ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К МИКРОКЛИМАТУ
ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ
Микроклиматические условия на рабочем месте, в производственных помещениях - важнейший санитарно-гигиенический фактор, от которого во многом зависит состояние здоровья и работоспособность человека. Определяется он сочетанием таких показателей или параметров, как температура воздуха и поверхностей, относительная влажность, скорость движения (подвижность) воздуха, тепловое излучение.
Высокая температура как степень нагретости воздуха (измеряется в градусах Цельсия, 0С) отмечается в литейных, термических, кузнечных цехах, в ряде производств текстильной, резиновой, пищевой, химической промышленности, производстве цемента, шифера, стекла, кирпича и других строительных материалов и чаще всего обусловлена работой основного технологического оборудования. Низкая температура характерна для работ, выполняемых на открытом воздухе (лесозаготовительные, строительные, дорожные, торфяные и другие работы) и в неотапливаемых помещениях в холодный период года, а также при обслуживании искусственно охлаждаемых помещений, в частности холодильных камер.
Тепловое излучение (инфракрасная радиация) как электромагнитное излучение оптического диапазона генерируют многие и разнообразные источники, которые объединяет две основные закономерности: чем выше температура источника, тем меньше, короче длина волны (измеряется в мкм) и тем больше теплоты отдает, излучает данный источник в окружающую среду.
Влажность воздуха характеризуется абсолютной влажностью (выражается давлением водяных паров или в весовых единицах для определенного объема воздуха) и максимальной влажностью (количество влаги при полном насыщении воздуха для данной температуры). На основе указанных показателей определяется относительная влажность воздуха как отношение абсолютной влажности к максимальной и измеряемой в процентах (%). Высокие уровни влажности воздуха характерны для травильных, гальванических, рыбообрабатывающих, красильных цехов, кожевенного, бумажного, строительного и других производств. В некоторых цехах (прядильное, ткацкое производство) повышенная влажность создается искусственно в целях реализации задач технологического процесса. Меньше внимания уделяется пониженной влажности воздуха. Вместе с тем в ряде производств, где параметрам микроклимата придается очень важное значение, где требуется очень строгое соблюдение отдельных показателей температурно-влажностного режима, работники предъявляли жалобы на "сухость воздуха", очень низкую влажность воздушной среды, с чем связывали выраженные ощущения дискомфорта, сухость наружных слизистых оболочек глаза.
Подвижность воздуха (единица измерения - м/с) создается в результате разности температур в смежных участках помещения, проникновения в помещение холодных потоков воздуха извне при работе вентиляционных систем и т. д. Повышенные скорости движения воздуха отмечаются при работе специальных установок воздушного душирования, кондиционирования, обдува и других, однако повышенная скорость движения воздуха иногда препятствует нормальному течению технологического процесса, например в производстве стекловолокна она может приводить к повышенной частоте разрыва формирующейся стеклянной нити.
Для ряда производств и технологических процессов необходимо выполнение довольно жестких требований к соблюдению параметров микроклимата. Так, в некоторых цехах (участках) температура воздушной среды должна поддерживаться с точностью до нескольких десятых, а иногда и сотых долей градуса, относительная влажность - с точностью до нескольких процентов (радиоэлектронная промышленность, прецизионное станкостроение, производство медицинских препаратов и т. п.). Невыполнение этих требований может привести к снижению качества выпускаемой продукции, появлению неисправностей в используемом оборудовании. Все более возрастает и роль человеческого фактора, многие виды труда становятся механизированными и автоматизированными с массовым появлением профессий операторского труда, для которого характерны значительное возрастание нервно-эмоционального напряжения и повышение ответственности за выпускаемую продукцию, за конечный результат работы мощных комплексов современного технологического оборудования. В этих условиях успешная деятельность работников во многом зависит от условий труда, в том числе от микроклиматических условий на рабочем месте. Показано, что в условиях повышенной температуры существенно замедляется выполнение специальных психофизиологических тестов, а работоспособность, по разным данным, снижается на 5-15 % и более. Сегодня все более возрастает число рабочих мест, на которых параметры микроклимата необходимо поддерживать на оптимальном уровне, а по мнению специалистов, уже более 250 важных производственных процессов и современных технологий практически невозможны без кондиционирования воздуха.
Таким образом, микроклимат на рабочем месте зависит от ряда многих факторов, в том числе таких, как теплофизические особенности технологического процесса и вида используемого оборудования, климат, сезон или период года, число работников, а также условий отопления и вентиляции, размеров и состояния производственного помещения (теплоизоляция и т. д.) и др. Микроклимат, особенно температура воздуха и тепловое излучение, может меняться на протяжении рабочей смены, быть различным на отдельных участках одного и того же цеха.
Длительное воздействие на организм человека неблагоприятных метеорологических условий ухудшает самочувствие, снижает производительность труда и часто приводит к различным заболеваниям и нарушениям состояния здоровья работника. Интегральный, обобщающий показатель ответной реакции организма человека на термическое воздействие - тепловое состояние, характеризующееся содержанием и распределением тепла в глубоких (условно называют "ядро") и поверхностных ("оболочка") тканях организма и степенью напряжения механизмов терморегуляции. Кроме влияния микроклиматических условий тепловое состояние человека зависит от качества одежды, физической активности, продолжительности воздействия термической нагрузки, а также адаптации к теплу и тепловой устойчивости. Нарушение теплового состояния организма, перегревание, вызванное воздействием комплекса неблагоприятных показателей микроклимата (температура, скорость движения воздуха, влажность, тепловое излучение), при ограничении или полном исключении отдельных механизмов и путей теплоотдачи получило название тепловой стресс. Надо отметить, что для определения суммарной оценки влияния тепловой нагрузки на организм разработано и используется в разных целях свыше 50 различных показателей, что говорит о разнообразии задач и вопросов, решаемых на основе использования этих показателей. Добавим, что влияние низких температур, работы в условиях охлаждающего микроклимата могут также привести к нарушению теплового состояния организма человека, иногда называемому "холодовой стресс".
Известно, что вне зависимости от температуры воздушной среды температура тела человека сохраняется постоянной (36,5-36,9 0С при измерении в подмышечной впадине) с колебаниями в течение суток в пределах 0,5-0,7 0С. Состояние основных функций человека, работающего в условиях высоких или низких температур, находится в состоянии динамического равновесия с внешней средой. Это равновесие устанавливается благодаря приспособлению организма человека к определенным метеорологическим условиям за счет механизмов тепловой адаптации, акклиматизации.
Пределы возможных температур, при которых сохраняется жизнеспособность, относительно невелики. Смерть может наступить при повышении температуры тела до + 43 0С, а нижний предел равен 25-27 0С с величиной соответствующего температурного диапазона, равного 18 0С.
Тепловой комфорт возникает при таких метеорологических условиях, когда терморегуляторная система организма испытывает наименьшее напряжение, находясь в стадии физиологического покоя. Один из наиболее объективных показателей комфорта (дискомфорта) - состояние кожи (дрожь, посинение, покраснение и т. д.). При комфортном состоянии кожный покров не подвержен упомянутым состояниям, а средняя температура поверхности кожи (tk ) составляет 31-33 0С. При температуре кожи > 34,0 0C теплоощущения легко одетого человека оцениваются для разных людей как "очень тепло, жарко, очень жарко", при tk = 29,0-30,9 0С - как прохладно, tk = 27,0-28,9 0С - холодно, 23,0-26,9 0С - очень холодно и крайне холодно при tk менее 23,0 0С.
Характер теплоощущений зависит как от одежды, так и от состояния температуры внешней среды или помещений. Лица, одетые только в плавки, чувствуют себя вполне комфортно в комнате, поверхности стен которой имеют температуру + 25 0С, но при температуре воздуха в этой комнате всего + 10 0С. Однако если воздух нагрет до температуры + 25 0С, а стены сохраняют температуру замерзания, люди скоро начинают дрожать, поскольку тепло от обмена веществ (теплопродукция) уже не компенсирует радиационную потерю тепла телом человека.
Важная роль для поддержания условий теплового комфорта принадлежит одежде. Ее теплоизоляционные свойства оценивают на основе измерений диффузии тепла в одежде и измеряют в специальных единицах КЛО (от англ. clothes - одежда). Определение КЛО как единицы теплоизоляции гласит: это количество теплоизолирующего материала, необходимое для поддержания средней температуры кожи, равной 33 0С, у спокойно сидящего человека (интенсивность обмена веществ, теплопродукция равна 58 Вт/м2) при температуре воздуха + 21 0С, влажности 50 % и скорости движения воздуха 0,1 м/с.
Теплоизоляция одежды, равная одному КЛО, соответствует комплекту одежды из мужского легкого костюма и нижнего белья. Для летнего легкого дамского платья оценка теплоизоляции составляет 0,5 КЛО, для демисезонного пальто - 2-3 КЛО, для меховой одежды 4-6 КЛО, а вот костюм полярника уже соответствует 8 КЛО. Установлено, что понижение теплового сопротивления одежды только на 0,1 КЛО соответствует повышению оптимальной температуры воздуха на 0,6-0,7 0С. Показатель теплоизоляции одежды (в единицах КЛО) часто используется при оценке влияния микроклиматических условий на организм человека.