Beschermende kleding onder het mes*

Maat: px
Weergave met pagina beginnen:

Download "Beschermende kleding onder het mes*"

Transcriptie

1 Beschermende kleding nder het mes* 854 W. A. Ltens, lnstituut vr Zintuigfysilgie (IZF-TNO), Sesterberg Histrisch gezien heeft berepskleding in ns gematigde klimaat nit veel aandacht gekregen. Op het eerste gezicht lijkt dit een bude bewering, maar als men de zrg ziet, en het vernuft, dat in landen met een extremer klimaat aan kleding gespendeerd wrdt kan men tt geen andere cnclusie kmen. De research die bij ns wel verricht wrdt ligt veeleer p textieltech nlgisch gebied : vezelfabricage, verwerkingstechnieken, behandeling, enz. Het aspect mde, datz bepalend is vr het ntwerp van civiele kleding, wrdt hier met pzet niet genemd mdat berepskleding immers meer functineel dan mdieus vrm krijgt. ln de laatste jaren hebben zich echter verschuivingen vrgedaan in de industrie en p militair gebied die het persneel aan grtere gevaren bltstelt (b.v. chemisch agressieve stffen) tenvijl de nrm vr geaccepteerd risic dalende is (arbeidsmstandigheden). Beide factren hebben geleid tt een nieuwe klasse van berepskleding: de beschermende.kleding. Hierbij met men denken aan een variëteit van kleding- en uitrustingstukken zals: hittewering, gaspakken, adembescherming, kgelvrije vesten, maar k drwerkkleding, veiligheidshandschenen, brandweerpakken, immersin-suits, slaapzakken, regenkleding, enz., enz. Karakteristiek vr beschermende kleding is niet alleen de intrinsieke beschermende eigenschap, maar vral k dat zulke kleding gedragen wrdt ngeacht de mstandigheden van de dag: de technlgische eisen bepalen de cnstructie en het werk bepaalt de draagtijd. en ander aspect is dat bescherming betaald met wrden, niet alleen in geld vr de aanschaf, maar k in belemmering tijdens het werk en tename van de arbeidsbelasting. ln de praktijk heerst er helaas ng een eenvudige wet die bepaalt dat de draagbaarheid van beschermende kleding bererder wrdt naarmate de beschermíng teneemt. Op welke punten met beschermende kleding geëvalueerd wrden pdat een gefundeerde afweging mgelijk is tussen verschillende typen kleding f misschien tussen wel f geen kleding? Om de gedachten te bepalen wrdt in tabel 1 een aantal aspecten van kleding pgesmd, tesamen met een aantal bepalende factren. Niet al deze aspecten liggen p het pad van de kleding-ergnm. Bescherming is in hge warmtehu ishud ing bescherming f unctinaliteit prestatie appreciatie duur aamheid nderhud warmte, ku, zweetverdamping, thermisch cmfrt, tysilgische belastheid materiaaleigenschappen, vrmgeving functie bewegingshinder, fysieke belasting algeheel cmfrt, image, maat en pasvrm, hanteerbaarheid, cmpatibiliteìt slijtage, verudering herstellen, reinigen, pbergen Tabel 1 Aspecten van beschermende kleding en een aantal bepalende factren. mate een technlgisch aspect dat veelal in het labratrium uitgezcht zal wrden. Tt p zekere hgte geldt dat k vr duuzaamheid en nderhud. Appreciatie is het gezamenlijk terrein van de ntwerper en de ergnm, gezien de vele functinele kanten aan zulke kleding. De verige aspecten, warmtehuishuding, functinaliteit en prestatie kunnen pure ergnmie genemd wrden. Dit artíkel valt grtendeels uiteen in twee delen, de warmtehuishuding en het daaraan verbnden risic en de niet-thermische draageigenschappen zals functinaliteit, prestatie en appreciatie. Daarbij zullen praktische tepassingen als illustratie gebruikt wrden. Deze tepassingen zijn ntleend aan het werk dat dr het lnstituut vr Zintuigfysilgie p dit gebied gedaan wrdt, veelal ten beheve van het Ministerie van Defensie. Deze gigantische afnemer van alle mgelijke srten beschermende kleding en uitrusting heeft een, zeker vr Nederland, zeer prfessinele aanpak van zijn aanschaffingsprcedure en werkt daardr stimulerend p de bedrijfstak die dit srt kleding prduceert. Warmtehuishuding Het warmteregulerende systeem van de mens is erp gericht de lichaamstemperatuur nageneg cnstant te huden. Dat vergt een vríj nauwkeurige balans tussen pgewekte en afgegeven warmte. ls er een verscht p deze balans dan wrdt dat in het lichaam pgeslagen waardr de lichaamstemperatuur stijgt. Bij een tekrt p de balans kelt het lichaam af. en tijdelijke verstring van de warmtebalans is niet z erg: het lichaam fungeert als een buffer waardr een krtstndige verstring slechts tt geringe variaties in de temperatuur leidt. Bij langduriger verstringen raakt de lichaamstemperatuur buiten bepaalde grenzen en treden er belastingsverschijnselen p zals zweten, versnelde hartslag f juist rillen. Duren de verstringen ng langer dan zullen uiteindelijk warmte- f kude-ziekten het functineren nmgelijk maken. Kleding vrmt een weerstand p de warmtewisseling met de mgeving. Men kan zich kleding het beste vrstellen als niet ter zake dend materíaal waarmee lucht wrdt vastgehuden, niet alleen een laagje ter dikte van de stf, maar k een laagje aanhangende lucht aan weerszijden. Vr dunne kleding is de aanhangende lucht belangrijker dan het laagje van de stf zelf, de stf dient als drager. Het is de stilstaande lucht die vr de warmte-íslatie zrgt en gedeeltelijk k vr de rem p de vchtverdamping. Wat de gevlgen daarvan vr een werkend, en dus warmteprducerend, mens ' De inhud van d t artikel kmt ngeveer vereen met die van twee vrdrachten, gehuden p '17 en 25 maart 1981 n het kader van de lezingencyclus,,werkkleding", gerganiseerd dr de Nederlandse Vereniging vr rgnmie. 2 tijdschrilt vr ergnmie - jrg 6 - nr 4 - dec.19bl

2 zijn wrdt in het vlgende nagegaan. De geprduceerde warmte kan sterk variëren al naar gelang de lichamelijke activiteit. Tussen basaal metablisme - in abslute rust - en maximale inspanning ligt wel een factr 20! Het lichaam met zijn keling aan deze variaties zien aan te passen m de warmtebalans in evenwicht te huden. Dat gebeurt in eerste instantie dr meer f minder bled langs de huid te sturen waardr de warmteweerstand tussen kern en buitenkant van het lichaam varieert. Deze weerstand staat in serie met die, welke dr de kleding gevrmd wrdt. He dikker de kleding is, des te nbetekenender de weerstandsvariaties in het lichaam wrden vr de ttale weerstand. Als men nagaat heveel extra warmte, dr arbeid pgewekt, langdurig p deze wijze nder cntrle gehuden kan wrden, dan kmt men tt figuur 1. = ãa _9. 9.ç.g 0! b20 D c B evenwichtstemp vd buitenlucht tijdens rust l7.l 2s lrcht ksluum zwre plwinterkledrng uitrusting isltre kledrng. lrchm (m2 C/w) Flg. 1 De telaatbare variaties in metablisme, afhankelijk van de islatie van de kleding (zweetverdamping buiten beschuw ng gelaten). Ter vergelijking, het rustmetablisme bedraagt ca. 90 W. Daaruit blijkt dat het vermgen tt aanpassing van het bledcirculatiesysteem vr de z.g. drge warmtewisseling niet grt is: een blt mens staat er ng het gunstigst vr: deze kan ng lichte arbeid verrichten znder buiten zijn regelbereik te kmen. Met kleding aan wrdt dat al ras slechter. Dit effect kan men waarnemen bij werkers in vriesruimten: al naar gelang zijn activiteit wrdt de werker heen en weer geslingerd tussen kukleumen en zweten van de warmte. en srtgelijk prbleem det zich vr bij de zweetverdamping. en blt mens is in staat m gedurende enige t jd (2 uur) zveel te zweten dat, indien het zweet k verdampt kan wrden, daaruit een keling van ca W resulteert. Dit is ryaal vldende m de warmteprduktie van ver die tijd vl te huden arbeid weg te werken. De waterdamp ndervindt daarbij de weerstand van de aan de huid hangende luchtlaag. Wrdt daarverheen een kledinglaag aangebracht dan neemt de weerstand drastisch te en het gevlg is dat het geprduceerde zweet niet kan verdampen en p de huid blijft liggen. Meer zweten helpt dan niet en de kleding stelt een bvengrens aan het regelbereik van het zweetsysteem. He ernstig dit in kan grijpen wrdt duidelijk als men beseft dat een tekrt aan keling van 180 W, vereenkmend met de warmte die geprduceerd wrdt bij lichte arbeid, ver eeh peride van 1 uur tt vlledige warmte-uitputting kan leiden. Vandaar dat er sterke restricties zijn aan de inzettijd van mensen in dampremmende kleding zals b.v. veel typen chemisch beschermende pakken. ln figuur 2 wrdt het effect van kleding p de vchtverdamping gedemnstreerd. =.Ø - P.; I. D cll c mximle zweeiprductie mxrmle verdrnping 0L 0 t isltie ktedrng (m2 C/W) Fig. 2 Variaties in metablisme die het zyveetsysteem ng p kan vangen, afhankelijk van de islatie (vr ideaal dampdrlatend kled ngmater aal). ln feite is figuur 2 gebaseerd p ideale kleding, dat wil zeggen van materiaal gemaakt met een waterdamppermeabiliteit (i ) gelijk aan die van de lucht die de kledinglaag vasthudt; de kleding wrdt verndersteld zelf niets aan de weerstand te te vegen. ln de prakt jk blijkt zelfs een ged drlatend materiaal als katen een permeabiliteit van slechts 0,6 (het maximum is 1,0) te hebben zdat figuur 2 aan de ptimistische kant is. en vergelijking tussen figuur 1 en figuur 2 leert dat de,,natte" keling vele malen effectiever is dan de,,drge" keling. Aangezien de drge keling min f meer met de testand van cmfrt samenvalt kan hieruit afgelezen wrden dat de cmfrt-zne smal is in vergelijking met het ttale bereik. Met dikke kleding aan wrdt de speelruimte altijd klein, k als men discmfrt p de kp te neemt. De vraag kmt natuurlijk p he de meeste mensen ndanks hun kleding tch redelijk cmfrtabel werken. Het antwrd hierp schuilt in het gedrag van de drager. Dat gedrag kmt tt uiting in kledingkeuze, draagwijze en activiteit. De eerstgenemde zeer belangrijke factr wrdt bij beschermende kleding uitgeslten. Subtieler, maar tch van grte betekenis is de draagwijze. Dit zíjn kleine variaties in effectieve islatie dr iets aan de kleding te veranderen. skim's, zwaar gecnfrnteerd met de bvengeschetste prblemen, maken vlp gebruik van de mgelijkheden die hun kleding biedt m de islatie aan de activiteit aan te passen. Ze den dat dr bepaalde sluitingen al f niet geslten te huden. ln mindere mate, en minder pzettelijk, vindt men dat terug in nze beschermende kleding. Het blijkt bijvrbeeld dat de effectieve islatie van een slaapzak ngal afhangt van de lighuding, f de rits bven f pzij ligt en f de slaapzak ver het hfd getrkken wrdt (Ltens en Smienk, 1979a). Bvendien blijkt de islatie, niet alleen in dit maar k in andere experi- tijdschrilt vt etgnmie - jrg 6 - n 4 - dec. 1981

3 rnenten, ngal van het individu afhankelijk. De juiste brn van deze afhankelijkheid is ng niet achterhaald, maar het lijkt niet nmgelijk dat prefpersnen nbewust met kledinggedrag vr hen individuele verschillen in metablisme cmpenseren. Het bewijs vr de individuele afhankelijkheid wrdt geleverd dr tabel 2 die laat zien dat in het slaapzakken experiment en in ng twee andere experimenten met resp. brandweerkleding (Ltens en Van de Linde, 1981) en gaspakken (Ltens en Smienk, 1979b) islatie en permeabiliteit dikwijls niet alleen van de kleding, maar k van de prefpersnen afhangen. en belangrijke cnclusie uit tabel 2 is dat gemiddelde islatie- en permeabiliteitswaarde van een kledingstuk niet vldende zijn m het effect p een grep dragers vast te leggen. *p(5/ ** p ( 1/ '** p 1 1% Tabel 2 Significante afhankelijkheid van kledingpärameters van de prefpersnen in een drietal expeqimenten; = islatie, im = waterdamppermeabilite t. Deze cnclusie heeft directe gevlgen vr de evaluatiemethde. Gebruikelijk was al sinds lang een pref met prefpersnen in een klimaatkamer te den. Dit levert vldende infrmatie p vr berdeling maar is ngal tijdrvend. en tendens van de laatste jaren is echter m de kleding-eigenschappen te bepalen met behulp van een verwarmde en eventueel bevchtigde pp, de thermal manikin. Dit is een zeer efficiënte methde, waarmee echter slechts de gem iddelde islatie en waterdamppermeabil iteit bepaald kunnen wrden en dus niet de individuele f gedragsinvleden. igenlíjk wrdt vaak vergeten dat het helemaal niet m de kleding gaat, maar m de mens die erin zit en die mens reageert niet z vrspelbaar als een pp. Hewel een manikin dus nit prefpersnen kan vervangen, is het een heel handig hulpmiddel bij de ntwikkeling (i.p.v. evaluatie) van kleding. Het laatste aspect van thermregulerend gedrag is de keuze van het activiteitsniveau.dil hangt uiteraard nauw samen met de werkzaamheden en de flexibiliteit bij de indeling daarvan. Laat de inrichting van het werk z'n flexibiliteit niet te dan draagt de werkgever grte verantwrdelijkheid vr het welzijn van zijn werknemer, die immers nauwelijks vrijheidsgraden meer heeft. en zrgvuldig pgesteld werkherstel-schema is dan een vereiste. Na deze algemene inzichten betreffende de warmtehuishuding zal nader ingegaan wrden p de methdiek van de experimenten en p de interpretatie van de resultaten in termen van risic. Daarbij zal het accent vral liggen p het ptreden van warmteziekten, n et mdat de prblemen in de ku geringer zijn, maar mdat het IZF meer ervaring met warmte heeft. Methdiek ln principe kmen de experimenten erp neer dat er representatieve mstandigheden in een klimaatkamer geschapen wrden. ln dat klimaat verrichten in de te evalueren kleding gestken prefpersnen arbeid p een fietsergmeter f lpband. De warmte die daarbij geprduceerd Fig. 3 Warmtebeelden van een in gaspak gestken man (links) en een in een slaapzak liggende man (rechts) van de veten af gezien. De lichte plaatsen geven de \ varmtelek aan. Vr het gaspak zijn dat de plaatsen waar de kleding strak ver de huid valt (geen luchtlagen!) en vr de slaapzak dr de'rits, de naden en natuurlijk het gezicht. tí dschritt vr ergnmie - jrg 6 - nr 4 - dec. 1981

4 wrdt is gelijk aan het metablisme (M) min de externe arbeid (Wext). Deze warmte wrdt afgeverd dr drge warmte-afgifte (Dry), zweetverdamping (vap) en ademhaling (Resp) en wat niet afgeverd wrdt blijft in het lichaam zitten (Stre). De warmtebalans ziet er dan als vlgt uit: Stre = M-Wext-Dry-vap-Resp (W) Dry kan met behulp van warmtebeeldftgrafie zichtbaar gemaakt wrden. Figuur 3 geeft daar twee vrbeelden van- De plaatsen waar de warmte ntwijkt, steken licht af tegen de dnkere kude plekken. De kleding-eigenschappen wrden uit de warmtebalans bepaald vlgens de frmules:, A.(Tn-Tl) l: Dry I _ A'.2,2.(P -P1) m vap - Hierin is: (m2 ClW) (m2 ClW) I islatie (m2 ClW) im waterdamppermeabiiiteit (dimensiels) A lichaamsppervlak (mt) A' nat lichaamsppervlak (m') T,T huid en luchttemperatuur ("C) P,P huid en luchtwaterdampdruk (mm Hg) 2,2 cnstante ('Clmm Hg) De kledingweerstand wrdt k vaak in cl uitgedrukt (1 cl - 0,155 m2 "C/W). en licht kstuum heeft een islatie van ca. 1 cl. Zijn de kleding-eigenschappen bekend dan kan met behulp van cmputermdellen een schatting gemaakt wrden van het effect van de kleding bij allerlei mgevingscndities en inspanningsniveaus. Dat effect wrdt, afhankelijk van het gebruikte mdel, uítgedrukt in fysilgische grtheden zals rectale temperatuur, h u idtemperatu u r, hartf requentie, bledmzet van het hart, zweetprduktie, enz. Bekende mdellen zijn het empirische mdel van Givni en Gldman (1972,1973 a en b) en het meer fysilgisch drdachte mdel van Stlwijk (1971). De reden van het gebruik van mdellen ligt in het tijdrvende karakter van de preven: het zu ndenlijk zijn m de pref nder een hele serie verschillende cndities te herhalen. Het is niet z dat het hele experiment slechts m de bepaling van I en - gaat. De uit de pref verkregen resultaten ejsn ãts ankerpunt vr de mdelberekeningen. ln feite zijn de mdellen niet z verfijnd dat ze kunnen extrapleren naar extreme cndities. en gede methde van werken is daarm het experimenteel bemeten van bepaalde cndities en van daaruit p bescheiden wijze te extrapleren naar naastliggende cndities. Technisch gesprken zijn de preven niet eenvudig. r kmt ngal wat apparatuur aan te pas, die een veelheid van fysilgische sensrs bemeet. Veel sensrs wrden p de prefpersn aangebracht (temperaturen, warmtestrmen, dampdruk, hartfrequentie), maar andere meten ls van de prefpersn (stfwisseling, ademhal ing, zweetverdamping, arbeid, mgevingcndities). Figuur 4laat zien he de prefpstelling eruit ziet vr het testen van kudweerkleding. De prefpersn staat p een lpband in een windtunnel. De sensrdraden lpen naar een data-acquisitiesysteem, achter hem ng net zichtbaar. Veel van de labratriummetingen kunnen k,,in het veld" verricht wrden, d.w.z. p de arbeidsplek, dank zij telemetrische vrzieningen. De aard van het werk legt daarbij echter vaak beperkingen p. Fig. 4 Opstelling vr een pref met kudweerkleding. Risic Tt dusver werd aangegeven he tysilgische respnsies p warmte f ku dr kleding beinvled wrden en he ze gemeten kunnen wrden. Daarmee zijn we aangeland bij het mòeilijkste deel: de interpretatie. tñ net algemeen zal men prberen m uit de fysilgische belasting af te leiden f de werker aan ntelaatbare mstandigheden is bltgesteld. Wat ntelaatbaar is, hangt van de situatie af. ln een industriële mgeving zal telaatbaar dikwíjls slaan p het discmfrt f het niveau van fysieke belasting, dat gedurende acht uur per dag ptreedt, dag in, dag uit. Bij de brandweer ligt dat heel anders. Daar is discmfrt vanzelfsprekend en is men bereid een zeker risic te lpen, zlang dat niet tt verlies van mensen leidt. Militairen zullen tijdens gevechtshandelingen heel anders ver risic denken:erwrdt met verlìezen gerekend maar die dienen wel beperkt te zijn. Het zal duidelijk zijn dat er vr deze verschillende tepassingen verschillende criteria meten zijn, uitgedrukt in fysilgische belasting tijdschrilt vt ergnmie - jrg 6 - nr 4 - dec.19b1

5 m aan te geven he ver men kan gaan. De vaststelling van zulke criter a staat ng in de kinderschenen. Dr Ltens (1978) werden enige criteria pgesteld die aangeven wanneer gevallen van warmteziekte zullen gaan ptreden. Tabel 3 geeft daar een verzicht van. Het risic dat gelpen wrdt bij verschrijding van de criteria is niet nauwkeurig gedefinieerd. Dat ligt vr een grt deel aan de ppulatie. Het maakt namelijk ngal wat verschil f de ppulatie bestaat uit een variëteit van leeftijden )2uur 1 tt 2 uur (1uur criterium rectale temp. (C) 38,8 rectale temp. ("C) 39,1 warmte-pslag (J/S) 6,3 rectale temp. (C) 39,1 warmte-pslag (J/s) 8,4 taak werken staan liggen 39,1 38,0 39,1 8,4 10,s Tabel 3 nige criteria vr de vrspelling van warmteziekten, gebaseerd p een l teratuurstudie. Cr ter a zijn de rectale temperatuur in G en de warmtepslag n J per gram lichaamsgewicht. en fysieke cndities f een grep gekeurde jnge mannen (zals in het labratrium dikwijls het geval is). Onze ervaring is dat bij het. criterium van 8,4 J/g vr werkende geznde jnge mannen vr taken die krter dan een uur duren in ca. 50/ van de gevallen de vrijwillige tlerantiegrens bereikt is. De criteria vr wat p lange termijn als nschadelijk beschuwd mag wrden zijn ng veel vager. Dit is juist de vraag die relevant is vr de industrie en het is duidelijk dat hieraan in de tekmst ng het ndige nderzek besteed zal meten wrden. en heel ander ng vrijwel nntgnnen terrein is de nderlinge samenhang van criteria (er zijn er in tabel 3 slechts twee genemd maar in principe kmen alle fysilgische variabelen ervr in aanmerking) en de afhankelijkheid van criteria van fysieke cnditie en warmte-acclimatisatie. en grt deel van de variantie in tlerantie tussen prefpersnen met hieruit te verklaren zijn. Gede beken ter riëntatie in de prblematiek van de warmtehuishuding zijn: Algemeen: Newburgh, L. H Physilgy f heat regulatin and the science f clthing. Hafner Publishing C., New Yrk. ln de ku: Burtn, A. C. en dhlm, O. G Man in a cld envirnment. dward Arnld Ltd., Lndn. ln de warmte: Leithead, C. S. en Lind, A. R Heat stress and heat disrders. Cassell, Lndn. Cmfrt: Fanger, P. O Thermal cmfrt, analysis and applicatins in envirnmental engineering. McGraw Hill Bk Cmpany, New Yrk. Niet thermische draageigenschappen Naast de thermische prblematiek spelen natuurlijk vrijwel altijd ng andere draageigenschappen een rl, nl. de f unctinaliteit (geschiktheid en handigheid vr het verrichten van de taak), de prestatie (vermindering van fysieke en mentale prestatie en verhging van de fysieke belasting) en de appreciatie. De evaluatie van deze punten kan met betrekkelijk eenvudíge middelen geschieden, in tegenstelling tt de warmtehuishuding. r zíjn verschillende evaluatiemethden in zwang, waarvan de bekendste wel zijn de berdeling dr een expert en de praktíjkpref. xpertise kan wrden ingebracht dr het zelf dragen en berdelen van kleding, zwel als dr bservatie van prefpersnen bij de uitvering van de relevante taak. en praktijkpref kmt er in veel gevallen p neer dat de gebruikers,,het maar eens uit meten prberen". Mensen met ervaring p dit terrein weten dat de infrmatie die uit z'n ngestructureerde prefpzet verkregen uiterst pver ís, zeker in verhuding tt de heveelheid werk die er mee gemeid is. Bvendien wrden de rdelen dikwijls sterk beinvled dr allerlei vrrdelen en sciale interacties van de prefpersnen. en eerste vereiste is dus dat een prefpzet ged gedefinieerd wrdt en dat er delgerichte vragen dr beantwrd wrden. en derde srt evaluatiemethde die dr ns vaak tegepast wrdt is een kleinschalig, ged gecntrleerd experiment. Daarbij nemen 10 à 15 prefpersnen deel aan kleine prefjes die tt del hebþen kwantítatieve gegevens te verschaffen ver prestatie f uitverbaarheid van bepaalde verrichtingen. Dit is eigenlijk de enige bjectieve methde en als zdanig bijznder geschikt m.een afweging te maken tussen kledingmdellen die reeds aan minimumeisen bleken te vlden. Ok vqr d t srt preven is de bendigde meetapparatuur uiterst simpel, meestal slechts een stpwatch en een centimeter, maar daar staat tegenver dat de prefpzet en de statistische analyse van de resultaten de grtst mgelijke zrg eisen. De prblemen waartegen men zich bij de prefpzet met wapenen zijn in feite dezelfde als bij ieder experiment met prefpersnen : vlgrdeeffecten dr training, vermeidheid en verschil in mstandigheden en mtivatie. Vr een juiste prefpzet wrdt men verwezen naar de handbeken, b.v. Winer (1962). De scre van de drie genemde evaluatiemethden is gedeeltelijk verschillend. xpertise maakt vrnamelijk gebruik van bservatie en, bij tetsing van het rdeel van de expert aan dat van de prefpersnen, enquête. Dikwijls kan er k een functiecheck aan vastzitten, dat wil zeggen een berdeling f een functie ja dan. neen uitgeverd kan wrden. Bij het kleinschalig experiment verricht men in de eerste plaats eenvudige metingen en kan daarnaast geenquêteerd wrden, terwijl bij de praktijkpref enquêteren de wezenlijke gegevens met pleveren eventueel aangevuld met wat bservaties. ln tabel 4 wrdt aangegeven wat de meest geschikte evaluatiemethde is vr de al in de 6 t dschr lt vr ergnmie - irg 6 - nr 4 - dec.1981

6 kledingaspect srtexperiment warmtehuishud ing bescherming functinaliteit prestatie appreciatie duurzaamheid nderhud meting met ng bservatie, enquête met ng, enquête enquête, bservat e inventarisatiei meting inventarisatie/meting Tabel 4 Kledingaspecten, hei meest geschikte srt experiment en de scre. intrductie genemde kledingaspecten en wat daarbij gescrd kan wrden. lndien er sprake is van het selecteren van een beste mdel kleding uit een grt aantal mdellen, dan is het ndenl jk, en k nndig, m alle pakken p alle aspecten te testen. Met name een praktijkpref is zeer tijdrvend en qua karakter vrij ngeschikt m tussen mdellen te discrimineren. ln z'n geval is het dan k verstandig m een reducerende prefpzet te gebruiken d.w-2. dat de minst tijdrvende preven het eerst wrden gedaan en dat na iedere pref een aantal pakken atualt tt er slechts één mdel ver is vr de praktijkpref. en vrbeeld waarbij z'n prefpzet met succes werd tegepast is een selectie van ballistisch beschermende vesten (,,kgelvrije vesten") vr de Kninklijke Landmacht (Ltens, 1981)- ln tabel 5 wrdt de prefpzet samengevat. Daarbij is het aantal mdellen successief z gereduceerd dat ieder van de tests ngeveer evenveel inspanning kst (vr de prefleiders, cie tijd van de prefpersnen is niet meegeteld). Na dit verzicht van de methdiek van evalueren zal een vrbeeld gegeven wrden van tests p functinaliteit (tegepast p ballistisch beschermende vesten) en p prestatie (tegepast p gaspakken en ndgasmaskers). Tt slt zal p het punt appreciatie ingegaan wrden. Functinaliteit labratrium labratrium expertise kleinsch. exp. praktijkpref praktijk/lab. praktijk/lab. Zals reeds eerder werd aangestipt heeft functinaliteit betrekking p de geschiktheid van de kleding vr het uitefenen van de functie. Uiteraard hangt de testmethde nauw samen met de eisen van de functie en is het dus meilijk hiervr algemeen geldende regels te geven. Bij wijze van vrbeeld wrdt de berdeling van ('r C. õ Ð l =1 ballistische vesten die de Kninklijke Landmacht gaat gebruiken in een grt aqntal functies uitgewerkt. Van die functies zijn er 28 uitgekzen m een vijftal vesten aan te tetsen. Om het berdelen z bjectief mgelijk te laten verlpen is bij alle functies p de zelíde vijf aspecten gelet: - in- en uitstijgen van vertuigen, - functie-specifieke hudingen, hanteren van bedieningsrganen, - beweegli;,,heid in relatie tt de taakvereisten, - gebruik van vluchtwegen. leder vest werd vr iedere functie p alle vijf aspecten berdeeld dr een expert. De handelingen werden daarbij verricht dr getrainde prefpersnen. De scres p ieder van de aspecten werden samengevegd tt één scre. Z ntstnd er vr ieder vest per functie een scre. Van deze ttaalscres wrdt een cumulatieve verdeling gemaakt, dat wil zeggen dat elk punt van de verdeling aangeeft heveel scres lager f gelijk waren aan het betrkken punt. en verdeling die eerst laag blijft en dan snel stijgt geeft aan dat er weinig functies slecht uitgeverd knden wrden; dat is dus een ged vest. Bij deze prcedure vallen individuele verschillen tussen de prefpersnen grtendeels tegen elkaar weg en wat verblijft is een verdeling die van het pak en de functies afhangt. De mediane scre van deze verdelingen blijkt een geschikte karakteristiek te zijn m tussen pakken te discrit^,,""",1'"*ra"line Flg. 5 De cumulatieve verdeling van rdelen van de vijf vesten. De mediane scre, d.w.z. bij 50% van de rdelen, is karakteristiek vr de functinele geschiktheid. ++ kledingaspecf test p srt test aantal inspanning mdellen (man-dagen) bescherming' f unctinaliteit prestatie appreciat e ' Niet dr het IZF verricht. ball st sche bescherming hinder bij taakuitefening bewegingshinder ervaringen van geb ru i kers labratrium expertise kleinschalig experiment praktijkpref Tabel 5 Reducerende prefpzet vr een selectie van ballistisch beschermende vesten vr de Kninklijke Landmacht. De inspanning per getest aspect is nageneg cnstant gehuden ndenks verschillen in tijdrvendheid van de preven. 20 tijdschrift vt ergnmie - irg 6 - nr 4 - dec.1981

7 m neren. ln figuur 5 blijken de vijf vesten zich functineel duidelijk te nderscheiden, waarbij vest 2,,slecht tt matig" vldet tegen vest 5,,ged tt zeer ged". Deze methde hudt natuurlíjk het gevaar in dat de subjectiviteit van de expert een rl speelt. Het zu daarm ged zijn m de hele prcedure dr één f twee experts te laten herhalen en hun resultaten te vergelijken. Dat kst natuurlijk twee f drie keer zveel werk en m dat te vermijden hebben we het rdeel van de prefpersnen genmen m mee te vergelijken. Daarte zijn de klachten geïnventariseerd die de prefpersnen geuit hebben en is daarvan een index gemaakt. (Deze methde werkt alleen als de klachten mi verspreid liggen ver de prefpersnen, d.w.z. dat er geen verdreven klagers tussen zitten.) ln figuur 6 wrdt de crrelatie tussen de klachtenindex (van de prefpersnen) en de functinele geschiktheid (vlgens de expert) aangetnd: de meeste klachten gaan gepaard met de laagste berdeling en mgekeerd. Op grnd van deze test blijken dus de vesten 4 en 5 dr te mgen gaan,,naar de vlgende rnde". c'' c! 3tr C.9! klchtenindex Flg. 6 De klachtenindex, p basis van de klachten van de prefpersnen, blijkt sterk te crreleren met de functinele geschiktheid, zals bepaald dr de expert. Prestatie Naast de functinele belemmeringen kan een pak natuurlijk k algemene bewegingshinder geven. ledere functie f taak vereist een f link deel van de tijd hele gewne verrichtingen zals lpen, bukken, zitten, mdraaien, enz. De hinder die een pak daarbij geeft kan heel ged gekwantificeerd wrden dr een aantal prestatiemetingen te verrichten zals hardlpen, werpen, springen f een cördinatietest den. Dit zijn wellicht niet de feitelijke werkzaamheden in het pak, maar de praktijk leert dat zulke prestaties nauw verband huden met het gevel van belemmering dat een pak bij minder extreme bewegingen k al geeft. De weging van prestatie in het eindrdeel zal natuurlijk wel van de taak afhangen; brandweerlieden meten tt het uiterste kunnen gaan en daar telt bewegingsvrijheid zwaar, terwijl vr werkers in de industrie extreme verrichtinþen minder ndig zijn en prestatie dus minder telt. en ander aspect van prestatie is uithudingsvermgen. Beschermende kleding is meestal dik, stijf en zwaat. Deze factren verhgen de inspanning die vr een bepaalde taak ndig is. I Vr de stijfheid bestaat geen algemene regel in termen van extra inspanning. Wel geldt dat de daardr afgedwngen afwijkende lichaamshudingen een hge sta spieren kan geven. Vr de inspanning vrijwel ev massa. Dat wil zeggen dat vr b.v. een brandweerman van 80 kg een uitrusting van 20 kg (pak, helm en persluchtapparatuur) de arbéidsbelasting me 25/ teneemt. Waarschijnlijk ng grter is het effect van de blisme vr lpen met 5 km/h gesplitst kan wrden in het effect van het tegenmen ttale gewicht en het effect van de dikte. De rzaak van het laatste eff gezcht wrden in inwend ingmateríaal en vr t in afgenmen efficiëntie van de lpbeweging en tename van de arbeid van het hart dr verhgde huidtemperatuur. Of bvenstaande verzwaring van de taak tt een verminderde prestatie (p de taak) aanleiding geeft kan niet znder meer gezegd wrd als mentale prestatie geidt auw samenhangt met de m bij zeer gemtiveerde werkers (b.v. reddingsplegen) lange tijd geen verschil merkbaar zijn, ttdat betrkkene ineens afknapt. Bij minder sterke mtivatie lpt de prestatie geleidelijker terug. Zware kleding zal eerder tt afknappen leiden f de prestatie sneller den teruglpen. õh lpen 5km,/h mn 80 kg./ 2L6S10 gew chi kteding (k9) Fig. 7 Het effect van het gewicht en de dikte van kleding p het metablisme bij lpen p een lpband met 5 km/h (gegevens ntleend aan Amr e.a., 1973)_ Aan de hand van twee vrbeelden, de al eerder genemde beschermende vesten en ndgasmaskers, zal een praktische uitwerking van het begrip prestatie wrden gegeven. De bewegingshinder van de vesten werd getest met behulp van vier eenvudige prefjes: - handgranaat werpen (vqr de bewegingshinder van het bvenlijf); tijdschrilt vt ergnmie - jrg 6 - nr 4 - dec.19gl

8 100 m sprint (nderlijf); - Sargent's jump (psprng met gestrekte arm; massa-effect);,,8" (cördinatietest p een 8-vrmig baantje waarbij telkens gebukt met wrden; bevat vrijwel alle bewegingshínder-elementen). Daarnaast werd k ng een uithudingspref gedaan: 1500 m hardlpen met 12 hindernissen. De preven werden uitgeverd dr 12 prefpersnen vlgens een prefpzet die ngewenste vl g rde. f tij d-van-de-d ag-eff ecten zveel mgelijk uitslt. De resultaten wrden in tabel ô gegeven. Uit tabel 6 blijkt duidelijk dat de bewegingshinder in het bvenlijf zit (dat is geen verrassing natuurlijk) en dat het gewicht ngal aantelt. Het prestatieverlies bij de hindernislp is vr het stijve vest 4 veel grter dan vr het veel sepeler vest 5. Op deze wijze blijken zulke eenvudige preven dus niet alleen uit te wijzen waar de hinder zit, maar k de grtte van het als test uitgekzen. Aangezien het maskertje gedurende langere tijd gedragen met wrden werd gekeken naar het nmidddllijk effect (acuut ptredend zdra het kapje pgezet wrdt), het middellange termijn effect (gedurende 24 uur) en het lange termijn effect (eventuele adaptatie in de lp van een week). Het nmiddellijk etfect werd k ng nagegaan met een 3 km lp (dr zeer gelr aind e p ref persnen). Het m idde I lan ge termijn effect zu k mentaal prestatieverlies tt gevlg k'rrnen hebben en daarm werden tevens een Kraepelin pteltest en een Burdn- Wiersma selectietest afgenmen. De resultaten wrden gegeven in tabel 7. nmiddellijk effect 3,6 middellangeterm jn 1,2- (verdere verslechter ng na 24 uur dragen) lange termijn effect 2,8 (nal week-niet cnt nu - dragen) Kraepelin Burdn- 400m 3km Wiersma,: 10,3-11,3' * = niet erg significant (p ( 1d/) Tabel 7 Prestat everlies (in /) dr een ndgasmasker p verschillende mentale en fysieke taken. Fig, I De,,8" tijclens het bepreven van brandweerkleding. prestatieverlies te geven. Telt men alle preven even zwaar, dan is het gemiddelde verlies van prestatie in de rde van 10 à12/. Bezinning ver het nuttig rendement van ballistische bescherming is dus wel p zijn plaats. prestatieverlies (/) vest 4 vest 5 Uit de tabel blijkt dat er een nmiddellijk effect is dat grter is naarmate de aerbe belasting grter is, dat daar in de lp van 24 uur weinig meer bij kmt en dat van adaptatie p langere termijn nauwelijks sprake is. Bvendien líjkt24 uur dragen ngal wat effect te hebben p mentale taken, hewel dit effect n et erg significant is. Om het prestatie-effect van het maskertje in relatie te brengen met dat van het alternatief, een nrmaal gasmasker, werd het nmiddellijk effect k vr het laatste masker bepaald. ln figuur 9 zijn de prestatieverliezen uitgezet tegen de ademweerstand. Vr de 3 km lp is daar bvendien ng een derde masker aan tegevegd, met een tussenliggende ademweerstand. handgranaat 100 m sprint sargent's jump,,8" 1500 m lp (bvenlijf) (nderlijf) (gew cht) (alles) (uithuding) Tabel 6 Verlies van prestatie bij het dragen van twee mdellen beschermende vesten ten pzichte van de situatie znder vest (alle getallen zijn significant p 5/ niveau f beter). I g 9l.9 3km 400 m Het tweede vrbeeld betreft ndgasmaskers (Ltens, 1980). Dit zijn lapjes filterend materiaal die mnd en neus bedekken. Op grnd van de vrij lage ademweerstand van het materiaal is de verwachting dat zulke maskers vrij lang achtereen gedragen kunnen wrden, desnds 24 uur per dag. Als het maskertje verlies van prestatie geeft dan zal dat in de aerbe capaciteit (vermgen tt zuu rstfpnemen) merkbaar meten zijn. Daarm werd een 400 m lp demweersind (mm l-to bij 1 l,zsec ) Flg, 9 Het prestatieverlies bij hardlpen met diverse gasmaskers als functie van de ademweerstand, gemiddeld ver 12 prefpersnen. r kmen vrij grte individuele verschillen vr, maar zwel de tename met de ademweerstand als met de te lpen afstand zijn significant. tijdschrilt vr ergnmie - je 6 - nr 4 - dec.1981

9 Uit de figuur blijkt dat het prestatieverlies vrijwel lineair met de ademweerstand verlpt en grter is naarmate de test langer duurt. en merkwaardig effect is dat, als de ademweerstand laag wrdt (het ndgasmasker heeft slechts een tiende van de weerstand van het nrmale gasmasker), het prestatieverlies niet naar nul lijkt te gaan, maar naar een srt initieel verlies dat wellicht zijn rzaak vindt in het dragen van een masker p zichzelf, ngeacht f het ademweerstand geeft. Na vrgaande vrbeelden van prestatieevaluatie zal nu als laatste de appreciatie aan bd kmen. Appreciatie Testen van appreciatie vereist een grt aantal prefpersnen, gespreid ver een flink aantal functies. Daarm is een praktijkpret zeer geschikt vr dit del. Vr een vergelijking tussen mdellen leent een praktijkpref zich veel minder mdat de mstandigheden niet vr alle mdellen eender gehuden kunnen wrden. Bvendien is z'n pref erg arbeidsintensief. Daarm met een praktijkpref slechts gebruikt wrden m ppulatiegegevens te verschaffen en een laatste check te den p de haalbaarheid van een in feite bepaalde keuze. Vaak kmt het vr dat de resultaten tt mdificaties leiden van het gekzen mdel. De te verkrijgen gegevens zijn: pasvrm en maten; hanteerbaarheid (aan- en uittrekken, gemak en stevigheid van de sluitingen); cmpatibiliteit met andere uitrusting- f kledingstukken; cmfrt; prakiische implicaties van de eerder geteste aspecten (b.v. wat vr een rl warmte- en bewegingshinder spelen in de praktijk); - dingen waaraan de nderzeker niet gedacht heeft. De gegevens kunnen het beste vergaard wrden dr middel van een enquêtefrmulier. Vr het pstellen daarvan gelden enige aanbevelingen zals b.v. gedaan dr Akkerman (1979). Het heeft in de regel geen zin pakken en frmulieren slechts uit te delen en na aflp weer p te halen. en gede enquête beheft intrductie van de kleding, mtivering van het ndezek en vraf drnemen van het enquêtefrmulier, dit alles ter bevrdering van de betrkkenheid van de prefpersnen. Cnclusie Beschermende kleding heeft ergnmische evaluatie van kleding ndzakelijker gemaakt dan het it geweest is. r valt veel aan kleding te nderzeken. De warmtehuishuding is een vrij ingewikkelde zaak die meestal niet znder specialistische hulp pgelst kan wrden, maar aan functinaliteit, prestatie en appreciatíe valt met weinig middelen en veel geznd verstand een hp te den. Literatuur Akkerman, A Lezingen cyclus'1978: Methden en technieken in de ergnmie.,,rgnmie en vragenlijsten",,,rgnmie" 3, nr. 3, 1-6. Amr, A. F., Vgel, J. A. en Wrsley, D The energy cst f wearing multilayer clthing. Army Persnnel Research stablishment, reprt 18/73 (TM). Givni, B. en Gldman, R. F Predicting rectal temperature respnse t wrk, envirnment and clthing. J. Appl. Physil. 32, Givni, B. en Gldman, R. F. 1973a Predicting heart rate respnse t wrk, envirnment and clthing. J. Appl. Physil. 34, Givni, B. en Gldman, R. F. 1973b Predicting effects f heat acclimatin n heart rate and rectal temperature. J. Appl. Physil. 35, Ltens, W. A Criteria vr maximaal telaatbare warmtebelasting - een discussiestuk. Rapprt lnstituut vr Zintuigfysitgie IZF 1g7g-19 Ltens, W. A. en Smienk,. J. M. 1979a en afkeurcriterium vr M5B slaapzakken, Rapprt lnstituut vr Zintuigfysilgie IZF Ltens, W. A. en Smienk,. J. M. 1979b en vergelijkende bepreving van A2- kleding ; ll : Thermische eigenschappen. lnstituut vr Zintuigfysilgie IZF Ltens, W. A valuatievan NBO-kapjes en nderlinge vergelijking van een viertal prttypen. Rapprt lnstituut vr Zintuigfysilgie IZF Ltens, W. A. en Linde, F. J. G. van de 1981 en vergelijking van drie srten brandweerkleding; l: Fysilgische eigenschappen. Rapprt lnstituut vr Zintuigfysilgie IZF 1981-C17. Ltens, W, A Functinal testing f bdy armur, lnt. Cnf. n Prtective Clthing Systems, aug , Stckhlm. Winer, B. J Statisticaf principles in experimental design. McGraw Hill, New Yrk. Stlwijk, J. A. J A mathemat cal mdel f physilgical temperature regulatin in man. Nasa cntractr reprt CR-18S5. 10 tijdschrift vr ergnmie - jrg 6 - nr 4 - dec.l99l

10