Вопрос 2. Производственный микроклимат, его воздействие на
человеческий организм. Терморегуляция организма человека.
Микроклимат, его виды.
Микроклимат – это климат внутренней среды производственных помещений, который определяется действующими организм человека сочетаниями температуры, влажности и скорости движения воздуха, а также температуры окружающих поверхностей.
Виды производственного микроклимата:
Метеорологические условия рабочей среды (микроклимат) оказывают влияние на процесс теплообмена и характер работы. Микроклимат характеризуется температурой воздуха, его влажностью и скоростью движения, а также интенсивностью теплового излучения. Долгое действие на человека неблагоприятных метеорологических условий резко ухудшает его самочувствие, понижает производительность труда и приводит к заболеваниям.
Высокая температура воздуха способствует стремительной утомляемости работающего, может привести к перегреву организма, тепловому удару. Низкая температура воздуха может вызвать местное либо общее остывание организма, стать предпосылкой простудного заболевания или обморожения.
Влажность воздуха оказывает существенное влияние на терморегуляцию организма человека. Высокая относительная влажность (отношение содержания водяных паров в 1 м3 воздуха к их очень вероятному содержанию в этом же объёме) при высокой температуре воздуха способствует перегреванию организма, при низкой же температуре она увеличивает теплоотдачу с поверхности кожи, что ведёт к переохлаждению организма. Низкая влажность вызывает пересыхание слизистых оболочек путей работающего.
Подвижность воздуха эффективно способствует теплоотдаче организма человека и положительно проявляется при больших температурах, но отрицательно низких.
Субъективные чувства человека изменяются в зависимости от конфигурации характеристик микроклимата (таблица 1).
| Температура воздуха, С | Относительная влажность воздуха, % | Субъективное чувство | |
| 21 24 30 | 40 75 85 90 20 65 80 100 25 50 65 80 90 | более приятное состояние. не плохое, спокойное состояние. Отсутствие противных чувств. Усталость, подавленное состояние. Отсутствие противных чувств. противные чувства. Потребность в покое. Невозможность выполнения тяжёлой работы. Отсутствие противных чувств. обычная работоспособность. Невозможность выполнения тяжёлой работы. Повышение температуры тела. Опасность для здоровья. | |
Таблица 1 Зависимость субъективных чувств человека от характеристик рабочей среды
Для сотворения обычных условий труда в производственных помещениях обеспечивают нормативные значения характеристик микроклимата: температуры воздуха, его относительной влажности и скорости движения, а также интенсивности теплового излучения.
Главные характеристики микроклимата
В процессе труда в производственном помещении человек находится под влиянием определённых условий, либо микроклимата ? климата внутренней среды этих помещений. К главным нормируемых показателям микроклимата воздуха рабочей зоны относятся температура, относительная влажность, скорость движения воздуха. Существенное влияние на характеристики микроклимата и состояние человеческого организма оказывает также интенсивность теплового излучения разных нагретых поверхностей, температура которых превосходит температуру в производственном помещении.
Относительная влажность воздуха представляет собой отношение фактического количества паров воды в воздухе при данной температуре к количеству водяного пара, насыщающего воздух при данной температуре.
Если в производственном помещении находятся разные источники тепла, температура которых превосходит температуру человеческого тела, то тепло от них самопроизвольно переходит к менее нагретому телу, т.Е. Человеку. Различают три метода распространения тепла: теплопроводность, конвекцию и тепловое излучение.
Теплопроводность представляет собой перенос тепла вследствие беспорядочного (теплового) движения микрочастиц (атомов, молекул), конкретно соприкасающихся друг с другом. Конвекцией именуется перенос тепла вследствие движения и перемешивания макроскопических объёмов газа либо воды. Тепловое излучение ? это процесс распространения электромагнитных колебаний с различной длиной волны, обусловленный тепловым движением атомов либо молекул излучающего тела.
В настоящих условиях тепло передаётся не каким или одним из указанных выше способов выше способов, а комбинированным.
Тепло, поступающее в производственное помещение от разных источников, влияет на температуру воздуха в нём.
Человек в процессе труда постоянно находится в состоянии теплового взаимодействия с окружающей средой. Для обычного протекания физиологических действий в организме человека требуется поддержание фактически неизменной температуры (36,6 ?С). Способность человеческого организма к поддержанию неизменной температуры носит заглавие теплорегуляции. Теплорегуляция достигается отводом выделяемого организмом тепла в процессе жизнедеятельности в окружающее пространство.
Теплоотдача от организма в окружающую среду происходит в итоге: теплопроводности через одежду (Qт); конвекции тела (Qк); излучения на окружающие поверхности (Qи), испарения воды с поверхности кожи (Qисп); нагрева выдыхаемого воздуха (Qв), т.Е.:
Qобщ = Qт + Qк + Qи + Qисп + Qв
Это уравнение носит заглавие уравнения теплового баланса. Вклад перечисленных выше путей передачи тепла непостоянен и зависит характеристик микроклимата в производственном помещении, а также от температуры окружающих человека поверхностей (стенок, потолка, оборудования). Если температура этих поверхностей ниже температуры человеческого тела, то теплообмен излучением идёт от организма человека к холодным поверхностям. В неприятном случае теплообмен осуществляется в обратном направлении: от нагретых поверхностей к человеку. Теплоотдача конвекцией зависит от температуры воздуха в помещении и скорости его движения испарения ? от относительной влажности и скорости движения воздуха. Основную долю в процессе отвода тепла от организма человека (порядка 90% общего количества тепла) вносят излучение, конвекция и испарение.
Обычное тепловое самочувствие человека при выполнении им работы хоть какой категории тяжести достигается при соблюдении теплового баланса. Рассмотрим, как влияют главные характеристики микроклимата на теплоотдачу от организма человека в окружающую среду.
Влияние температуры окружающего воздуха на человеческий организм связано в первую очередь с сужением либо расширением кровеносных сосудов кожи. Под действием низких температур воздуха кровеносных сосуды кожи сужаются, в итоге чего замедляется сгусток крови к поверхности тела и снижается теплоотдача от поверхности тела за счёт конвекции и излучения. При больших температурах окружающего воздуха наблюдается обратная картина: за счёт расширения кровеносных сосудов кожи и роста притока крови значительно возрастает теплоотдача.
В нормативных документах введены понятия хороших и допустимых характеристик микроклимата.
Хорошими микроклиматическими условиями являются такие сочетания количественных характеристик микроклимата, которые при продолжительном и систематическом воздействии на человека обеспечивают сохранение обычного функционального и теплового состояния организма без напряжения устройств теплорегуляции.
Допустимые условия обеспечивают таковым сочетанием количественных характеристик микроклимата, которое при продолжительном и систематическом воздействии на человека может вызвать преходящие и скоро нормализующиеся конфигурации функционального и теплового состояния организма, сопровождающиеся напряжением устройств теплорегуляции, не выходящим за пределы физиологических адаптированных возможностей.
В ГОСТ 12.1.005-88 “Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования” представлены рациональные и допустимые характеристики микроклимата в производственном помещении в зависимости от тяжести выполняемых работ, количества лишнего тепла в помещении и сезона (времени года).
В согласовании с этим ГОСТом различают холодный и перехолодный периоды года (со среднесуточной температурой наружного воздуха ниже +10 С), а также теплый период года (с температурой +10 С и выше). Все категории выполняемых работ разделяются на: легкие (энергозатраты до 172 Вт), средней тяжести (энергозатраты до 172-293 Вт) и тяжёлые (энергозатраты более 293 Вт). По количеству лишнего тепла производственные помещения делятся на помещения с незначительными избытками явной теплоты (Qя.Т. ? 23,2 Дж/м3•с) и помещения со значимым избытками явной теплоты (Qя.Т. > 23,2 Дж/м3•с). Производственные помещения с незначительными избытками явной теплоты относятся к “холодным цехам”, а со значительными ? к “горячим”.
Для поддержания обычных характеристик микроклимата в рабочей зоне используют: механизацию и автоматизацию технологических действий, защиту от источников теплового излучения, устройство систем вентиляции, кондиционирования воздуха и отопления. Принципиальное место имеет и верная организация труда и отдыха работников, выполняющих трудоёмкие работы в горячих цехах.