Q = M C R E
где Q - тепловая нагрузка на организм; М - метаболическое тепло, составляющее 67-75% от уровня энергозатарат, С - конвекционный теплообмен организма с окружающей средой, Е - отдача тепла организма с испаряемым потом.
Следовательно, тепловая нагрузка определяется уровнем метаболизма, интенсивностью пототделения и метеорологическими условиями, от которых, в свою очередь, зависят характер и степень функциональных сдвигов, предпатологических и патологических изменений в организме. Тепловой комфорт организма в обычных условиях соответствует нулевому значению Q. Положительная тепловая нагрузка (+Q) ведет к развитию теплового напряжения, физиологическим пределом накопления тепла в организме является 600 кДж; отрицательная - (-Q) к переохлаждению организма - теплоотдача свыше 5000 кДж приводит к замерзанию организма.
В комплексе показателей оценки микроклимата учтены в той или иной мере коэффициенты основного уравнения теплового баланса (М, С, R, Е), а так же факторы, прямо или косвенно их отражающие (температура воздуха, температура влажного термометра, средняя радиационная температура, характер одежды и работы, температура кожи и др.).
В настоящее время известно более 50 показателей суммарной оценки тепловой нагрузки на организм человека. Это свидетельствует о продолжающихся поисках универсального критерия.
Комплексные показатели оценки микроклимата основаны на разработке различных номограмм, таблиц и формул, отражающих связь между комплексом метеорологических факторов (иногда с учетом степени адаптации, одежды, тяжести работы) и физиологическими реакциями организма. Так возникли методы эффективных и результирующих температур, индексов предвидимой 4-часовой интенсивности потоотделения (ПЧП), влажной шаровой температуры (ВШТ) - WBGT индекса и т.д.
Эффективная температура (ЭТ) учитывает температуру и влажность воздуха. В дальнейшем в этот показатель была включена скорость воздуха. Эффективная температура - это условный показатель, основанный на сравнении теплоощущения обнаженных до пояса людей или обычно одетых людей, выполняющих работу определенной степени тяжести при определенном микроклимате с их теплоощущениями в условиях неподвижного полностью насыщенного водяными парами воздуха при заданной температуре. Для условий покоя или легкой физической работы установлены линия комфорта (18,1 - 18,9 50 0ЭТ) и зона комфорта (17,2 - 21,7 50 0ЭТ), при средней и тяжелой работе зона комфорта снижается соответственно на 1 и 2,5 50 0ЭТ. Метод ЭТ больше всего подходит для оценки таких метеорологических условий, когда радиационное тепло не играет роли, например, в помещениях с повышенной влажностью воздуха. Основные недостатки шкалы ЭТ состоят в том, что она не учитывает радиационного тепла и физиологических реакций. Кроме того, ее использование в условиях очень высоких температур и относительной влажности может привести к неправильным результатам.
Для учета радиационного компонента микроклимата было предложено заменить в шкале ЭТ температуру по сухому термометру на температуру по черному шаровому термометру. Этот показатель получил название коррегированной эффективной температуры (КЭТ).
5. Принципы гигиенического нормирования микроклимата помещений
При установлении гигиенических нормативов микроклимата помещений исходят из того, что они должны обеспечивать тепловой комфорт для человека. В случае нормальных микроклиматических условий около 10 % людей (в среднем) все-таки ощущают тепловой дискомфорт. Это объясняется индивидуальными различиями в интенсивности обменных процессов, толщине подкожного жирового слоя, национальными и социальными и особенностями и т.п. Микроклимат считается благоприятным, если число субъективных оценок "комфорт" или "нормально" составляет более 75%, а дискомфортных - менее 25%. Для гигиенического нормирования микроклимата помещений нужно учитывать следующее:
- условия деятельности людей ( назначение помещений );
- сезонное различие параметров микроклимата (отдельного для теплого и холодного периодов года);
- необходимость создания узкого диапазона нормируемых параметров микроклимата.
Необходимо, кроме того, обосновать отдельные компоненты микроклимата, создающие в совокупности у человека ощущение теплового комфорта. Под тепловым комфортом понимаются метеорологические условия среды, способствующие оптимальному уровню физиологических функций, в том числе и терморегуляторных, при субъективном ощущении комфорта. Как видно, главную роль при этом играет субъективный фактор.
Невозможно установить единые гигиенические нормативы показателей микроклимата различных помещений, поскольку нельзя предъявлять одинаковых гигиенических требований, например, к микроклимату жилых помещений.
Большинство исследователей считает, что границей ухудшения умственной работоспособности является температура в помещениях 28-30 50 0С, выше которой возрастает число ошибочных реакций у операторов. Так при температуре воздуха 27-31 50 0С число ошибок при работе с азбукой Морзе увеличивается на 50%, при 36 50 0С их становится больше в шесть раз. При температуре 40 50 0С и относительной влажности 70-80% темп выполнения умственной работы сокращается в два раза, резко падает сосредоточенность внимания с увеличением количества ошибок в 5-6 раз, при дальнейшем повышении температуры воздуха нарушается координация движений. Физическая работоспособность в условиях высоких температур воздуха снижается позже.
Таким образом, воздушная среда играет исключительную роль в профилактике донозологических состояний и многих болезней человека.
Список использованных источников
1. Покровский В.П. Гигиена / В.П. Покровский – М., 1979. – 460с
2. Габович А.Д. Гигиена / А.Д. Габович – Киев, 1984. – 320с.
3. Румянцев Г.И., Вишневская Е.П., Козеева Т.А. Общая гигиена. – М., 1985.