Profil działalności pracowni:

Pracownia Obciążeń Termicznych CIOP-PIB jest wyposażo- na w nowoczesną i unikalną w skali kraju aparaturę badawczą umożliwiającą wykonywanie kompleksowych badań w zakresie oddziaływania mikroklimatu na człowieka znajdującego się w środowisku pracy. W Pracowni realizowane są prace badawczo-rozwojowe, naukowe i o zastosowaniu praktycznym w zakresie badania mikroklimatu na stanowiskach pracy oraz oceny odzieży ochronnej i roboczej z punktu widzenia komfortu pracy w tej odzieży, jej wymaganej izolacji cieplnej, dopuszczalnej ekspozycji i czasu restytucji. W badaniach uwzględniane są istotne kanały produkcji i strat ciepła oraz wszystkie czynniki oddziaływujące na wymianę ciepła między człowiekiem i środowiskiem tj. klimat, odzież i wydatek energetyczny. Związki między tymi wielkościami ujęte są w równaniu bilansu cieplnego, który jest teoretyczną podstawą rozwiązań praktycznych.

W naszych badaniach wykorzystujemy nowoczesną aparaturę:

Komory klimatyczne z których jedna dedykowana jest do oceny oddziaływania środowiska zimnego i gorącego na organizm człowieka (zakres temperatury od -40 do +70 °C, prędkość powietrza 0,5 – 4,0m/s, wilgotność względna powietrza 10 – 90%), druga natomiast dostosowana do szczegółowych badań w odczuwaniu komfortu cieplnego (zakres temperatury +15 do +35 °C, prędkość powietrza 0,1 – 1,5m/s, wilgotność względna powietrza 20 – 80%)

Komora klimatyczna firmy Weiss (widok zewnętrzny)

Manekiny termiczne umożliwiające badanie wymiany ciepła pomiędzy człowiekiem a otoczeniem, bez potrzeby prowadzenia badań z udziałem ludzi. Laboratorium wyposażone jest w 2 rzeczywiste manekiny termiczne, 1 głowę termiczną oraz wirtualnego manekina termicznego:

Diana  - 16 segmentowy manekin o kształcie powierzchni kobiety, umożliwiający symulację wymiany ciepła w następujących trybach: stała temperatura powierzchni, stała moc dostarczana do manekina, odczytywanie parametrów otoczenia.




Rys. Manekin termiczny podczas badania komfortu cieplnego przy zastosowaniu układu wentylacji indywidualnej



Newton  – 34 segmentowy manekin termiczny o kształcie powierzchni mężczyzny, wyposażony w system symulacji: pocenia, poruszanie się, oddychanie oraz oprogramowanie umożliwiające symulacje działania układu termoregulacji wraz z zestawem czujników służących do oceny ciężaru poszczególnych elementów odzieży na organizm człowieka.




Rys. Manekin Newton



Thomas –  6 segmentowa głowa termiczna, wyposażona w system służący do symulacji oddychania, umożliwia pracę w systemie: stała temperatura na powierzchni segmentów lub stała moc lub odczytywanie parametrów otoczenia.




Rys.Głowa termiczna Thomas



Bogdan  – 23 segmentowy wirtualny manekin cieplny o kształcie ciała rzeczywistego mężczyzny. Manekin wyposażony jest w oprogramowanie służące do odwzorowania działania układu termoregulacji człowieka.




Rys.6.4. Powierzchnia zewnętrzna wirtualnego manekina termicznego

Kamera termowizyjna stosowana do oceny rozkładu temperatury i emisji ciepła z powierzchni skóry człowieka, zewnętrznej warstwy odzieży, powierzchni manekina termicznego, elementów wyposażenia wnętrz i powierzchni ścian.


Zestawy mierników mikroklimatu umożliwiające badanie poszczególnych parametrów środowiska cieplnego (zimnego, umiarkowanego i gorącego) na stanowiskach pracy, dzięki czemu możliwe jest ich odtworzenie w komorach klimatycznych.


Dopplerowski anemometr laserowy wykorzystywany do badania przepływu powietrza o niskiej prędkości. Anemometr ten jest wykorzystywany do badania rozkładu powietrza dookoła człowieka podczas badań wpływu człowieka na parametry powietrza w pomieszczeniu, co umożliwia dokładne dopasowanie parametrów nawiewanego powietrza z indywidualnych układów wentylacji i klimatyzacji


Aparatura do oceny wskaźników fizjologicznych umożliwiająca pomiar: temperatury wewnętrznej człowieka (za pomocą standardowych czujników połączonych z przewodami oraz tabletek doustnych – rozwiązanie Vital Sens), temperatury skóry (za pomocą czujników z przewodami wykorzystywanymi w laboratorium lub czujników przekazujących dane radiowo), częstości skurczów serca (kardiomonitor w badaniach laboratoryjnych i sport-testery w badaniach terenowych), wilgotności skóry (zestaw czujników do pomiaru wilgotności między skórą a odzieżą) oraz ergospirometr do analizy gazów oddechowych. Aparatura ta wykorzystywana jest do oceny wpływu środowiska cieplnego i odzieży na organizm człowieka eksponowanego na środowisko zimne, umiarkowane i gorące. W badaniach, w celu symulacji ciężkości pracy wykorzystywany jest również zestaw ergometrów, w skład którego wchodzi: bieżnia dostosowana do pracy w środowisku gorącym i zimnym, młot podciągowy), ergometr ręczny, ergometr nożny i drabina bez końca . Dodatkowo w celu zbadania wpływu wielu czynników występujących na stanowiskach pracy jednocześnie (np. środowisko cieplne i hałas) w komorze klimatycznej często umieszczane są urządzenia odwzorowujące środowisko pracy. Oprócz oceny wpływu specyfiki wykonywanej pracy na termofizjologię człowieka, wykonywane są jednocześnie badania parametrów psychologicznych pracowników.

Manekin termiczny w komorze klimatycznej

Mierniki mikroklimatu

Posiadamy zestaw nowoczesnych mierników do pomiarów i rejestracji parametrów mikroklimatu takich jak: temperatura powietrza, średnia temperatura promieniowania, temperatura operacyjna, temperatura naturalna wilgotna, temperatura termometru z poczernioną kulą, wilgotność względna, szybkość ruchu powietrza itp.. Możliwy jest także pomiar bezpośredni wskaźników charakteryzujących środowisko termiczne, będących składowymi tych parametrów tak jak np. wskaźnik WBGT (środowiska gorące), wskaźnik PMV (środowiska umiarkowane).

Aparatura do badań fizjologicznych

Posiadamy zestaw nowoczesnych monitorów częstości skurczów serca, rejestracji lokalnych temperatur powierzchni skóry, temperatury wewnętrznej oraz temperatury i wilgotności pod odzieżą, a także częstości skurczów serca metodą Holterowską wraz z oprogramowaniem umożliwiającym analizę zmienności rytmu serca. Do pomiarów szybkości metabolizmu człowieka w badaniach laboratoryjnych wykorzystywany jest przyrząd MMC (Metabolitc Measurement Card – Sensor Medics), a w warunkach otwartej przestrzeni stosowane jest urządzenie przenośne (Cardiopulmonary Testing System – Oxycon Mobile).

Naszym podstawowym celem jest realizowanie współpracy z przedsiębiorcami na rzecz poprawy konkurencyjności ich oferty na rynku polskim i europejskim oraz z pracodawcami i służbami BHP na rzecz kształtowania bezpiecznych warunków pracy.

Laboratorium Obciążeń Termicznych zostało zmodernizowane z udziałem funduszy Unii Europejskiej pochodzących z Sektorowego Programu Operacyjnego – Wzrost Konkurencyjności Przedsiębiorstw, w ramach projektu pn.: “Modernizacja Laboratorium Obciążenia Termicznego CIOP-PIB”.