Nội dung bài viết trình bày nghiên cứu thiết kế mũ an toàn công nghiệp chống nóng phù hợp với điều kiện lao động ngoài trời ở Việt Nam. Mời các bạn tham khảo!
Trang 1I ĐẶT VẤN ĐỀ
Để giám sát chất lượng
mũ an toàn công
nghiệp, Việt Nam đã
có các tiêu chuẩn như TCVN
2603-1987 và TCVN
6407-1998 từ khá lâu Năm 2012, để
tăng cường quản lý chất lượng
mũ an toàn công nghiệp, Bộ
Lao động - Thương binh và Xã
hội ban hành qui chuẩn QCVN
06:2012/BLĐTBXH, bắt buộc
áp dụng cho các nhà sản xuất,
xuất nhập khẩu mũ an toàn
công nghiệp
Năm 1985, ở Việt Nam đã
nghiên cứu thiết kế, chế tạo mũ
đạt tiêu chuẩn (dựa theo tiêu
chuẩn nước ngoài) Đến năm
2005, Viện Nghiên cứu Khoa
học kỹ thuật Bảo hộ lao động
đã xây dựng được một hệ
thống đánh giá chất lượng mũ
an toàn công nghiệp Đây là
một công trình có ý nghĩa lớn
trong việc giám sát chất lượng
mũ, đảm bảo an toàn cho
người lao động
Do đặc thù về khí hậu Việt
Nam là nhiệt đới gió mùa, việc
sử dụng mũ an toàn công
nghiệp (ATCN) có một số bất tiện như: nóng bức, ẩm do đổ
mồ hôi Do độ ẩm không khí cao, những hơi ẩm này không thoát ra được, gây cảm giác khó chịu dẫn đến làm giảm năng suất làm việc Mặt khác,
do cấu tạo mũ hiện nay của Việt Nam (chỉ xem xét những
mũ sản xuất đạt tiêu chuẩn chất lượng) thì không có lớp cách nhiệt, không có khe thông gió… Vì vậy, nhiệt độ trên đầu phía dưới mũ bao giờ cũng cao hơn so với nhiệt độ môi trường, gây tăng nhiệt cục bộ Nếu làm việc thời gian dài ngoài trời sẽ dẫn đến stress nhiệt, ảnh hưởng lớn đến sức khỏe và hiệu quả công việc Không thoải mái về nhiệt là một trong những nguyên nhân chủ yếu
mà công nhân không thích đội
mũ, dẫn đến nhiều tai nạn đáng tiếc xẩy ra khi làm việc Tuy nhiên, hiện nay ở Việt Nam chưa có một nghiên cứu thiết
kế nào cải thiện tính chất nhiệt của mũ cũng như nâng cao khả năng chống nóng của mũ ATCN
Năm 2013, Viện nghiên cứu KHKT Bảo hộ lao động đã giao cho Trung tâm An toàn lao động thực hiện đề tài “Nghiên cứu thiết kế mũ an toàn công nghiệp chống nóng phù hợp với điều kiện lao động ngoài trời ở Việt Nam”, với mục tiêu: “Đưa ra được bản thiết kế mẫu mũ ATCN chống nóng phù hợp với lao động ngoài trời ở Việt Nam”
II NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Nội dung nghiên cứu
Tổng quan tài liệu nghiên cứu trong và ngoài nước liên quan đến khả năng chống nóng của mũ ATCN
Tổng quan về kết cấu mũ, vật liệu sử dụng và hiệu quả chống nóng của mũ ATCN hiện nay:
- Tổng quan về kết cấu và vật liệu sử dụng của mũ ATCN
- Khảo sát nhiệt độ xung quanh ở phía dưới thân mũ và phía trên thân mũ khi công nhân đang sử dụng mũ ATCN (một vài công trình đang thi công xây dựng tại Hà Nội)
Nghiên cứu thiết kế mũ
an toàn công nghiệp chống nóng phù hợp với điều kiện lao động ngoài trời
ở Việt Nam
ThS Nguyan Thd Thu Thpy và CS Trung tâm An toàn lao đjng
Trang 2Đề xuất thiết kế mẫu mũ ATCN chống nĩng
2.2 Phương pháp nghiên cứu
Hồi cứu tiêu chuẩn, tài liệu
về mũ an tồn cơng nghiệp chống nĩng trong và ngồi nước
Thực nghiệm
Phương pháp tính tốn
bài tốn truyền nhiệt, thiết kế
và phân tích số liệu
III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1 Khảo sát tình hình sử dụng mũ ATCN cho lao động ngồi trời (Xem bảng 1,2,3).
NhZn xét k^t quU khUo sát:
Đối với tất cả 5 loại mũ dùng khảo sát thì nhiệt độ đo trong
mũ trên đầu cơng nhân cao hơn hẳn nhiệt độ bên ngồi Tuy nhiên đối với 2 loại mũ A và
C, là loại mũ khơng cĩ xốp chống nĩng và cũng khơng cĩ thơng giĩ thì nhiệt độ chênh lệch giữa phía trong mũ và nhiệt độ ngồi trời cao hơn hẳn
2 loại mũ B và D, là loại mũ đã
cĩ chống nĩng và khe thơng giĩ và cao hơn nhiệt độ ngồi trời là >2 ÷ 30C Mũ B cĩ xốp chống nĩng, nhiệt độ phía trong giảm hơn hẳn, gần bằng với mũ cĩ khe thơng giĩ là mũ
D và cao hơn ngồi trời là >1 ÷
20C Mũ C và mũ E cĩ 18 lỗ thơng giĩ và cĩ tổng diện tích lỗ thơng giĩ là 127,17mm2 nhỏ hơn tổng diện tích 10 khe thơng giĩ của mũ D (180mm2) Do cấu tạo của lỗ thơng giĩ (mũ C,E) quá nhỏ nên hiệu quả thơng giĩ hầu như khơng tác dụng Mặt khác mũ E là mũ mà
- Đánh giá kết cấu mũ phổ
biến hiện nay
Đề xuất yêu cầu về khả
năng chống nĩng của mũ
Tính tốn thiết kế lại kết
cấu cũng như cấu trúc các lớp
vật liệu nhằm đáp ứng yêu cầu
chống nĩng cho người sử dụng
(sử dụng phần mềm
solid-works, catia, cad/cam/cnc)
BUng 1 Các loSi mũ đã sr dong trong đ_ tài
Kết cấu của mũ
TT Loại mũ Vật liệu sản
xuất thân mũ Lớp xốp Thông gió
1 Mũ a (vn) HDPE Không có Không có
2 Mũ b (hq) ABS Có lớp xốp Không có
3 Mũ c (hq) ABS Không có Có lỗ thông gió
4 Mũ d (m) HDPE Không có Có khe thông gió
5 Mũ e (hq)
(đt)
ABS Có lớp xốp Có lỗ thông gió
BUng 2 K^t quU đo đj b_n va đZp giUm chVn m nhibt đj chuXn
TT Loại mũ Độ bền va đập giảm
chấn ở điều kiện nhiệt độ chuẩn
Tiêu chuẩn TCVN
6407-98 (Fd 5000N)
5 Mũ E (HQ)
(E,ĐT)
BUng 3 K^t quU khUo sát nhibt đj chênh lbch gisa bên trong và bên ngồi mũ ATCN
Nhiệt độ bên trong mũ ( 0 C) Thời gian
đo
Nhiệt độ ngoài
trời (T 0 C) Mũ A Mũ C Mũ B Mũ E Mũ D
Mức ý nghĩa
Sáng
10h30-
12h30
Chiều
13h30-
15h30
Nhiệt độ chênh lệch so với
nhiệt độ ngoài trời
Trang 3tự lắp ghép (xốp của mũ B),
xốp này không có gì đặc biệt,
không có khe, lỗ thông gió,
chính vì vậy mà hiệu quả của lỗ
thông gió ở mũ E hầu như
không đáng kể, chỉ có tác dụng
của xốp cách nhiệt Do đó,
nhiệt độ phía trong của mũ B và
mũ E là gần như nhau Cấu tạo
thông gió của mũ C, D, E có thể
nước mưa rơi vào đầu người
đội
Mũ D là mũ có kiểu dáng và
kích thước khác hẳn (mũ của
Mỹ) so với mũ của Hàn Quốc
và mũ của Việt Nam Khi đội
mũ D lên cảm thấy rộng và
không chắc chắn với khuôn
đầu người Việt Do vậy đề tài
lựa chọn mũ của Hàn Quốc (có
kích thước vừa với đầu người
Việt Nam hơn) và có kiểu dáng
đẹp để cải tiến thiết kế mũ phù
hợp với người lao động ngoài
trời ở Việt Nam
Tuy nhiên ở đây là nhiệt độ
ngoài trời không quá cao
(37-390C) nhưng có ngày nhiệt độ
ngoài trời lên đến 450C thì nhiệt
độ ở trên đầu phía trong mũ lên
tới gần 500C, điều này thật sự
không thể chịu đựng được
Chẳng hạn như ngày 16/5,
nhiệt độ ngoài trời là 450C,
công nhân không thể làm việc
được, đi ra ngoài trời khoảng 5
phút phải vào bóng mát ngay
3.2 Một số cải tiến đối với
thiết kế của mũ ATCN nhằm
nâng cao hiệu quả chống
nóng và tính năng bảo vệ
khác cho lao động ngoài trời
3.2.1 Thi^t k^ các khe thông
gió m thân mũ
a) Cơ sở lý thuyết:
Vì mũ đảm bảo độ bền đạt
tiêu chuẩn chất lượng đã có nhiều nghiên cứu đề cập trước
đó, ở đây, chúng tôi không thiết
kế toàn bộ mũ mà chúng tôi chọn phương án cải tiến thiết
kế mũ Với mũ đã thiết kế đạt tiêu chuẩn, chúng tôi cải thiện tính chất nhiệt của mũ Theo khảo sát và phân tích nhận thấy rằng mũ hiện tại của Việt Nam vừa không thông thoáng, vừa cách nhiệt kém
Phân tích các đặc tính truyền nhiệt giữa cơ thể con người và môi trường xung quanh cho thấy, sự bay hơi của mồ hôi từ
cơ thể là một yếu tố rất quan trọng để làm mát cơ thể con người và là cơ chế truyền nhiệt quan trọng nhất khi nhiệt độ ngoài trời trên 38°C Nhiều nghiên cứu cho thấy sự trao đổi nhiệt trên bề mặt của đầu bị cản trở nhiều khi người lao động đội mũ và khả năng bay hơi giảm đáng kể do thân mũ không thấm mồ hôi Vì vậy, để giảm thiểu nguy cơ stress nhiệt khi đội mũ làm việc ngoài trời nắng nóng, nhóm nghiên cứu
đề xuất cải tiến như sau: bổ sung các khe thông gió ở hai bên cạnh mũ, thêm lớp cách nhiệt bằng vật liệu xốp poly-styren và thêm lớp lót thấm mồ hôi từ đầu
Mục đích đề cập tới các hốc, khe hoặc lỗ thông gió trong việc thiết kế mũ là để cải thiện dòng của không khí phía trong của
mũ, tạo điều kiện tiện nghi khi
sử dụng mũ (tốc độ gió, nhiệt
độ và độ ẩm ) Với mũ, lượng không khí có thể được trao đổi giữa bề mặt đầu và môi trường bên ngoài, lượng không khí
này bị hạn chế do độ dẫn nhiệt thấp của vật liệu sản xuất mũ Hơn nữa, thân mũ làm từ nhựa nhiệt dẻo do đó không thể cho chất lỏng (mồ hôi) hoặc chất rắn truyền qua ra bên ngoài được Nhiều nghiên cứu trên thế giới kết luận rằng các lỗ thông gió có tác dụng tốt trong nhiều trường hợp thoát mồ hôi tránh ẩm cho người sử dụng và khẳng định trên thân mũ nên thiết kế nhiều lỗ thông gió vì chúng cho phép thoát dòng hơi tối đa ra bên ngoài và do đó gradient áp lực nước lớn nhất tại bề mặt da giảm Do vậy việc
sử dụng các lỗ thông gió mũ sẽ làm giảm nguy cơ stress nhiệt Nhưng một hạn chế của các lỗ thông gió là diện tích lỗ gió nhỏ nhưng nếu tăng diện tích thì chính những vị trí này cho phép ánh nắng xuyên qua và có thể xuyên thẳng vào đầu người sử dụng Bên cạnh đó nước mưa
có thể rơi vào đầu qua các lỗ thông gió khi trời mưa Một thiết
kế phải đáp ứng cả sự tiện nghi
và an toàn, đó là mục tiêu tiến tới một sản phẩm hoàn thiện, kích thích người sử dụng, tránh những hậu quả đáng tiếc xẩy ra trong lao động: các lỗ thông gió của mũ phải giảm stress nhiệt bằng cách cải thiện các đặc tính truyền nhiệt từ đầu đến môi trường xung quanh và không làm tăng nguy cơ tổn thương tới đầu hoặc độ bền va đập của mũ
Một nghiên cứu khác của Hsu và cộng sự (1998) đã nghiên cứu thử nghiệm rất nhiều kích cỡ, hình dạng và vị trí của các lỗ thông gió trong
mũ an toàn công nghiệp, và
Trang 4phát hiện ra rằng các lỗ thơng
giĩ chỉ cĩ tác dụng rất nhỏ
trong việc tăng cường đối lưu
trên bề mặt đầu Ngồi ra, việc
thiết kế các lỗ thơng giĩ mũ
cũng phải xem xét đến nhiệt
năng từ mặt trời Vì vậy lỗ
thơng giĩ nhiều khi khơng thích
hợp, tốt nhất nên thiết kế hốc
thơng giĩ hoặc khe thơng giĩ,
đảm bảo đối lưu trên đầu được
tốt hơn
Bởi mũ phải đảm bảo độ bền
va đập, vì vậy khơng thể thiết
kế khe, hốc thơng giĩ tùy tiện
được mà phải tuân theo tiêu
chuẩn cho phép, ví dụ như tiêu
chuẩn EN 397:1995, cho phép
diện tích là: 150mm2≤ Diện tích
lỗ, khe thơng giĩ ≤ 450mm2, để
đảm bảo yêu cầu kỹ thuật của
mũ
b) Cơ sở thực tiễn:
Sau khi nghiên cứu các tài liệu và qua khảo sát thực tế, nhĩm tác giả muốn thiết kế thân mũ cĩ cấu tạo ngồi yêu cầu trong tiêu chuẩn cịn cĩ hệ thống kênh thơng giĩ, cấu tạo của kênh thơng giĩ sao cho vẫn đảm bảo độ bền về kết cấu của
mũ và khe thơng giĩ khơng cho hoặc hạn chế tối đa nước mưa rơi vào đầu người đội Kênh thơng giĩ cĩ ưu điểm như dẫn hướng giĩ, tạo một luồng giĩ từ mơi trường bên ngồi vào trong
mũ, kênh thơng giĩ cĩ cả hai bên, tăng khả năng đối lưu khơng khí Nhĩm nghiên cứu
đã giải bài tốn nhiệt trong kết cấu mũ, tuy nhiên, bài tốn nhiệt là phức tạp, giải bài tốn này với giả thiết ban đầu là bỏ qua sự bức xạ nhiệt của mơi trường xung quanh Đây chỉ là một cơ sở ban đầu để nhĩm nghiên cứu cĩ những tính tốn cho cải tiến thiết kế mũ Để cải thiện độ thơng thống cho mũ, nhĩm nghiên cứu cĩ các đề xuất như trong bảng 4
Khảo sát loại mũ trên thị trường cho thấy, mũ Hàn Quốc vừa cĩ khuơn đầu phù hợp với người Việt Nam vừa cĩ kiểu dáng đẹp, nên nhĩm nghiên cứu lựa chọn kiểu dáng của mũ Hàn Quốc để cải thiện tính chất nhiệt cho mũ
BUng 4 Đ_ xuVt thi^t k^ mũ an tồn cơng nghibp chgng nĩng
Đề xuất
thiết kế
Thân mũ có
khe thông
gió
- Thân mũ có các kênh thông gió, trong mỗi kênh có một khe thông gió Khe thông gió trên thân mũ không làm ảnh hưởng tới độ bền của mũ
- Giảm stress nhiệt bằng cách cải thiện sự truyền nhiệt từ đầu người đến môi trường xung quanh
- Vật liệu làm phải có hệ số cách nhiệt cao
- Không làm giảm khả năng bảo vệ của mũ ATCN
- Khe thông gió không hoặc hạn chế nước mưa rơi vào đầu khi trời mưa
- Màu của mũ nên thiết kế màu sáng như màu trắng (phản xạ ánh sáng mặt trời tốt hơn các màu khác)
- Các khe thông gió của mũ không được giảm độ bền va đập của thân mũ, tuân theo tiêu chuẩn EN 397:1995
Lớp xốp
- Ngăn cản sự truyền nhiệt tối đa từ thân mũ vào đầu người
- Hấp thụ va đập, giảm một phần xung lực truyền xuống đầu
- Đảm bảo cho kết cấu của mũ
- Làm từ vật liệu xốp styren, không làm tăng nhiều khối lượng của mũ
Lớp lót
Giảm stress nhiệt bằng cách:
- Tăng sự truyền mồ hôi qua các lớp
- Có tính dẫn nhiệt cao hơn vật liệu làm các lớp khác
- Vật liệu phải bền
- Thấm mồ hôi tốt
- Có tính kinh tế
- Không bắt cháy
Trang 5c) Kết quả thiết kế thân mũ
Trên thân mũ có các kênh
thông gió, việc bố trí các kênh
thông gió này khá phức tạp vì
không phải ở vị trí nào cũng
phát huy tối đa tác dụng của
nó Theo khảo sát thực tế thì
kênh gió được lựa chọn ở vị trí
cách đỉnh mũ 15-30 mm là tốt
nhất Vì vậy, nhóm tác giả thiết
kế trên thân mũ có hệ thống
kênh thông gió Hệ thống này
cách đỉnh mũ là 22 mm và bố trí
có 10 kênh thông gió, mỗi bên
5 kênh, mỗi kênh lại có một khe
thông gió Kích thước của mỗi
khe là 3mm x 7mm (tổng diện
tích khe thông gió là 210mm2,
thể tích tổng 10 lỗ là 0,63 cm3,
bằng 0,29% tổng thể tích của
mũ) Các khe này có cấu tạo
đặc biệt để hạn chế nước mưa
rơi vào đầu, như khe cách bề
mặt kênh là 3mm, nước mưa
rơi xuống kênh không thể hoặc
hạn chế tối đa bắn vào khe
Thiết kế kênh thông gió
không làm ảnh hưởng tới độ
bền của thân mũ vì chính kênh
thông gió này lại tạo ra các gân
chịu lực ở phía trong mũ, càng
làm tăng độ cứng vững cho
mũ Thân mũ có cấu tạo họa
tiết nhẹ nhưng không giữ các
vật thể bắn vào thân mũ vì họa
tiết này được vê tròn, vừa tạo
cảm giác thời trang mà không
ảnh hưởng tới kết cấu độ bền của mũ
Ở phía dưới vành mũ có cấu tạo các khe, hốc để lắp cầu mũ,
ở đây cũng có thể thiết kế các mấu lắp cầu mũ, tạo sự đa dạng khi lắp cầu mũ Bên cạnh
đó, hệ thống này còn có các khe để lắp các phụ kiện khác như bịt tai chống ồn, kính chắn gió bụi, tấm che gáy phía sau
3.2.2 Thi^t k^ cWu mũ
Một bộ phận không thể thiếu được của mũ ATCN đó là cầu
mũ (bộ giảm chấn) Bộ giảm chấn ngoài tác dụng định vị mũ trên đầu còn có tác dụng quan trọng trong việc phân bố đều năng lượng va đập truyền qua thân mũ ra khắp bề mặt đầu
Điều đó có nghĩa là chia nhỏ năng lượng va đập và bảo vệ đầu khỏi bị va đập cục bộ quá mạnh Ngoài ra cùng với tác dụng đàn hồi của thân mũ, tính chất đàn hồi của vật liệu làm cầu mũ cũng có tác dụng làm giảm năng lượng va đập Theo tiêu chuẩn, độ giảm chấn của
mũ phải không nhỏ hơn 75%
Để tạo được mũ có độ giảm chấn như yêu cầu ngoài việc chọn vật liệu, cần phải chú ý tới kết cấu cầu mũ sao cho bền chắc, có tính giảm chấn cao và phân tán đều khắp đầu năng lượng va đập Thông thường
cầu mũ làm bằng vải xe sợi bông, sợi tổng hợp polyethyl-ene… và có dạng 4 cánh hoặc
5 cánh
Với mục đích của hệ thống cầu mũ là đảm bảo hấp thụ phần lớn lực va chạm mà không bị tung ra khỏi đầu người đội cũng như để duy trì sự ổn định khi đội mũ trong điều kiện làm việc bình thường, các chi tiết chủ yếu của cầu mũ bao gồm: chi tiết liên kết dải băng cầu, dây giảm chấn, tấm liên kết Để nối các giải băng cầu này cần các chi tiết như hình hoặc các mấu cài vào các khe trên vành thân mũ (hình 2,3)
Băng cầu:
Bộ phận này có thể điều chỉnh bộ phận bên trong, tiếp xúc với đầu, điều chỉnh cỡ đầu như hình 4
Trên băng cầu, phần tiếp xúc với trán có thêm một lớp lót để thấm mồ hôi và tránh không cho băng cầu tỳ trực tiếp vào trán làm đau trán, chính tấm lót này có tác dụng tạo cảm giác thoải mái cho đầu Vật liệu làm lớp này là vải coolmax
3.2.3 Thi^t k^ lkp xgp và lkp lót
a) Lớp xốp cách nhiệt
Trong phần khảo sát khẳng định khi mũ có thêm lớp xốp, nhiệt độ phía trong mũ thấp hơn hẳn nhiệt độ của mũ không
có lớp xốp Nhưng chiều dày lớp xốp này bao nhiêu thì trong phạm vi của đề tài không cho phép kiểm tra được Nếu chiều dày mỏng quá thì không tác dụng nhiều còn nếu dày quá thì không thể lắp vào mũ
Do vậy, để thiết kế lớp xốp
Hình 1: Thi^t k^ hình dSng bên ngoài và bên trong cpa
thân mũ mki
Trang 6nhóm tác giả căn cứ vào khuôn của thân mũ và khoảng cách khe
hở thẳng đứng trong tiêu chuẩn cho phép, đó là 25mm ≤ H1≤
50mm, khe hở xung quanh là: 5mm ≤ H2≤ 20mm, chiều sâu bên
trong là: H3=85mm Từ đó nghiên cứu thiết kế được chiều dày của
xốp lớn nhất là 15mm Do kết cấu của mũ mà chiều dày của xốp
cũng sẽ không đồng đều và chiều dày nhỏ nhất là 6mm (tham
khảo thiết kế của Hàn Quốc)(hình 5)
Trên xốp cũng thiết kế các kênh và các khe dẫn gió, tăng
sự đối lưu cho phía trong mũ
b) Lớp lót tiện nghi
Một lớp lót vải thường được đặt giữa các vật liệu hấp thụ tác động và đầu người Lớp lót này thường bao gồm bông hoặc vật liệu khác Như đã đề cập trước đó, các đặc tính cách nhiệt của vật liệu chủ yếu
là dựa trên lượng không khí bị mắc kẹt bên trong sợi và bề mặt của nó Như vậy, từ góc độ nhiệt động lực học, việc sử dụng lớp lót bông chỉ làm tăng nguy cơ stress nhiệt Do vậy nếu không sử dụng lớp này thì lại còn tốt hơn Nhưng vấn đề đặt ra là muốn giảm stress nhiệt có thể đạt được bằng việc lựa chọn một loại vật liệu lót khác kết hợp với việc gia tăng đối lưu không khí phía trong mũ Do vậy cần tối đa hóa tính thấm của các lớp lót
để không khí ẩm và mồ hôi có thể thoát ra ngoài được dễ dàng Các tiêu chí như độ bền, khả năng thấm nước (trên bề mặt ngoài), kinh tế và chống cháy cũng được lựa chọn để đảm bảo rằng lớp lót phát huy
Hình 2 Hình dSng mVu gài và dây giUm chVn
Hình 3 Dây giUm chVn và chi ti^t ngi dây giUm chVn vào thân mũ
Hình 4 Mô tU băng cWu
Hình 5 Thi^t k^ lkp xgp cách
nhibt
Trang 7tác dụng của mình Do vậy đề
tài đặt ra có thêm lớp này, chọn
vật liệu có khả năng thấm mồ
hôi và thông thoáng nhưng
quan trọng là mềm mại, tạo
cảm giác dễ chịu cho người
đội Dưới đây là một số mẫu
vải có thể lựa chọn, đề tài đã
lựa chọn mẫu thứ 4 để làm lớp
lót tiện nghi (ảnh 6)
Đó là vải Coolmax, là loại
vải được nghiên cứu, chế tạo
nhằm mục đích giữ cho cơ thể
con người tránh khỏi sự ẩm
ướt trong khi làm việc, hoạt
động mạnh toát mồ hôi Đây là
loại vải sử dụng đặc biệt cho
các vận động viên điền kinh
nhằm giữ cho cơ thể của họ
khô ráo trong quá trình hoạt
động thể thao Coolmax có
khả năng thấm mồ hôi từ cơ
thể con người, làm cho hệ
thống tuần hoàn được hoạt động tốt hơn, đồng thời cũng
là loại vải có khả năng làm cho hơi nước bay hơi nhanh hơn
so với các loại vải thông thường khác Ngoài ra Coolmax có bề mặt rất mịn, mượt làm cho cơ thể con người khi tiếp xúc với loại vải này có cảm giác mềm mại, mát hơn gấp nhiều lần so với các loại vải khác Coolmax là loại vải có thể giặt bằng máy giặt
và sấy bằng máy sấy (ảnh 7)
3.2.4 Thi^t k^ tVm che gáy chgng nóng
Khi công nhân làm việc ngoài trời, nhất là công nhân xây dựng, cấp thoát nước, vệ sinh đô thị thì khi cúi xuống ánh nắng sẽ xuyên vào gáy, điều này cũng gây cảm giác khó chịu, mệt mỏi và nếu làm việc
trong nắng lâu sẽ dẫn đến say nắng, say nóng, stress nhiệt…
Chính vì vậy đề tài cũng đề xuất một bộ phận phụ đó là tấm che gáy
Vật liệu được chọn là loại vải, giả da, loại này có tính mềm mại và giá rẻ, dễ kiếm và tương đối bền Như trên đã nói, trên thân mũ có cấu tạo các mấu gài, có thể dễ dàng lắp bộ phận che gáy vào
3.2.5 Thi^t k^ kính ch[n gió, boi
Để thiết kế một thân mũ hoàn chỉnh, đề tài đặt ra thiết
kế cả bộ phận lắp ráp kính chắn gió, bụi, trên thân mũ đã
có các bộ phận để lắp thêm bộ phận giữ kính Kính chắn gió bụi, khi cần thiết thì kéo từ từ xuống, còn bình thường kính được giữ ở phía bên trong của mũ
IV KẾT LUẬN
Qua 1 năm làm việc và nghiên cứu, đề tài đưa ra một
số kết luận sau:
Đã tìm hiểu và nghiên cứu
cơ chế truyền nhiệt trong cơ thể con người và ảnh hưởng của nhiệt độ lên người đội mũ
Khi đội mũ trong môi trường khí hậu nhiệt đới gió mùa, nóng ẩm quanh năm, những hơi ẩm này không dễ thoát qua
mũ ra ngoài được (vì kết cấu
mũ hiện nay) do vậy mà tích tụ trong đầu phía dưới thân mũ làm tăng nhiệt cục bộ, chính vì vậy mà người công nhân cảm thấy nóng bức, nếu đội mũ trong thời gian dài có thể bị say
Tnh 6 Tnh các loSi mYu vUi lta chen làm lkp lót
Tnh 7 Tnh cpa vUi Coolmax
1 2 3 4 5 6 7
Trang 8nóng, say nắng và ảnh hưởng
đến sức khỏe người lao động
dẫn đến giảm năng suất lao
động Do đó đội mũ làm cản
trở quá trình truyền nhiệt tự
nhiên của đầu ra môi trường
xung quanh
Khảo sát nhiệt độ chênh
lệch giữa phía dưới mũ trên
đầu và nhiệt độ ngoài trời của
5 loại mũ, trong đó có 4 loại
mũ là kết cấu nguyên từ nhà
sản xuất, một mũ là đề tài thử
nghiệm với ý tưởng của mình
Từ những khảo sát ban đầu,
đề tài lựa chọn kiểu dáng mũ
của Hàn Quốc và cải tiến các
khe thông gió ở trên thân mũ
Do vậy, đề tài đã khảo sát vị trí
thiết kế khe thông gió (tuy mới
chỉ dừng lại ở những sửa
chữa thủ công thô sơ) Kết
quả cho thấy rằng, khe thông
gió ở vị trí cách đỉnh mũ trong
khoảng 20-25mm cho khả
năng lưu thông không khí là tốt
nhất
Đề tài đã đề xuất cải tiến
thiết kế cho mũ ATCN, đưa ra
được bản thiết kế chi tiết về
cải tiến thân mũ: Trên thân mũ
có các kênh thông gió Trên
thân mũ có hệ thống kênh
thông gió và hệ thống này
cách đỉnh mũ là 22 mm và bố
trí có 10 kênh thông gió, mỗi
bên 5 kênh và mỗi kênh lại có
một khe thông gió Kích thước
của mỗi khe là 3mm x7mm
(tổng diện tích khe thông gió là
210mm2) Các khe này có cấu
tạo đặc biệt để hạn chế nước
mưa rơi vào đầu, như khe
cách bề mặt kênh là 3mm,
nước mưa rơi xuống kênh không thể hoặc hạn chế tối đa bắn vào khe
Ngoài ra, đề tài cũng thiết kế xốp cách nhiệt, trong lớp này
có cấu tạo sao cho không cản trở dòng đối lưu không khí qua các khe thông gió vào trong
mũ và qua lớp xốp vào đầu người đội Thêm một lớp lót thấm mồ hôi bằng vật liệu đặc biệt (coolmax) không gây cản trở cho dòng không khí lưu thông trên đầu phía dưới mũ
Đề tài cũng thiết kế trên thân mũ có các khe để có thể lắp ráp các phụ kiện khác trong các trường hợp đặc biệt yêu cầu như: kính chắn bụi, bộ phận che gáy chống nắng, khe lắp bịt tai chống ồn…
Đề tài kiến nghị tiếp tục hướng nghiên cứu:
+ Chế tạo thử sản phẩm để đưa vào sử dụng
+ Nghiên cứu tính chất nhiệt của mũ bằng phương pháp mô phỏng số
+ Nhóm nghiên xây dựng hệ thống thiết bị thử nghiệm xác định tính chất nhiệt của mũ ATCN
Đề tài kiến nghị nhà sản xuất xem xét, áp dụng thiết kế này, chế tạo thử nghiệm để có một sản phẩm mũ hoàn chỉnh, cải thiện được tính chất nhiệt của mũ, đưa vào sử dụng nhằm tránh stress nhiệt, tăng tính tiện nghi cho người lao động
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] KS Lưu Văn Chúc, KS Kiều Ngọc Hanh, BS Phạm
Ngọc Lưu, Báo cáo tổng kết
đề tài: "Bước đầu nghiên cứu
mũ chống chấn thương sọ não cho công nhân mỏ và công nhân xây dựng", Viện nghiên
cứu KHKT BHLĐ năm 1976
[2] KS Lưu Văn Chúc, Mũ
bảo hộ lao động, Viện nghiên
cứu KHKT BHLĐ năm 1978 [3] KS Dương Công Bắc, KS
Nguyễn Quốc Chính, Báo cáo
tổng kết đề tài: “Nghiên cứu đưa vào sản xuất mũ chống chấn thương sọ não”, Viện
nghiên cứu KHKT BHLĐ năm 1981-1985
[4] Abeysekera, J.D.A.,
Shahnavaz, H Ergonomics
evaluation of modified
industri-al helmets for use in tropicindustri-al environments Ergonomics,
31, 1317- 1329 (1988)
[5] P A Bruhwiler, Heated
perspiring manikin headform for the measurement of head-gear ventilation characteris-tics, Measurement Science
and Technology 14 (2003), 217-227
[6] Christopher Despins,
McQuoid, Leslie Mumford,
Design of appropriate demi-ning personal protection equipment for head and face,
Thursday March 31, 2005
