Materiały konferencyjne SEP 2025

7 3. CYFROWE MODELOWANIE PROCESU WYMIANY CIEPŁA POMIEDZY ORGANIZMEM RATOWNIKA A OTOCZENIEM 3.1. Wybrane badania będące podstawą do opracowania narzędzi obliczeniowych 3.1.1 Norma EN ISO 7933:2004 Norma ta w odróżnieniu od poprzednich opisuje proces wymiany ciepła między ciałem czło- wieka a otoczeniem jako zjawisko dynamiczne, zmienne w czasie i podaje algorytmy oblicze- nia stanów nieustalonych tj. zmian temperatury wewnętrznej ciała na skutek kumulacji ciepła w organizmie. Norma powstała na bazie wyników 747 badań laboratoryjnych, 366 badań In situ w 8 ośrodkach naukowych Europy [4], [5], [6]. Do normy załączony został kod źródłowy programu komputerowego opartego o model PHS (predicted heat strain) do obliczeń obciąże- nia cieplnego organizmu pracownika wykonującego pracę w środowisku gorącym. Procedura obliczeniowa pozwala na podstawie znanych danych wejściowych przewidywać (w cyklu co 1 minutę) zmiany parametrów charakteryzujących obciążenie termiczne organizmu, między in- nymi: przyrost temperatury wewnętrznej ciała i całkowitą ilość wydzielonego potu. Uwzględ- niając kryteria maksymalnych akceptowalnych wartości dla tych parametrów program generuje wynik w postaci dopuszczalnego limitu czasu pracy w danych warunkach. 3.1.2. Projekt badawczy RESCLO Badania wykonane podczas realizacji projektu badawczego RESCLO [3] stanowiły podstawę do modyfikacji algorytmów obliczeniowych metody PHS w zakresie użytecznym dla ratowni- ków górniczych pracujących z użyciem aparatów oddechowych. W ramach tego projektu wykonano między innymi badania: „Określenie wartości strumieni ciepła dostarczanych do organizmu ratownika podczas użytko- wania aparatów regeneracyjnych oraz wydzielanych przez ratownika podczas użytkowania aparatów powietrznych butlowych” – badania laboratoryjne z udziałem ratowników w komo- rze klimatycznej oraz badanie aparatów na stanowisku „sztucznych płuc” CSRG S.A. w Byto- miu w latach 2014-2015. „Określenie wartości strumieni ciepła odprowadzanych z organizmu ratownika do elementów chłodzących w zestawach odzieży ratowników” - CIOP-PIB w latach 2015-2016 „Przeprowadzenie symulacji komputerowych w celu określenia maksymalnego czasu przeby- wania ratowników górniczych w warunkach narażenia na ponadnormatywną temperaturę oraz analiza wpływu zastosowania aparatów oraz elementów chłodzących na bilans cieplny ratow- nika” – CIOP-PIB w latach 2014-2016. Wymienione powyżej badania uzupełniające do algorytmów zawartych w normie EN ISO 7933:2004 pozwalają na dokonywanie obliczeń bilansu cieplnego ciała ratownika górniczego metodą PHS dla typowych parametrów otoczenia podczas akcji ratowniczych prowadzonych w trudnych warunkach mikroklimatu. 3.2. Program komputerowy phs_ph Wykorzystując kod programu z załącznika F normy EN 7933:2004 w roku 2016 opracowano w CIOP-PIB program komputerowy phs_ph.exe. Program ten jest narzędziem przeznaczonym do oceny obciążeń cieplnych oddziałujących na człowieka pracującego w środowisku gorą- cym, a w szczególności służy on do przeprowadzania symulacji obciążeń cieplnych będących udziałem ratowników górniczych narażonych na ponadnormatywną temperaturę otoczenia. Jego struktura oparta jest, w głównej mierze, na postanowieniach normy EN 7933:2004. Algo- rytm obliczeniowy został jednak istotnie wzbogacony o nowe elementy nieuwzględniane w tej