا أكبر لوزن معين مقارنة بالألياف الخشنة.

عزل النسيج

نتيجة لتوصيل الهواء المغلق ونقل الإشعاع ، فإن الموصلية النسيجية هي بشكل فعال ثابت للأقمشة ذات السماكات والارتباطات المختلفة. وبالتالي فإن العزل الحراري يتناسب مع السماكة.

مقاومة بخار الهواء والأقمشة

تخلق طبقات الهواء أيضًا مقاومة لانتشار العرق المتبخر من الجلد الرطب إلى البيئة. هذه المقاومة تتناسب تقريبًا مع سمك مجموعة الملابس. بالنسبة للأقمشة ، تعتمد مقاومة البخار على الهواء المغلق وكثافة البناء. في الأقمشة الحقيقية ، الكثافة العالية والسمك الكبير لا يجتمعان أبدًا. بسبب هذا القيد ، من الممكن تقدير المكافئ الجوي للأقمشة التي لا تحتوي على أغشية أو طلاءات (انظر الشكل 8). قد تحتوي الأقمشة المطلية أو الأقمشة المصفحة بالأغشية على مقاومة بخار غير متوقعة ، والتي يجب تحديدها بالقياس.

الشكل 2. العلاقة بين السماكة ومقاومة البخار (deq) للأقمشة بدون طلاءات.

HEA020F2

من طبقات القماش والهواء إلى الملابس

طبقات متعددة من القماش

بعض الاستنتاجات المهمة من آليات نقل الحرارة هي أن الملابس شديدة العزل تكون بالضرورة سميكة ، وأنه يمكن الحصول على عزل عالٍ من خلال مجموعات الملابس ذات الطبقات الرقيقة المتعددة ، وأن المقاس الفضفاض يوفر عزلًا أكثر من الملاءمة الضيقة ، وأن العزل له حد أقل ، التي تحددها طبقة الهواء التي تلتصق بالجلد.

غالبًا ما يكون من الصعب الحصول على سمك في الملابس ذات الطقس البارد باستخدام الأقمشة الرقيقة فقط. الحل هو صنع أقمشة سميكة ، عن طريق تركيب اثنين من الأقمشة الرقيقة على الضرب. الغرض من الضرب هو إنشاء طبقة الهواء والحفاظ على الهواء بالداخل قدر الإمكان. هناك أيضًا عيب في الأقمشة السميكة: فكلما زاد ارتباط الطبقات ، أصبحت الملابس أكثر صلابة ، مما يقيد الحركة.

متنوعة الملابس

يعتمد عزل مجموعة الملابس إلى حد كبير على تصميم الملابس. معلمات التصميم التي تؤثر على العزل هي عدد الطبقات والفتحات والملاءمة وتوزيع العزل على الجسم والجلد المكشوف. بعض خصائص المواد مثل نفاذية الهواء والانعكاس والطلاء مهمة أيضًا. علاوة على ذلك ، تعمل الرياح والنشاط على تغيير العزل. هل من الممكن إعطاء وصف مناسب للملابس بغرض التنبؤ براحة مرتديها وتسامحها؟ تم إجراء محاولات مختلفة ، بناءً على تقنيات مختلفة. تم إجراء معظم تقديرات عزل المجموعة الكامل للظروف الثابتة (بدون حركة ولا رياح) على المجموعات الداخلية ، لأنه تم الحصول على البيانات المتاحة من العارضات الحرارية (McCullough و Jones و Huck 1985). القياسات على البشر شاقة ، والنتائج تختلف على نطاق واسع. منذ منتصف الثمانينيات تم تطوير واستخدام العارضات المتحركة الموثوقة (Olesen et al. 1980 ؛ Nielsen و Olesen و Fanger 1982). أيضًا ، سمحت تقنيات القياس المحسّنة بإجراء تجارب بشرية أكثر دقة. المشكلة التي لم يتم التغلب عليها بشكل كامل هي الإدراج الصحيح لتبخر العرق في التقييم. عارضات أزياء التعرق نادرة ، ولا يوجد في أي منها توزيع واقعي لمعدل العرق على الجسم. يتعرق البشر بشكل واقعي ، ولكن بشكل غير متسق.

تعريف عزل الملابس

عزل الملابس (Icl في وحدات م2K / W) لظروف الحالة المستقرة ، بدون مصادر إشعاع أو تكاثف في الملابس ، محدد في "الصيغ والتعريفات." غالبا I يتم التعبير عنها في وحدة clo (ليست وحدة دولية قياسية). واحد كلو يساوي 0.155 م2ك / دبليو. استخدام وحدة clo يعني ضمنيًا أنها تتعلق بالجسم كله وبالتالي تتضمن نقل الحرارة بواسطة أجزاء الجسم المكشوفة.

I يتم تعديله بالحركة والرياح ، كما أوضحنا سابقًا ، وبعد التصحيح يتم استدعاء النتيجة العزل الناتج. هذا مصطلح يستخدم بشكل متكرر ولكنه غير مقبول بشكل عام.

توزيع الملابس على الجسم

يشمل النقل الكلي للحرارة من الجسم الحرارة التي تنتقل عن طريق الجلد المكشوف (عادةً الرأس واليدين) والحرارة التي تمر عبر الملابس. العزل الداخلي (انظر "الصيغ والتعريفات") على مساحة الجلد الكلية ، وليس فقط الجزء المغطى. ينقل الجلد المكشوف حرارة أكثر من الجلد المغطى وبالتالي يكون له تأثير عميق على العزل الداخلي. يتم تعزيز هذا التأثير عن طريق زيادة سرعة الرياح. يوضح الشكل 3 كيف يتناقص العزل الجوهري على التوالي بسبب انحناء أشكال الجسم (الطبقات الخارجية أقل فعالية من الداخلية) ، وأجزاء الجسم المكشوفة (مسار إضافي لنقل الحرارة) وزيادة سرعة الرياح (عزل أقل ، خاصة للبشرة المكشوفة) (Lotens 1989). بالنسبة للمجموعات السميكة ، يكون الانخفاض في العزل دراماتيكيًا.

الشكل 3. العزل الداخلي ، حيث يتأثر بانحناء الجسم والجلد المكشوف وسرعة الرياح.

HEA020F3

سمك المجموعة النموذجية والتغطية

من الواضح أن كلا من سماكة العزل وتغطية الجلد هما محددان مهمان لفقدان الحرارة. في الحياة الواقعية ، يرتبط الاثنان بمعنى أن الملابس الشتوية ليست فقط أكثر سمكًا ، ولكنها تغطي أيضًا نسبة أكبر من الجسم مقارنة بملابس الصيف. يوضح الشكل 4 كيف تؤدي هذه التأثيرات معًا إلى علاقة خطية تقريبًا بين سماكة الملابس (معبرًا عنها بحجم مادة العزل لكل وحدة من مساحة الملابس) والعزل (Lotens 1989). يتم تعيين الحد الأدنى من خلال عزل الهواء المجاور والحد الأعلى من خلال سهولة استخدام الملابس. قد يوفر التوزيع المنتظم أفضل عزل في البرد ، ولكن من غير العملي أن يكون هناك وزن كبير وحجم كبير على الأطراف. لذلك ينصب التركيز غالبًا على الجذع ، وحساسية الجلد الموضعي للبرد تتكيف مع هذه الممارسة. تلعب الأطراف دورًا مهمًا في التحكم في توازن حرارة الإنسان ، كما أن العزل العالي للأطراف يحد من فعالية هذا التنظيم.

شكل 4. العزل الكلي الناتج عن سماكة الملابس وتوزيعها على الجسم.

HEA020F4

تهوية الملابس

تتعرض طبقات الهواء المحاصرة في مجموعة الملابس للحركة والرياح ، ولكن بدرجة مختلفة عن طبقة الهواء المجاورة. تخلق الرياح تهوية في الملابس ، عندما يخترق الهواء النسيج ويمر عبر الفتحات ، بينما تزيد الحركة من الدورة الدموية الداخلية. وجد Havenith و Heus و Lotens (1990) أن الحركة داخل الملابس عامل أقوى منها في الطبقة الهوائية المجاورة. ومع ذلك ، يعتمد هذا الاستنتاج على نفاذية الهواء في النسيج. بالنسبة للأقمشة شديدة النفاذ للهواء ، فإن التهوية عن طريق الرياح كبيرة. أظهر Lotens (1993) أنه يمكن التعبير عن التهوية كدالة لسرعة الرياح الفعالة ونفاذية الهواء.

تقديرات عزل الملابس ومقاومة الأبخرة

التقديرات المادية لعزل الملابس

توفر سماكة مجموعة الملابس أول تقدير للعزل. الموصلية النموذجية للمجموعة هي 0.08 واط / مللي كلفن. بمتوسط ​​سمك 20 مم ، ينتج عن ذلك Icl من 0.25 م2K / W ، أو 1.6 clo. ومع ذلك ، فإن الأجزاء الفضفاضة ، مثل البنطلونات أو الأكمام ، لها موصلية أعلى بكثير ، أكثر في حدود 0.15 ، في حين أن طبقات الملابس المعبأة بإحكام لها موصلية تبلغ 0.04 ، وهو 4 clo per inch الشهير الذي أبلغ عنه Burton and Edholm (1955) ).

تقديرات من الجداول

تستخدم الطرق الأخرى قيم الجدول لعناصر الملابس. تم قياس هذه العناصر سابقًا على عارضة أزياء. يجب فصل المجموعة قيد التحقيق إلى مكوناتها ، ويجب البحث عنها في الجدول. قد يؤدي اتخاذ اختيار غير صحيح لعنصر الملابس المجدولة الأكثر تشابهًا إلى حدوث أخطاء. من أجل الحصول على العزل الجوهري للمجموعة ، يجب وضع قيم العزل الفردية في معادلة تجميع (McCullough، Jones and Huck 1985).

عامل مساحة الملابس

من أجل حساب العزل الكلي ، fcl يجب تقديرها (راجع "الصيغ والتعريفات"). التقدير التجريبي العملي هو قياس مساحة سطح الملابس ، وإجراء تصحيحات للأجزاء المتداخلة ، والقسمة على إجمالي مساحة الجلد (DuBois and DuBois 1916). تقديرات أخرى من دراسات مختلفة تظهر ذلك fcl يزيد خطيًا مع العزل الجوهري.

تقدير مقاومة البخار

بالنسبة لمجموعة الملابس ، فإن مقاومة البخار هي مجموع مقاومة طبقات الهواء وطبقات الملابس. عادة ما يختلف عدد الطبقات على الجسم ، وأفضل تقدير هو المتوسط ​​المرجح للمنطقة ، بما في ذلك الجلد المكشوف.

مقاومة البخار النسبية

المقاومة التبخيرية أقل استخدامًا من I، بسبب عدد قليل من القياسات Ccl (أو Pcl) تتوفر. تجنب Woodcock (1962) هذه المشكلة بتحديد مؤشر نفاذية بخار الماء im كنسبة I و R، المرتبطة بنفس النسبة لطبقة هواء واحدة (هذه النسبة الأخيرة تقريبًا ثابتة وتُعرف باسم ثابت القياس النفسي S ، 0.0165 K / Pa ، 2.34 كم3/ g أو 2.2 K / torr) ؛ im= I/(ص). القيم النموذجية لـ im بالنسبة للملابس غير المطلية ، التي تم تحديدها على العارضات ، تتراوح من 0.3 إلى 0.4 (ماكولوغ ، جونز وتامورا 1989). قيم im بالنسبة لمركبات النسيج والهواء المجاور لها ، يمكن قياسها ببساطة نسبيًا على جهاز لوح تسخين رطب ، ولكن القيمة تعتمد في الواقع على تدفق الهواء فوق الجهاز وانعكاسية الخزانة التي تم تركيبها فيها. استقراء نسبة R و I بالنسبة للبشر الذين يرتدون الملابس من القياسات على الأقمشة إلى مجموعات الملابس (DIN 7943-2 1992) تتم المحاولة أحيانًا. هذه مسألة معقدة من الناحية الفنية. سبب واحد هو ذلك R يتناسب فقط مع جزء الحمل الحراري I، لذلك يجب إجراء تصحيحات دقيقة لنقل الحرارة الإشعاعي. سبب آخر هو أن الهواء المحبوس بين تركيبات الأقمشة ومجموعات الملابس قد يكون مختلفًا. في الواقع ، يمكن معالجة انتشار البخار ونقل الحرارة بشكل منفصل.

تقديرات بنماذج مفصلية

تتوفر نماذج أكثر تطوراً لحساب مقاومة العزل وبخار الماء مقارنة بالطرق الموضحة أعلاه. تحسب هذه النماذج العزل المحلي على أساس القوانين الفيزيائية لعدد من أجزاء الجسم وتدمجها في العزل الجوهري لشكل الإنسان بأكمله. لهذا الغرض ، يتم تقريب شكل الإنسان بواسطة الأسطوانات (الشكل). يتطلب نموذج McCullough و Jones و Tamura (1989) بيانات الملابس لجميع الطبقات في المجموعة ، والمحددة لكل جزء من أجزاء الجسم. يتطلب نموذج CLOMAN الخاص بـ Lotens and Havenith (1991) قيم إدخال أقل. هذه النماذج لها دقة مماثلة ، وهي أفضل من أي من الطرق الأخرى المذكورة ، باستثناء التحديد التجريبي. لسوء الحظ ، تكون النماذج أكثر تعقيدًا مما هو مرغوب فيه في معيار مقبول على نطاق واسع.

الشكل 5. التعبير عن الشكل البشري في اسطوانات.

HEA020F5

تأثير النشاط والرياح

يوفر Lotens and Havenith (1991) أيضًا تعديلات ، بناءً على بيانات الأدبيات ، للعزل ومقاومة البخار بسبب النشاط والرياح. يكون العزل عند الجلوس أقل من الوقوف ، وهذا التأثير أكبر بالنسبة للملابس شديدة العزل. ومع ذلك ، فإن الحركة تقلل العزل أكثر من الموقف ، اعتمادًا على قوة الحركات. أثناء المشي ، يتحرك كل من الذراعين والساقين ، ويكون الانخفاض أكبر مما يحدث أثناء ركوب الدراجات ، عندما تتحرك الساقان فقط. أيضًا في هذه الحالة ، يكون التخفيض أكبر بالنسبة لمجموعات الملابس السميكة. تقلل الرياح العزل أكثر بالنسبة للملابس الخفيفة وأقل للعزل للملابس الثقيلة. قد يتعلق هذا التأثير بنفاذية الهواء لقماش القشرة ، والتي عادة ما تكون أقل لمعدات الطقس البارد.

يوضح الشكل 8 بعض التأثيرات النموذجية للرياح والحركة على مقاومة البخار لملابس المطر. لا يوجد اتفاق محدد في الأدبيات حول حجم تأثيرات الحركة أو الرياح. يتم التأكيد على أهمية هذا الموضوع من خلال حقيقة أن بعض المعايير ، مثل ISO 7730 (1994) ، تتطلب العزل الناتج كمدخل عند تطبيقها على الأشخاص النشطين ، أو الأشخاص المعرضين لحركة هواء كبيرة. غالبًا ما يتم تجاهل هذا المطلب.

الشكل 6. انخفاض مقاومة البخار مع الرياح والمشي لمختلف ملابس المطر.

HEA020F6

إدارة الرطوبة

آثار امتصاص الرطوبة

عندما تمتص الأقمشة بخار الماء ، كما تفعل معظم الألياف الطبيعية ، تعمل الملابس كمانع للبخار. هذا يغير انتقال الحرارة أثناء العبور من بيئة إلى أخرى. عندما ينتقل الشخص الذي يرتدي ملابس غير ماصة من بيئة جافة إلى بيئة رطبة ، يتناقص تبخر العرق بشكل مفاجئ. في الملابس المبللة ، يمتص القماش البخار ، ويكون التغيير في التبخر تدريجيًا فقط. في نفس الوقت ، تحرر عملية الامتصاص الحرارة في النسيج ، مما يزيد من درجة حرارته. هذا يقلل من انتقال الحرارة الجافة من الجلد. في التقدير التقريبي الأول ، يلغي كلا التأثيرين بعضهما البعض ، تاركين نقل الحرارة الإجمالي دون تغيير. الاختلاف مع الملابس غير المسترطبة هو التغيير التدريجي في التبخر من الجلد ، مع تقليل خطر تراكم العرق.

قدرة امتصاص البخار

تعتمد قدرة النسيج على الامتصاص على نوع الألياف وكتلة النسيج. تتناسب الكتلة الممتصة تقريبًا مع الرطوبة النسبية ، ولكنها أعلى من 90٪. القدرة الاستيعابية (تسمى استعادة) على أنها كمية بخار الماء الممتصة في 100 جم من الألياف الجافة عند الرطوبة النسبية 65٪. يمكن تصنيف الأقمشة على النحو التالي:

    • امتصاص منخفض- أكريليك ، بوليستر (1 إلى 2 جم لكل 100 جم)
    • امتصاص متوسط- نايلون ، قطن ، أسيتات (6 إلى 9 جم لكل 100 جم)
    • امتصاص عالي- حرير ، كتان ، قنب ، حرير صناعي ، قنب ، صوف (11 إلى 15 جم لكل 100 جم).

         

        امتصاص الماء

        احتباس الماء في الأقمشة ، والذي غالبًا ما يتم الخلط بينه وبين امتصاص البخار ، يخضع لقواعد مختلفة. الماء الحر مرتبط بشكل غير محكم بالنسيج وينتشر بشكل جيد جانبيًا على طول الشعيرات الدموية. يُعرف هذا بالفتل. يتم نقل السائل من طبقة إلى أخرى فقط للأقمشة الرطبة وتحت الضغط. قد تكون الملابس مبللة بسبب العرق غير المتبخر (الزائد) الذي يتم امتصاصه من الجلد. قد يكون المحتوى السائل للنسيج مرتفعًا وقد يشكل تبخره في وقت لاحق تهديدًا لتوازن الحرارة. يحدث هذا عادةً أثناء الراحة بعد العمل الشاق ويُعرف باسم بعد البرد. ترتبط قدرة الأقمشة على الاحتفاظ بالسائل ببنية النسيج أكثر من قدرة امتصاص الألياف ، ولأغراض عملية عادةً ما تكون كافية لاستيعاب كل العرق الزائد.

        تكاثف

        قد تتبلل الملابس بسبب تكثف العرق المتبخر في طبقة معينة. يحدث التكثف إذا كانت الرطوبة أعلى مما تسمح به درجة الحرارة المحلية. في الطقس البارد ، غالبًا ما يكون هذا هو الحال في الجزء الداخلي من القماش الخارجي ، وفي البرودة الشديدة حتى في الطبقات العميقة. وحيث يحدث التكثيف تتراكم الرطوبة ولكن تزداد درجة الحرارة كما يحدث أثناء الامتصاص. ومع ذلك ، فإن الاختلاف بين التكثيف والامتصاص هو أن الامتصاص عملية مؤقتة ، بينما قد يستمر التكثيف لفترات طويلة. قد يساهم انتقال الحرارة الكامن أثناء التكثيف بشكل كبير في فقد الحرارة ، وهو أمر قد يكون مرغوبًا أو غير مرغوب فيه. يعتبر تراكم الرطوبة في الغالب عيبًا ، بسبب الانزعاج وخطر ما بعد البرد. للتكثيف الغزير ، قد يتم نقل السائل مرة أخرى إلى الجلد ليتبخر مرة أخرى. تعمل هذه الدورة كأنبوب حراري وقد تقلل بشدة من عزل الملابس السفلية.

        محاكاة ديناميكية

        منذ أوائل القرن العشرين ، تم تطوير العديد من المعايير والمؤشرات لتصنيف الملابس والمناخات. لقد تعاملت هذه الحالات دون استثناء تقريبًا مع حالات مستقرة - وهي ظروف تم فيها الحفاظ على المناخ والعمل لفترة كافية بحيث يطور الشخص درجة حرارة ثابتة للجسم. أصبح هذا النوع من العمل نادرًا ، بسبب تحسن الصحة المهنية وظروف العمل. تحول التركيز إلى التعرض قصير الأمد للظروف القاسية ، وغالبًا ما يتعلق بإدارة الكوارث في الملابس الواقية.

        وبالتالي ، هناك حاجة إلى عمليات محاكاة ديناميكية تتضمن نقل حرارة الملابس والإجهاد الحراري لمن يرتديها (Gagge و Fobelets و Berglund 1986). يمكن إجراء عمليات المحاكاة هذه عن طريق نماذج الكمبيوتر الديناميكية التي تعمل من خلال سيناريو محدد. من بين أكثر الموديلات تطوراً حتى الآن فيما يتعلق بالملابس هو THDYN (Lotens 1993) ، والذي يسمح بمجموعة واسعة من مواصفات الملابس وتم تحديثه ليشمل الخصائص الفردية للشخص المحاكى (الشكل 9). قد يتوقع المزيد من النماذج. ومع ذلك ، هناك حاجة لتقييم تجريبي موسع ، وتشغيل مثل هذه النماذج هو عمل الخبراء ، وليس الشخص العادي الذكي. تشمل النماذج الديناميكية القائمة على فيزياء انتقال الحرارة والكتلة جميع آليات نقل الحرارة وتفاعلاتها - امتصاص البخار والحرارة من المصادر المشعة والتكثيف والتهوية وتراكم الرطوبة وما إلى ذلك - لمجموعة واسعة من مجموعات الملابس ، بما في ذلك الملابس المدنية ، ملابس العمل والحماية.

        الشكل 7. وصف عام لنموذج حراري ديناميكي.

        HEA020F7

         

        الرجوع

        عرض 29631 مرات آخر تعديل ليوم الثلاثاء، 26 يوليو 2022 21: 17

        "إخلاء المسؤولية: لا تتحمل منظمة العمل الدولية المسؤولية عن المحتوى المعروض على بوابة الويب هذه والذي يتم تقديمه بأي لغة أخرى غير الإنجليزية ، وهي اللغة المستخدمة للإنتاج الأولي ومراجعة الأقران للمحتوى الأصلي. لم يتم تحديث بعض الإحصائيات منذ ذلك الحين. إنتاج الطبعة الرابعة من الموسوعة (4). "

        المحتويات

        مراجع الحرارة والباردة

        ACGIH (المؤتمر الأمريكي لخبراء الصحة الصناعية الحكوميين). 1990. قيم حدود العتبة ومؤشرات التعرض البيولوجي للفترة 1989-1990. نيويورك: ACGIH.

        -. 1992. الإجهاد البارد. في قيم حد العتبة للوكلاء الماديين في بيئة العمل. نيويورك: ACGIH.

        بيدفورد ، ت. 1940. الدفء البيئي وقياسه. مذكرة البحوث الطبية رقم 17. لندن: مكتب قرطاسية صاحبة الجلالة.

        اللحام ، HS و TF Hatch. 1955. مؤشر لتقييم الإجهاد الحراري من حيث الإجهاد الفسيولوجي الناتج. تدفئة أنابيب الهواء 27: 129-136.

        بيتل ، JHM. 1987. الدين الحراري كمؤشر للتكيف مع البرودة لدى الرجال. J Appl Physiol 62 (4): 1627–1634.

        Bittel و JHM و C Nonotte-Varly و GH Livecchi-Gonnot و GLM Savourey و AM Hanniquet. 1988. اللياقة البدنية وتفاعلات التنظيم الحراري في بيئة باردة عند الرجال. J Appl Physiol 65: 1984-1989.

        Bittel و JHM و GH Livecchi-Gonnot و AM Hanniquet و JL Etienne. 1989. التغيرات الحرارية التي لوحظت قبل وبعد رحلة JL Etienne إلى القطب الشمالي. Eur J Appl Physiol 58: 646-651.

        Bligh و J و KG Johnson. 1973. مسرد مصطلحات علم وظائف الأعضاء الحرارية. J Appl Physiol 35 (6): 941-961.

        بوتسفورد ، ج. 1971. مقياس حرارة الكرة الأرضية الرطب لقياس الحرارة البيئية. Am Ind Hyg J 32: 1-10.

        Boutelier، C. 1979. Survie et protection des équipages en cas d'immersion accidentelle en eau froide. نويي سور سين: AGARD AG 211.

        بروها ، L. 1960. علم وظائف الأعضاء في الصناعة. نيويورك: مطبعة بيرغامون.

        بيرتون ، AC و OG Edholm. 1955. رجل في بيئة باردة. لندن: إدوارد أرنولد.

        تشين ، إف ، إتش نيلسون ، وري هولمير. 1994. استجابات التبريد لوسادة الأصابع عند ملامستها لسطح من الألومنيوم. Am Ind Hyg Assoc J 55 (3): 218-22.

        اللجنة الأوروبية للتطبيع (CEN). 1992. EN 344. ملابس الحماية من البرد. بروكسل: CEN.

        -. 1993. EN 511. قفازات واقية ضد البرد. بروكسل: CEN.

        مفوضية المجتمعات الأوروبية (CEC). 1988. وقائع ندوة عن مؤشرات الإجهاد الحراري. لوكسمبورغ: CEC ، مديرية الصحة والسلامة.

        دانين ، هام. 1993. تدهور الأداء اليدوي في الظروف الباردة والرياح. AGARD ، الناتو ، CP-540.

        داسلر ، أر. 1974. التهوية والضغط الحراري ، على اليابسة وعائمة. في الفصل 3 ، دليل الطب الوقائي البحري. واشنطن العاصمة: قسم البحرية ، مكتب الطب والجراحة.

        -. 1977. الإجهاد الحراري ووظائف العمل وحدود التعرض الفسيولوجي للحرارة عند الإنسان. في التحليل الحراري - راحة الإنسان - البيئات الداخلية. NBS Special Publication 491. واشنطن العاصمة: وزارة التجارة الأمريكية.

        Deutsches Institut für Normierung (DIN) 7943-2. 1992. شلافساكي ، Thermophysiologische Prufung. برلين: DIN.

        Dubois و D و EF Dubois. 1916. المسعرات السريرية X: صيغة لتقدير مساحة السطح المناسبة إذا كان الطول والوزن معروفين. Arch Int Med 17: 863–871.

        ايجان ، سي جيه. 1963. مقدمة ومصطلحات. بنك الاحتياطي الفيدرالي 22: 930-933.

        Edwards و JSA و DE Roberts و SH Mutter. 1992. علاقات للاستخدام في بيئة باردة. J وايلدلايف ميد 3: 27-47.

        Enander، A. 1987. التفاعلات الحسية والأداء في البرد المعتدل. أطروحة الدكتوراه. سولنا: المعهد الوطني للصحة المهنية.

        فولر ، إف إتش وإل بروها. 1966. طرق هندسية جديدة لتقييم بيئة العمل. ASHRAE J 8 (1): 39-52.

        فولر ، FH و PE سميث. 1980. فاعلية إجراءات العمل الوقائي في الورشة الساخنة. في FN Dukes-Dobos و A Henschel. وقائع ورشة عمل NIOSH حول معايير الإجهاد الحراري الموصى بها. واشنطن العاصمة: منشور DHSS (NIOSH) رقم 81-108.

        -. 1981. تقييم الإجهاد الحراري في الورشة الساخنة بالقياسات الفسيولوجية. Am Ind Hyg Assoc J 42: 32–37.

        Gagge و AP و AP Fobelets و LG Berglund. 1986. مؤشر تنبؤي قياسي لاستجابة الإنسان للبيئة الحرارية. ASHRAE Trans 92: 709-731.

        جيسولفي ، سي بي فينجر وسي بي. 1984. تنظيم درجة الحرارة أثناء التمرين: مفاهيم قديمة ، أفكار جديدة. تمرين رياضي Sci Rev 12: 339–372.

        Givoni، B. 1963. طريقة جديدة لتقييم التعرض للحرارة الصناعية وأقصى عبء عمل مسموح به. ورقة مقدمة إلى المؤتمر الدولي للأرصاد الجوية في باريس ، فرنسا ، سبتمبر 1963.

        -. 1976. الإنسان والمناخ والعمارة ، الطبعة الثانية. لندن: العلوم التطبيقية.

        Givoni ، B و RF Goldman. 1972. التنبؤ باستجابة درجة حرارة المستقيم للعمل والبيئة والملابس. J Appl Physiol 2 (6): 812-822.

        -. 1973. توقع استجابة معدل ضربات القلب للعمل والبيئة والملابس. J Appl Physiol 34 (2): 201-204.

        جولدمان ، RF. 1988. معايير تعرض الإنسان للحرارة. في بيئة العمل البيئية ، تم تحريره بواسطة IB Mekjavic و EW Banister و JB Morrison. لندن: تايلور وفرانسيس.

        هالس ، JRS و DAB ريتشاردز. 1987. الإجهاد الحراري. أمستردام ، نيويورك: Oxford Excerpta Medica.

        هاميل ، HT. 1963. ملخص للأنماط الحرارية المقارنة في الإنسان. بنك الاحتياطي الفيدرالي 22: 846-847.

        Havenith و G و R Heus و WA Lotens. 1990. مؤشر تهوية الملابس ومقاومة البخار والنفاذية: تغيرات بسبب الوضع والحركة والرياح. بيئة العمل 33: 989 - 1005.

        هايز. 1988. In Environmental Ergonomics ، تم تحريره بواسطة IB Mekjavic و EW Banister و JB Morrison. لندن: تايلور وفرانسيس.

        Holmér، I. 1988. تقييم الإجهاد البارد من حيث عزل الملابس المطلوب- IREQ. Int J Ind Erg 3: 159–166.

        -. 1993. العمل في البرد. مراجعة طرق تقييم الإجهاد البارد. Int Arch Occ Env Health 65: 147-155.

        -. 1994. الضغط البارد: الجزء 1 - إرشادات للممارس. Int J Ind Erg 14: 1–10.

        -. 1994. الإجهاد البارد: الجزء 2 - الأساس العلمي (قاعدة المعرفة) للدليل. Int J Ind Erg 14: 1-9.

        هوتون ، FC و CP Yagoglou. 1923. تحديد خطوط الراحة المتساوية. J آشف 29: 165–176.

        المنظمة الدولية للتوحيد القياسي (ISO). 1985. ISO 7726. البيئات الحرارية - أدوات وطرق لقياس الكميات الفيزيائية. جنيف: ISO.

        -. 1989 أ. ISO 7243. البيئات الحارة - تقدير الإجهاد الحراري لرجل العمل ، بناءً على مؤشر WBGT (درجة حرارة الكرة الأرضية الرطبة). جنيف: ISO.

        -. 1989 ب. ISO 7933. البيئات الساخنة - التحديد التحليلي والتفسير للإجهاد الحراري باستخدام حساب معدل العرق المطلوب. جنيف: ISO.

        -. 1989 ج. ISO DIS 9886. بيئة العمل - تقييم الإجهاد الحراري بالقياسات الفسيولوجية. جنيف: ISO.

        -. 1990. ISO 8996. بيئة العمل - تحديد إنتاج الحرارة الأيضية. جنيف: ISO.

        -. 1992. ISO 9886. تقييم الإجهاد الحراري بالقياسات الفسيولوجية. جنيف: ISO.

        -. 1993. تقييم تأثير البيئة الحرارية باستخدام مقاييس الحكم الذاتي. جنيف: ISO.

        -. 1993. ISO CD 12894. بيئة العمل للبيئة الحرارية - الإشراف الطبي للأفراد المعرضين لبيئات حارة أو باردة. جنيف: ISO.

        -. 1993. ISO TR 11079 تقييم البيئات الباردة - تحديد عزل الملابس المطلوب ، IREQ. جنيف: ISO. (تقرير تقني)

        -. 1994. ISO 9920. بيئة العمل - تقدير الخصائص الحرارية لمجموعة الملابس. جنيف: ISO.

        -. 1994. ISO 7730. بيئات حرارية معتدلة - تحديد مؤشرات PMV و PPD ومواصفات شروط الراحة الحرارية. جنيف: ISO.

        -. 1995. ISO DIS 11933. بيئة العمل في البيئة الحرارية. مبادئ وتطبيق المعايير الدولية. جنيف: ISO.

        كينيث ، دبليو ، بي ساتاسيفام ، آل فاليراند ، تي بي جراهام. 1990. تأثير الكافيين على الاستجابات الأيضية للرجال في حالة الراحة في 28 و 5 درجات مئوية. J Appl Physiol 68 (5): 1889–1895.

        كيني و WL و SR فاولر. 1988. كثافة الغدة العرقية المفرزة التي تنشط بالميثيل كولين والناتج كدالة للعمر. J Appl Physiol 65: 1082-1086.

        كيرسليك ، DMcK. 1972. إجهاد البيئات الحارة. كامبريدج: مطبعة جامعة كامبريدج.

        LeBlanc، J. 1975. Man in the Cold. سبرينغفيلد ، إلينوي ، الولايات المتحدة: Charles C Thomas Publ.

        ليثيد ، كاليفورنيا وأر ليند. 1964. الإجهاد الحراري واضطرابات الرأس. لندن: كاسيل.

        ليند ، أركنساس. 1957. معيار فسيولوجي لتحديد حدود البيئة الحرارية لعمل كل فرد. J Appl Physiol 18: 51-56.

        لوتنس ، واشنطن. 1989. العزل الفعلي للملابس متعددة الطبقات. سكاند جي وورك إنفيرون هيلث 15 ملحق. 1: 66-75.

        -. 1993. انتقال الحرارة من ارتداء الإنسان للملابس. أطروحة ، الجامعة التقنية. دلفت ، هولندا. (ISBN 90-6743-231-8).

        Lotens ، WA و G Havenith. 1991. حساب عزل الملابس ومقاومة البخار. بيئة العمل 34: 233-254.

        ماكلين ، ودال ، ودي إمسلي سميث. 1977. انخفاض حرارة الجسم العرضي. أكسفورد ، لندن ، إدنبرة ، ملبورن: منشورات بلاكويل العلمية.

        ماكفيرسون ، آر كيه. 1960. الاستجابات الفسيولوجية للبيئات الحارة. سلسلة التقارير الخاصة لمجلس البحوث الطبية رقم 298. لندن: HMSO.

        مارتينو ، إل وأنا يعقوب. 1988. استخدام الجليكوجين في العضلات أثناء التوليد الحراري المرتعش عند البشر. J Appl Physiol 56: 2046-2050.

        موجان ، RJ. 1991. فقدان السوائل والكهارل واستبدالها أثناء التمرين. J Sport Sci 9: 117–142.

        مكاردل ، بي ، دبليو دنهام ، هيلينج ، دبليو إس إس لاديل ، جي دبليو سكالت ، إم إل طومسون وجي إس وينر. 1947. التنبؤ بالآثار الفسيولوجية للبيئات الدافئة والحارة. مجلس البحوث الطبية 47/391. لندن: RNP.

        ماكولو ، EA ، BW Jones و PEJ Huck. 1985. قاعدة بيانات شاملة لتقدير عزل الملابس. ASHRAE Trans 91: 29-47.

        ماكولو وإي إيه وبي دبليو جونز وتامورا. 1989. قاعدة بيانات لتحديد مقاومة التبخر للملابس. ASHRAE Trans 95: 316–328.

        ماكنتاير ، دا. 1980. المناخ الداخلي. لندن: Applied Science Publishers Ltd.

        ميكجافيتش ، آي بي ، إي دبليو بانيستر وجي بي موريسون (محرران). 1988. بيئة العمل. فيلادلفيا: تايلور وفرانسيس.

        Nielsen، B. 1984. الجفاف والإماهة والتنظيم الحراري. في E Jokl و M Hebbelinck. الطب وعلوم الرياضة. بازل: S. Karger.

        -. 1994. الإجهاد الحراري والتأقلم. بيئة العمل 37 (1): 49-58.

        Nielsen و R و BW Olesen و PO Fanger. 1985. تأثير النشاط البدني وسرعة الهواء على العزل الحراري للملابس. بيئة العمل 28: 1617-1632.

        المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية (NIOSH). 1972. التعرض المهني للبيئات الحارة. HSM 72-10269. واشنطن العاصمة: وزارة التعليم والرعاية الصحية الأمريكية.

        -. 1986. التعرض المهني للبيئات الحارة. منشور NIOSH رقم 86-113. واشنطن العاصمة: NIOSH.

        نيشي و واي و ا ب جاج. 1977. مقياس درجة الحرارة الفعال المستخدم في البيئات شديدة الضغط والضغط. فضاء الطيران وبيئة البحر المتوسط ​​48: 97-107.

        Olesen ، BW. 1985. الإجهاد الحراري. في Bruel and Kjaer Technical Review No. 2. الدنمارك: Bruel and Kjaer.

        Olesen و BW و E Sliwinska و TL Madsen و PO Fanger. 1982. تأثير وضعية الجسم ونشاطه على العزل الحراري للملابس: القياسات بواسطة قزم حراري متحرك. ASHRAE Trans 88: 791-805.

        باندولف ، كي بي ، بي إس كاداريت ، إم إن سوكا ، إيه جاي يونغ ، آر بي فرانشيسكوني و آر آر جونزاليس. 1988. J Appl Physiol 65 (1): 65-71.

        بارسونز ، كيه سي. 1993. البيئات الحرارية البشرية. هامبشاير ، المملكة المتحدة: تايلور وفرانسيس.

        ريد ، إتش إل ، دي برايس ، كيه إم إم شاكر ، دينار كويتي بورمان ، إم إم ديالساندرو وجيه تي أوبراين. 1990. انخفاض الجزء الحر من هرمونات الغدة الدرقية بعد الإقامة المطولة في أنتاركتيكا. J Appl Physiol 69: 1467–1472.

        رويل ، إل بي. 1983. الجوانب القلبية الوعائية للتنظيم الحراري البشري. Circ Res 52: 367–379.

        -. 1986. تنظيم الدورة الدموية البشرية أثناء الإجهاد البدني. أكسفورد: OUP.

        Sato و K و F Sato. 1983. الاختلافات الفردية في بنية ووظيفة الغدة العرقية المفرزة للإنسان. Am J Physiol 245: R203-R208.

        سافوري ، جي ، آل فاليراند وجي بيتيل. 1992. التكيف العام والمحلي بعد رحلة تزلج في بيئة قطبية قاسية. Eur J Appl Physiol 64: 99-105.

        سافوري ، جي ، جي بي كارافيل ، بي بارنافول وجي بيتيل. 1994. هرمون الغدة الدرقية يتغير في بيئة الهواء البارد بعد التأقلم مع البرد المحلي. J Appl Physiol 76 (5): 1963-1967.

        سافوري ، جي ، بي بارنافول ، جي بي كارافيل ، سي فيورستين وجي بيتيل. 1996. التكيف مع البرد العام منخفض الحرارة الناجم عن التأقلم مع البرد المحلي. Eur J Appl Physiol 73: 237-244.

        فاليراند ، أل ، أنا جاكوب وإم إف كافانا. 1989. آلية تحمل البرودة المعزز بمزيج الايفيدرين / الكافيين في البشر. J Appl Physiol 67: 438-444.

        فان ديلا ، MA ، R Day و PA Siple. 1949. مشاكل خاصة في اليدين. في فسيولوجيا تنظيم الحرارة ، حرره آر نيوبورج. فيلادلفيا: سوندرز.

        فيلار ، OD. 1969. فقدان المغذيات من خلال التعرق. أوسلو: Universitetsforlaget.

        Vogt و JJ و V Candas و JP Libert و F Daull. 1981. معدل العرق المطلوب كمؤشر على الإجهاد الحراري في الصناعة. في الهندسة الحيوية وعلم وظائف الأعضاء الحرارية والراحة ، تم تحريره بواسطة K Cena و JA Clark. أمستردام: إلسفير. 99 - 110.

        وانغ ، LCH ، رجل SFP و AN Bel Castro. 1987. الاستجابات الأيضية والهرمونية في الثيوفيلين زادت مقاومة البرد لدى الذكور. J Appl Physiol 63: 589-596.

        منظمة الصحة العالمية (WHO). 1969. العوامل الصحية التي تدخل في العمل تحت ظروف الإجهاد الحراري. التقرير الفني 412. جنيف: منظمة الصحة العالمية.

        ويسلر ، EH. 1988. مراجعة النماذج الحرارية البشرية. في بيئة العمل البيئية ، تم تحريره بواسطة IB Mekjavic و EW Banister و JB Morrison. لندن: تايلور وفرانسيس.

        وودكوك ، آه. 1962. نقل الرطوبة في أنظمة النسيج. الجزء الأول. المنسوجات الدقة ي 32: 628 - 633.

        Yaglou و CP و D Minard. 1957. السيطرة على الإصابات الناجمة عن الحرارة في مراكز التدريب العسكري. Am Med Assoc Arch Ind Health 16: 302-316 و 405.