Виталий Волович - С природой один на один (Человек в условиях автономного существования)
Существует прямая зависимость времени, в течение которого организм человека сохраняет тепловой комфорт, от величины температуры окружающей среды и теплоизолирующих свойств одежды.
Например, человек, одетый в летный комбинезон, при температуре минус 5 °C будет испытывать состояние теплового комфорта не более получаса. Столько же времени пройдет, если его одеть в шерстяное белье и ватную куртку при наружной температуре минус 30 °C или в комплект, состоящий из шерстяного белья, шерстяного свитера и меховой куртки с брюками, при температуре минус 50 °C. Если куртку покрыть водоветронепроницаемой тканью и снабдить теплой подстежкой, человек начнет мерзнуть через 45–60 мин. Таким образом, даже самая теплая одежда может обеспечить поддержание положительного теплового баланса при отрицательных температурах внешней среды лишь строго ограниченное время. Рано или поздно теплопотери окажутся больше, чем теплопродукция, и начнется охлаждение организма.
Для расчетов ориентировочного времени переносимости человеком холода в одежде с различной теплоизоляцией В.И.Кричагин, В.И.Хроленко и А.И.
Резников составили специальную номограмму (рис. 27),
Рис 27. Номограмма для расчета ориентировочного времени переносимости человеком холода в одежде с различной теплоизоляцией в основу которой была положена формула.
Q = S (33 — tв) / I факт, где Q — тепловой поток со всей поверхности тела (S = 1,6 м2), ккал/ч;
I факт — фактическая теплоизоляция одежды, единиц кло*; tв — температура окружающего воздуха,°C.
*кло — единица теплоизоляции, равная 0,18 град/ккал, м2/ч, обеспечивающая состояние комфорта у человека, находящегося в состоянии покоя, при теплообразовании 50 ккал/м2/ч.
Вторая (нижняя) часть номограммы позволяет вычислить дефицит тепла в организме по формуле.
Д = Q — M, где Д — дефицит тепла в организме (Д, равное 80 ккал/ч, соответствует переходу в состояние дискомфорта 2-ой степени, а Д, равное 180 ккал/ч — 3-ей степени);
Q — общие теплопотери (ккал/ч) организма, определяемые по верхней части номограммы;
М — теплопродукция организма (ккал/ч).
Пользуясь этой номограммой, можно решать любые задачи по ориентировочному прогнозированию допустимых интервалов времени пребывания человека на холоде, если известны следующие исходные параметры: а) теплоизоляционные свойства одежды (Iфакт), взятые для ожидаемых условий (покой, физическая нагрузка, без ветра, при ветре); возможна и приближенная оценка фактической теплоизоляции комплекта; б) температура воздуха (реальная или предполагаемая); в) уровень физической нагрузки (измеренный, определенный по таблицам энергозатрат или ожидаемый). При расчете можно использовать также величину энерготрат, требуемых для предотвращения замерзания человека до принятия мер к его спасению; г) допустимая в данной обстановке степень дискомфорта ("холодно" или "очень холодно").
Номограммой пользуются следующим образом. Выбранная величина теплоизоляции одежды откладывается на шкале Iфакт. На этом уровне проводится горизонталь до пересечения с линией, обозначающей заданную температуру воздуха. Из этой точки восстанавливается перпендикуляр до дугообразной линии, которая имеет соответствующее обозначение уровня физической нагрузки (ккал/ч); из последней точки проводится горизонталь до пересечения с правой шкалой, где указано время появления дискомфорта 2-ой степени, или с левой, где отмечено наступление дискомфорта 3-ей степени, при котором создается серьезная угроза трудоспособности.
Если числовые значения фактических или ожидаемых энерготрат находятся правее вертикали, проведенной от первой точки пересечения в нижнюю половину номограммы, то это значит, что теплоотдача через данную одежду недостаточна и организм будет перегреваться. Таким образом, по номограмме можно получить и количественную характеристику перегревания организма. Поскольку избыток тепла в этом случае будет рассеиваться за счет интенсивного потоотделения, можно воспользоваться величиной водопотери для прогнозирования степени дискомфорта. Соответственно этим данным при потоотделении свыше 250 г/ч, что соответствует избытку тепла около 150 ккал, будет наблюдаться состояние дискомфорта 2-ой степени в сторону перегрева ("жарко").
Избыток тепла определяется разностью между уровнем теплопродукции (М) и уровнем ожидаемой теплоотдачи.
Людям, терпящим бедствие, следует поторопиться со строительством временного убежища. Для этой цели в их распоряжении самый идеальный строительный материал снег. Его легко пилить, резать. Снежным глыбам можно без усилий придавать любую форму, на ходу изменять размеры. Блоки из снега не скользят благодаря его липкости и, приложенные один к другому, через 5-10 мин образуют единый монолит. Но главное то, что снег отличный теплоизолятор из- за высокого содержания воздуха (до 90 %), заполняющего пространство между снежными кристаллами. Вследствие этого температура воздуха в снежных убежищах обычно на 15–20 °C выше наружной. А при кратковременном (3–4 ч) обогреве стеариновой свечой или таблетками сухого горючего температуру воздуха в снежной пещере удавалось поднять до 0 °C, а в иглу — до минус 3 °C, в то время как термометр, висевший снаружи, показывал 18–27 °C мороза.
Обкладка из снежных кирпичей значительно утепляет любую походную палатку. С помощью такой обкладки толщиной 40–60 см нам на дрейфующих станциях удавалось сохранять температуру в палатке КАПШ-1 на 15 °C выше наружной, не прибегая к нагревательным приборам (табл. 5).
Толщина снежного покрова в Арктике обычно невелика, всего 25–90 см. Но снежные массы, перемещаясь под действием ветра, образуют валы-надувы, достигающие порой полутора-двух метровой высоты. Нередко плотность их так велика, что выдерживает вес гусеничного трактора. В таком сугробе с помощью ножа-мачете, пилы-ножовки и т. п. можно выкопать снежную траншею (рис. 28).
Рис 28. Снежные убежища.
А — траншея; Б — пещера.
Для постройки снежно пещеры в сугробе прорывают тоннель, а затем слепой его конец расширяют до нужных размеров. Если снег неглубок, для защиты от ветра возводят полутораметровую стенку-заслон из небольших снежных блоков перпендикулярно к направлению господствующего ветра. Определить это направление можно по расположению застругов, своеобразных выступов и углублений в снежном покрове.
Но пожалуй, самым идеальным снежным убежищем является эскимосская хижина иглу (рис. 29). Многие столетия иглу служила единственным зимним жилищем континентальных эскимосов.
Рис 29. Иглу.
Человеку, не искушенному в строительстве этой своеобразной куполообразной хижины из снежных блоков, придется немало повозиться, прежде чем жилище приобретет нужные очертания. Чтобы архитектурно-строительные планы успешно завершились, необходимо запастись терпением и настойчивостью и при этом строго следовать правилам строительства, рожденным многовековым опытом эскимосов.
Итак, вы решили строить иглу. Прежде всего осмотритесь и подыщите участок поровнее с толстым, желательно не менее 80-100 см плотны снежным покровом. Соорудив несложное устройство из веревки с двумя колышками по концам, можно очертить окружность, по которой в дальнейшем надо будет укладывать снежные блоки. Радиус окружности может быть 75, 100, 150 см и более, все зависит от того, на какое количество жителей рассчитана иглу — одного, двух, трех или больше. Теперь можно приниматься за изготовление снежных блоков. "Карьер" закладывают неподалеку от будущего жилища на сугробе глубиной не менее 60 см. Для облегчения работы в снегу роют яму площадью 1х1 м, а затем пилой-ножовкой, лопаткой, ножом-мачете, лыжей или другим пригодным инструментом нарезают блоки нужных размеров. Практика показала, что из крупных (метровых) блоков строить иглу трудно. Они тяжелы, плохо укладываются. Для первого ряда можно взять глыбы 60х60х20 см, а для возведения стен — 60х30х10 см. С ними меньше хлопот, их легче перекладывать, менять угол наклона. Чтобы отделить врезанный блок из снежного наста, достаточно подвести под него черенок лопаты или лезвие мачете и сделать несколько раскачивающих движений, после чего вытащить блок не требует особых усилий. Когда блоки заготовлены, а их потребуется три-четыре десятка, можно приступить к строительству. По внешней стороне окружности выкладывается первый ряд снежных кирпичей — фундамент. Их следует сразу расположить под углом примерно 20–25° внутрь хижины. Затем от верхнего края второго блока по диагонали до нижнего края первого блока проводится срез так, чтобы последний блок фундамента образовал ступеньку. От нее по спирали начинают кладку блоков, но так, чтобы наклон каждого последующего витка был на 5° более предыдущего. Каждый блок, прежде чем его установить на место, обрезают по краям в виде трапеции, наружная грань которой должна быть несколько больше внутренней. Такая форма не даст блоку провалиться внутрь хижины. Затем, чуть подрезав основание, блок устанавливают на нижнее переднее ребро. Чтобы блок встал устойчиво, он должен опираться минимум на три точки — две снизу и одну боковую сверху. Теперь следует чуть постучать рукой по свободному краю блока, подогнав его до полного соприкосновения с соседним. Блоки укладывают с таким расчетом, чтобы они перекрывали вертикальный стык нижележащего ряда. Укладку продолжают до тех пор, пока в куполе не останется отверстие 30–40 см для обеспечения вентиляции. Его потом можно будет заткнуть снежной пробкой. Закончив установку последнего блока, все щели между глыбами тщательно затирают снегом. В заключение в полу, с восточной стороны, выкапывают вход — лаз, через который будущие жители иглу смогут пробираться внутрь.
