1598005523-7b05f5243326e8b73bf5de9957b05ab8 (811227), страница 38
Текст из файла (страница 38)
203 0 о Об ф 00 % гб г,а Рис. 133. Проарачиость кожи и тканей человека ! — эпидермнс; р — кожа; Э вЂ” ткань щеми; а — сухой эпидермис; р — влажный эпидермис; а — эпидермис; 7 — кожа Как видно из рис. 140 (кривая 1), прозрачность эпидермиса при излучении примерно до 2,2 мк почти лежит на уровне максимума (70 — 72о(з). Нагрев кожи происходит неравномерно и зависит от длины волны облучения (см.
рис. 140). Излучение с более короткими волнами проникает на большую глубину, но нагревает ткань меньше, чем излучение той же интенсивности, но с более длинной волной. К тому же длинноволновое излучение поглощаясь Рис. 140. Действие облучения продолжительностью 6 мам иа ткани человека 1 — 1,74 кодумни, Д (3 мкт 2 — 1,7З код!мий, Ь>З мк Рис. 141.
Повышение тем- пературы кожи под влия- нием излучения одной и той же интенсивности Максимально допустннан плотность обаученны в коа/см'еек Погаошеннос нааученне' в кдд.емтуеек 1 — дальнне инфракрасные водны; 1 — блншнне ннфракрасные водны; 3 — видимые водны Область спектра' в мк 1,08 1,49 1,54 2,38 0,7 — 8 0.7 — 3 0,3 — 3,5 0,6 — 1,3 1,!5 1,62 1,7! 3,17 поверхностным слоем кожи нагревает ее значительно сильнее, чем коротковолновое излучение. На рис. !41 показано повышение температуры кожи человека под действием облучения одной и той же интенсивности, но с различной длиной волны.
Здесь также хорошо видно более сильное тепловое воздействие иа кожу длинноволиового излучения по сравнению с коротковолновым. Этим хорошо объясняется то, что человек легчепереноситоднуитужедозуоблучения от солнца, чем от тел, нагретых до температуры ниже 1200'С. В ясный летний день (в полдень) на 40' северной широты полная энергия солнечного излучения составляет примерно 920 ккал/мв ч, из которой около 52,4% приходится на инфракрасные излучения, т. е.
481 ккал/мз ч. Однако, учитывая, что значительную часть этой энергии (более 77з) составляет коротковолновое излучение (),=1,7 —:1,1 мк), которое сравнительно еще хорошо отражается кожей человека, а поглощается более глубокими тканями, не нагревая их сильно, то: во-первых, доза облучения значительно сократится; во-вторых, кожа сильно не «з ш 47 м ш~ бе сь й зв " зв В 7 4 б В Мцг глубоко е мм 7В чь у, $ в ~$ Й 4 Ф 3 шш н ам В ув за ФВ бр йи(мувглгелвлеслгь нагре. ва в сек перегреется и, следовательно, человек не ощутит чрезмерного нагрева, как это было бы при облучении его той же дозой лучистой энергии, но от нагретого предмета с температурой несколько ниже 1200'С.
Здесь следует учитывать еще и положительное влияние потоков наружного воздуха (ветра), которое имеется на улице в солнечный день. Конечно, этот пример мы привели лишь для сравнения, ибо для жителя более северных широт такое облучение может быть и невыносимым. Проф. Н.
Н. Калитин отмечает, что при одном и том же напряжении падающей лучистой энергии солнечные лучи дают ощущение меньшего тепла, чем лучи, испускаемые угольными лампами или другими низкотемпературными источниками излучения при приблизительно равных прочих условиях. Хилл, кроме того, указывает, что лучи с длиной волны больше 2 — 3 мк вызывают стеснение дыхания и явления плохого самочувствия. В связи с этим Леконт даже рекомендует для излучателей с электроспиралями применять фильтры, поглощающие лучи с этими длинами волн. Борхерт и Юбиц приводят следующие рекомендации Хеншке по допустимой плотности (дозе) облучения при излучении с различной спектральной характеристикой (табл.
40). Таблица 40 Допустшдая доза облучения при излучении с 'различной спектральной характеристикой ' Указанные значения представляют спектральные области, в которых плотность излУчеииа поиижеиа пРимеРио иа бто максимальной. а Под максимально допустимой плотностью облучения понимается предельная плотность облучения, которую организм может переносить произвольно долго. ' Рассчитано исходя из плотности облучения и потерь иа отражение при различных длинах волн. Здесь интересно сравнить все приведенные данные по спектральному воздействию на организм человека лучистой энергии с данными по спектральным характеристикам, применяемых газовых горелок инфракрасного излучения (см.
рис. 22, 23, 24). Горелки с керамическими насадками типа Гипрониигаз имеют максимум излучения в интервале 2 — 2,!5, а с керамико-металлическим — 1,5 — 2 мк, т. е. в интервале практического по- глощения кожей человека тепловых лучей (максимальный нагрев). Однако при обогреве помещений такими горелками .может возникнуть превышение допустимой дозы облучения, что отрицательно скажется на самочувствии находящихся в помещении людей. Реакция кожи на облучение не одинакова для различных участков тела человека, поэтому и температура этих участков не одинакова. М. Е. Маршак, например, установил, что даже на двух участках кожи, лежащих рядом, температура их различна. Если (в его опытах) на щеке температура была равна 34,55'С, то на лбу она составляла 34,8'С; если на лопатке температура была 33,3'С, то на спине (несколько ниже лопатки) — 34,7'С и т.
д. Выявлена общая тенденция к снижению температуры по направлению от головы к ногам в пределах от 34,8 (на лбу) до 31,5'С (на ступне) — 29'С (на подошве). На уровне головы была наивысшая температура. И хотя Маршак не указывает, прн каком виде обогрева (отопления) он проводил свои эксперименты (надо полагать, что при конвективном), все же это подтверждает мнение, что голова человека наиболее чувствительна к облучению, особенно при расположении излучающих устройств в верхней части помещения, и совпадает с нашими выводами, основанными на результатах проведенных исследований.
Одновременно с этим Маршак считает неправильными рекомендации некоторых авторов измерять температуру кожи на лбу, щеке, между пальцами руки или на груди, так как кожа шеки, лба и кистей рук имеет нестабильную температуру. Маршак считает, что для выявления степени комфортности следует производить замеры температуры кожи не на открытых, а на покрытых одеждой частях тела. Он рекомендует измерять температуру кожи на туловище (на передней поверхности груди) исходя из того, что грудь и спина сравнительно с другими частями тела имеют наибольшую поверхность и, следовательно, являются главным источником теплопотери с поверхности тела. На наш взгляд, это наиболее правильная с физиологической точки зрения методика определения комфортных условий для человека.
Жизненный опыт показывает, что прн обогреве туловища, особенно спины н ног, человек хорошо себя чувствует даже при относительно низких температурах воздуха. Поэтому при выполнении отопления помещения важно обеспечить минимальную разницу между температурой окружающей среды на уровне головы и температурой на уровне ступни или аналогично между температурой тела человека в верхней части (голова, туловище) и на нижних конечностях.
Миссенар, например, счи'тает разницу между результирующей температурой на уровне 206 головы и ступни для людей, находящихся как в сидячем, так и в стоячем положении, критерием в определении комфорта. Рассматривая физиологическое действие инфракрасного излучения на человека, необходимо отметить действие инфракрасного излучения на органы зрения человека.
Для органов зрения инфракрасные лучи, особенно в интервале волн длиной 0,7 — 15 мк, представляют опасность. Продолжительное и достаточно сильное действие инфракрасного излучения может привести к серьезному повреждению глаз, вследствие того что они не имеют природной защиты от этого излучения. Исследования Ленгранда показали, что Излучения с длиной волны 1 — 1,9 мк особенно сильно нагревают хрусталик и водянистую часть глаза. Это вызывает ряд заболеваний и прежде всего так называемую светобоязнь, т. е. чрезвычайно высокую чувствительность глаз к свету, с болезненным ощущением.
Поэтому люди, профессия которых связана с длительным наблюдением за излучающей поверхностью горелок инфракрасного излучения, например при термической обработке материалов, деталей, изделий н т. д., должны пользоваться очками с соответствующими фильтрами, а при необходимости длительного нахождения вблизи горелок — защитными экранами из полированного алюминия. 2. НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА СИСТЕМ ЛУЧИСТОГО ОТОПЛЕНИЯ В настоящее время при решении вопросов лучистого отопления с помощью нагрева ограждающих конструкций или специальных панелей применяются понятия средняя лучистая и результирующая температуры. Средней лучистой температурой помещения называют ту поверхностную температуру, которую приняло бы тело при обмене излучением с окружающими ограждающими конструкциями, но без учета конвекции.
Таким образом, средняя лучистая температура помещения регулирует тепло- потерю человека излучением, как и соответствующая температура воздуха регулирует теплопотерю человека путем конвекции. Понятие о результирующей температуре, служащей критерием тепловых ощущений человека в окружающей среде, более полно учитывает основные переменные условия, характеризующие среду, физиологическое состояние человека и защитные свойства его одежды. Как уже указывалось, теплоотдача телом человека зависит при определенном характере его деятельности и одежды, от температуры ограждения Т,„, температуры воздуха Т„степени влажности воздуха у и от скорости движения воздуха о.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
