Program AMICRO do symulacji wpływu mikroklimatu na człowieka pracujcego w warunkach umiarkowanych.

Transkrypt

1 Program AMICRO do symulacji wpływu mikroklimatu na człowieka pracujcego w warunkach umiarkowanych. Jerzy Grobelny Politechnika Wrocławska Podstawowy ekran programu przedstawia nastpujcy rysunek (kolory w negatywie): Podstawowe 3 okienka górnej czci ekranu zawieraj dostpnych opcji oraz wyniki symulacji. kolejno: dane wejciowe, opis DANE WEJCIOWE Okno z danymi wejciowymi pozwala ustali warunki przeprowadzanego badania to znaczy zdecydowa przede wszystkim jakie s wartoci poszczególnych parametrów mikroklimatu oraz jaka jest ciko wykonywanej w tych warunkach pracy. Kolejno okreli trzeba parametry: Czas eksperymentu w minutach jest to czas przez jaki symuluje si sytuacj wejcia człowieka z warunków neutralnoci termofizjologicznej (stanu w którym nie działaj adne mechanizmy regulujce temperatur) do danych warunków mikroklimatycznych. 1

2 Temperatura w stopniach Celsjusza jest to rednia temperatura jaka panuje w badanym rodowisku przez wyznaczony czas symulacji. Wilgotno wzgldna w procentach jest to procentowo wyraona ilo pary wodnej w powietrzu w stosunku do iloci maksymalnej w danej temperaturze (czyli sytuacji tzw. pary nasyconej). Wydatek energii w Watach okrela ilo energii jak musi wyzwoli pracujcy organizm dla danego zadania. 120 W stanowi tzw. podstawow przemian materii i jest to energia niezbdna do podtrzymania procesów yciowych bez adnej dodatkowej aktywnoci organizmu. Sprawno ciepło-praca okrela w procentach jaka cz energii organizmu wyzwalanej w danej sytuacji ( pracy) jest zamieniana bezporednio na prac (reszta zamienia si na ciepło). Ta wielko zaley od typu aktywnoci fizycznej. Generalnie im bardziej dynamiczne s wykonywane czynnoci tym wyszy współczynnik sprawnoci ale najwyszy wynosi ok 20 procent co oznacza e 80 procent energii zamienia si na ciepło w najsprawniej wykonywanych pracach fizycznych. Izolacyjno odziey w umownych jednostkach clo oznacza generalnie stopie zatrzymywania ciepła przez odzie. Konkretne wielkoci uzyskane ze szczegółowych bada zestawione s w specjalnych tabelach i normach (przykłady poniej). Ruch powietrza w metrach na sekund - okrela szybko przepływu czstek powietrza w sytuacji gdy istnieje taki ruch (na przykład wentylacja) w badanym rodowisku. Mierzy si te wartoci za pomoc anemometrów. Wprowadzanie danych odbywa si za pomoc klawiatury co zaznaczono w dolnej linii okna danych. Strzałki pozwalaj przemieszcza si midzy polami danych, klawisz Backspace wymazuje dane istniejce, a Enter zatwierdza dane wpisane. OKNO MENU Okno menu wywietla dostpne w danym momencie opcje programu. Opcje dostpne s za pomoc odpowiednich przycisków funkcyjnych z klawiatury komputera. Podstawowe z nich to: F1 Zmiana danych - pozwala włczy okno wprowadzania danych i wprowadza nowe wartoci do odpowiednich pól, F2 Wykresy - generuje wykresy podstawowych parametrów termofizjologicznych (temperatur i wilgotnoci) ciała człowieka w badanych warunkach w czasie symulowanego okresu, F3 Ponowny start - przywraca domylne wartoci optymalnych parametrów dla pracy biurowej, F4 Model graficzny - zmienia okno wykresów na okno graficznego modelu, pokazujcego zalenoci termofizjologiczne na analogii przepływu cieczy w połczonych zbiornikach, 2

3 F5 Inne wykresy - pozwala w oknie WYKRESY wybra 2 parametry z czterech dostpnych, End oznacza zakoczenie wprowadzania danych, Esc całkowite wyjcie z programu. OKNO MENU PO WPROWADZENIU DANYCH Po wprowadzeniu danych i wciniciu End ( i F2 wykresy, jeli były ju przeprowadzone symulacje) w oknie menu dostpne s opcje: DOWOLNY oznacza e wcinicie dowolnego przycisku spowoduje obliczenie jednego kroku symulacji, F5 obliczenie całego cyklu, F6 przejcie do wprowadzania danych. PRAKTYCZNY SPOSÓB PRZEPROWADZENIA OBLICZE Przeprowadzanie oblicze dla rónych zestawów parametrów najlepiej wykonywa w nastpujcym cyklu: 1. Wprowadzi dane w oknie danych 2. Wcisn End 3. Wcisn F5 4. Zanotowa wyniki 5. F1 pozwoli wprowadza nowe dane 6. End zakoczy wprowadzanie 7. F2 przełczy menu na wykresy 8. F5 włczy symulacj 9. Przej do punktu 5 OKNO OCENY NORMATYWNE Po wykonaniu oblicze symulacyjnych w tym oknie wywietlane s oceny zgodne z normami w tym zakresie (takie same ISO i PN). PMV predicted mean vote (przewidywana rednia ocena) i PPD predicted percentage of dissatisfied przewidywany odsetek niezadowolonych (z warunków mikroklimatu). Jeli obliczone parametry odbiegaj od normy wyniki wywietlane s na czerwono. W normie mieszcz si warunki dla których PPD jest mniejsze ni 10 oznacza to e mniej ni 10 procent osób w populacji bdzie niezadowolonych (z powodu odczuwania zbytniego ciepła lub zimna) MODEL GRAFICZNY Poniej pokazane jest okno (negatyw) modelu graficznego uzyskiwanego z podstawowego menu za pomoc przycisku F4: 3

4 Model ten wyjania przepływy ciepła w organizmie człowieka przez analogi do przepływu cieczy w zbiornikach. Ciało człowieka jest odwzorowane przez dwa zbiorniki WN TRZE i SKÓR. Pojemnoci tych zbiorników odpowiadaj pojemnoci cieplnej przecitnego człowieka (o przecitnym wzrocie i przecitnych własnociach wszystkich istotnych parametrów fizycznych). Przyjte oznaczenia s nastpujce: MET Całkowity metabolizm czyli łczna ilo (strumie) ciepła produkowana w danej sytuacji roboczej. R+C łczny strumie ciepła traconego lub zyskiwanego na drodze radiacji i konwekcji (promieniowanie i ogrzewanie czstek powietrza). EVAP strumie ciepła traconego poprzez parowanie czstek wody (potu) z powierzchni ciała. R1 - R5 - zawory symbolizujce akcje termoregulacyjne organizmu sterowane przez mechanizm termoregulacji znajdujcy si w mózgu (w podwzgórzu). 4

5 TABLICE WARTOCI PODSTAWOWYCH PARAMETRÓW MODELU TAB 1. Orientacyjne dane z laboratoryjnych pomiarów metabolizmu w rónych rodzajach obcienia prac Poziom cikoci pracy Spoczynek praca lekka praca umiarkowana praca cika praca bardzo cika Metabolizm w Watach powyej 470 TAB 2. Orientacyjne dane dotyczce zbadanych w laboratorium wielkoci izolacyjnoci rónych zestawów odziey rodzaj odziey szorty i t-shirt krótkie spodnie, koszula z krótkim rkawem cienka bielizna długie spodnie i reszta jak wyej lekki garnitur mski lub kostium damski typowy mski garnitur garnitur z kamizelk i ciepła bielizna (zimowa) kombinezon roboczy do prac zimowych ubranie polarne izolacyjno cieplna odziey [clo]