INSULA, ett generellt simuleringsprogram för beräkning av soldatens termofysiologiska belastning. Effekter av aktivitet, beklädnad och klimat

Författare:

  • Danielsson Ulf

Publiceringsdatum: 2004-01-01

Rapportnummer: FOI-R--1052--SE

Sidor: 60

Skriven på: Svenska

Nyckelord:

  • Temperatur
  • värmeflöde
  • svettning
  • soldataktivitet
  • isolation
  • vattenångmotstånd
  • ventilation
  • solinstrålning
  • body temperature
  • heat flux
  • sweating
  • soldier activities
  • insulation
  • vapour resistance
  • ventilation
  • solar radiation

Sammanfattning

Ett datoriserat simuleringsprogram, INSULA, har utvecklats för beräkning av människans termiska belastning för skiftande klimat, aktiviteter och beklädnader. Programmet innehåller tre delmodeller, en fysiologisk, en beklädnadsfysikalisk och en klimatmodell. Människomodellen består av en kärna och ett skal delat i 13 delar, från fot till hjässa. Kärntemperatur, hudtemperatur, hudblodflöde, svettningsintensitet, fraktion våt hudyta, värmelagring, och hjärtfrekvens beräknas i fysiologimodellen. Kroppens effekt(värme)utveckling fås via en aktivitetslista eller genom att välja marschhastighet (skid- med/utan pulka), underlagets beskaffenhet, terrängens lutning och bördans vikt. Den beklädnadsfysikaliska modellen tillåter beräkning av termisk isolation och vattenångmotstånd hos flerlagerbeklädnader. Plaggets termiska IR-signatur kan visas. En garderob med ca 200 plagg finns. Ett plagg beskrivs utifrån materialtjocklek och vilka delar av kroppen det täcker. Materialet i plaggets olika delar väljs som permeabelt, impermeabelt eller semipermeabelt (två nivåer). Passformen, vilken bl.a. styr ventilation i plaggen, kan antingen vara "tight", "loose" eller "very loose". Yttre ventilation kan anslutas. Inverkan av vind beräknas liksom marschhastighet. Klimatmodellen utgår från representativa klimatdata för ett stort antal orter i världen. Ortens longitud och latitud bestämmer temperatur, luftfuktighet, solinstrålning (på stående människa) under dagens olika timmar, vid valfri tid på året. Vind, molnighet och underlagets reflexionsegenskaper anges. Simuleringsprogrammet är delvis validerat men valideringsbehov kvarstår. Simuleringsmodellen kan användas via internet med hjälp av ett kalkylark som e-mailas till INSULA.