Aspects of Standardisation in Measuring Thermal Clothing Insulation on a Thermal Manikin

• Autorzy: Konarska M. , Sołtyński K. , Sudoł-Szopińska I. , Młoźniak D. , Chojnacka A.

Warianty tytułu

PL

Aspekty standaryzacji w pomiarach izolacyjności cieplnej ubiorów przy użyciu manekina

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of this paper is to analyse the influence on a standing thermal manikin of various factors such as thermal environment parameters (temperature, humidity, velocity/direction of air flow), how heating power is transferred to the manikin, and the time required to reach thermal balance during tests with thermal clothing insulation. Three sets of clothing, designed for protecting before cold, intended for use at very low temperatures (0, -10 and -25 °C) were tested in a climatic chamber on a standing thermal manikin. The results of the tests yielded the following results: 1) methods to control the transfer of heating power to the manikin have a negligible influence on the determined value of clothing thermal insulation, 2) air velocity decreases the tested thermal insulation by 7%, whereas an increase in temperature increases the thermal insulation, 3) temperature in a climatic chamber should be determined in accordance with the anticipated clothing insulation of the clothing ensemble being tested. The tests showed that in order to obtain reliable and accurate results, it is necessary to maintain an appropriate air velocity in the climatic chamber, of around 0.3 to 0.5 m/s, and an appropriate difference in temperatures between the manikin’s surface and the environment at a minimum of 12 °C.

PL

Celem pracy była analiza wpływu na termiczny manekin takich czynników, jak: parametry otoczenia (temperatura, wilgotność, szybkość/kierunek strumienia powietrza), sposób przekazywania mocy grzejnej do manekina oraz czas wymagany do osiągnięcia równowagi termicznej. Na manekinie umieszczonym w komorze klimatycznej testowano trzy zestawy odzieży zaprojektowanej do ochrony przed zimnem i przeznaczonej do używania w bardzo niskich temperaturach (0, -10 i -25 °C). Wyniki pomiarów przedstawiały się następująco: 1) metody służące do kontroli przekazywania mocy grzewczej do manekina mają nieznaczny wpływ na wyznaczoną wartość izolacyjności cieplnej odzieży, 2) prędkość powietrza obniża badaną izolacyjność termiczną o 7%, podczas gdy wzrost temperatury powoduje również wzrost izolacyjności cieplnej, 3) temperatura w komorze klimatycznej powinna być określona zgodnie z przewidywaną izolacyjnością cieplną badanej odzieży. Testy pokazują, że w celu uzyskania rzetelnych i dokładnych wyników, niezbędne jest zachowanie odpowiedniej prędkości powietrza w komorze klimatycznej, na poziomie około 0,3 – 0,5 m/s i właściwej różnicy temperatur pomiędzy powierzchnią manekina a otoczeniem, minimalnie 12 °C.

Słowa kluczowe

EN

cold protective clothing; thermal manikin; standardisation of thermal insulation measurements

PL

odzież zabezpieczająca przed zimnem; manekin termiczny; standaryzacja pomiarów izolacji termicznej

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Łódzki Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Fibres & Textiles in Eastern Europe
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 14, no. 4 (58)
• Strony: 58--63
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Konarska M.

• Department of Ergonomics, Central Institute for Labour Protection, National Research Institute, ul. Czerniakowska 16, 00-701 Warsaw, Poland

autor

Sołtyński K.

• Department of Ergonomics, Central Institute for Labour Protection, National Research Institute, ul. Czerniakowska 16, 00-701 Warsaw, Poland

autor

Sudoł-Szopińska I.

• Department of Ergonomics, Central Institute for Labour Protection, National Research Institute, ul. Czerniakowska 16, 00-701 Warsaw, Poland

autor

Młoźniak D.

• Department of Ergonomics, Central Institute for Labour Protection, National Research Institute, ul. Czerniakowska 16, 00-701 Warsaw, Poland

autor

Chojnacka A.

• Department of Ergonomics, Central Institute for Labour Protection, National Research Institute, ul. Czerniakowska 16, 00-701 Warsaw, Poland

Bibliografia

• 1. Wyon D.P. (1989) Use of thermal manikins in environmental ergonomics. Scandinavian Journal of Work, Environment and Health, 15 suppl 1, 84-94.
• 2. Holmér I., Nilsson H. (1994) Heated manikins as a tool for evaluating clothing. Annals of Industrial Hygiene.
• 3. Holmér I. (1999) Thermal manikins in research and standards. Proceedings of the Third International Meeting on Thermal Manikin Testing, 3IMM, at the National Institute for Working Life October 12-13, 1999. Eds: H.O. Nilsson, I. Holmér, 1-7.
• 4. Goldman R.F. (1983) Historical review of development in evaluating protective clothing with respect to physiological tolerance. Aspects médicaux et biophysiques des vętements de protection, Lyon-Bron. Centre de Recherches du Service de Santé des Armées, 1983: 169-174.
• 5. Umbach K.H. (1988) Physiological tests and evaluations models for the optimization of the protective clothing. In Mekjavic I.B., Banister E.W., Morrison J.B. eds. Environmental ergonomics. Pp 139-161, New York: Taylor & Francis.
• 6. Olesen B.W., & Nielsen, R. (1983) Thermal insulation of clothing measured on a movable thermal manikin and on human subjects. ECSC Programme Research Nr 7206/00/914, Copenhagen: Technical University of Denmark.
• 7. Holmér I., Nilsson H. (1995) Use of heated manikin for clothing evaluation. Annals of Occupational Hygiene, 39(6), 809-818.
• 8. Meinander H. (1999) Extraction of data from sweating manikin tests. Proceedings of the Third International Meeting on Thermal Manikin Testing, 3IMM, at the National Institute for Working Life October 12-13, 1999. Eds: H.O. Nilsson, I. Holmér, 96-99.
• 9. Holand B. (1999) Comfort temperatures for sleeping bags. Proceedings of the Third International Meeting on Thermal Manikin Testing, 3IMM, at the National Institute for Working Life October 12-13, 1999. Eds: H.O. Nilsson, I. Holmér, 26-29.
• 10. Soltynski K., Konarska M., Pyryt J., Sobolewski A. (1999) Test research of a new generation thermal manikin. Proceedings of the Third International Meeting on Thermal Manikin Testing, 3IMM, at the National Institute for Working Life October 12-13, 1999. Eds: H.O. Nilsson, I. Holmér,18-22.
• 11. Tamura T., Nomiyama I. (1994) Effects of wet condition of skin surface on evaporative heat transfer through clothing. Second International Congress on Physiological Anthropology, German Society of Physiological Anthropology, 1994: 334-337.
• 12. Zhihua J., Yuhang S. (1999) Standardisation of measuring clothing thermal resistance with thermal manikin. Proceedings of the Third International Meeting on Thermal Manikin Testing, 3IMM, at the National Institute for Working Life October 12-13, 1999. Eds: H.O. Nilsson, I. Holmér, 12-17.
• 13. Holmér I. (1997) Climate stress in vehicles – a criteria document. Journal of the Human-Environment System, 1(1), 23-33.
• 14. Olesen B. W. (1992) Evaluation of thermal comfort in vehicles during transient and steady state conditions. Vehicle Comfort. Ergonomics, vibrational, noise and thermal aspects. Vol. 1. Pp 359-369,, Bologna: Associazione Tecnica Dell’Automobile.
• 15. Wyon D., Tennstedt C., Lundgren I., Larsson S. (1985) A new method for the detailed estimation of human heat balance in vehicles - Volvo’s thermal manikin, Voltman. SAE- Technical Paper Series, 850042.
• 16. Anttonen H., Niskanen J., Meinander H., Bartels V., Kuklane K., Reinertsen R., Varieras S., Soltynski K. (2004) Thermal Manikin measurements – exact or not. International Journal of Occupational Safety And Ergonomics 291-300.
• 17. EN 342 (2004) Protective clothing. Ensembles for protection against cold.
• 18. Vogt J.J., Meyer J.P., Candas V., Libert J.P., Sagot J.C. (1983) Pumping effects on thermal insulation of clothing worn by human subjects. ERGONOMICS, vol. 26, no. 10, 963-974.
• 19. ISO 15831 (2005) Clothing. Physiological effects. Measurement of thermal insulation by means of a thermal manikin.
• 20. Parsons K.C. (2003) Human Thermal Environments. The effects of hot, moderate, and cold environments on human health, comfort and performance. Second edition. Taylor & Francis, London and New York.