Model stanu cieplnego ciała strażaka w ubraniu ochronnym
Journal Title: Safety & Fire Technology - Year 2016, Vol 41, Issue 41
Abstract
Wprowadzenie: Gaszenie pożarów wiąże się z dużym ryzykiem dla życia i zdrowia strażaków. Temperatura i obciążenie fizyczne, które oddziałują na strażaków osiągają często wartości krytyczne dla organizmu człowieka oraz materiałów, z których wykonane jest ubranie chroniące przed wpływem ciepła. Przekroczenie tych wartości doprowadza do przegrzania ciała lub poparzeń. Aby zwiększyć bezpieczeństwo pracy strażaków, należy znać granice czasowe, w jakich strażak może pracować w określonych warunkach podczas gaszenia pożaru i nie dopuszczać do ich przekroczenia. Maksymalny czas zależy od czynników takich jak: charakterystyka ubrania chroniącego przez oddziaływaniem ciepła (liczba, materiał i grubość warstw), temperatura, wilgotność i prędkość owiewu ubrania przez otaczające powietrze oraz poziom obciążenia. Cel: Celem artykułu jest opracowanie i weryfikacja modelu obliczeniowego stanu cieplnego ciała strażaka w ubraniu chroniącym przez oddziaływaniem ciepła w różnych warunkach termicznych. Model posłuży dla prognozowania i analizy stanu cieplnego oraz określenia maksymalnego/granicznego czasu pracy strażaka. Metody: Jednoczesne modelowanie stanu cieplnego ciała strażaka oraz ubrania chroniącego przed oddziaływaniem ciepła pozwoli na przeanalizowanie wielu warunków pracy strażaka, oraz czynników wpływających na stan cieplny jego organizmu. Tego rodzaju modelowanie pozwala określać maksymalną długość pracy strażaka w danych warunkach oraz opracować konfigurację nowego ubrania chroniącego przed oddziaływaniem ciepła. Jednocześnie można będzie analizować poziom komfortowych i granicznych temperatur ciała człowieka, które wynoszą średnio 37,2-38°С. Modelowanie pozwoli również ograniczyć liczbę drogich badań w warunkach rzeczywistych nad materiałami odzieży ochronnej, przeprowadzanych dla różnych warunków środowiskowych i charakteru pracy strażaka podczas gaszenia pożaru. Wyniki: Przedstawione wyniki badań eksperymentalnych stanu cieplnego w przestrzeni pod ubraniem ochotników uczestniczących w badaniach, wykonujących ćwiczenia fizyczne o zróżnicowanym natężeniu, zostały wykorzystane do zweryfikowania prezentowanego modelu. Wyniki uzyskane podczas eksperymentalnych pomiarów temperatury ciała ochotników ubranych w odzież ochronną i wykonujących prace w temperaturze pokojowej o różnym stopniu natężenia były bardzo zbliżone do wyników obliczeń modelowych. Różnice nie wynosiły więcej niż 2°С. Wnioski: Efektem prac jest opracowany dwumiarowy model wymiany ciepła w ubraniu ochronnym, uwzględniający procesy termiczne i mechanizmy termoregulacji przy różnych poziomach obciążenia fizycznego, w tym wewnętrzne wydzielanie ciepła, zmienną przepuszczalność tkanin, odprowadzanie ciepła przez wydzielanie potu i oddychanie.
Authors and Affiliations
канд. техн. наук Болибрух Б. В. / Bolibrukh B. V. , канд. техн. наук М. Хмель / M. Chmiel, магистр инж. Ю. Мазур / Yu. Mazur
Keywords
Related Articles
- EP ID EP101686
- DOI 10.12845/bitp.41.1.2016.4
- Views 141
- Downloads 0
Pojmowanie wyzwań, zagrożeń i ryzyka w bezpieczeństwie państwa
Cel: Za cel artykułu przyjęto ustalenie pojmowania wyzwań, zagrożeń i ryzyka tworzących przesłanki poznawcze pozwalające ocenić wpływ wymienionych czynników na państwo i jego bezpieczeństwo. Osiągnięcie celu ukierunkował...
Building Materials Radioactivity in Poland
ABSTRACT Introduction: The systematic research of the natural radioactivity of raw and building materials has been conducted in Poland since 1980. Basing on the results of these studies, carried out by both the Central L...
Miarodajna gęstość obciążenia ogniowego strefy pożarowej – wartość nominalna z pojedynczej inwentaryzacji czy raczej statystycznie uzasadniona wartość charakterystyczna
Cel: Przedstawiono dwa alternatywne podejścia do specyfikacji miarodajnej wartości gęstości obciążenia ogniowego strefy pożarowej. Gęstość ta zależy od nagromadzonych w rozpatrywanej strefie materiałów palnych i determin...
Rescue and Firefighting Response Model
Aim: Description and justification of the stochastic model of the firefighting and rescue system in response to critical incidents. Introduction: Recognition of reality is always associated with the cognitive constructi...
CFD Modelling of Fire Ventilation in Road Tunnels
Aim: The purpose of this work was to perform numerical simulation of fire development in a road tunnel using the Fire Dynamics Simulator (FDS) programme. On this basis, an analysis of the impact of the fire source's powe...