ЭФФЕКТИВНАЯ ТЕМПЕРАТУРА

ЭФФЕКТИВНАЯ ТЕМПЕРАТУРА — показатель, характеризующий комплексное воздействие на человека температуры и влажности окружающего воздуха.

Эффективная температура используется при комплексной оценке воздействия микроклимата (см.) на теплообмен человека, на который влияют отдельно или сочетанно следующие факторы: температура, влажность, скорость движения воздуха, средневзвешенная температура окружающих человека поверхностей, а также характер деятельности человека и теплозащитные свойства одежды.

Наряду с эффективной температурой при комплексной оценке микроклимата используются и другие показатели: оперативная, или эквивалентная, температура, эквивалентно-эффективная температура, результирующая, или радиационное эквивалентно-эффективная, температура. Каждый из этих показателей отражает сочетанное воздействие на организм двух или более факторов. Так, оперативная температура характеризует комплексное воздействие на человека температуры и скорости движения воздуха, а также теплового излучения окружающей среды. Результирующая температура позволяет оценивать комплексное воздействие на человека температуры, влажности и скорости движения воздуха, а также инфракрасного (теплового) излучения окружающей среды. Эквивалентно-эффективная температура указывает на комплексное воздействие температуры, влажности и скорости движения окружающего воздуха. С учетом приведенных показателей разработан ряд методов моделирования комплексной оценки микроклимата, но ни один из них не учитывает сочетанное воздействие перечисленных факторов, что ограничивает широкое применение этих методов в гигиенической практике. В зависимости от используемого принципа условно выделяют методы биологического, физического и математического моделирования.

Метод биологического моделирования основан на данных реакций организма, отражающих состояние теплообмена и получаемых в микроклиматических камерах при воздействии различных сочетаний факторов. Реакции организма выражают в индексах. К числу наиболее известных методов биологического моделирования принадлежит метод определения эффективной температуры, в основу которого положена оценка теплового ощущения человека при разных сочетаниях температуры, влажности и скорости движения воздуха. Индекс эффективной температуры обозначается температурой воздуха при скорости его движения до 10—15 см!сек и 100% относительной влажности. На основании многочисленных исследований теплового ощущения при различных сочетаниях микроклиматических факторов были построены графики с основной шкалой (для обнаженного человека) и нормальной шкалой (для легко одетого человека, выполняющего легкую работу).

При эффективной температуре от 17,2 до 21,7° большинство испытуемых ощущали тепловой комфорт, что позволило считать этот диапазон зоной комфорта. Для определения эффективной температуры пользуются номограммой (рис.),имеющей 4 шкалы: шкалы градусов сухого и влажного термометров, шкала скорости движения воздуха и шкала градусов эффективной температуры. Показания термометров соединяют линейкой и по пересечению со шкалой движения воздуха находят соответствующую эффективную температуру. Для вычисления эффективной температуры предложены и математические формулы, которые используются при проектировании устройств отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в жилых и общественных зданиях. Метод определения эффективной температуры не учитывает радиационной температуры, характера деятельности людей и ряда других обстоятельств. С целью устранения некоторых недостатков данного метода эффективной температуры был предложен ряд его модификаций, из которых наибольший интерес вызвал разработанный Миссенаром (A. Missenard) метод результирующей температуры.

Рис. Номограмма нормальной шкалы эффективных температур.

Предприняты попытки разработать комплексную оценку микроклимата с использованием объективных показателей теплового состояния человека. Так, Мак-Ардл (В. McArdle) с сотрудниками предложил метод определения индекса P4SR («прогнозируемой четырехчасовой интенсивности потоотделения») с номограммой, позволяющей вычислить среднее количество пота, выделяемое адаптированными к теплу лицами молодого возраста за 4 часа пребывания в условиях определенного микроклимата. Этот метод применим для комплексной оценки микроклимата в горячих цехах при относительной влажности воздуха не ниже 40%.

Ряд исследователей рекомендуют определять индекс физиологического эффекта, характеризующий комплексное влияние микроклиматических условий на частоту сердцебиений, температуру кожи, ректальную температуру и потовыделение.

Метод физического моделирования основан на использовании нагретого зачерненного физического тела цилиндрической или шаровидной формы, которое способно терять тепло за счет теплопроведения, излучения, а при смачивании за счет испарения. Потерю тепла физическим телом (то есть охлаждающие условия среды) выражают в кал/сек с 1 см2 (Дж/сек с 1 см2) или в индексах. Используют такие приборы, как кататермометр Хилла, шаровой термометр, фригориметр, эупатеоскоп и другие. Для каждого прибора устанавливают зависимость между индексом и тепловым состоянием человека. Создать прибор, реагирующий на микроклиматические условия подобно человеческому организму, до сих пор не удалось. Однако в отдельных случаях можно применить адекватный прибор. Так, когда человек подвергается воздействию лучистого тепла, используют шаровой термометр Вернона—Йокла с полиуретановым покрытием, к-рое может увлажняться и имитировать потерю тепла испарением. Этот прибор широко применяется в СССР.

Все большее распространение при комплексной оценке микроклимата получают методы математического моделирования. Это связано с достижениями в области микрокомпьютерной техники и математического моделирования терморегуляции организма. Методы математического моделирования основаны на упрощенной формуле теплового баланса М ± С ± R — Е = ± S, где М — метаболическое тепло, теплопродукция за счет обмена веществ и выполняемой физической работы, С и R — теплообмен конвекцией и радиацией, Е — теплоотдача испарением пота, S — количество тепла, полученное извне и отданное во внешнюю среду в данных микроклиматических условиях при тепловом оптимуме S, равном нулю. В СССР и за рубежом методы расчета теплового баланса детализировались и уточнялись, в результате разработаны формулы расчета для различных условий (жилых и общественных зданий, горячих цехов, открытой атмосферы, кабин космических кораблей и др.) с учетом выполняемой человеком работы и теплозащитных свойств одежды. В ГДР предложен метод автоматического измерения всех микроклиматических условий (температуры, влажности, подвижности воздуха, радиационного тепла) с использованием компьютера, что позволяет получить сведения (в виде индексов) о степени накопления или недостатка тепла в организме и, следовательно, о тепловом состоянии человека.

Библиогр.: А ж а е в А. Н, Физиологогигиенические аспекты действия высоких и низких температур, М., 1979; Б а н-х и д и Л. Тепловой микроклимат помещений, пер. с венгер., М., 1981; В и т-т e Н. К. Тепловой обмен человека и его гигиеническое значение, Киев, 1956; Городинский С. М., Бавро Г. В., и Кузнец Е. И. К проблеме переносимости человеком тепловой нагрузки„ Косм. биол. и мед., т. 4, № 1, с. 30, 1970; JI и о по Т. Н. и Ц и ц е н к о Г. В. Климатические условия и тепловое состояние человека, «JI., 1971; Р у б- л а к К. и др. Новый метод интегральной оценки микроклимата, Врач, дело, №9, с. 105, 1983; Факторы, влияющие на здоровье в условиях работы при высоких температурах, Доклад научной группы ВОЗ, Сер. техн. докл. № 412, М., 1970. Р. Д. Габович, Ф. М. Шлейфман.



Популярные статьи

Источник: Большая Медицинская Энциклопедия (БМЭ), под редакцией Петровского Б.В., 3-е издание

Поделиться: