База ГОСТовallgosts.ru » 13. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ, ЗАЩИТА ЧЕЛОВЕКА ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ. БЕЗОПАСНОСТЬ » 13.180. Эргономика

ГОСТ Р 57794-2017 Эргономика термальной среды. Аналитическое определение и интерпретация теплового стресса с использованием расчета прогнозируемой тепловой нагрузки

Обозначение: ГОСТ Р 57794-2017
Наименование: Эргономика термальной среды. Аналитическое определение и интерпретация теплового стресса с использованием расчета прогнозируемой тепловой нагрузки
Статус: Принят

Дата введения: 12/01/2018
Дата отмены: -
Заменен на: -
Код ОКС: 13.180
Скачать PDF: ГОСТ Р 57794-2017 Эргономика термальной среды. Аналитическое определение и интерпретация теплового стресса с использованием расчета прогнозируемой тепловой нагрузки.pdf
Скачать Word:ГОСТ Р 57794-2017 Эргономика термальной среды. Аналитическое определение и интерпретация теплового стресса с использованием расчета прогнозируемой тепловой нагрузки.doc


Текст ГОСТ Р 57794-2017 Эргономика термальной среды. Аналитическое определение и интерпретация теплового стресса с использованием расчета прогнозируемой тепловой нагрузки



ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО

ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ

СТАНДАРТ

РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

ГОСТР

57794—

2017

(ИСО

7933:2004)

ЭРГОНОМИКА ТЕРМАЛЬНОЙ СРЕДЫ

Аналитическое определение и интерпретация теплового стресса с использованием расчета прогнозируемой тепловой нагрузки

(ISO 7933:2004, MOD)

Издание официальное

Москва

Стандартииформ

2017

ГОСТ Р 57794—2017

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 18 октября 2017 г. № 1448-ст

4    Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту ИСО 7933:2004 «Эргономика термальной среды. Аналитическое определение и интерпретация теплового стресса с использованием расчета прогнозируемой тепловой нагрузки» (ISO 7933:2004 «Ergonomics of the thermal environment — Analytical determination and interpretation of heat stress using calculation of the predicted heat strain») путем внесения отклонений, объяснение которых приведено во введении к настоящему стандарту.

Международный стандарт разработан Техническим комитетом ISO/TC 159.

Сведения о соответствии ссылочных национальных стандартов международным стандартам, использованным в качестве ссылочных в примененном международном стандарте, приведены в дополнительном приложении ДА

5    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N9 162-ФЗ «О стандартизации е Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — е ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены.) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет ()

© Стандартинформ. 2017

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

II

ГОСТ Р 57794—2017

Содержание

1    Область применения..................................................................1

2    Нормативные ссылки.................................................................1

3    Обозначения ........................................................................ 2

4    Основные принципы модели прогнозирования тепловой нагрузки.............................5

5    Основные этапы вычислений...........................................................6

в Интерпретация требуемой интенсивности потоотделения...................................8

Приложение А (обязательное) Данные, необходимые для вычисления теплового баланса.........10

Приложение В (справочное) Критерии оценки допустимого времени пребывания

в горячей среде..........................................................16

Приложение С (справочное) Скорость обмена веществ......................................18

Приложение D (справочное) Теплоизоляционные свойства одежды............................21

Приложение Е (справочное) Компьютерная программа для проведения расчетов

в соответствии с моделью прогнозирования тепловой нагрузки...................23

Приложение F (обязательное) Примеры расчетов в соответствии с моделью

прогнозирования тепловой нагрузки.........................................29

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии ссылочных национальных стандартов международным стандартам, использованным в качестве ссылочных в примененном международном стандарте..................................30

III

ГОСТ Р 57794—2017

Введение

Одни стандарты из этой серии устанавливают методы оценки или измерения параметров, влияю* щих на терморегуляцию организма человека в конкретной термальной среде, другие стандарты олре* деляют, как эти параметры должны быть интегрированы с целью прогнозирования степени дискомфор-та и риска для здоровья в этих средах. Настоящий стандарт устанавливает метод, который должны применять специалисты по охране труда при рассмотрении данного вопроса и последующем сборе информации, необходимой для контроля или предотвращения данной проблемы.

Метод вычисления и интерпретации теплового баланса основан на последних научных данных. 8 своей существующей форме данный метод не применяют в случаях, когда предусматривается при* менение специальной защитной одежды (со светоотражающими элементами, воздухопроницаемой, водоотталкивающей, со средствами индивидуальной защиты).

Кроме того, специалисты по охране труда несут ответственность за оценку риска, которому под* вергается человек, учитывая особенности, отличающие его от среднестатистического субъекта (чело* века). В ГОСТ Р ИСО 9886 приведены физиологические параметры, которые должны быть использованы при мониторинге показателей конкретного субъекта.

В отличие от ISO 7933:2004 в раздел 2 настоящего стандарта не включены стандарты’*, которые нецелесообразно применять в соответствии с требованиями национальной стандартизации.

’> ISO 7726 Ergonomics of the thermal environment — Instruments for measuring physical quantities: ISO 9920 Ergonomics of the thermal environment — Estimation of thermal insulation and water vapour resistance of a clothing ensemble.

IV

ГОСТ Р 57794—2017 (ИСО 7933:2004)

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ЭРГОНОМИКА ТЕРМАЛЬНОЙ СРЕДЫ

Аналитическое определение и интерпретация теплового стресса с использованием расчета прогнозируемой тепловой нагрузки

Ergonomics of the thermal environment Analytical determination and interpretation of heat stress using calculation of the predicted heat strain

Дата введения — 2018—12—01

1    Область применения

В настоящем стандарте установлен метод аналитической оценки и интерпретации теплового стресса, который испытывает субъект в горячей среде. В стандарте описан метод прогнозирования интенсивности потоотделения и внутренней температуры тела человека в конкретных условиях труда.

Различные термины, использованные в данной модели прогнозирования, в частности для вычисления теплового баланса, показывают влияние различных физических параметров окружающей среды на тепловую нагрузку, которую испытывает субъект. Таким образом, настоящий стандарт позволяет определить, какой параметр или группа параметров должны быть изменены и до какой степени, чтобы уменьшить риск физиологического напряжения.

Главными целями настоящего стандарта являются:

a)    оценка теплового стресса е условиях, которые обычно вызывают чрезмерное повышение температуры тела или обезвоживание у среднестатистического субъекта;

b)    определение времени пребывания в горячей среде, при котором физиологическое напряжение не превышает приемлемого значения (без ущерба здоровью и жизни субъекта). В контексте данного метода прогнозирования время пребывания в горячей среде называют максимально допустимым временем пребывания в горячей среде.

Настоящий стандарт не позволяет прогнозировать физиологическую реакцию отдельных субъектов, в стандарте рассмотрена только реакция среднестатистических субъектов с хорошим здоровьем, годных для работы, которую они выполняют. Настоящий стандарт предназначен для использования специалистами по эргономике, промышленной гигиене и другими для оценки условий труда.

2    Нормативные ссылки

8 настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р ИСО 7243 Термальная среда. Расчет твплоеоО нагрузки на работающего человека, основанный на показателе WBGT (температура влажного шарика психрометра)

ГОСТ Р ИСО 8996 Эргономика термальной среды. Определение скорости обмена веществ

ГОСТ Р ИСО 9886 Эргономика термальной среды. Оценка температурной нагрузки на основе физиологических измерений

ГОСТ Р ИСО 13732-1 Эргономика термальной среды. Методы оценки реакции человека при контакте с поверхностями. Часть 1. Гзрячие поверхности

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно едоверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего погъзования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегедному информационному указателю

Издание официальное

1

ГОСТ Р 57794—2017

«Национальные стандарты», который опубликован по оосгоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение. в котором дана ссыпка на него, рекомендуется применять 8 части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Обозначения

В настоящем стандарте использованы обозначения, приведенные в таблице 1.

Таблица 1 — Обозначения и единицы измерения

Обозначение

Термин

Единица измерении

Код = 1. если введена скорость перемещения человека. в противном случае код = 0

Код = 1, если введено направление перемещения человека. в противном случае код = 0

а

Доля массы тела при определенной температуре поверхности кожи

Без единицы измерения

а,

Доля массы тела при определенной температуре поверхности кожи в момент времени t,

Без единицы измерения

ам

Доля массы тела при определенной температуре поверхности кожи в момент времени t>_1

Без единицы измерения

с

Коэффициент излучения

Без единицы измерения

0

Угол между направлением движения и направлением ветра

градус

ЛОи

Площадь поверхности тела по методу Дюбуа

м?

Ар

Часть поверхности тела, покрытая светоотражающей одеждой

Без единицы измерения

А,

Эффективная зона облучения тела

Без единицы измерения

С

Тепловой лоток за счет конвекции

Вт/м2

Удельная теплота парообразования воды

Дж/кг

Согг,с|

Поправочный коэффициент для динамической полной термоизоляции сухого тепла, равной или выше 0.6 кло

Без единицы измерения

’-'orr.la

Поправочный коэффициент для динамической полной термоизоляции сухого тепла, равной 0 кло

Без единицы измерения

^crr.tat

Поправочный коэффициент для динамической термоизоляции одежды как функция конкретной одежды

Без единицы измерения

Corr.E

Поправочный коэффициент для динамического индекса водопроницаемости

Без единицы измерения

СР

Удельная теплоемкость сухого воздуха при постоянном давлении

Дж/(кг ■ К)

Тепловой лоток за счет конвекции при дыхании

Вт/м2

С»Р

Удельная теплоемкость тела

ВтЦы? • К)

2

ГОСТ Р 57794—2017

Продолжение таблицы 1

Обозначение

Термин

Единица измерения

Максимально допустимое время пребывания в термальной среде

МИН

Aim tre

Максимально допустимое время пребывания в термальной среде для сохранения тепла

МИН

Di*does50

Максимально допустимое время пребывания в термальной среде до потери воды у 50 % субъектов

мин

Di«mtoss&5

Максимально допустимое время пребывания в термальной среде до потери воды у 95 % субъектов

мин

Annx

Максимальная потеря воды

г

C'maxSO

Максимальная потеря воды у 50 % субъектов

г

Апахвб

Максимальная потеря воды у 95 % субъектов

г

DRINK

1, если работники могут свободно потреблять воду, в противном случав — 0

Без единицы измерения

dS.

Накопление тепла в организме за прошедший период

Вт/м2

dS«,

Коэффициент накопления тепла в организме в результате повышения температуры тела, связанного со скоростью обмена веществ

Вт/м2

£

Тепловой поток за счет испарения с кожи

Вт/м2

Anax

Максимальный тепловой поток за счет испарения на коже

Вт/м2

£P

Прогнозируемый тепловой поток за счет испарения

Вт/м2

Aeq

Требуемый тепловой поток за счет испарения

Вт/м2

free

Тепловой поток за счет испарения при дыхании

Вт/м2

'd

Доля площади поверхности тепа, покрытого одеждой

Без единицы измерения

AlJ?

Коэффициент снижения теплообмена за счет излучения при наличии одежды

Без единицы измерения

A

Коэффициент теплового излучения светоотражающей одежды

Без единицы измерения

Hi

Рост человека

м

^cdyn

Динамический коэффициент теплопередачи за счет конвекции

Вт/(м2 • К)

",

Коэффициент теплопередачи за счет излучения

Вт/(м2 • К)

'a,.

Коэффициент статической термоизоляции пограничного слоя

м2 • К/Вт

*dsl

Коэффициент статической термоизоляции одежды

м2 • К/Вт

'c,

Коэффициент термоизоляции одежды

кло

^totst

Коэффициент полной статической термоизоляции одежды

м2 • К/Вт

^adyn

Коэффициент динамической термоизоляции пограничного слоя

м2 • К/Вт

^d dyn

Коэффициент динамической термоизоляции одежды

м2 • К/Вт

3

ГОСТ Р 57794—2017

Продолжение таблицы 1

Обозначение

Термин

Единица измерения

7|oi <]уп

Коэффициент полной динамической термоизоляции одежды

м2 • К/Вт

'msl

Индекс статической влагопроницаемосги

Без единицы измерения

*mdyr

Индекс динамической влагопроницаемосги

Без единицы измерения

incr

Период времени от f(- до

мин

kSw

Доля прогнозируемой интенсивности потоотделения

Без единицы измерения

К

Тепловой поток за счет теплопроводности

Вт/м2

M

Скорость (интенсивность) обмена веществ

Вт/м2

Pa

Парциальное давление водяного пара

кЛа

Psks

Давление насыщенного водяного пара при фактической температуре кожи

кЛа

R

Тепловой поток за счет излучения

Вт/м2

rnq

Требуемая испаряющая интенсивность потоотделения

Без единицы измерения

^ldyr>

Динамическое суммарное сопротивление испарению влаги одежды и ограничивающего слоя воздуха

м2 • кПа/Вт

S

Скорость накопления тепла в организме

Вт/м2

Seq

Накопление тепла в организме в результате повышения внутренней температуры тела, связанного со скоростью обмена веществ

Вт/м2

S»W

Максимагьная интенсивность потоотделения

Вт/м2

sWp

Прогнозируемая интенсивность потоотделения

Вт/м2

S"p,

Прогнозируемая интенсивность потоотделения в момент времени 1,

Вт/м2

Прогнозируемая интенсивность потоотделения в момент времени

Вт/м2

S№reo

Требуемая интенсивность потоотделения

Вт/м2

l

Время

мин

'a

Температура воздуха

<d

Температура поверхности одежды

Внутренняя температура тела

•с

^cr.eqm

Значение внутренней температуры тела в устойчивом состоянии как функция скорости обмена веществ

•с

*cr.eq

Внутренняя температура тела как функция скорости обмена веществ

•с

*cr.eq i

Внутренняя температура тела как функция скорости обмена веществ, в момент времени 1,

•с

*cr.eq M

Внутренняя температура тела как функция скорости обмена веществ, в момент времени

•с

'cu

Внутренняя температура тела в момент времени tt

•с

А

ГОСТ Р 57794—2017

Окончание таблицы 1

Обозначение

Терпим

Единица измерения

laJ-i

Внутренняя температура тела в момент времени /к1

'о*

Температура выдыхаемого воздуха

Средняя температура излучения

•с

'г.

Ректальная температура

W.mex

Максимально допустимая ректальная температура

Ректальная температура 8 момент времени Г,

Ректальная температура в момент времени 1,_1

•с

*sk.oq

Средняя температура кожи в устойчивом состоянии

•с

^tfc.eq пи

Средняя температура кожи обнаженного субъекта в устойчивом состоянии

^sk.cq cl

Средняя температура кожи одетого субъекта в устойчивом состоянии

Средняя температура кожи в момент времени tt

*sk.f-1

Средняя температура кожи в момент времени

•с

V

Интенсивность вентиляции легких

л/мин

‘'a

Скорость движения воздуха

м/с

Относительная скорость движения воздуха

м/с

vw

Скорость перемещения человека

м/с

w

Увлажненность кажи

Без единицы измерения

W

Эффективная механическая мощность

Вт/м2

w*

Коэффициент влажности

кг воды/кг сухого воздуха

wb

Масса тепа

кг

Коэффициент влажности выдыхаемого воздуха

кг воды/кг сухого воздуха

Wma*

Максимальная увлажненность кожи

Без единицы измерения

*Vp

Прогнозируемая увлажненность кожи

Без единицы измерения

wreq

Требуемая увлажнетость кожи

Без единицы измерения

4 Основные принципы модели прогнозирования тепловой нагрузки

Модель прогнозирования тепловой нагрузки основана на принципах вычисления теплового баланса тела, исходя из:

a)    параметров термальной среды:

•    температуры воздуха /а;

. средней температуры излучения (г:

- парциального давления пара ра;

•    скорости движения воздуха va:

b)    средних характеристик субъектов, находящихся под воздействием термальной среды:

•    скорости обмена веществ М. вычисленной на основе ГОСТ Р ИСО 8996:

•    теплоизоляционных свойств одежды.

5

ГОСТ Р 57794—2017

В разделе 5 приведены принципы вычислений тепловых потоков, определяющих уравнение теплового баланса, а также интенсивности потоотделения, необходимой для поддержания теплового равновесия организма. Математические выражения для вычисления этих показателей приведены в приложении А.

В разделе в представлен метод интерпретации, который позволяет определить прогнозируемую интенсивность потоотделения, прогнозируемую ректальную температуру, а также максимально допустимое время пребывания в горячей среде и режим труда и отдыха для достижения прогнозируемой интенсивности потоотделения. Принцип определения базируется на двух критериях: максимальном повышении внутренней температуры тела и максимальном снижении количества жидкости в организме. Максимальные значения этих критериев приведены в приложении А.

Точность прогнозируемой оценки интенсивности потоотделения и оценки времени пребывания в горячей среде является функцией параметров модели (см. формулы, приведенные в приложении А) и принятых максимальных значений, а также функцией точности оценок и результатов измерений физических параметров, скорости обмена веществ и теплоизоляционных свойств одежды.

5 Основные этапы вычислений

5.1    Общее уравнение теплового баланса

5.1.1    Общие положения

Уравнение теплового баланса человека может быть представлено следующим образом:

М - W ш С + е . + К 4 С + R + Е * S.

■ СЗ    ГСЗ

(1)

Это уравнение показывает, что внутренняя выработка теплоты в организме, которая соответствует скорости обмена веществ (М) минус эффективная механическая энергия (W). равна сумме плотностей дыхательных тепловых потоков за счет конвекции <C(es) и испарения (Eres), плотностей тепловых потоков за счет теплопроводности (К), конвекции (С), излучения (R). испарения (£) применительно к поверхности кожи, и показателя накопления тепла в организме (S).

Переменные уравнения (1) последовательно рассмотрены с точки зрения принципов вычисления (формулы приведены в приложении А).

5.1.2    Скорость обмена веществ М

Методы определения скорости обмена веществ установлены в ГОСТ Р ИСО 8996.

Показатели для оценки скорости обмена веществ приведены в приложении С.

5.1.3    Эффективная механическая энергия W

В большинстве случаев в условиях производства эффективная механическая энергия мала и ею можно пренебречь.

5.1.4    Плотность дыхательного теплового потока за счет конвекции Cfes

В большинстве случаев для расчета плотности дыхательного теплового потока за счет конвекции может быть использована следующая формула

0.072 ср V •

г

Ль

(2)

5.1.5 Плотность дыхательного теплового потока за счет испарения £гс#

В большинстве случаев для расчета плотности дыхательного теплового потока за счет испарения может быть использована следующая формула

vv - IV,

Ete,« 0,072 се У ” V    (3)

5.1.6 Плотность теплового потока за счет теплопроводности К

Поскольку в настоящем стандарте рассмотрен риск обезвоживания и гипертермии всего организма. тепловой лоток за счет теплопроводности при контакте кожи человека с твердой поверхностью может быть количественно приравнен к потерям тепла за счет конвекции и излучения, которые могли бы произойти, если бы человек не контактировал с твердой поверхностью. В этом случае плотность теплового потока за счет теплопроводности напрямую не учитывают.

В ГОСТР ИСО 13732-1 приведены методы оценки риска возникновения ожогов и болевых ощущений в случае контакта кожи тела с горячей поверхностью.

6

ГОСТ Р 57794—2017

5.1.7 Плотность теплового потока за счет конвекции применительно к поверхности кожи С Для расчета плотности теплового потока за счет конвекции может быть использована следующая формула

c =    -4. -('.«-О-    И)

где при расчете динамического коэффициента теплоотдачи за счет конвекции между одеждой и наружным воздухом ftc<Jyn учитывают свойства одежды, движения человека и скорость движения воздуха.

8 приложении D приведены некоторые показатели для оценки теплоизоляционных свойств одежды.

5.1.8 Плотность теплового потока за счет излучения применительно к поверхности кожи R Для расчета плотности теплового потока за счет излучения может быть использована следующая формула

'cl    (5)

где при расчете коэффициента теплоотдачи за счет излучения между одеждой и наружным воздухом Д, учитывают свойства одежды, движения человека и скорость движения воздуха.

5.1.9 Плотность теплового потока за счет испарения с поверхности кожи Е Максимальная плотность теплового потока за счет испарения с поверхности кожи Етад, это плотность. которая может быть достигнута в случае полного увлажнения кожи. В этих условиях

tarn

(6)

где при расчете суммарного сопротивления испарению влаги одежды и ограничивающего слоя воздуха Rw учитывают свойства одежды, движения человека и скорость движения воздуха.

8 случае частичного увлажнения кожи для расчета плотности теплового потока за счет испарения Е (Вт/м2) используют следующую формулу

5.1.10    Накопление тепла в результате повышения внутренней температуры тела, связанного со скоростью обмена веществ dSeq

Даже в нейтральной среде внутренняя температура тела повышается до значения в устойчивом состоянии fcreq как функция скорости обмена веществ, связанная с максимальными аэробными возможностями человека.

Внутренняя температура тела достигает значения в устойчивом состоянии как экспоненциальная функция времени. Накопление тепла, связанное с этим повышением PSeq. не способствует появлению пота. и. следовательно, эту величину следует вычесть из обеих частей уравнения теплового баланса.

5.1.11    Накопление тепла S

Накопление тепла в организме вычисляют как алгебраическую сумму плотностей тепловых потоков. определенных ранее.

5.2 Вычисление требуемой плотности теплового потока за счет испарения, требуемой

увлажненности кожи и требуемой интенсивности потоотделения

С учетом гипотезы, выдвинутой относительно теплового потока за счет теплопроводности, общее уравнение теплового баланса (1) может быть представлено следующим образом:

E + S.M-IY-C^-^-C-R    (8)

Требуемая плотность теплового потока за счет испарения Егв# является уровнем плотности теплового потока за счет испарения, требуемым для сохранения теплового равновесия организма, при котором показатель накопления тепла равен нулю. Требуемую плотность теплового потока за счет испарения вычисляют по формуле

«M-VV-С, -Е, -С-Я-dS,.,,.    (9)

ГОЯ    Гв5 fOS    9Q

7

ГОСТ Р 57794—2017

Требуемую увлажненность кожи wI(fq определяют отношением требуемой плотности теплового потока за счет испарения к максимальной плотности теплового потока за счет испарения применительно

к поверхности кожи:

w.

req

(10)

Вычисление требуемой интенсивности потоотделения выполняют на основе требуемой плотности теплового потока за счет испарения, но с учетом доли потоотделения, которое происходит в результате сильных колебаний уровня увлажнения кожи в зависимости от окружающей среда. Требуемую интенсивность потоотделения вычисляют по формуле

Sw.

r*Q

req

(11)

Примечание — Интенсивность потоотделения (Вт/м2) представляет собой эквивалент уровня потоотделения в горячей среде, выраженный в граммах пота на квадратный метр поверхности кожи за час. 1 Вт/м2 соответствует потоку 1,47 г/(м2 - ч) или 2.67 r/ч для среднестатистического субъекта (1.8 м2 поверхности тепа).

6 Интерпретация требуемой интенсивности потоотделения

6.1    Основы метода интерпретации

Интерпретация значений, полученных рекомендуемым аналитическим методом, основана на двух критериях стресса:

-    максимальной увлажненности кожи wmax;

•    максимальной интенсивности потоотделения Swmax;

и на двух критериях нагрузки:

-    максимальной ректальной температуре (гв тах:

•    максимальной потере воды Отах.

Требуемая интенсивность потоотделения Swfeq не может превышать максимальной интенсивности потоотделения Swma,, субъекта. Требуемая увлажненность кожи wfeq не может превышать максимальной увлажненности кожи wmax субъекта. Эти два максимальных значения являются функцией акклиматизации субъекта.

В случае невозможности поддержания теплового баланса повышение ректальной температуры должно быть ограничено максимальным значением /,етах для того, чтобы вероятность какого-либо патологического влияния была крайне низкой.

Кроме того, независимо от теплового баланса потеря воды должна быть ограничена максимальным значением Dmax соответствующим сохранению гидроминералького равновесия организма.

В приложении В приведены опорные значения для критериев стресса <wmax и Swmax) и нагрузки (Г1втая и ^тЭ1)- Различные значения приведены для акклиматизированных и неакклиматиэированных субъектов и в соответствии с желаемой степенью защиты (с 50 или 95 % субъектов, находящихся под воздействием термальной среды).

6.2    Анализ условий труда

Плотность тепловых потоков в момент времени Г( вычисляют на основе состояния организма в предшествующий вычислению момент времени, как функцию климатических и метаболических условий. существовавших за это время.

-    Сначала вычисляют требуемую плотность теплового потока за счет испарения (£res). требуемую увлажненность кожи (wfeq) и требуемую интенсивность потоотделения (Sw^,,).

-    Далее вычисляют прогнозируемую плотность теплового потока за счет испарения (Ер). прогнозируемую увлажненность кожи (wp) и прогнозируемую интенсивность потоотделения (Swp) с учетом максимальных значений (wmax и Sw,,,,,,). а также экспоненциальной зависимости скорости реакции от температуры тела.

•    Скорость накопления тепла в организме оценивают по разности между требуемой и прогнозируемой плотностью теплового потока за счет испарения. Это тепло способствует повышению или снижению температуры поверхности кожи и тела. Затем оценивают эти два параметра, а также ректальную температуру.

8

ГОСТ Р 57794—2017

•    На основе полученных значений вычисляют плотности тепловых потоков в следующий момент времени.

8 этом случае значения Sw0 и вычисляют несколько раз.

Эта процедура позволяет рассматривать не только постоянные условия труда, но также любые условия с климатическими параметрами или характеристиками рабочей нагрузки, изменяющимися во времени.

6.3    Определение максимально допустимого времени пребывания в горячей среде (D,im)

Максимально допустимое время пребывания в горячей среде (DhfT1) может быть получено, когда или ректальная температура, или накопленная (суммарная) потеря воды достигают соответствующего максимального значения.

8 условиях труда, для которых:

•    максимальная плотность теплового потока за счет испарения с поверхности кожи Етах является отрицательной, что приводит к конденсации водяных паров на коже;

•    вычисленное допустимое время пребывания в горячей среде составляет менее 30 мин. когда качало потоотделения является основным моментом при определении потери воды от испарения с по* еерхности кожи субъекта.

должны быть приняты специальные меры предосторожности, а также особенно необходимы по* стоянные и отдельные наблюдения за физиологическими показателями работников. Условия проведения таких наблюдений и методы измерений установлены е ГОСТ Р ИСО 9886.

6.4    Организация работы в горячей среде

Настоящий стандарт позволяет сравнить различные способы организации работ и планирования времени отдыха при необходимости.

Компьютерная программа на языке QuickBASIC приведена в приложении Е. Данная программа позволяет выполнить расчет и интерпретацию любой комбинации последовательностей, когда известны скорость обмена веществ, параметры термоизоляции одежды и климатические условия.

8 приложении F приведены некоторые данные (входные данные и результаты) для использования при валидации компьютерной программы, разработанной на основе модели, представленной в приложении А.

9

ГОСТ Р 57794—2017

Приложение А (обязательное)

Данные, необходимые для вычисления теплового баланса

А.1 Диапазоны валидности (применимости) модели

Числовые значения и уравнения, приведенные в данном приложении, соответствуют результатам последних научных исследований. Некоторые из них могут быть откорректированы при появлении новых результатов исследований.

На базе данных восьми научно-исследовательских институтов была проведена валидация алгоритмов на основе данных 747 лабораторных экспериментов и 366 экспериментов в условиях эксплуатации. В таблице А.1 приведены диапазоны условий, в которых может быть проведена валидация модеты прогнозирования тепловой нагрузки. Если один или несколько параметров находятся за пределами указанного диапазона, рекомендуется использовать данную модель с осторожностью и обратить особое внимание на людей, подвергаемых воздействию данной среды.

Таблица А.1 —Диапазоны валидности модели прогнозирования тепловой нагрузки

Параметры

Минимальное значение

Максимальное значение

Га.“С

15

50

ра. кПа

0

4.5

0

60

va, м/с

0

3

М. Вт

100

450

/С|, кло

0.1

1.0

А.2 Определение плотности дыхательного теплового потока за счет конвекции

Оценка плотности дыхательного теплового потока за счет конвекции может быть вычислена с помощью следующего эмпирического выражения:

С№Ь =0,00152М{2в,56 + 0.885Га + 0.641pJ.    (А.1)

А.З Определение плотности дыхательного теплового потока за счет испарения

Оценка плотности дыхательного теплового потока за счет испарения может быть вычислена с помощью следующего эмпирического выражения:

£fet * 0,00127М{59.34 +0.53/в -11,63ра

(А2)

А.4 Определение средней температуры кожи в устойчивом состоянии

В климатических условиях, для которых применим настоящий стандарт, оценка средней температуры кожи в устойчивом состоянии может быть рассчитана с помощью следующей эмпирической фунхции.

Для обнаженного субъекта (У^ $ 0.2)    Для одетого субъекта {/с( 2 0.6)

*sk.eqnu = 7.19

♦    0.064

+ 0.061 I, - 0.348 Va

♦    0.198 ра

+ 0.000 м

♦    0.616

U.eqd“ 12.17

+ 0.020 (а

+ 0.044 У,

- 0.253 va + 0.194 ра + 0.005346 М + 0.51274

Для значений /й от 0.2 до 0.6 проводят экстраполяцию среднего значения температуры кожи в устойчивом состоянии между этими двумя значениями:

~ ^tk.tgnu +

г-5!'-.

•4CI    Пи

(А.З)

10

ГОСТ Р 57794—2017

А.5 Определение температуры кожи

Температура кожи ' на момент времени I, может быть определена:

•    по температуре кожи fsk f_, на момент времени с добавлением времени:

•    по средней температуре кожи в устойчивом состоянии eq. прогнозируемой, исходя из сложившихся условий в течение последнего времени, с использованием уравнений, приведенных в (А. 4).

Временная константа реакции кажи на температуру, равная 3 мин. использована е следующем уравнении

^.,=°-7165'«.,-, + 0-2835W    (А-4)

А.6 Определение накопления тепла в организме е зависимости от скорости обмена веществ

В нейтральной среде внутренняя температура тела повышается со временем в процессе тренировки как функция скорости обмена веществ, связанная с максимальными аэробными возможностями человека.

Для среднестатистического субъекта можно предположить, что данная равновесная внутренняя температура тела повышается в зависимости от скорости обмена веществ в соответствии со следующим выражением:

^ =0.0036(М-55) + Зб.8.    (А.5)

Внутренняя температура тела достигает равновесной внутренней температуры тела в соответствии с системой первого порядка с временной константой, равной 10 мин:

'-36.8)(l-exp-^    (А-®)

Данное выражение может быть преобразовано следующим образом:

, . S    U,,=Wr* + W<1-*).    (А-7)

гдв^ехр^].

Накопление тепла в организме, связанное с повышением внутренней темперагуры тела, вычисляют следующим образом:

= с(^ло) - W.K*-")-    (А*)

А.7 Определение характеристик статической термоизоляции одежды

Для обнаженного субъекта в статических условиях без движений воздуха и тела теплообмен (С ♦ Я) может быть вычислен следующим образом:

.    (А.9)

Ло| *1

где статическое тепловое сопротивление для обнаженного субъекта может быть равно 0,111 м2 К/Вт.

Для одетого субъекта статическое тепловое сопротивление (/ш й) может быть вычислено следующим образом:

(А. 10) 'ы

|де отношение площади поверхности тела, покрытого одеждой, к площади поверхности обнаженного тела вычисляют по формуле

fel= 1 + 197 /е|„.    (А.11)

А.8 Определение характеристик динамической термоизоляции одежды

Физическая активность и вентиляция изменяют характеристики термоизоляции одежды и смежного слоя воздуха. Поскольку ветер и движения тела снижают термоизоляцию, она должна быть скорректирована. Поправочный коэффициент для статической термоизоляции одежды и наружного слоя воздуха может быть вычислен с использованием следующих выражений:

Ао« dyn я ^огмы ‘ 7toi «•

/ S С ./ *d4yn    'dH'

c    -    _ _)o.043-O.393vllt * 0.0ft6vMJ-О.ЗТвк^ .0,094vwJ

'■'orr.lW = Ьогг^| =

(A. 12) (A. 13) (A.14)

11

ГОСТ Р 57794—2017

Для обнаженного человека или смежного слоя воздуха {/d 2 0,6 кло)

с _с    _ J-0.472V,,, .0,СМ7»'д/2-ОЛ42*’в »0.Ч7*'.а)

'-'orr.lol ~    = ^

и для О S /d S 0.6 кло

^txr.tot =(0.6-7с1о„_в +/е) •CerfjCt,

(А. 15) (А.16)

где va, ограничено 3 м/с. a vw ограничено t .5 м/с.

Если скорость перемещения человека не определена или он стоит, значение vw вычисляют по формуле

vm = 0,0052(А4-58) для vw S 0.7 м/с. В результате значение /d dyn может быть получено по формуле

Г    _ )    I4Y6

*cl d*n ~ JioiCyo~ j

(А. 17)

<А.18>

А.9 Определение теплообмена за счет конвекции и излучения

Оценка сухого теплообмена, не учитывающая испарения, может быть получена с использованием следующих уравнений

С*« = 'К, ■(«., ->.М 'ft, -',)]■    <А-1Э>

Это уравнение определяет теплообмен между поверхностью одежды и окружающей средой.

С + /? =

(А.20)

Это уравнение определяет теплообмен между кожей и поверхностью одежды.

Оценка динамического теплообмена за счет конвекции Лсвуп может быть вычислена как наибольшее значение:

(А.21)

3.5 + 5.2иа,:

(А.22)

8.7 иа,ов.

(А.23)

Оценка теплообмена за счет излучения h, может быть вычислена с использованием уравнения

Л =5.67 10

8Г А (ь + 273)' -и+гтз)*

(А.24)

Доля поверхности кожи, учитываемая при теплообмене за счет излучения _l. равна 0.67 для субъекта

V/

в согнутом положении. 0.70 для субъекта в положении сидя и 0,77 для субъекта в положении стоя.

При использовании светоотражающей одежды Л, должен быть скорректирован с учетом коэффициента Яс| R, полученного по формуле

F.ul=(1-/\>)a97*V'V-    <Л25>

Оба вьражения для (С + R) используют интерактивным образом для получения /с1.

А.10 Определение максимальной плотности теплового потока при испарении на поверхности кожи

Максимальную плотность теплового потока при испарении на поверхности кожи вычисляют по формуле

Р.,. - р.

(А.26)

Щуп

12

ГОСТ Р 57794—2017

Сопротивление испарению ЯИуП вычисляют с испогъзованием следующего уравнения

В _ ^lol «ул *МуЛ .    '

1В.Т

(А.27)

где индекс динамической влагопроницаемости одежды равен индексу статической апагопроницаемосги одежды 1,^,. скорректированному с учетом влияния движении воздуха и тела

*mdyn

W 0^=260^-6.50,

otr.wi

Off.tOI

+ 4.9.

(A.28)

(A.29)

В данном случае ограничен значением 0.9.

А.11 Определение прогнозируемой интенсивности потоотделения (Swp) и прогнозируемой плотности

теплового потока при испарении (£р)

На рисунке А.1 приведена схема определения прогнозируемой интенсивности потоотделения (Stvp) и прогнозируемой плотности теплового потока при испарении <£р).

Данная схема требует следующих пояснений:

R1: когда требуемая плотность теплового потока при испарении £feq больше максимальной скорости испарения. предполагают, что кожа становится полностью влажной: wteq больше 1. Далее под и^ подразумевают толщину слоя воды на коже, а не эквивалентную часть кожи, которая покрывается испариной. Когда теоретическая и^ больше 1. эффективность испарения становится меньше.    w з

Для s 1 эффективность испарения определяют по формуле гпй = —^f*a .

2 - 1

Для wfeg г 1 эффективность испарения определяют по формуле rfe4 =—^'*а .

При этом эффективность испарения составляет минимум 5 %. Данное значение получают при теоретической увлажненности кожи, равной 1.664.

R2: реакция интенсивности потоотделения может быть представлена в виде систет первого порядка с временной константой, равной 10 мин. Поэтому прогнозируемая интенсивность потоотделения на момент времени t, (Swpj) равна доле к^ прогнозируемой интенсивности потоотделения на момент времени l,_1 (Stvp ^_,) с добавлением времени плюс доля (1 - к^) требуемой интенсивности потоотделения при существующих условиях за прошедший период (Swieq). где определяют по формуле

kSw =ехр(-/осг/10).

R3: как указано выше, для вычисления прогнозируемой интенсивности потоотделения допускают, что требуемая увлажненность кожи теоретически больше 1. Поскольку потери тепла при испарении ограничены поверхностью слоя воды, то есть поверхностью тепа, прогнозируемая увлажненность кожи не может быть больше 1. Эго происходит, когда прогнозируемая интенсивность потоотделения превышает максимальную плотность теплового потока при испарении более чем в два раза.

А.12 Вычисление ректальной температуры

Накопление тепла в организме за прошедший период на момент времени I, вычисляют по формуле

S = Ereq-£p + s«,-

(А.30)

Накопление тепла в организме приводит к повышению внутренней температуры тела с учетом повышения температуры кожи. Долю массы тела при средней внутренней температуре тепа вычисляют по формуле

(1 -«) = 0.7+0,09(fer -36.8).

(А.31)

Доля массы тела ограничена 0.7 при 1а < 36.8’С;

0.9 при <*>39.0*0.

На рисунке А.2 приведено распределение температуры в теле на моменты времени и Исходя из этого, температуру тела на момент времени (. можно вычислить следующим образом:

W-

1

tfS

о

1 • —

Л",

+ 1

‘сгу-1

(А.32)

13

ГОСТ Р 57794—2017

Ректальную температуру вычисляют в соответствии со следующим выражением

fr*J ~ '«.(.1 +-Z--

(А.ЗЗ)

Рисунок А.1 — Схема определения прогнозируемой интенсивности потоотделения (Swp) и прогнозируемой плотности теплового потока при испарении (Е^)

14

ГОСТ Р 57794—2017

Рисунок А.2 — Распределение температуры в теле на моменты времени ^ , и /■

15

ГОСТ Р 57794—2017

Приложение В

(справочное)

Критерии оценки допустимого времени пребывания в горячей среде

В.1 Введение

К физиологическим критериям, используемым для определения максимально допустимого времени пребывания в горячей среде, относят:

•    акклимагизированность или неакклиматизированносгь субъекта:

•    максимальную увлажненность кожи wma)(;

-    максимальную интенсивность потоотделения

-    рассмотрение процен тилей трудоспособного населения уровней 50 % («среднестатистический» или «ме-диатый» субъект) и 95 % (основная совокупность субъектов, подверженных воздействию термальной среды):

•    максимальную потерю воды О :

•    максимальную ректальную температуру.

В.2 Ахклиматизированность и неакклиматизированность субъектов

Акклиматизированные субъекты могут потеть более обильно, более равномерно по поверхности тела и потеют раньше, чем неакклимзтиэированные субъекты. При работе в горячей среде это приводит к снижению уровня запаса тепла в организме (внутренней температуры тела) и сердечно-сосудистой недостаточности (низкому пульсу). Кроме того, известно, что акклиматизированные субъекты теряют меньше соли через потоотделение и поэтому способны выдержать большую потерю воды.

Эти физиологические различия между акклиматизированными и неакхлимзтизнровакными субъектами имеют важное значение при определении Swmax.

В.З Максимальная увлажненность кожи wmax

Максимальная увлажненность кожи имеет значение 0,85 для неакклимагизированных субъектов и 1.0 для акклиматизированных работников.

В.4 Максимальная интенсивность потоотделения

Максимальная интенсивность потоотделения может быть вычислена с использованием следующих соотношений:

S№mftX=2elAf-32,ADu.

где Sw — максимальная интенсивность потоотделения, r/ч. из диапазона от 650 до 1000 г/ч. или

Shw=<M-32)4,u.

где — максимальная интенсивность потоотделения. Вт/м2. из диапазона от 250 до 400 Вт/м2.

Для акклиматизированных субъектов максимальная интенсивность потоотделения в среднем на 25 % больше. чем для субъектов без акклиматизации.

В.5 Максимальное значение обезвоживания и потери воды

Обезвоживание на 3 % вызывает увеличение частоты сердечных сокращений и снижение чувствительности потоотделения и поэтому принято в качестве максимального значения обезвоживания на производстве (не в армии или у спортсменов). При продолжительности пребывания в горячей среде от 4 до 8 ч коэффициент регидратации составляет 60 % у 50 % субъектов, независимо от общего количества выделенного пота, и более 40 % в 95 % случаев.

На основе этих значений установлена максимально допустимая потеря воды, равная:

-    7.5 % массы тела для 50 % субъектов (Рпап^):

-    5 % массы тела для 95 % субъектов

Поэтому при регулярном потреблении воды (DRINK = 1) максимально допустимое время пребывания 8 горячей среде может быть вычислено на основе максимальной потери жидкости, равной 7.5 % массы тела для 50 % субъектов и 5 % массы тела для 95 % субъектов.

Если не предусмотрено обеспечение питьевой водой (DRINK =0). общая потеря жидкости в организме должна быть не более 3 %.

16

ГОСТ Р 57794—2017

В.6 Максимальное значение ректальной температуры

В соответствии с рекомендациями ВОЗ (технический доклад N4 412. 1969)’*: «Обычно на основе рек-тагъной температуры вычисляют время, свыше которого необходимо прервать кратковременное воздействие высокой температуры в лаборатории и не рекомендуется увеличение внутренней температуры тела свыше 38 'С при длительном ежедневном выполнении тяжелых работ».

Если средняя ректальная температура у группы работников в горячей среде равна 38 'С. можно полагать, что вероятность достижения более высокой ректальной температуры для конкретного субъекта ограничена следующими значениями:

•    42.0 *С менее чем 10~7 (не более чем один раз 8 40 лет. среди 1000 работников) (250 дней в году);

•    39,2 'С менее чем 10"* (не более одного случая на 10 000 смен).

1> Факторы, влияющие на здоровье в условиях работы при высоких температурах. Доклад научной группы ВОЗ. Серия технических докладе» ВОЗ. N9 412. Женева. Швейцария. 1969.

17

ГОСТ Р 57794—2017

Приложение С

(справочное)

Скорость обмена веществ

Методы определения скорости обмена веществ установлены в ГОСТ Р ИСО 8996. В таблицах С.1, С.2 и С.З представлены три способе (от простого к более точному) определения скорости обмена веществ для различных видов деятельности.

Таблица С.1 — Классификация скорости обмена веществ (Вт/м2) по видам деятельности (изменено в соответствии с ГОСТ Р ИСО 7243). Приведенные значения установлены для непрерывной работы оо средней продолжительностью 60 мин

Кпасс

Скорость

обмена

вещаете, вт/м2

Примеры

Отдых

70

Спокойный отдых в положениях сидя, стоя

Очень низкая активность

90

Легкая ручная работа (письмо, печатание, черчение); работа руками (работа с небольшими инструментами на верстаке, осмотр, сборка или сортировка легких материалов)

Низкая активность

115

Работа руками и нотами (управление транспортным средством в нормальных условиях, работа ножным переключателем или педалью): механическая обработка с использованием низковольтных инструментов; легкая прогулка

Умеренная активность

145

Длительная работа кистей и рук (забивание гвоздей, работа напильником): работа руками и ногами (управление самосвалами, тракторами или дорожно-строительными машинами)

От умеренной до высокой активности

175

Работа руками и туловищем; работа пневматическим молотком, сборка трактора, чередующаяся обработка умеренно тяжелого груза, толкание или перемещение волоком легхих тележек или тачек, ходьба со скоростью от 4 до 5 км/ч; управление снегоходом

Высокая активность

200

Интенсивная работа руками и туловищем; перенос тяжелого груза: работа лопатой; работа молотом; спил деревьев бензопилой, скашивание травы вручную; рытье траншей; ходьба со скоростью от 5 до 6 км/ч.

Толкание или буксирование тяжелогруженых ручных тележек или тачек: обрубка литья: укладка бетонных блоков; управление снегоходом в условиях бездорожья

Очень высокая активность

>230

Очень интенсивная деятельность от быстрого до максимального темпа: работа топором: интенсивная работа лопатой: подъем по лестницам, рампам или трапам; быстрая ходьба маленькими шагами: бет; ходьба со скоростью более б км/ч, прогулка по глубокому рыхлому снегу

Таблица С.2 — Скорость обмена веществ (Вт/м2) в зависимости от задействованной части теле и интенсивности работы этой части тела

Задействованная часть тепа

Рабочая нагрузка

леглая

средняя

тяжелая

Обе кисти

65

85

95

Одна рука

100

120

140

Обе руки

135

150

165

Туловище

190

255

345

18

ГОСТ Р 57794—2017

Таблица С.З — Скорость обмена веществ для титчных видов деятельности

вид деятельности

Скорость обмена веществ, вт/мг

Сон

40

Отдых в поэе сидя

55

Отдых в поэе стоя

70

Ходьба по твердой горизонтальной поверхности равномерным шагом: 1) без груза со скоростью:

-    2 км/ч

-    3 км/ч

-    4 км/ч

-    5 км/ч

110

140

165

200

2) с грузом:

-    10 кг, 4 км/ч

-    30 кг. 4 км/ч

185

250

Подъем по твердому склону равномерным шагом: 1) без груза:

-    уклон 5е. 4 км/ч

-    уклон 15°, 3 км/ч

-    уклон 25°. 3 км/ч

180

210

300

2) с грузом 20 кг:

-    уклон 15°. 4 км/ч

-    уклон 25°, 4 км/ч

270

410

Сгтусх по склону со скоростью 5 км/ч без груза:

-    уклон 5е

-    уклон 15°

-    уклон 25°

135

140

180

Подъем по лестнице под углом 70°, скорость подъема 11,2 м/мин:

-    без груза

-    с грузом 20 кг

290

360

Топтание или перетягивание тележки, скорость движения 3.6 км/ч. гладкий путь, твердая опора:

усилив толкания —12 кг

усилив перетягивания — 16 кг

290

375

Топтание гачки. гладкий путь, скорость движения 4,5 км/ч. резиновые шины, масса груза 100 кг

230

Работа напильником:

-    42 хода напильника в минуту

-    60 ходов напильника в минуту

100

190

Работа молотком, двумя руками, масса молотка 4,4 кг. 15 ударов в минуту

290

Плотницкая работа:

-    работа ручной пилой

-    работа механической пилон

-    обтесывание

220

100

300

Кладка кирпича, пять кирпичей в минуту

170

19

ГОСТ Р 57704—2017

Окончание таблицы С.З

Вид деятельности

Скорость обмена веществ. Вт/м3

Завинчивание винтов

100

Рытье траншей

290

Работа с механическим инструментом:

• легкая (наладка, сборка)

100

• средняя (загрузка заготовок)

140

- тяжелая

210

Работа с ручным инструментом:

- легкая (легкая полировха)

100

- средняя (полировка)

160

• тяжелая (тяжелое сверление)

230

20

ГОСТ Р 57794—2017

Приложение О

(справочное)

Теплоизоляционные свойства одежды

D.1 Общие положения

Должны быгь расемогрены следующие теплоизоляционные свойства одежды:

•    термоизоляция:

•    отражения теплового излучения:

•    проницаемость водяного пара.

D.2 Термоизоляция

Значения коэффициента термоизоляции выражают в кло. В таблице D.1 приведены значения базового коэффициента термоизоляции некоторых комплектов одежды.

Таблица D.1 — Значения базового коэффициента термоизоляции некоторых комплектов одежды

Комплект одежды

/с,. ото

Шорты, рубашка с коротким рукавом, подходящие брюхи, высокие носки (гольфы), обувь

0.5

Трусы, рубашка, облегающие брюки, носки, обувь

0.6

Трусы, рабочий комбинезон, носки, обувь

0.7

Трусы, рубашка, рабочий комбинезон, носки, обувь

0.6

Трусы, рубашка, брюки, рабочий халат, носки, обувь

0.9

Шорты, мата, трусы, рубашка, комбинезон, высокие носки (гольфы), обувь

1.0

Трусы, майка, рубашка, брюки, куртка, жилет, носки, обувь

1.1

0.3 Отражение теплового излучения

В таблице 0.2 приведены значения коэффициента отражения (F,) для различных материалов с алюминиевым покрытием для отражения теплового излучения.

Таблица D.2 — Значения коэффициента отражения (Fr) для различных материалов

Материал

Покрытие

F,

Хлопок

с алюминиевой краской

0.42

Вискоза

с глянцевой алюминиевой фольгой

0.19

Арамид (кевлар)

с глянцевой алюминиевой фольгой

0,14

Шерсть

с глянцевой алюминиевой фольгой

0.12

Хлопок

с глянцевой алюминиевой фольгой

0.04

Вискоза

вакуумное металлизированное с алюминием

0.06

Арамид

вакуумное металлизированное с алюминием

0.04

Шерсть

вакуумное металлизированное с алюминием

0.05

Хлопок

вакуумное металлизированное с алюминием

0.05

Стекловолокно

вакуумное металлизированное с алюминием

0.07

Снижение происходит только для части тела, покрытой светоотражающей одеждой. В таблице D.3 приведены данные для определения Ар для части поверхности тела, покрытой светоотражающей одеждой.

21

ГОСТ Р 57794—2017

Таблица 0.3 — Огношение площади части тела к общей поверхности тела

Часть тела

Голова и лицо

0.07

Грудная клетка и живот

0.175

Спина

0.175

Руки

0.14

Кисти рук

0.05

Бедра

0.19

Ноги

0.13

Стопы

0.07

D.4 Проницаемость водяного пара

На сопротивление одежды испарению влаги сигъно влияет способность материалов пропускать водяные пары при определенном давлении, поэтому сопротивление исларенюо может быть определено с помощью индекса статической алагопроницэемости Поскольку настоящий стандарт не распространяется на специальную одежду, среднее значение ^ может быть принято равным 0.36.

22

ГОСТ Р 57794—2017

Приложение Е

(справочное)

Компьютерная программа для проведения расчетов в соответствии с моделью прогнозирования тепловой нагрузки

Е.1 Общие положения

Соответствие между обозначениями, приведенными в таблице 1. и обозначениями, используемыми е компьютерной программе, представлено в таблице Е.1.

Электронную версию данной программы для проведения расчетов 8 соответствии с моделью прогнозирования тепловой нагрузки можно получить по следующей осылке: .

Таблица Е.1 — Соответствие между обозначениями, приведенными в таблице 1. и обозначениями, используемыми в компьютерной программе

Обозначение а таблице I

Обозначение а программе

Обозначение а таблице 1

Обозначение в программе

Обозначение а таблице 1

Обозначение о программе

defspeed

£r*q

Ereq

f

t

defdir

Eres

'a

Та

а

fcl

<c.

Tel

а;

TskTcrwg

^clR

FclR

Ter

<Vt

TskTcrwgO

Fr

Fr

^<jNm

Tcreqm

е

%

height

'd CO 1

Tcreq

0

Theta

^CftTI

Hcdyn

'd.eo M

TcreqO

АОи

Adu

ft,

Hr

'd,

Ter

Ap

last

tr.T-1

TcrO

Аг

Ardu

^d si

Iclst

u*

Texp

С

Corw

'd

Icl

tr

Tr

се

AolsJ

Itolsl

'те

^огт.а

CORcl

^advn

ladyn

're.max

CQfTl«

CORia

An

Icldyn

Ле,

Tre

^orr.lol

CORtol

Addvn

Itotdyn

te>-1

TreO

СапЕ

CORe

W

imst

Tskeq

СР

imdyn

'tfc eo ли

Tskeqnu

с*

Cres

incr

Incr

'sK.eq cl

Tskeqcl

С

spHeat

к

Tsk

Dlim

M

Met

TskO

^1ип ье

Dlimtre

Pa

Pa

V

^цлчомбО

Dlimloss50

P*k.*

Psk

va

Va

^1Я1ЧО«*95

Dlimloss95

R

Rad

vw

Walksp

Отал

Dmax

Лед

Eveff

^ar

Var

OfnaxSQ

Dmax50

RIdyn

W

w

^ma*9S

Dmax95

S

W

Work

DRINK

DRINK

S«

w*

dS,

dStorage

SWmax

wb

Weight

««ее

dStoreq

<4

wOK

£

Sivp.,

SWp

«W

wmax

ax

Emax

SWpO

WP

wp

*p

Ep

S*raq

SWreq

*,eg

wreq

23

ГОСТ Р 57704—2017

Е.2 Программа ' ИНИЦИАЛИЗАЦИЯ CLS

'    Пользователь должен убедиться в том, что на данный момент а программе

' доступны следующие параметры.

'    Стандартные значения должны быть заменены фактическими значениями

при необходимости.

Обеспечение питьевой водой должно быть регулярным, чтобы работники

могли свободно потреблять воду (DRINK=1). 8 противном случае должно

быть использовано значение DRINKS

weight - 75: 'масса тела, кг

height = 1.8: 'рост человека, м

Adu = .202 * weightА .425 * heightА .725

spHeat = 57.83 ' weight / Adu

SWp = 0

SWtot = 0: Tne = 36.8: Ter = 38.8: Tsk = 34.1: Tcreq = 36.8: TskTcrwg = .3 Dlmtre = 0: Dlimloss50 = 0: Dlimioss95 = 0 Dmax50 = .075 * weight * 1000 Dmax95 = .05 * weight * 1000 ' ЭКСПОНЕНЦИАЛЬНЫЕ ВЗВЕШЕННЫЕ КОНСТАНТЫ ' Внутренняя температура тела как функция скорости обмена веществ:

■ временная константа: 10 мин ConstTeq = ЕХР{-1 /10)

' Температура кожи: временная константа: 3 мин ConstTsk = ЕХР<-1 / 3)

' Интенсивность потоотделения: временная константа: 10 мин ConstSW = ЕХР(-1 /10)

Duration = 480: 'продолжительность последовательности работы, мин FOR time * 1 ТО Duration ' ИНИЦИАЛИЗАЦИЯ МИН/МИН

TskO = Tsk: TreO = Тге: TcrO = Тег: TcreqO = Tcreq; TskTcrwgO = TskTcrwg ' ВВОД НАЧАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ

' Пользователь должен убедиться в том. что на данный момент в программе ' доступны следующие параметры. Для того чтобы пользователь мог ' быстро протестировать программу, в настоящем стандарте (приложение Е)

' приведены данные для первого случая.

Та = 40: 'температура воздуха. "С

Тг = 40: 'средняя температура излучения. *С

Ра = 2.5: 'парциальное давление водяного пара, кПа

Va = .3: 'скорость движения воздуха, м/с

Met = 150: 'скорость обмена веществ. Вт/м2

Work = 0: 'эффективная механическая мощность. Вт/м2

'Поза поза - 1 сидя. = 2 стоя. = 3 согнутое положение

поза = 2

tel = .5: ’статическая термоизоляция, кпо

imst = .38: 'индекс статической влагопроницаемости. безразмерная величина Ар = .54: 'часть поверхности тела, покрытая

'светоотражающей одеждой, безразмерная величина

24

ГОСТ Р 57794—2017

Fr = .97: 'коэффициент излучения светоотражающей одежды, безразмерная величина '(по умолчанию: Fr=0.97)

'Ardu безразмерная величина

defspeed - 0: 'код =1. если введена скорость перемещения человека.

'0 в противном случае

Walksp = 0: 'скорость перемещения человека. ы!с

defdir = 0: 'код =1. если введено направление перемещения человека.

'0 в противном случае

THETA = 0: "угол между направлением движения и направлением ветра. *С accl = 100: 'код =100, если акклиматизированный субъект, 0 а противном случае ’ Эффективная зона облучения тела IF posture = 1 THEN Ardu = .7 IF posture = 2 THEN Ardu = .77 IF posture = 3 THEN Ardu = .67

' ОЦЕНКА МАКСИМАЛЬНОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ ПОТООТДЕЛЕНИЯ ' КАК ФУНКЦИИ СКОРОСТИ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ SWmax = (Met - 32) * Adu IF SWmax > 400 THEN SWmax = 400 IF SWmax < 250 THEN SWmax = 250

‘ Для акклиматизированных субъектов (accl=100) максимальная интенсивность ■ потоотделения больше на 25%

IF accl >= 50 THEN SWmax = SWmax * 1.25 IF accl <50 THEN Wmax = .85 ELSE Wmax = 1

' РАВНОВЕСНАЯ ВНУТРЕННЯЯ ТЕМПЕРАТУРА ТЕЛА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ' СКОРОСТИ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ

Tcreqm = .0036 * (Met-55) + 36.8

‘ Внутренняя температура тела в данную минуту при использовании ‘ экспоненциального усреднения

Tcreq = TcreqO * ConstTeq + Tcreqm * (1 - ConstTeq)

' Накопление тепла, связанное с повышением вычисленной внутренней ' температуры тела за последнюю минуту

dStoreq = spHeat * (Tcreq - TcreqO) * (1 - TskTcrwgO)

' ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ КОЖИ ‘ Температура кожи в устойчивом состоянии ‘ Для одетого субъекта

Tskeqd = 12.165 + .02017 * Та + .04361 * Тг + .19354 * Ра • .25315 * \fe Tskeqcl = Tskeqcl + .005346 * Met ♦ .51274 * Tre ' Для обнаженного субъекта

Tskeqnu = 7.191 ♦ .064 * Та + .061 * Tr + .198 * Ра - .348 * Va Tskeqnu » Tskeqnu ♦ .616 * Tre

‘ Значение в данную минуту как функция термоизоляции одежды IF >cl >= .6 THEN Tskeq = Tskeqcl: GOTO Tsk IF tel <= .2 THEN Tskeq = Tskeqnu: GOTO Tsk ‘ Интерполяции между значениями для одетого и обнаженного субъектов.

' если 0.2 < кпо < 0.6

Tskeq » Tskeqnu + 2.5 * (Tskeqcl - Tskeqnu)4 (Id - .2)

' Температура кожи в данную минуту при использовании ' экспоненциального усреднения

25

ГОСТ Р 57704—2017

Tsk:

Tsk = TskO * ConstTsk + Tskeq * (1 - ConstTsk)

' Давление насыщенного водяного пара при температуре поверхности кожи Psk = .6105 * ЕХР{17.27 • Tsk / (Tsk + 237.3))

' ВЛИЯНИЕ ОДЕЖДЫ НА КОЭФФИЦИЕНТЫ ТЕПЛООБМЕНА ' Коэффициент статической термоизоляция одежды Idst = Id * .155

' Доля площади поверхности тела, покрытого одеждой fd = 1 + .3 * Id

' Коэффициент статической термоизоляции пограничного слоя воздуха Iasi = .111

' Коэффициент потом статической термоизоляции Holst= Idst + last / fcl

' Относительная скорость движения воздуха и перемещения человека IF defspeed > О THEN

IF deter = 1 THEN

* Однонаправленное перемещение человека

Var = ABS(Va - Walksp * COS(3.14159 * THETA/ 180))

ELSE

' Всенаправленное перемещение человека

IF Va < Walksp THEN Var = Walksp ELSE Var = Va END IF

ELSE

‘ Стационарная tvw неопределенная скорость перемещения человека Walksp ^ .0052 * (Met • 58): IF Walksp > .7 THEN Walksp = .7 Var = Va

END IF

' Коэффициент динамической термоизоляция одежды

' Поправочный коэффициент для термоизоляции одежды вследствие ветра (Var) и ' перемещения человека (Walksp)

Vaux = Var. IF Var > 3 THEN Vaux - 3

Waux = Walksp: IF Walksp > 1.5 THEN Waux = 1.5

CORcl = 1.044 ‘ EXP((.066 * Vaux - .398) • Vaux + (.094 • Waux - .378) * Waux)

IF CORd > 1 THEN CORd = 1

CORia = EXP({.047 * Var - .472) * Var + (.117 * Waux - .342) * Waux)

IF CORia > 1 THEN CORia = 1 CORtot = CORcl

IF Id <= .6 THEN CORtot = ((.6 - Id) * CORia + Id * CORcl) / .6 Itotdyn = Itotst' CORtot lAdyn = CORia * last Iddyn = itotdyn • lAdyn / tel ' Индекс влагопроницаемости

' Поправочный коэффициент для индекса влагопроницаемости вследствие ветра и ■ перемещения человека

CORe = (2.6 * CORtot - 6.5) * CORtot + 4.9 imdyn = imst * CORe: IF imdyn > .9 THEN imdyn = .9 ' Динамическое сопротивление испарению влаги Rtdyn = Itotdyn l imdyn /16.7

26

ГОСТ Р 57794—2017

•ТЕПЛООБМЕН

' Теплообмен через дыхательные пути за счет конвекции и испарения ' температура выдыхаемого воздуха Техр = 28.56 ♦ .115 * Та + .641 * Ра Ores = .001516 * Met * (Техр - Та)

Eras = .00127 * Met * (59.34 ♦ .53 * Та -11.63 * Ра)

' Средняя температура одежды: Tel

' Динамический коэффициент теплопередачи за счет конвекции Z = 3.5 + 5.2 • Var IF Var > 1 THEN Z » 8.7 * Var A .6 Hcdyn = 2.38 * ABS(Tsk - Та)A .25 IF Z > Hcdyn THEN Hcdyn = Z auxR = 5.67E-08 * Ardu FdR = (1 - Ap) * .97 + Ap * Fr Td = Tr ♦ .1 Tel:

' Коэффициент теплопередачи за счет излучения

Hr * FdR * auxR * ((Td ♦ 273)A 4 - (Tr + 273)A 4) / (Td ■ Tr)

Td1 = (((cl * (Hcdyn * Та + Hr • Tr) ♦ Tsk / Icldyn)) / (fd * (Hcdyn ♦ Hr) ♦ 1 / Icldyn) IFABS(Tcl-Td1)> .001 THEN Tel ■ (Tel +Td1)/ 2 GOTO Tel

END IF

' Теплообмен за счет конвекции и излучения Conv = fcl * Hcdyn * (Td - Та)

Rad = fd ‘ Hr * (Tel - Tr)

' Максимальный тепловой поток за счет испарения Emax = (Psk - Ра) / Rtdyn ' Требуемый тепловой поток за счет испарения

Ereq = Met - dStoreq • Work • Cres • Eras - Conv - Rad • ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ' Требуемая увлажненность кожи wreq = Ereq I Emax

' Требуемая интенсивность потоотделения

' Если требуемая плотность теплового потока за счет испарения меньше ' игы равна 0: потоотделение отсутствует

IF Ereq <= 0 THEN Ereq = 0: SWreq = 0: GOTO SWp ' Если максимальная плотность теплового потока за счет испарения меньше ' игы равна 0: интенсивность потоотделения - максимальная IF Emax <= 0 THEN Emax = 0: SWreq = SWmax: GOTO SWp '    Если требуемая увлажненность кожи больше 1.7:

'    интенсивность потоотделения - максимальная

IF wreq >= 1.7 THEN wreq = 1.7; SWreq = SWmax: GOTO SWp '    Требуемая эффективность испарения

Eveff * (1 - wreq A 2 / 2)

IF wreq > 1 THEN Eveff = (2 - wreq) A 2 / 2 SWreq = Ereq / Eveff

IF SWreq > SWmax THEN SWreq = SWmax

27

ГОСТ Р 57704—2017

SWp:

■    Прогнозируемая интенсивность потоотделения при использовании

■    экспоненциального усреднения

SWp = SWp * ConstSW + SWreq * (1 - ConstSW)

IF SWp <= 0 THEN Ep = 0: SWp = 0: GOTO Storage ‘ Прогнозируемый тепловой поток за счет испарения k = Emax / SWp wp = 1

IF к >= .5 THEN wp = -к + SQR(k * к + 2)

IF wp > Wmax THEN wp = Wmax Ep = wp * Emax

’ Накопление тепла в организме Storage:

dStorage = Ereq - Ep + dStoreq

1 ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ВНУТРЕННЕЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ТЕЛА Text = TcrO

TskTcr

' Доля массы тела при определенной температуре поверхности кожи TskTcrwg = .3- .09 ’ (Тсг1 - 36.8)

IF TskTcrwg > .3 THEN TskTcrwg = .3 IF TskTcrwg < .1 THEN TskTcrwg = .1

Ter = dStorage / spHeat + TskO * TskTcrwgO 12- Tsk * TskTcrwg / 2 Ter = {Ter + TcrO * (1 - TskTcrwgO / 2)) / (1 - TskTcrwg / 2)

IF ABS(Tcr - Tcr1) > .001 THEN Tcrt = (Tcr1 + Ter) / 2: GOTO TskTcr

END IF

• ПРОГНОЗИРОВАНИЕ РЕКТАЛЬНОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ Tre = TreO ♦ (2 * Ter ■ 1.962 * TreO -1.31) / 9 IF Dlimtre = 0 AND Tre >= 38 THEN Dlimtre = time ' Коэффициент полной потери воды в минуту (Вт/м2)

SWtot = SWtot + SWp + Eres SWtotg = SWtot • 2.67 * Adu / 1.8 / 60

IF Dtimioss50 = 0 AND SWtotg >= Dmax50 THEN Dtmloss50 = time IF Dtim!oss95 = 0 AND SWtotg >= Dmax95 THEN Dkmtoss95 = tone IF DRINK =0 then Dlimloss95 = Dlmloss95'0.6: Dlimloss50 = Df<mloss95

■    Конец цикла no продолжительности NEXT time

' Вычисление Dlim

IF Dtimtoss50 = 0 THEN Dlknloss50 = Duration IF Dtimtoss95 = 0 THEN Dlimloss95 = Duration IF Dlimtre = 0 THEN Dlimtre = Duration PRINT "tre*": Tre PRINT "SWtotg**: SWtotg PRINT "DSmtre*": Dlimtre PRINT "DSmlossSO**: DUmlossSO PRINT "Dfimloss95=*; Dkmloss95

END

28

ГОСТ Р 57794—2017

Приложение F

(обязательное)

Примеры расчетов в соответствии с моделью прогнозирования тепловой нагрузки

В данном приложении приведены входные данные и результаты вычислений для десяти различных условий труда. Эти данные должны быть использованы для проверки каждой версии программы, подготовленной в соответствии с приложением Е. на корректность результатов с точностью вычислений до 0.1 *С для прогнозируемой ректальной температуры и 1 % для потери езды.

Приведенные десять различных условий труда были выбраны для тестирования всех компонентов программы.

Параметры (единица измерения)

Примеры условий труда

1

2

3

4

S

е

7

а

9

10

Акклиматизированное^

Да

Да

Да

Нет

Нет

Да

Нет

Нет

Да

Да

Положение

Стоя

Стоя

Стоя

Стоя

Сидя

Сидя

Стоя

Стоя

Стоя

Стоя

U'C)

40

35

30

28

35

43

35

34

40

40

Ра(кПа)

2.5

4.0

3.0

3.0

3.0

3.0

3.0

3.0

3.0

3.0

М*с>

40

35

50

56

35

43

35

34

40

40

va(M/c)

0.3

0.3

0.3

0.3

1.0

0.3

0.3

0.3

0.3

0.3

М (Вт/м2)

150

150

150

150

150

103

206

150

150

150

^с! (кл°)

0.5

0.5

0.5

0.5

0.5

0.5

0.5

1.0

0.4

0.4

в (градусы)

0

0

0

0

0

0

0

0

0

90

Скорость перемещения (м/с)

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

W’C)

37.5

39.8

37.7

41.2

37.6

37.3

39.2

41.0

37.5

37.6

Потеря воды (г)

6168

6935

7166

5807

3892

6763

7236

5548

6684

5379

С1т1гв(мин)

480

74

480

57

480

480

70

87

480

480

°1ЛЧОН50 (•**•*)

439

385

380

466

480

401

372

480

407

480

("ин>

298

256

258

314

463

271

247

318

276

339

29

ГОСТ Р 57794—2017

Приложение ДА

(справочное)

Сведения о соответствии ссылочных национальных стандартов международным стандартам, использованным в качестве ссылочных в примененном международном стандарте

Таблица ДА.1

Обозначение ссылочного национальною оаидарта

Степень

соответствия

Обозначение и наименование соответствующего международного стандарта

ГОСТ Р ИСО 7243—2007

ют

ISO 7243:1989 «Термальная среда. Расчет тепловой нагрузки на работающего человека, основанный на показателе WBGT (температура влажного шарика психрометра)»

ГОСТ Р ИСО 8996—2008

ют

ISO 8996:2004 «Эргономика термальной среды. Определение скорости обмена веществ»

ГОСТ Р ИСО 9886—2008

ют

ISO 9886:2004 «Эргономика. Оценка температурной нагрузки на основе физиологических измерений»

ГОСТ Р ИСО 13732-1—2015

ют

ISO 13732-1:2006 «Эргономмса термальной среды. Методы оценки реакции человека при контакте с поверхностями. Часть 1. Горячие поверхности»

Примечание — В настоящей таблице использовано следующее условное обозначение степени соответствия стандартов:

• IDT — идентичные стандарты.

30

ГОСТ Р 57794—2017

УДК 331.433:006.354    ОКС 13.180    Т201

Ключевые слова: эргономика, термальная среда, тепловая нагрузка, тепловой поток, уравнение тепло-вого баланса, внутренняя температура тела, интенсивность потоотделения

31

БЗ 11—2017/206

Редактор Л.В. Каретникова Технический редактор И.Е. Черепкова Корректор Е.Р. Ароян Компьютерная верстка Ю.8. Поповой

Сдамоа набор 16.10.2017 Подписано а печать21.11.2017 Формат 60*64*/д. Гарнитура Ариал. Уел. печ. л. 4.19. Уч.-иад. л. 3.76. Тираж 25 экэ Зэк. 2326 Подготовлено на основе электронной версии, предоставленной разработчиком стандарта

ИД «Юриспруденция», 115419. Москва, ул. Орджоникидзе. 11. wwwjurieirdat.ru

Издано и отпечатано во ФГУП «СТАНДАРТИМФОРМ». 123001. Москве. Гранатный лер., 4.