Soojuskiirguse mõju inimestele ja hoonetele (0)

Sisekaitseakadeemia
Soojuskiirguse mõju inimestele ja hoonetele
Koostas: Sven Veek
Tallinn 2014
Sissejuhatus
Soojuskiirgus on laetud osakeste soojusliikumise tõttu tekkiv elektromagnetiline kiirgus. Kõik ained, mis on absoluutsest nullist kõrgema temperatuuriga, eraldavad soojuskiirgust, mis on üks soojusülekande vormidest .
Soojuskiirguse näideteks on hõõglambist eralduv nähtav valgus, loomadelt eralduv infrapunane valgus ja kosmiline mikrolaine -taustkiirgus. Soojuskiirgus erineb soojusjuhtivusest ja konvektsioonist – lõkke lähedal olev inimene tunneb sealt tulevat soojuskiirgust, isegi kui teda ümbritsev õhk on väga külm.
Päikesevalgus on kuuma päikese poolt kiiratav soojuskiirgus. Ka Maa eraldab soojuskiirgust. Maa temperatuuri mõjutavad kõige rohkem päikesekiirguse neeldumine ning samas ka Maa poolt ära kiiratav kiirgus.
Mis on soojuskiirgus?
Soojuskiirgus on absoluutsest nullist kõrgemal temperatuuril olevate kehade poolt kiiratav elektromagnetiline kiirgus. See on soojusenergia muundumine elektromagnetiliseks energiaks. Soojusenergia on aatomite ja molekulide juhusliku liikumise kineetilise energia keskmine.
Soojuskiirguse omadused sõltuvad mitmetest erinevatest teguritest – aine pinnast, temperatuurist, neelamis - ja kiirgamisvõimest.
Kiirgus ei ole monokromaatiline, mis tähendab, et see ei koosne sama sagedusega lainetest, vaid erinevate sagedustega komponentidest, mis moodustavad ainele iseloomuliku spektri.
Soojuskiirgust saab koondada peeglite abil üheks väikeseks punktiks, mida kasutatakse näiteks päikese energia koondamiseks. Sellise meetodiga on võimalik kiirelt päikese abil vett aurutada. Näiteks on võimalik sellisel meetodil kuumutada vett 285 kraadini Celsiuse järgi.
Soojuskiirgusel on neli põhiomadust, mis seda iseloomustavad:

Keha poolt juhuslikul temperatuuril eralduv soojuskiirgus koosneb laiast sagedusspektrist.

Keha temperatuuri tõustes nihkub kiiratav sagedusvahemik kõrgemate sageduste poole.

Kiirgustugevus kasvab temperatuuri tõustes järsult.

Keha poolt eraldatav soojuskiirguse hulk on võrdeline sama keha poolt neelatava kiirguse hulgaga .
Soojuskiirguse mõju inimestele
Meie meeleorganid informeerivad meid akustilise, optilise ja pikalainelise soojuskiirguse mõju all viibimisest.
Reaalsetes tingimustes kaotab toasoojas inimene märgatava osa energiast soojuskiirguse tõttu. Samas, võidab keha osa kiiratud energiat tagasi, neelates soojust konduktsiooni ( soojusjuhtivuse ) kaudu ümbritsevatelt objektidelt ja metabolismi (ehk ainevahetuse) käigus eralduvast soojusest. Inimnaha kiirgavus on üsna lähedal ühele.
Soojuskiirguse tekitatud nahakahjustuste iseloomustus.
Soojuskiirguse tagajärjel kahjustatud nahka lahterdatakse kolme astmesse. Esimese, teise ja kolmanda astme põletushaavadeks. Need kolm astet iseloomustavad, kui palju inimese nahk on kahjustada saanud ning kui sügavalt.
Esimese astme põletusel on pinnapealsed ja need ei kujuta inimsele mingit ohtu. Valu ja punetus on, kuid ei midagi rohkemat.
Teise astme põletusel on juba tekkinud selged kahjustused. Lisaks punetavale nahale tekivad põletuspiirkonda villid.
Kolmanda astme põletusel on rasked soojuskahjustused. Kolmanda astme põletuse korral on põlenud nahk kuiv ning pole tundlik, samuti on nahk valget, kollast või musta värvi.
Põletushaavade ohtlikud tagajärjed.
Inimesele võivad ohtlikuks muutuda teise ja kolmanda astme põletushaavad. Tavaliselt on nende astmete ravimiseks vaja inimene erihaiglatesse panna. Enamus juhtudel võivad põletuskahjustused olla eluohtlikud.
Enamalt jaolt oleneb põlengus hukkumise tõenäosus kehapinnast ja kannatanu vanusest .
Soojuskiirguse mõju hoonetele
Ehituskonstruktsioonide soojakahjustuste all mõeldakse põlengute soojuskiirguse kahjustusi hoonestatud alal paiknevatele rajatistele.
Väga oluline on soojuskahjustuste tagajärgede hindamine ja on vaja teada, millisest materjalist nad valmistatud on.
Soojusvoo suhtes on eriti tundlikud: puit, plastmass , klaas ja teras.