Prof. Dr. H.A.M. (Hein) Daanen. Warm Aanbevolen. Defensie en Veiligheid. Faculteit Bewegingswetenschappen, VU Amsterdam

Prof. Dr. H.A.M. (Hein) Daanen

Warm Aanbevolen Defensie en Veiligheid

Faculteit Bewegingswetenschappen, VU Amsterdam

Overzicht

•TNO •Thermoregulatie •Warmtebalans •Problemen met kou en hitte •Normen

2

TNO Defensie en Veiligheid

2007

TNO is actief binnen vijf kerngebieden

TNO Kwaliteit van Leven

3



TNO Industrie en Techniek

TNO Ruimte en Infrastructuur

TNO Informatieen Communicatietechnologie

2007

TNO Defensie en Veiligheid • Drie hoofdlocaties: • Den Haag • Rijswijk • Soesterberg • Aantal medewerkers: 1055 • Omzet in 2006: Plm. 130 miljoen • Defensie 63 % • Overig 37 %

4


2007

Thermofysiologie

Veldmetingen Labmetingen

Prototype ontwikkeling 5


Kledingpasvorm

Hittebelasting brandweer

Kledingventilatie (Nike) 2007

De mens in zijn omgeving

57.8°C (september 1922) 6


-89.5°C (juli 1983) 2007

Koudbloedig en warmbloedig Koudbloedig poikilotherm ectotherm

Warmbloedig homeotherm endotherm

7


2007

De mens: een tropisch dier?

8

In de hitte:

zweten

In koude:

rillen vacht bruin vet


2007

De warmtebalans

Warmte-afgifte

Warmteproduktie

Warmte opslag 9


2007

Warmtebalans Warmteproductie = Warmteafgifte M ± A = (O) ± R ± C + E

10

37°C

*

M: Metabolisme

*

A: Arbeid

*

O: Opslag

*

R: Radiation (Straling)

*

C: Convection & Conduction (Stroming en Geleiding)

*

E: Evaporation (Verdamping)


koud

warm

2007

Invloeden op de warmtebalans

Individuele factoren

Omgeving

Warmtebalans

Inspanning

Kleding

11

Workshop Warmtebelasting

2007

Benodigde kleding (Clo)

Hoeveel kleding is nodig om thermisch neutraal te blijven (ISO/TR 11079) 6

rust

5

zitten staan

4

lopen sjouwen

3 2 1 0

Temp. (°C) 12


-30

-20

-10

0

10

20 2007

Sterfte door klimaat

Sterfte-ratio

1,08 1,04 normaal sterke wind

1 0,96 0,92 -10

0

10

20

30

temperatuur (°C) Bron: Kunst e.a., 1991 13


2007

Thermoregulatie * Input - koude en hitte-sensoren (perifeer), bloedtemp.

* CNS - integratie in + Ruggemerg + voorste hypothalamus (als lichaam warm is) + achterste hypothalamus (als lichaam koud is)

14


2007

Handhaven van thermische balans in kou Warmte vasthouden:

15

*

Gedrag

*

Vasoconstrictie


2007

Handhaven van thermische balans in de kou (Benzinger) Toenemen van warmteproductie:

16

*

hoger metabolisme

*

rillen


2007

Problemen in de kou

•Discomfort van handen en voeten •Minder handvaardigheid •Meer kans op ongevallen •Bevriezingsgevaar •Onderkoeling

•Referentie: AI-20: Werken in de kou, SdU uitg. Den Haag

17


2007

Onderkoeling

• Bij langdurige blootstelling aan koude daalt de lichaamstemperatuur

37 36.8 36.6 36.4 36.2

minuut

12 0

10 0

80

60

40

20

36 0

lichaamstemperatuur (°C)

37.2

Bescherming tegen koude-letsel Vingerhuidtemperatuur in °C

Warmtebeeld: 35 30 25

1

20 15

2

10

1

5 0 0

5

10

15

20

Tijd in minuten

19


25

30

2 2007

Vingerhuidtemperatuur in °C

Bescherming hangt af van kerntemp. 40

Warme kern Koude kern Neutrale kern

30 20 10 0 -10

0

10

20

30

Tijd in minuten 20


2007

Hitte-belasting Risicofactoren: * Hoge temperatuur * Hoge luchtvochtigheid * Weinig wind * Veel straling * Isolerende kleding * Inspanning

Bij werk in impermeabele pakken zijn alle risicofactoren aanwezig. 21


2007

Warmte en inspanning

1000 900

Warmteoverdracht (W)

800 700 600 500

Totaal vermogen Warmteproduktie Warmteverlies Zweten Longen Droge warmte

400 300 200 100

0 Fietsvermogen (W) 0 22


50

100

150

200

250 2007

Acclimatisatie aan hitte Zweetsecretie (ml/uur)

1400 1200 1000 800 600 400 200 0 1

2

3

4

5

6

7

8

9 10 11 12

dag (Strydom et al., JAP 21(2): 636-642, 1966) 23


2007

180

-1

Hartslagfrequentie (min )

Acclimatisatie aan hitte

160

140

120 1

2

3

4

5

6

7

8

9 10 11 12

dag (Strydom et al., JAP 21(2): 636-642, 1966) 24


2007

Acclimatisatie (Nadel)

Zweet van borst (mg/min.cm²)

0.8

Normaal Getraind Geacclimatiseerd

0.6 0.4 0.2 0 37

25


37.5

38 Tes (°C) 38.5 2007

Koelen tijdens taakuitvoering

Twee uren vliegen 35ºC met en zonder koeling Bron: Reffeltrath e.a., 2002 26


2007

Kerntemperatuur tijdens vliegen 1,4

35ºC, geen koeling 35ºC, koeling door ingeblazen lucht

Kerntemperatuur toename (ºC)

1,2

** *

1,0

0,8

0,6

0,4

0,2

0,0

-0,2 15

30

45

60

75

90

105

120

Tijd (min)

(Reffeltrath, 2002) 27


2007

Pre-cooling • Recent experiment met 8 mannen • Vier koelcondities (40 min.):

N

CC

WC CW

• Daarna 40 minuten inspanning op 60% VO2max 28


2007

Pre-cooling - kerntemperatuur

Kerntemperatuur (°C)

39,5 39,0

N

38,5 38,0

CC 37,5 37,0 0

5

10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85

Tijd (min)

29


2007

Normen m.b.t. koude * PMV

ISO 7730

* Kledingisolatie

ISO/TR 11079

* Bevriezing

ISO/TR 11079

* Cold Surfaces

In de maak

Arbowet Arbobesluit (6.1) Beleidsregels (6.1 en 7.9)

30


2007

Normen m.b.t. warmte

31

* Overzicht

NEN-ISO 11399

* EREQ

NEN-ISO 7933

* PMV

ISO 7730

* Medisch toezicht

NEN-EN-ISO 12894

* Warmtebelasting (WBGT)

NEN-EN-ISO 7423

* Subjectieve oordelen

ISO 10551

* Kleding

ISO 9920

* Metabolisme

ISO 8996

* Hete oppervlakken

NEN-EN 563

* Meten

ISO 7726


2007

Nadere informatie Hein Daanen TNO Technische Menskunde Postbus 23 3769 ZG Soesterberg Tel. 0346 - 356402 Email: [email protected] http://home.wanadoo.nl/daanen

32


2007

Prof. Dr. H.A.M. (Hein) Daanen. Warm Aanbevolen. Defensie en Veiligheid. Faculteit Bewegingswetenschappen, VU Amsterdam

Recommend Documents