„Опитът е най-добрия наставник.“

В задграничната практика до неотдавна широко се е използвал ветрови индекс на охлаждане IW, въведен на основата на експериментални работи в Антарктика още през 1941 година. Той се характеризира с загубата на топлина от незащитените участъци на тялото на човека под влияние на вятъра и температурата на въздуха в сянка без отчитане на изпарението, а скоростта на охлаждане се изчислява с отчет на средно теглова температура на кожата, равна на 33ºС в зависимост от температурата на въздуха и скоростта на вятъра:

IW = (33 – Т_а).(9 + 10,9.√ V – V) (2)

Където – IW– ветрови индекс на охлаждане, ккал/м²ч;

Т_а – температура на въздуха, ºС;

V – скорост на вятъра, м/с.

Оценката за топло усещане се извършва по 5 балната скала. При значение на топло загуба от откритите части на тялото от 60 ккал/м²ч човек усеща прохлада, а при топло загуба от 2500 ккал/м²ч – не поносим студ.

Резултатите от изследванията на Сайпл и Пасел са били използвани в САЩ при подготовката на своите войници за участие във Втората световна война в Европа в условията на студените зими. Получения на основата на изследванията израз за разчет на еквивалентната температура на ветровото охлаждане (Т_windchill) има следния вид:

Т_windchill = 33 + (Т_а – 33).(0,474 + 0,54.√ V – 0,0454.V) (3)

Еквивалентната температура на ветровото охлаждане представлява сама по себе си температурата на въздуха, при която топло усещането на човека е еквивалентно на съвместното въздействие на температурата на въздуха и скоростта на вятъра. Формула (3) се използва при температура на въздуха по-ниска от 33ºС (температурата на повърхността на кожата на човека) и скорост на вятъра по-висока от 1,79 м/с.

Счита се, че макар индекса на Сайпл и да не отчита влиянието на индивидуалните средства за защита на топло отдаване от организма на човека, той по-добре от другите индекси отразява усещането за студ, което изпитва човек. На практика използването му е оправдано от това, че поносимостта на човека към въздействието на ниски температури в значителна степен зависи от топло отдаването на незащитените части на тялото.

През 2001 година метеоролози и медицински експерти от Канада и САЩ са препоръчали да се премине към ново изразяване разчета на еквивалентната температура на ветровото охлаждане. Именно този показател е препоръчан за използване в оперативната практика на Националната служба за времето на САЩ (NWS), метеорологичната служба на Канада, а също така в редица други страни.

T_wc = 13,12 + 0,6215. T_a – 11,37.V^0,16 + 0,3965.T_a.V^0,16 (4)

T_wc– температура на ветровото охлаждане, еквивалентна температура на въздуха, ºС;

T_a – температура на въздуха, ºС;

V – скорост на вятъра, км/час.

Разчет на температурата на ветровото охлаждане се прави само за температури по-ниски от 5ºС и за скорост на вятъра по-голяма от 4,8 км/час (тоест 2 и повече м/с). При скорост на вятъра по-ниска от 2 м/с за температурата на ветровото охлаждане T_wc се приема температурата на въздуха. Ще отбележим, че вятърът не може да доведе до охлаждане на човека (или друг охлаждан обект) до температура по-ниска от температурата на въздуха. Увеличаването на скоростта на вятъра ще доведе до намаляване на времето за изстиване на тялото до тази температура. Въвеждането в качество на показател за охлаждане на човека еквивалентната температура за ветрово охлаждане позволява тя да се използва в качеството на критерий за суровост на условията на външната среда за човека.

Интерес представлява сравняването на резултатите за оценка на еквивалентната температура на ветрово охлаждане, получени по формула (3), (4) и табличните данни, приведени в Приложение 6 към отечествените препоръки (5). Съответстващия график за температурата на въздуха – 17,8ºС са приведени на рис. 2.

Рис. 2. Зависимост на еквивалентната температура на въздуха от скоростта на вятъра при температура на въздуха – 17,8 ºС по формула (3), (4) и Препоръки МР (5)

Анализът на рис. 2 показва, че формула (3) Сайпл – Пасел дава физически не обоснован вид на функцията T_wc, а Приложение б в препоръките (5) е основано на „стара” не коректна формула на Сайпл – Пасел (3).

Новата формула за разчет на температурата на ветровото охлаждане (4) дава малка степен на зависимост на охлаждане на тялото от скоростта на вятъра. Ако по-старата формула (3) ръстът на скоростта на вятъра с 1 м/с води към снижаване на еквивалентната температура примерно на 1,7ºС, то по-новата (4) с увеличение на скоростта на вятъра с 1 м/с води до снижаване на еквивалентната температура примерно на 1ºС.

Зад граница за организация на режима на труда в условията на студ широко се използва новата препоръка на Международната Асоциация на производителите на нефт и газ (OGP-Oil and Gas Producers) за режима на труд в условията на студ. В качеството на пример в табл. 4 са приведени общите препоръки по организацията на режима на труда на студ за умерено тежка работа.

Таблица 4. Препоръки на OGP за режима на труд в условията на ниски температури за четири часова смяна на работа при умерена енергузагубова.

Забележка: а – непрекъсната продължителност на работа, б – брой на прекъсванията за затопляне на 10 мин.

Сравняването на отечествените и международните изисквания към допустимата продължителност на пребиваване на открито (табл. 3 и табл. 4) показва, че те не съвпадат напълно. Отечествените изисквания допускат по-голяма продължителност при престояване на студ. Така при температура -40 градуса студ и слаб вятър по международните препоръки допустимото време за пребиваване на открито представлява 30 минути, а по отечествените изисквания – 82 минути. При същата температура на въздуха и скорост на вятъра по-голяма от 8 км/час (2 м/с) по международните препоръки всички работи, освен екстремните, се препоръчва да бъдат прекратени, а по отечествените (при скорост на вятъра 16 км/час) те могат да продължат до 64 минути.

По такъв начин, в Русия е създадена нормативна и методическа база за оценка влиянието на студа върху дейността на човека. Излиза, че отечествените норми, регламентиращи труда за разлика от задграничните норми са по-обосновани, доколкото позволяват допълнително отчитане използването на индивидуалните средства за защита и енергозагубата от работещия на открито. В същото време в отечествените норми за оценка на еквивалентната температура на ветровото охлаждане е използван некоректен и остарял израз на Сайол – Пасел.

Критериите за съществуващото райониране на територията на Русия по температурно – ветрови условия са неизвестни и не са свързани с биометеорологичните показатели.

Целесъобразно е да се направи ново райониране на територията на Русия по степента на суровост на климатичните условия за човека. За оценка на суровостта на климата се препоръчва да се използват следните показатели: биометеорологични – минимума на еквивалентната температура за ветрово охлаждане, тактико икономически показатели – продължителност на периода с температурите на ветрово охлаждане по-ниски от зададените предели.