Donnerstag, 27 Oktober 2011 19: 57

Formeln und Definitionen

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Im Allgemeinen gibt es eine Quadratwurzelbeziehung zwischen der Dicke d einer statischen Luftschicht und Luftgeschwindigkeit v. Die genaue Funktion hängt von der Größe und Form der Oberfläche ab, aber für den menschlichen Körper ist eine nützliche Näherung:

Ruhende Luft wirkt als isolierende Schicht mit Leitfähigkeit (eine Materialkonstante, unabhängig von der Form des Materials) von 026 W/mK, was einen Wärmeübertragungskoeffizienten hat h (Einheiten von ) (die leitfähige Eigenschaft einer Materialplatte) von:

(Kerslake 1972).

Strahlungswärmestrom () zwischen zwei Oberflächen ist ungefähr proportional zu ihrer Temperaturdifferenz:

woher T ist die durchschnittliche absolute Temperatur (in Kelvin) der beiden Oberflächen, ist der Absorptionskoeffizient und ist die Stefan-Boltzmann-Konstante ( ). Die Menge des Strahlungsaustauschs ist umgekehrt proportional zur Anzahl der Abfangschichten (n):

Kleidungsisolierung () wird durch die folgenden Gleichungen definiert:

woher ist Eigenisolierung, ist eine (angrenzende) Luftdämmung, ist eine vollständige Isolierung, ist die durchschnittliche Hauttemperatur, ist die durchschnittliche Temperatur der äußeren Oberfläche der Kleidung, ist die Lufttemperatur, ist der Trockenwärmestrom (Konvektions- und Strahlungswärme) pro Hautflächeneinheit und ist der Kleidungsflächenfaktor. Dieser Koeffizient wurde in älteren Studien unterschätzt, neuere Studien nähern sich dem Ausdruck an

Häufig I wird in der Einheit ausgedrückt clo; ein clo entspricht .

McCulloughet al. (1985) leiteten eine Regressionsgleichung aus Daten zu einer Mischung von Kleidungsstücken ab, wobei sie die Dicke des Textils (, in mm) und Prozentsatz bedeckter Körperfläche () als Determinanten. Ihre Formel zur Isolierung einzelner Kleidungsstücke () ist:

Der Verdunstungswiderstand R (Einheiten von s/m) kann definiert werden als:

(oder manchmal in )

Für Stoffschichten das Luftäquivalent () ist die Luftdicke, die der Diffusion den gleichen Widerstand entgegensetzt wie der Stoff. Der dazugehörige Dampf und latente Wärme () Ströme sind:

woher D ist der Diffusionskoeffizient (), C die Dampfkonzentration () und die Verdampfungswärme (2430 J/g).

(aus Lotens 1993). bezieht sich auf R durch:

wo:

D ist der Diffusionskoeffizient für Wasserdampf in Luft, .

 

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Inhalte

Wärme- und Kältereferenzen

ACGIH (Amerikanische Konferenz staatlicher Industriehygieniker). 1990. Schwellenwerte und biologische Expositionsindizes für 1989–1990. New York: ACGIH.

—. 1992. Kältestress. In Grenzwerte für physikalische Einwirkungen in der Arbeitsumgebung. New York: ACGIH.

Bedford, T. 1940. Umweltwärme und ihre Messung. Medizinisches Forschungsmemorandum Nr. 17. London: Schreibwarenbüro Ihrer Majestät.

Belding, HS und TF Hatch. 1955. Index zur Bewertung von Hitzestress hinsichtlich der daraus resultierenden physiologischen Belastung. Heizungsrohre Klimaanlage 27: 129–136.

Bittel, JHM. 1987. Hitzeschuld als Index für Kälteanpassung bei Männern. J. Appl. Physiol. 62(4):1627–1634.

Bittel, JHM, C. Nonotte-Varly, GH Livecchi-Gonnot, GLM Savourey und AM Hanniquet. 1988. Körperliche Fitness und thermoregulatorische Reaktionen in einer kalten Umgebung bei Männern. J. Appl. Physiol. 65: 1984–1989.

Bittel, JHM, GH Livecchi-Gonnot, AM Hanniquet und JL Etienne. 1989. Thermische Veränderungen, die vor und nach der Reise von JL Etienne zum Nordpol beobachtet wurden. Eur. J. Appl. Physiol. 58: 646–651.

Bligh, J und KG Johnson. 1973. Glossar der Begriffe für thermische Physiologie. J Appl Physiol 35(6):941–961.

Botsford, JH. 1971. Ein nasses Globe-Thermometer zur Messung der Umweltwärme. Am Ind Hyg J 32:1–10.

Boutelier, C. 1979. Survie et protection des équipages en cas d'immersion Accidentelle en eau froide. Neuilly-sur-Seine: AGARD AG 211.

Brouha, L. 1960. Physiologie in der Industrie. New York: Pergamonpresse.

Burton, AC und OG Edholm. 1955. Der Mensch in einer kalten Umgebung. London: Eduard Arnold.

Chen, F, H Nilsson und RI Holmer. 1994. Cooling responses of finger pad in contact with a aluminium surface. Am Ind Hyg Assoc J 55(3):218-22.

Europäisches Komitee für Normalisierung (CEN). 1992. EN 344. Schutzkleidung gegen Kälte. Brüssel: CEN.

—. 1993. EN 511. Schutzhandschuhe gegen Kälte. Brüssel: CEN.

Kommission der Europäischen Gemeinschaften (CEC). 1988. Proceedings of a Seminar on Heat Stress Indices. Luxemburg: CEC, Direktion Gesundheit und Sicherheit.

Daanen, HAM. 1993. Verschlechterung der manuellen Leistung bei Kälte und Wind. AGARD, NATO, CP-540.

Dasler, AR. 1974. Belüftung und thermische Belastung, an Land und zu Wasser. In Kapitel 3, Handbuch der Präventivmedizin der Marine. Washington, DC: Navy Department, Büro für Medizin und Chirurgie.

—. 1977. Hitzestress, Arbeitsfunktionen und physiologische Hitzebelastungsgrenzen beim Menschen. In Thermal Analysis—Human Comfort—Indoor Environments. NBS-Sonderveröffentlichung 491. Washington, DC: US-Handelsministerium.

Deutsches Institut für Normierung (DIN) 7943-2. 1992. Schlafsacke, Thermophysiologische Prüfung. Berlin: DIN.

Dubois, D und EF Dubois. 1916. Klinische Kalorimetrie X: Eine Formel zur Schätzung der geeigneten Oberfläche, wenn Größe und Gewicht bekannt sind. Arch Int Med 17: 863–871.

Eagan, CJ. 1963. Einführung und Terminologie. Fed Proc 22: 930–933.

Edwards, JSA, DE Roberts und SH Mutter. 1992. Verhältnisse für den Einsatz in kalter Umgebung. J Wildlife Med 3:27–47.

Enander, A. 1987. Sensorische Reaktionen und Leistung bei mäßiger Kälte. Doktorarbeit. Solna: Nationales Institut für Arbeitsmedizin.

Fuller, FH und L. Brouha. 1966. Neue technische Methoden zur Bewertung des Arbeitsumfelds. ASHRAE J 8(1):39–52.

Fuller, FH und PE Smith. 1980. Die Wirksamkeit vorbeugender Arbeitsverfahren in einer heißen Werkstatt. In FN Dukes-Dobos und A. Henschel (Hrsg.). Proceedings of a NIOSH Workshop on Recommended Heat Stress Standards. Washington DC: DHSS (NIOSH) Veröffentlichung Nr. 81-108.

—. 1981. Bewertung der Hitzebelastung in einer heißen Werkstatt durch physiologische Messungen. Am Ind Hyg Assoc J 42:32–37.

Gagge, AP, AP Fobelets und LG Berglund. 1986. Ein Standardvorhersageindex der menschlichen Reaktion auf die thermische Umgebung. ASHRAE Trans 92:709–731.

Gisolfi, CV und CB Wenger. 1984. Temperaturregulierung während des Trainings: Alte Konzepte, neue Ideen. Übungssport Sci Rev 12: 339–372.

Givoni, B. 1963. Eine neue Methode zur Bewertung der industriellen Hitzebelastung und der maximal zulässigen Arbeitsbelastung. Auf dem International Biometeorological Congress in Paris, Frankreich, im September 1963 eingereichtes Papier.

—. 1976. Mensch, Klima und Architektur, 2. Aufl. London: Angewandte Wissenschaft.

Giveni, B. und RF Goldman. 1972. Vorhersage der rektalen Temperaturreaktion auf Arbeit, Umgebung und Kleidung. J Appl Physiol 2(6):812–822.

—. 1973. Vorhersage der Reaktion der Herzfrequenz auf Arbeit, Umwelt und Kleidung. J Appl Physiol 34(2):201–204.

Goldmann, RF. 1988. Standards für die menschliche Exposition gegenüber Hitze. In Environmental Ergonomics, herausgegeben von IB Mekjavic, EW Banister und JB Morrison. London: Taylor & Francis.

Hales, JRS und DAB Richards. 1987. Hitzestress. Amsterdam, New York: Oxford Excerpta Medica.

Hammel, HT. 1963. Zusammenfassung vergleichender thermischer Muster beim Menschen. Fed Proc 22:846–847.

Havenith, G, R Heus und WA Lotens. 1990. Atmungs-, Dampfwiderstands- und Durchlässigkeitsindex von Kleidung: Veränderungen durch Körperhaltung, Bewegung und Wind. Ergonomie 33:989–1005.

Heu. 1988. In Environmental Ergonomics, herausgegeben von IB Mekjavic, EW Banister und JB Morrison. London: Taylor & Francis.

Holmér, I. 1988. Bewertung von Kältestress in Bezug auf die erforderliche Kleidungsisolierung – IREQ. Int J Ind Erg 3: 159–166.

—. 1993. Arbeit in der Kälte. Überprüfung von Methoden zur Bewertung von Kältestress. Int Arch Occ Env Health 65: 147–155.

—. 1994. Kältestress: Teil 1 – Richtlinien für den Praktiker. Int J Ind Erg 14: 1–10.

—. 1994. Kältestress: Teil 2 – Die wissenschaftliche Grundlage (Wissensbasis) für den Leitfaden. Int J Ind Erg 14:1–9.

Houghton, FC und CP Yagoglou. 1923. Bestimmung gleicher Komfortlinien. J ASCHWE 29:165–176.

Internationale Organisation für Normung (ISO). 1985. ISO 7726. Thermische Umgebungen – Instrumente und Methoden zur Messung physikalischer Größen. Genf: ISO.

—. 1989a. ISO 7243. Heiße Umgebungen – Abschätzung der Hitzebelastung des arbeitenden Menschen, basierend auf dem WBGT-Index (Wet Bulb Globe Temperature). Genf: ISO.

—. 1989b. ISO 7933. Heiße Umgebungen – Analytische Bestimmung und Interpretation der thermischen Belastung durch Berechnung der erforderlichen Schweißrate. Genf: ISO.

—. 1989c. ISO DIS 9886. Ergonomie – Bewertung der thermischen Belastung durch physiologische Messungen. Genf: ISO.

—. 1990. ISO 8996. Ergonomie – Bestimmung der metabolischen Wärmeerzeugung. Genf: ISO.

—. 1992. ISO 9886. Bewertung der thermischen Dehnung durch physiologische Messungen. Genf: ISO.

—. 1993. Bewertung des Einflusses der thermischen Umgebung unter Verwendung subjektiver Beurteilungsskalen. Genf: ISO.

—. 1993. ISO CD 12894. Ergonomie der thermischen Umgebung – medizinische Überwachung von Personen, die heißen oder kalten Umgebungen ausgesetzt sind. Genf: ISO.

—. 1993. ISO TR 11079 Evaluation of Cold Environments – Determination of Required Clothing Insulation, IREQ. Genf: ISO. (Technischer Bericht)

—. 1994. ISO 9920. Ergonomie – Schätzung der thermischen Eigenschaften eines Bekleidungsensembles. Genf: ISO.

—. 1994. ISO 7730. Moderate Thermal Environments – Bestimmung der PMV- und PPD-Indizes und Spezifikation der Bedingungen für thermischen Komfort. Genf: ISO.

—. 1995. ISO DIS 11933. Ergonomie der thermischen Umgebung. Grundsätze und Anwendung internationaler Standards. Genf: ISO.

Kenneth, W., P. Sathasivam, AL Vallerand und TB Graham. 1990. Einfluss von Koffein auf Stoffwechselreaktionen von Männern im Ruhezustand bei 28 und 5 °C. J. Appl. Physiol. 68(5):1889–1895.

Kenney, WL und SR Fowler. 1988. Methylcholin-aktivierte ekkrine Schweißdrüsendichte und -leistung als Funktion des Alters. J Appl Physiol 65:1082–1086.

Kerslake, DMcK. 1972. Der Stress heißer Umgebungen. Cambridge: Cambridge University Press.

LeBlanc, J. 1975. Mann in der Kälte. Springfield, IL, USA: Charles C. Thomas Publ.

Leithead, CA und AR Lind. 1964. Hitzestress und Kopfstörungen. London: Kassel.

Lind, AR. 1957. Ein physiologisches Kriterium zur Festlegung thermischer Umgebungsgrenzen für die Arbeit aller. J Appl Physiol 18:51–56.

Lotens, WA. 1989. Die tatsächliche Isolierung von mehrschichtiger Kleidung. Scand J Work Environ Health 15 Suppl. 1:66–75.

—. 1993. Wärmeübertragung von Menschen, die Kleidung tragen. Diplomarbeit, Technische Universität. Delft, Niederlande. (ISBN 90-6743-231-8).

Lotens, WA und G. Havenith. 1991. Berechnung der Kleidungsisolierung und des Dampfwiderstands. Ergonomie 34:233–254.

Maclean, D und D Emslie-Smith. 1977. Unbeabsichtigte Hypothermie. Oxford, London, Edinburgh, Melbourne: Blackwell Scientific Publication.

Macpherson, RK. 1960. Physiologische Reaktionen auf heiße Umgebungen. Sonderberichtsserie Nr. 298 des Medical Research Council. London: HMSO.

Martineau, L und ich Jacob. 1988. Muskel-Glykogen-Nutzung während der zitternden Thermogenese beim Menschen. J Appl Physiol 56:2046–2050.

Maughan, RJ. 1991. Flüssigkeits- und Elektrolytverlust und Ersatz beim Training. J Sport Sci 9: 117–142.

McArdle, B, W Dunham, HE Halling, WSS Ladell, JW Scalt, ML Thomson und JS Weiner. 1947. Die Vorhersage der physiologischen Wirkungen warmer und heißer Umgebungen. Rep. 47/391 des Medizinischen Forschungsrates. London: RNP.

McCullough, EA, BW Jones und PEJ Huck. 1985. Eine umfassende Datenbank zur Schätzung der Kleidungsisolierung. ASHRAE Trans 91:29-47.

McCullough, EA, BW Jones und T. Tamura. 1989. Eine Datenbank zur Bestimmung des Verdunstungswiderstandes von Kleidung. ASHRAE Trans 95:316–328.

McIntyre, DA. 1980. Raumklima. London: Applied Science Publishers Ltd.

Mekjavic, IB, EW Banister und JB Morrison (Hrsg.). 1988. Umweltergonomie. Philadelphia: Taylor & Francis.

Nielsen, B. 1984. Dehydratation, Rehydratation and Thermoregulation. In E. Jokl und M. Hebbelinck (Hrsg.). Medizin und Sportwissenschaft. Basel: S. Karger.

—. 1994. Hitzestress und Akklimatisierung. Ergonomie 37(1):49–58.

Nielsen, R, BW Olesen und PO Fanger. 1985. Einfluss von körperlicher Aktivität und Luftgeschwindigkeit auf die Wärmeisolierung von Kleidung. Ergonomie 28: 1617–1632.

Nationales Institut für Sicherheit und Gesundheitsschutz am Arbeitsplatz (NIOSH). 1972. Berufliche Exposition gegenüber heißen Umgebungen. HSM 72-10269. Washington, DC: US-Ministerium für Gesundheitserziehung und Wohlfahrt.

—. 1986. Berufliche Exposition gegenüber heißen Umgebungen. NIOSH-Veröffentlichung Nr. 86-113. Washington, DC: NIOSH.

Nishi, Y und AP Gagge. 1977. Effektive Temperaturskala für hypo- und hyperbare Umgebungen. Luft- und Raumfahrt und Envir Med 48: 97–107.

Olesen, B.W. 1985. Hitzestress. In Bruel und Kjaer Technical Review Nr. 2. Dänemark: Bruel und Kjaer.

Olesen, BW, E. Sliwinska, TL Madsen und PO Fanger. 1982. Einfluss von Körperhaltung und Aktivität auf die Wärmeisolation von Kleidung: Messungen durch eine bewegliche Wärmepuppe. ASHRAE Trans 88:791–805.

Pandolf, KB, BS Cadarette, MN Sawka, AJ Young, RP Francesconi und RR Gonzales. 1988. J. Appl. Physiol. 65(1): 65–71.

Parsons, KC. 1993. Human Thermal Environments. Hampshire, Großbritannien: Taylor & Francis.

Reed, HL, D Brice, KMM Shakir, KD Burman, MM D'Alesandro und JT O'Brian. 1990. Verringerter freier Anteil an Schilddrüsenhormonen nach längerem Aufenthalt in der Antarktis. J. Appl. Physiol. 69: 1467–1472.

Rowell, LB. 1983. Kardiovaskuläre Aspekte der menschlichen Thermoregulation. Circ Res. 52: 367–379.

—. 1986. Regulation des menschlichen Kreislaufs bei körperlicher Belastung. Oxford: OUP.

Sato, K und F Sato. 1983. Individuelle Variationen in Struktur und Funktion der menschlichen ekkrinen Schweißdrüse. Am J Physiol 245:R203–R208.

Savourey, G., AL Vallerand und J. Bittel. 1992. Allgemeine und lokale Anpassung nach einer Skireise in einer strengen arktischen Umgebung. Eur. J. Appl. Physiol. 64:99–105.

Savourey, G., JP Caravel, B. Barnavol und J. Bittel. 1994. Schilddrüsenhormonveränderungen in einer Kaltluftumgebung nach lokaler Kälteakklimatisierung. J. Appl. Physiol. 76(5):1963–1967.

Savourey, G, B Barnavol, JP Caravel, C Feuerstein und J Bittel. 1996. Hypothermische allgemeine Kälteanpassung, induziert durch lokale Kälteakklimatisierung. Eur. J. Appl. Physiol. 73:237–244.

Vallerand, AL, I Jacob und MF Kavanagh. 1989. Mechanismus der erhöhten Kältetoleranz durch eine Ephedrin/Koffein-Mischung beim Menschen. J Appl Physiol 67:438–444.

van Dilla, MA, R Day und PA Siple. 1949. Spezielle Probleme der Hände. In Physiologie der Wärmeregulierung, herausgegeben von R Newburgh. Philadelphia: Saunders.

Vellar, OD. 1969. Nährstoffverluste durch Schwitzen. Oslo: Universitätsforlaget.

Vogt, JJ, V. Candas, JP Libert und F. Daull. 1981. Erforderliche Schweißrate als Maß für die thermische Belastung in der Industrie. In Bioengineering, Thermal Physiology and Comfort, herausgegeben von K Cena und JA Clark. Amsterdam: Elsevier. 99–110.

Wang, LCH, SFP Man und AN Bel Castro. 1987. Stoffwechsel- und Hormonreaktionen bei Theophyllin-erhöhter Kälteresistenz bei Männern. J. Appl. Physiol. 63:589–596.

Weltgesundheitsorganisation (WHO). 1969. Gesundheitsfaktoren beim Arbeiten unter Hitzestress. Technischer Bericht 412. Genf: WHO.

Wißler, EH. 1988. Eine Überprüfung menschlicher Wärmemodelle. In Environmental Ergonomics, herausgegeben von IB Mekjavic, EW Banister und JB Morrison. London: Taylor & Francis.

Waldschnepfe, AH. 1962. Moisture Transfer in Textil Systems. Teil I. Textile Res J 32: 628–633.

Yaglou, CP und D. Minard. 1957. Kontrolle von Hitzeopfern in militärischen Ausbildungszentren. Am Med Assoc Arch Ind Health 16: 302–316 und 405.