Микроклимат. Влияние на человека микроклиматических условий

 

           Параметры микроклимата производственных помещений.

 

Одним из необходимых условий нормальной жизнедеятельности человека является обеспечение нормальных метеорологических условий в помещениях, оказывающих существенное влияние на тепловое самочувствие человека.

Метеорологические условия или микроклимат зависят от теплофизических особенностей технологического процесса, климата, сезона года, условий отопления и вентиляции.

 Метеорологические условия, или микроклимат, в производственных условиях определяются следующими параметрами: температурой воздуха t (^oC), относительной влажностью (%), скоростью движения воздуха на рабочем месте v(м/с).

Жизнедеятельность человека сопровождается непрерывным выделением теплоты в окружающую среду. Ее количество зависит от степени физического напряжения в определенных метеорологических условиях и составляет от 85 (в состоянии покоя) до 500 Дж/с. В организме человека постоянно протекают различные химические процессы с выделением теплоты. За час человек вырабатывает количество тепла, необходимое для того, чтобы вскипятить литр ледяной воды. Если бы тело человека было покрыто не кожей, а непроницаемой оболочкой, каждый час температура повышалась бы на несколько градусов, а через 40 часов достигла бы 100 градусов. При выполнении тяжелой физической работы скорость обмена веществ в организме резко повышается, поэтому выделяется гораздо больше тепла.

Для того, чтобы физиологические процесса в организме протекали нормально, выделяемая организмом теплота должна полностью отводиться в окружающую среду.

Одними из важных интегральных показателей теплового самочувствия организма является средняя температура тела (внутренних органов) порядка 36,6^о С. Она зависит от степени нарушения теплового баланса и уровня затрат энергии при выполнении физической работы. При выполнении работы средней тяжести и тяжелой при высокой температуре воздуха температура тела может повышаться от нескольких десятых градуса до 1-2^оС. Наивысшая температура внутренних органов, которую выдерживает человек +43^оС, минимальная +25^оС.

                     Теплообмен человека с окружающей средой.

 

Нормальное тепловое самочувствие имеет место, когда тепловыделение человека полностью воспринимается окружающей средой, т.е. когда выполняется уравнение теплового баланса .  В этом случае температура внутренних органов остается постоянной. Если теплопродукция организма не может быть передана полностью окружающей среде, происходит рост температуры внутренних органов. В случае если окружающая среда воспринимает больше теплоты, чем ее производит человек, то происходит охлаждение организма.

Отдача теплоты организмом человека в окружающую среду происходит в результате теплопроводности через одежду Q_т, конвекции у тела   Q_к, излучения на окружающие поверхности Q_и, испарения влаги с поверхности кожи Q_исп, нагрева вдыхаемого воздуха Q_в.

 

 

Микроклимат производственных помещений – климат внутренней среды этих помещений, который определяется сочетанием ряда действующих на человека факторов.

Микроклимат обычно оценивают сочетанием следующих трех факторов.

1. Температура воздуха t_в, ⁰С.

2. Скорость движения воздуха V_в, м/с.

3. Относительная влажность φ, %.

Факторы оказывают воздействие на человека в его рабочей зоне.

Рабочая зона – пространство, ограниченное по высоте 2 метрами над уровнем поверхности, на которой находится человек постоянно или временно.

Рабочая зона включает постоянные и непостоянные рабочие места.

Постоянное рабочее место – место, на котором работник находится более 50% рабочего времени или более 2 часов непрерывно.

Непостоянное рабочее место – место, на котором работник находится менее 50% рабочего времени и менее 2 часов непрерывно.

На основе анализа микроклиматических условий делаются выводы о допустимой тяжести работ.

        Виды микроклимата

Микроклимат, по степени влияния на тепловой баланс человека, подразделяется на нейтральный, нагревающий, охлаждающий.

Нейтральный микроклимат при воздействии на человека в течение рабочей смены обеспечивает тепловой баланс организма. Разность между величиной теплопродукциии суммарной теплоотдачей находится в пределах 2 Вт, доля теплоотдачи испарением влаги не превышает 30%.

  Охлаждающий микроклимат — сочетание параметров, при котором суммарная теплоотдача в окружающую средупревышает величину теплопродукции организма. Это приводит к образованию общего и (или) локального дефицита тепла в теле человека (> 2 Вт).

Нагревающий микроклимат — сочетание параметров, при котором имеет место изменение теплообмена человека с окружающей средой, проявляющееся в накоплении тепла в организме (> 2 Вт) и (или) в увеличении доли потерь тепла испарением влаги (> 30%). Воздействие нагревающего М. вызывает нарушение состояния здоровья, снижение работоспособности и производительности труда и может привести к тепловому коллапсу.

   Негативное влияние микроклимата на здоровье человека

Негативное влияние охлаждающего микроклимата на организм. Охлаждение человека (как общее, так и локальное) приводит к изменению его двигательной реакции, нарушает координацию и способность выполнять точные операции, вызывает тормозные процессы в коре головного мозга, что может быть причиной возникновения различных форм травматизма. Влияние хронического охлаждения усугубляется воздействием локальной вибрации. При этом сокращаются сроки развития вибрационного поражения.

Негативное влияние нагревающего микроклимата на организм. К результатам действия нагревающего микроклимата относятся перегревания, тепловые и солнечные удары. Тепловой удар очень опасен. Даже при раннем выявлении каждый пятый случай является смертельным. Особенно подвержены тепловым ударам лица, имеющие массу тела выше нормы. Наибольшая частота тепловых ударов наблюдается у людей в возрасте 46 лет и старше. В первые недели работы в нагревающей среде тепловые удары встречаются чаще, чем последующие. Разработана классификация (оптимальное, допустимое, предельно допустимое, недопустимое) и метод оценки в целях обоснования гигиенических требований к производственному микроклимату рабочих мест, а также меры профилактики охлаждения и перегревания работников. По степени влияния на самочувствие человека, его работоспособность микроклиматические условия подразделяются: оптимальные, допустимые, вредные и опасные.

Оптимальные микроклиматические условия характеризуются такими параметрами показателей, которые при их сочетанном воздействии на человека в течение рабочей смены  не вызывают напряжение терморегуляции. Напряжение минимально, общие и (или) локальные дискомфортные теплоощущения отсутствуют, что позволяет сохранять высокую работоспособность.

Допустимые микроклиматические условия характеризуются умеренным напряжением механизмов терморегуляции, незначительным дискомфортным общим и (или) локальным теплоощущениям. При этом может иметь место временное (в течение рабочей смены) снижение работоспособности, но не нарушается здоровье (в течение всего периода трудовой деятельности). Вредные микроклиматическис условия — при их сочетанном действии на человека в течение рабочей смены вызывают изменения организма: выраженные общие и (или) локальные дискомфортные теплоощущения, значительное напряжение механизмов терморегуляции, снижение работоспособности. При этом не гарантируется термостабильность организма человека и сохранение его здоровья в период трудовой деятельности и после ее окончания. Степень вредности определяется как величинами его составляющих, так и продолжительностью их воздействия на работающих (непрерывно и суммарно за рабочую смену, за период трудовой деятельности). Опасные (экстремальные) микроклиматические условия — параметры производственного микроклимата, которые при их сочетанном действии на человека даже в течение непродолжительного времени (менее 1 ч) вызывают изменение ТС, характеризующееся чрезмерным напряжением механизмов терморегуляции, что может привести к нарушению состояния здоровья и возникновению риска смерти.

Нормативные требования к отдельным показателям производственного микроклимата, их сочетаниям, разработанные на основе изучения теплообмена и ТС человека в микроклиматических камерах и в производственных условиях, а также на основе клинических и эпидемиологических исследований, изложены в СанПиН 2.2.4.548—96. В производственных помещениях, где допустимые нормативные величины производственного микроклимата поддерживать не представляется возможным, необходимо проводить мероприятия по защите работников от возможного перегревания и охлаждения.

Это достигается различными средствами:

- применением систем местного кондиционирования воздуха;

- использованием индивидуальных средств защиты от повышенной или пониженной температуры;

- регламентацией периодов работы в неблагоприятном производственном микроклимате;

 - сокращением рабочей смены и др.