1
Доступно поисковых запросов: 1 из 2
Следующий пробный период начнётся: 09 февраля 2023 в 14:19
Снять ограничение

ГОСТ Р 57794-2017

Эргономика термальной среды. Аналитическое определение и интерпретация теплового стресса с использованием расчета прогнозируемой тепловой нагрузки
Действующий стандарт
Проверено:  01.02.2023

Информация

Название Эргономика термальной среды. Аналитическое определение и интерпретация теплового стресса с использованием расчета прогнозируемой тепловой нагрузки
Название английское Ergonomics of the thermal environment. Analytical determination and interpretation of heat stress using calculation of the predicted heat strain
Дата актуализации текста 01.01.2021
Дата актуализации описания 01.01.2023
Дата издания 23.07.2019
Дата введения в действие 01.12.2018
Область и условия 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
Опубликован Официальное издание. М.: Стандартинформ, 2019 год
Утверждён в Росстандарт

Расположение в каталоге ГОСТ


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

ОКС 13.180

Дата введения 2018-12-01

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. N 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.

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.


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

6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Июль 2019 г.


Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в 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 - в 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 (www.gost.ru)

Введение

Одни стандарты из этой серии устанавливают методы оценки или измерения параметров, влияющих на терморегуляцию организма человека в конкретной термальной среде, другие стандарты определяют, как эти параметры должны быть интегрированы с целью прогнозирования степени дискомфорта 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. В своей существующей форме данный метод не применяют в случаях, когда предусматривается применение специальной защитной одежды (со светоотражающими элементами, воздухопроницаемой, водоотталкивающей, со средствами индивидуальной защиты).

Кроме того, специалисты по охране труда несут ответственность за оценку риска, которому подвергается человек, учитывая особенности, отличающие его от среднестатистического субъекта (человека). 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.

     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 в 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


В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

     ГОСТ Р ИСО 7243 Термальная среда. Расчет тепловой 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. Горячие поверхности

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию 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 ссылка на него, рекомендуется применять в 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 измерения

-

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

-

-

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

-


Доля массы тела при определенной температуре поверхности кожи

Без единицы измерения


Доля массы тела при определенной температуре поверхности кожи в момент времени

Без единицы измерения


Доля массы тела при определенной температуре поверхности кожи в момент времени

Без единицы измерения

Коэффициент излучения

Без единицы измерения


Угол между направлением движения и направлением ветра

градус

Площадь поверхности тела по методу Дюбуа

м

Часть поверхности тела, покрытая светоотражающей одеждой

Без единицы измерения

Эффективная зона облучения тела

Без единицы измерения

Тепловой поток за счет конвекции

Вт/м

Удельная теплота парообразования воды

Дж/кг


Поправочный коэффициент для динамической полной термоизоляции сухого тепла, равной или выше 0,6 кло

Без единицы измерения

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

Без единицы измерения


Поправочный коэффициент для динамической термоизоляции одежды как функция конкретной одежды

Без единицы измерения

Поправочный коэффициент для динамического индекса водопроницаемости

Без единицы измерения

Удельная теплоемкость сухого воздуха при постоянном давлении

Дж/(кг·К)

Тепловой поток за счет конвекции при дыхании

Вт/м

Удельная теплоемкость тела

Вт/(м·К)

Максимально допустимое время пребывания в термальной среде

мин

Максимально допустимое время пребывания в термальной среде для сохранения тепла

мин

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

мин

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

мин

Максимальная потеря воды

г

Максимальная потеря воды у 50% субъектов

г

Максимальная потеря воды у 95% субъектов

г

DRINK

1, если работники могут свободно потреблять воду, в противном случае - 0

Без единицы измерения

Накопление тепла в организме за прошедший период

Вт/м


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

Вт/м

Тепловой поток за счет испарения с кожи

Вт/м

Максимальный тепловой поток за счет испарения на коже

Вт/м

Прогнозируемый тепловой поток за счет испарения

Вт/м

Требуемый тепловой поток за счет испарения

Вт/м

Тепловой поток за счет испарения при дыхании

Вт/м

Доля площади поверхности тела, покрытого одеждой

Без единицы измерения

Коэффициент снижения теплообмена за счет излучения при наличии одежды

Без единицы измерения

Коэффициент теплового излучения светоотражающей одежды

Без единицы измерения

Рост человека

м

Динамический коэффициент теплопередачи за счет конвекции

Вт/(м·К)

Коэффициент теплопередачи за счет излучения

Вт/(м·К)

Коэффициент статической термоизоляции пограничного слоя

м·К/Вт

Коэффициент статической термоизоляции одежды

м·К/Вт

Коэффициент термоизоляции одежды

кло

Коэффициент полной статической термоизоляции одежды

м·К/Вт

Коэффициент динамической термоизоляции пограничного слоя

м·К/Вт

Коэффициент динамической термоизоляции одежды

м·К/Вт

Коэффициент полной динамической термоизоляции одежды

м·К/Вт

Индекс статической влагопроницаемости

Без единицы измерения

Индекс динамической влагопроницаемости

Без единицы измерения

incr

Период времени от до

мин

Доля прогнозируемой интенсивности потоотделения

Без единицы измерения

Тепловой поток за счет теплопроводности

Вт/м

Скорость (интенсивность) обмена веществ

Вт/м

Парциальное давление водяного пара

кПа


Давление насыщенного водяного пара при фактической температуре кожи

кПа

Тепловой поток за счет излучения

Вт/м

Требуемая испаряющая интенсивность потоотделения

Без единицы измерения

Динамическое суммарное сопротивление испарению влаги одежды и ограничивающего слоя воздуха

м·кПа/Вт

Скорость накопления тепла в организме

Вт/м


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

Вт/м

Максимальная интенсивность потоотделения

Вт/м

Прогнозируемая интенсивность потоотделения

Вт/м


Прогнозируемая интенсивность потоотделения в момент времени

Вт/м


Прогнозируемая интенсивность потоотделения в момент времени

Вт/м

Требуемая интенсивность потоотделения

Вт/м

Время

мин

Температура воздуха

°С

Температура поверхности одежды

°С

Внутренняя температура тела

°С

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

°С

Внутренняя температура тела как функция скорости обмена веществ

°С


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

°С


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

°С

Внутренняя температура тела в момент времени

°С

Внутренняя температура тела в момент времени

°С

Температура выдыхаемого воздуха

°С

Средняя температура излучения

°С

Ректальная температура

°С

Максимально допустимая ректальная температура

°С

Ректальная температура в момент времени

°С

Ректальная температура в момент времени

°С

Средняя температура кожи в устойчивом состоянии

°С

Средняя температура кожи обнаженного субъекта в устойчивом состоянии

°С

Средняя температура кожи одетого субъекта в устойчивом состоянии

°С

Средняя температура кожи в момент времени

°С

Средняя температура кожи в момент времени

°С

Интенсивность вентиляции легких

л/мин

Скорость движения воздуха

м/с

Относительная скорость движения воздуха

м/с

Скорость перемещения человека

м/с

Увлажненность кожи

Без единицы измерения

Эффективная механическая мощность

Вт/м

Коэффициент влажности

кг воды/кг сухого воздуха

Масса тела

кг

Коэффициент влажности выдыхаемого воздуха

кг воды/кг сухого воздуха

Максимальная увлажненность кожи

Без единицы измерения

Прогнозируемая увлажненность кожи

Без единицы измерения

Требуемая увлажненность 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 ;

- средней температуры излучения ;

- парциального давления пара ;

- скорости движения воздуха ;

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

- скорости обмена веществ M, вычисленной на основе ГОСТ Р ИСО 8996;

- теплоизоляционных свойств одежды.

В разделе 5 приведены принципы вычисления 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 A.

В разделе 6 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 A.

Точность прогнозируемой оценки интенсивности потоотделения и оценки времени пребывания в горячей среде является функцией параметров модели (см. формулы, приведенные в приложении A) 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:

.                                     (1)


Это уравнение показывает, что внутренняя выработка теплоты в организме, которая соответствует скорости обмена веществ () минус эффективная механическая энергия (), равна сумме плотностей дыхательных тепловых потоков за счет конвекции () и испарения (), плотностей тепловых потоков за счет теплопроводности (), конвекции (), излучения (), испарения () применительно к поверхности кожи, и показателя накопления тепла в организме ().

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

5.1.2 Скорость обмена веществ

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

Показатели для оценки скорости обмена веществ приведены в приложении C.

5.1.3 Эффективная механическая энергия

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

5.1.4 Плотность дыхательного теплового потока за счет конвекции

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

.                                                    (2)


5.1.5 Плотность дыхательного теплового потока за счет испарения

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

.                                                  (3)


5.1.6 Плотность теплового потока за счет теплопроводности

Поскольку в настоящем стандарте рассмотрен риск обезвоживания и гипертермии всего организма, тепловой поток 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 ГОСТ Р ИСО 13732-1 приведены методы оценки риска возникновения ожогов и болевых ощущений в случае контакта кожи тела с горячей поверхностью.

5.1.7 Плотность теплового потока за счет конвекции применительно к поверхности кожи

Для расчета плотности теплового потока за счет конвекции может быть использована следующая формула

,                                                       (4)


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

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

5.1.8 Плотность теплового потока за счет излучения применительно к поверхности кожи

Для расчета плотности теплового потока за счет излучения может быть использована следующая формула

,                                                         (5)


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

5.1.9 Плотность теплового потока за счет испарения с поверхности кожи

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

,                                                           (6)


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

В случае частичного увлажнения кожи для расчета плотности теплового потока за счет испарения (Вт/м) используют следующую формулу

.                                                               (7)


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

Даже в нейтральной среде внутренняя температура тела повышается до значения в устойчивом состоянии 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 , не способствует появлению пота, и, следовательно, эту величину следует вычесть из обеих частей уравнения теплового баланса.

5.1.11 Накопление тепла

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:

.                                            (8)


Требуемая плотность теплового потока за счет испарения 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

.                                        (9)


Требуемую увлажненность кожи определяют отношением требуемой плотности теплового потока за счет испарения к максимальной плотности теплового потока за счет испарения применительно к поверхности кожи:

.                                                              (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 среды. Требуемую интенсивность потоотделения вычисляют по формуле

.                                                               (11)


Примечание - Интенсивность потоотделения (Вт/м) представляет собой эквивалент уровня потоотделения в горячей среде, выраженный в граммах пота на квадратный метр поверхности кожи за час. 1 Вт/м соответствует потоку 1,47 г/(м·ч) или 2,67 г/ч для среднестатистического субъекта (1,8 м поверхности тела).

     6 Интерпретация требуемой интенсивности потоотделения

6.1 Основы метода интерпретации

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

     - максимальной увлажненности кожи ;


- максимальной интенсивности потоотделения ;

и на двух критериях нагрузки:

Закупки не найдены
Свободные
Р
Заблокированные
Р
Роль в компании Пользователь

Для продолжения необходимо войти в систему

После входа Вам также будет доступно:
  • Автоматическая проверка недействующих стандартов в закупке
  • Создание шаблона поиска
  • Добавление закупок в Избранное