ISO 11079:2007 熱環境の人間工学—必要な衣類断熱材(IREQ)と局所冷却効果を使用する場合の低温ストレスの決定と解釈 | ページ 2

※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。

序文

ISO (国際標準化機構) は、各国の標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合です。国際規格の作成作業は、通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。 ISOと連携して、政府および非政府の国際機関もこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するすべての問題について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。

国際規格は、ISO/IEC 指令で指定された規則に従って起草されます。 2.

技術委員会の主な任務は、国際規格を準備することです。技術委員会によって採択されたドラフト国際規格は、投票のためにメンバー団体に配布されます。国際規格として発行するには、投票するメンバー団体の少なくとも 75% による承認が必要です。

このドキュメントの要素の一部が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、そのような特許権の一部または全部を特定する責任を負わないものとします。

ISO 11079 は、技術委員会 ISO/TC 159, 人間工学、小委員会 SC 5, 物理環境の人間工学によって作成されました。

ISO 11079 のこの第 1 版は、ISO/TR 11079:1993 を取り消し、置き換えます。

序章

寒冷地では風による寒気が一般的に見られますが、まず第一に体の熱バランスを危険にさらすのは低温です。衣服を適切に調整することにより、人間は体温の損失を制御および調整し、周囲の気候の変化のバランスをとることができます.したがって、ここで紹介する方法は、体の熱バランスを平衡状態に維持するために必要な衣類の断熱材の評価に基づいています。使用される熱収支方程式は、皮膚と衣服の表面での熱交換に関する最新の科学的発見を考慮に入れています。

1 スコープ

この国際規格は、寒冷環境への暴露に関連する熱応力を評価するための方法と戦略を規定しています。これらの方法は、継続的、断続的、および偶発的な曝露と、屋内および屋外の作業の種類に適用されます。これらは、他の方法で評価される特定の気象現象 (降水など) に関連する特定の影響には適用されません。

2 参考文献

本書の適用には、以下の参考文献が不可欠です。日付のある参考文献については、引用された版のみが適用されます。日付のない参照については、参照文書の最新版 (修正を含む) が適用されます。

  • ISO 7726, 熱環境のエルゴノミクス — 物理量を測定するための機器
  • ISO 8996, 熱環境の人間工学 — 代謝率の決定
  • ISO 9237, テキスタイル — 生地の空気透過性の測定
  • ISO 9920, 熱環境のエルゴノミクス — 衣類アンサンブルの断熱と水蒸気抵抗の推定
  • ISO 13731, 熱環境の人間工学 - 語彙と記号
  • ISO 13732-3, 熱環境のエルゴノミクス — 表面との接触に対する人間の反応の評価方法 — 3: 冷たい表面
  • ISO 15831, 衣類 - 生理学的影響 - サーマルマネキンによる断熱の測定
  • EN 511, 寒さに対する保護手袋

3 用語、定義および記号

このドキュメントの目的のために、ISO 13731 に記載されている用語と定義、および以下の用語、定義、および記号が適用されます。

3.1 用語と定義

3.1.1

寒冷ストレス

身体の熱交換が熱収支に対してちょうど等しいか、大きすぎて、重大で時には補償不可能な生理的負担 (熱負債) を犠牲にする気候条件

3.1.2

熱応力

身体の熱交換が熱収支に対してちょうど等しいか小さすぎる気候条件で、かなりの、時には補償不可能な生理的負担 (蓄熱) を犠牲にする

3.1.3

IREQ

定義されたレベルの生理的負担で体温バランスを維持するために必要な衣類の断熱材

3.1.4

サーマルニュートラルゾーン

体温:身体が血管運動反応のみによって熱平衡を維持する温度間隔

3.1.5

風の寒さの温度

ローカル スキン セグメントに対する冷却効果に関連する温度

3.2 アイコン

あなたAデュボア体表面積、 m2
ap通気性、l m -2 s -1
C対流熱流(交換)、W m −2
ce水の蒸発潜熱、J kg −1
cp一定圧力における乾燥空気の比熱 J kg −1 K −1
C_呼吸対流熱流(損失)、W m −2
Dリミット期間限定暴露、h
Dレック回復時間、h
E皮膚における蒸発熱流(交換)、W m −2
Eres呼吸蒸発熱流(損失)、W m −2
fcl衣類面積係数、無次元
hc対流熱伝達係数、W m −2 K −1
hr放射熱伝達係数、W m −2 K −1
Ia境界層の断熱、m 2 K W −1
Iは、r結果として生じる境界層の断熱、m 2 K W −1
I基本的な衣類の断熱材、m 2 K W −1
I,r結果として得られる衣類の断熱材、m 2 K W −1
IT基礎全断熱、m 2 K W −1
IT,r結果として生じる総断熱、m 2 K W −1
im透湿度指数、無次元
IREQ必要な衣類の断熱材、m 2 K W −1
IREQ最低限必要な衣類の断熱材、m 2 K W −1
IREQニュートラルニュートラルに必要な衣類の断熱材、m 2 K W −1
K伝導熱流(交換)、W m −2
M代謝率、W m −2
pa水蒸気分圧、kPa
p_呼気温度における飽和水蒸気圧、kPa
psk皮膚温度での水蒸気圧、kPa
p、s皮膚表面の飽和水蒸気圧、kPa
Q体温の増減、kJ m −2
QリミットQの限界値、kJ m −2
R放射熱流(交換)、W m −2
R,T衣服と境界空気層の総蒸発抵抗、m 2 kPa W −1
S体の蓄熱率、W m −2
at気温、℃
tcl衣類の表面温度、℃
t_呼気温度、°C
ot動作温度、℃
tr放射温度
tsk局所皮膚温度、°C
平均皮膚温度、°C
t_風の寒さの温度、°C
V呼吸換気率、kg air s −1
v_地上 10 m で測定された風速、m s −1
va風速、m s −1
vw歩行速度、m s −1
W有効機械力、W m −2
w肌の濡れ、無次元
Wa吸入空気の湿度比、kg 水/kg 乾燥空気
W_呼気の湿度比、kg水/kg乾燥空気
σステファン・ボルツマン定数
εcl衣服表面の放射率、無次元

参考文献

[1]ISO 15743, 熱環境のエルゴノミクス — 寒い職場 — リスク評価と管理3)
[2]EN 342, 防護服 - 防寒用のアンサンブルと衣類
[3]Holmér 、I.必要な衣類の断熱に関する寒冷ストレスの評価 - IRE International Journal of Industrial Ergonomics 3 、1988, pp.159-166
[4]Holmer , I. Cold Indices and Standards.労働衛生の百科事典。 ILO, Geneva, Stellman 、J. (ed.)、1997 年、42, 48 ページ
[5]Holmér 、I.、G ranberg 、PO D ahlström 、G. Col労働衛生の百科事典。 ILO, Geneva, Stellman 、J. (ed.)、1997 年、29 ~ 43 ページ
[6]Nilsson , HO, Anttonen , H., Holmér , I. (2000)防寒着への風の影響を予測するための新しいアルゴリズム。 NOKOBETEF 6 議事録、第 1 回 ECPC, Norra Latin, ストックホルム、スウェーデン、pp. 17-20
[7]パーソンズ、K.人間の熱環境。 Taylor & Francis, ロンドン、2002年、527ページ
[8]http://www.msc-smc.ec.gc.ca/education/windchill/index_e.cfm .カナダ気象学会。

Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.

International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, 2.

The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.

ISO 11079 was prepared by Technical Committee ISO/TC 159, Ergonomics, Subcommittee SC 5, Ergonomics of the physical environment.

This first edition of ISO 11079 cancels and replaces the ISO/TR 11079:1993, of which it constitutes a technical revision.

Introduction

Wind chill is commonly encountered in cold climates, but it is low temperatures that first of all endanger body heat balance. By proper adjustment of clothing, human beings can often control and regulate body heat loss, to balance a change in the ambient climate. The method presented here is based therefore on the evaluation of the clothing insulation required to maintain the thermal balance of the body in equilibrium. The heat balance equation used takes into account the most recent scientific findings concerning heat exchanges at the surface of the skin as well as the clothing.

1 Scope

This International Standard specifies methods and strategies for assessing the thermal stress associated with exposure to cold environments. These methods apply to continuous, intermittent as well as occasional exposure and type of work, indoors and outdoors. They are not applicable to specific effects associated with certain meteorological phenomena (e.g. precipitation), which are assessed by other methods.

2 Normative references

The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

  • ISO 7726, Ergonomics of the thermal environment — Instruments for measuring physical quantities
  • ISO 8996, Ergonomics of the thermal environment — Determination of metabolic rate
  • ISO 9237, Textiles — Determination of permeability of fabrics to air
  • ISO 9920, Ergonomics of the thermal environment — Estimation of thermal insulation and water vapour resistance of a clothing ensemble
  • ISO 13731, Ergonomics of the thermal environment — Vocabulary and symbols
  • ISO 13732-3, Ergonomics of the thermal environment — Methods for the assessment of human responses to contact with surfaces — 3: Cold surfaces
  • ISO 15831, Clothing — Physiological effects — Measurement of thermal insulation by means of a thermal manikin
  • EN 511, Protective gloves against cold

3 Terms, definitions and symbols

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 13731 and the following terms, definitions and symbols apply.

3.1 Terms and definitions

3.1.1

cold stress

climatic conditions under which the body heat exchange is just equal to or too large for heat balance at the expense of significant and sometimes uncompensable physiological strain (heat debt)

3.1.2

heat stress

climatic conditions under which the body heat exchange is just equal to or too small for heat balance at the expense of significant and sometimes uncompensable physiological strain (heat storage)

3.1.3

IREQ

required clothing insulation for the preservation of body heat balance at defined levels of physiological strain

3.1.4

thermoneutral zone

temperature interval within which the body maintains heat balance exclusively by vasomotor reactions

3.1.5

wind chill temperature

temperature related to the cooling effect on a local skin segment

3.2 Symbols

ADuDubois body surface area, m2
apair permeability, l · m-2 · s−1
Cconvective heat flow (exchange), W · m−2
cewater latent heat of vaporization, J · kg−1
cpspecific heat of dry air at constant pressure, J · kg−1 · K−1
Cresrespiratory convective heat flow (loss), W · m−2
Dlimduration limited exposure, h
Drecrecovery time, h
Eevaporative heat flow (exchange) at the skin, W · m−2
Eresrespiratory evaporative heat flow (loss), W · m−2
fclclothing area factor, dimensionless
hcconvective heat transfer coefficient, W · m−2 · K−1
hrradiative heat transfer coefficient, W · m−2 · K−1
Iaboundary layer thermal insulation, m2 · K · W−1
Ia,rresultant boundary layer thermal insulation, m2 · K · W−1
Iclbasic clothing insulation, m2 · K · W−1
Icl,rresultant clothing insulation, m2 · K · W−1
ITbasic total insulation, m2 · K · W−1
IT,rresultant total insulation, m2 · K · W−1
immoisture permeability index, dimensionless
IREQrequired clothing insulation, m2 · K · W−1
IREQminminimal required clothing insulation, m2 · K · W−1
IREQneutralneutral required clothing insulation, m2 · K · W−1
Kconductive heat flow (exchange), W · m−2
Mmetabolic rate, W · m−2
pawater vapour partial pressure, kPa
pexsaturated water vapour pressure at expired air temperature, kPa
pskwater vapour pressure at skin temperature, kPa
psk,ssaturated water vapour pressure at the skin surface, kPa
Qbody heat gain or loss, kJ · m−2
Qlimlimit value for Q , kJ · m−2
Rradiative heat flow (exchange), W · m−2
Re,Ttotal evaporative resistance of clothing and boundary air layer, m2 · kPa · W−1
Sbody heat storage rate, W · m−2
taair temperature, °C
tclclothing surface temperature, °C
texexpired air temperature, °C
tooperative temperature, °C
trradiant temperature
tsklocal skin temperature, °C
mean skin temperature, °C
tWCwind chill temperature, °C
Vrespiratory ventilation rate, kg air · s−1
v10wind speed measured 10 m above ground level, m · s−1
vaair velocity, m · s−1
vwwalking speed, m · s−1
Weffective mechanical power, W · m−2
wskin wettedness, dimensionless
Wahumidity ratio of inhaled air, kg water/kg dry air
Wexhumidity ratio of exhaled air, kg water/kg dry air
σStefan-Boltzmann constant
εclemissivity of clothing surface, dimensionless

Bibliography

[1]ISO 15743, Ergonomics of the thermal environment — Cold workplaces — Risk assessment and management3)
[2]EN 342, Protective clothing — Ensembles and garments for protection against cold
[3]Holmér, I. Assessment of cold stress in terms of required clothing insulation — IREQ. International Journal of Industrial Ergonomics 3 , 1988, pp. 159–166
[4]Holmér, I. Cold Indices and Standards. Encyclopedia of Occupational Health. ILO, Geneva, Stellman, J. (ed.), 1997, pp. 42, 48
[5]Holmér, I., Granberg, P.O. Dahlström, G. Cold. Encyclopedia of Occupational Health. ILO, Geneva, Stellman, J. (ed.), 1997, pp. 29-43
[6]Nilsson, H.O., Anttonen, H., Holmér, I. (2000) New algorithms for prediction of wind effects on cold protective clothing. Proceedings of NOKOBETEF 6 , 1st ECPC, Norra Latin, Stockholm, Sweden, pp. 17–20
[7]Parsons, K. Human Thermal Environments. Taylor & Francis, London, 2002, 527 pages
[8]http://www.msc-smc.ec.gc.ca/education/windchill/index_e.cfm . Meteorological Society of Canada.