Задача 7. Оценка теплоощущений человека при изменении микроклимата в помещении

Определить зависимость теплового баланса человека от определяющих метеорологических параметров воздуха (температуры воздуха, радиационной температуры, парциального давления водяных паров), тяжести выполняемых работ и термического сопротивления одежды. Исходные данные для решения задачи приведены в таблице 8.

Оценка теплоощущений человека при изменении микроклимата в помещении производится по методике уравнения теплового баланса человека, предложенной О.Фангером [15]:

,

где Dq – избыточная (недостаточная) теплота человека, которая может быть либо положительной, либо отрицательной, т.е. тело человека либо накапливает теплоту, либо отдает больше чем получает, Вт/м²;

M – метаболическая теплота (теплопродукция, энергозатраты) человека, величина которой зависит от тяжести выполняемых работ, Вт;

F_T – расчетная площадь поверхности взрослого человека, принимается равной 1,75 м²;

h - тепловой коэффициент потерь метаболической теплоты;

q_д – скрытая теплота диффузии пара через поры кожи. Вт/м²;

q_и – скрытая теплота испарения с поверхности кожи вследствие потоотделения, Вт/м²;

q_я,д – явная теплота, отдаваемая с выдыхаемым воздухом, Вт/м²;

q_с.д – скрытая теплота, отдаваемая с выдыхаемым воздухом, Вт/м²;

q_к – теплоотдача конвекцией, Вт/м²;

q_р – теплоотдача излучением, Вт/м².

Энергозатраты человека зависят от тяжести выполняемых работ. Они могут быть определены по таблице 7 приложения.

Таблица 8. Исходные данные к решению задачи

№ варианта	Вид деятельности человека	Температура в помещении, °С	Подвижность воздуха в помещении, м/с	Тип одежды работающего
	Состояние покоя		0,2	Теплая эимняя
	Легкие работы I-а		0,3	Теплая традиционная
	Легкие работы I-б		0,4	Деловой костюм
	Средней тяжести II-а		0,5	Теплая эимняя
	Средней тяжести II-б		0,6	Легкая летняя
	Тяжелые работы III		0,6	Легкая специальная
	Состояние покоя		0,5	Деловой костюм
	Легкие работы I-а		0,4	Легкая специальная
	Легкие работы I-б		0,3	Легкая летняя
	Средней тяжести II-а		0,2	Легкая специальная

Для определения теплоотдачи через кожу путем диффузии используется формула Дальтона

,

где r – теплота испарения влаги при температуре тела 35°С принимается равной Дж/кг;

m – постоянная кожи при тепловом комфорте, равная , ;

P_В – парциальное давление водяных паров в воздухе, кПа, которое может быть определено по таблице 9 приложения.

Для определения парциального давления водяных паров, кПа, при влаговыделениях через поры используют эмпирическую формулу Банхиди

,

где t_т – средняя температура тела человека, °С, которая определяется

по формуле О. Фангера: .

Теплоту, отдаваемую испарением с поверхности кожи определяют по эмпирической формуле О. Фангера:

q_{и =} 0,49

Скрытая теплота, отдаваемая человеком с выдыхаемым воздухом:

q_{с.д =} V _B.B (d_B.B-d_B),

где V _B.B - количество выдыхаемого воздуха, кг/с м², которое может быть найдено по эмпирической формуле

V_B.B=0,166×10^-5 ,