Лекция 6 микроклитматические условия жизнедеятельности

Одним из необходимых условий комфортной жизнедеятельности человека явля­ется обеспечение нормативных метеорологических усло­вий, оказывающих сущест­венное влия­ние на тепловое самочувствие человека. Метеорологические условия оп­ределяются температурой, влажностью и скоростью движения воздуха, а также ин­тенсивностью теплового излучения от нагретых поверхностей. Совокупность этих па­раметров, характерных для конкретного помещения, называется микроклиматом. Микроклимат оказывает существенное влияние на функциональную деятельность че­ловека, его здоровье и является одним из важнейших факторов, определяющих со­стояние санитарно-гигиенических условий труда. Необходимость учёта параметров микроклимата предопределяется условиями теплового баланса между организмом че­ловека и окружающей средой помещения.

Человек постоянно находится в процессе теплового взаимодействия с окру­жающей средой. Величина тепловыделений организма человека Q зависит от степени физического напряжения в определённых метеорологических условиях. Для того чтобы процессы в организме протекали нормально, выделяемая организмом теплота должна отводиться в окружающую среду. Сочетания параметров микроклимата, ха­рактеризующихся равенством между выделяемым и отдаваемым в окружающую среду организмом человека тепла, принято считать комфортными. В комфортных ус­ловиях у человека не возникает температурных ощущений холода или перегрева.

Рассеяние тепла организмом человека в окружающую среду происходит раз­личными путями:

- теплопередача (теплопроводность) через одежду Q_т ;

- конвекция при обдуве воздухом тела человека Q_к ;

- тепловое излучение в окружающее пространство Q_изл ;

- испарение влаги с поверхности кожи Q_исп ;

- нагрев вдыхаемого воздуха Q_д .

Нормальное тепловое самочувствие человека обеспечивается, если выполняется условие теплового баланса:

Q = Q_т + Q_к + Q_изл + Q_исп + Q_д .

Если тепловое равновесие нарушено, то происходит перегрев или переохлажде­ние организма.

Переносимость человеком температуры, как и его теплоощущение, в значитель­ной мере зависит от скорости движения и влажности окружающего воздуха. Повыше­ние скорости движения воздуха ухудшает самочувствие, так как способствует усиле­нию конвективного теплообмена и процесса теплоотдачи при испарении пота. Чем больше относительная влажность, тем меньше испаряется пота и тем быстрее насту­пает перегрев тела. Недостаточная влажность воздуха также может оказаться неблаго­приятной из-за интенсивного испарения влаги со слизистых обо­лочек, их пересыхания и растрескивания, а затем и загрязнения болезнетворными микроорганизмами.

Считается допустимым для человека снижение его веса на 2...3 % за счёт испа­рения влаги. Обезвоживание на 6 % влечёт за собой на­рушение умственной деятельности, снижение остроты зрения. Обезвоживание на 15...20 % приводит к смерти.

Вместе с потом организм теряет значительное количество минеральных солей. При неблагоприятных условиях потеря жидкости может достигать 8...10 л за рабочую смену и в ней до 60 г поваренной соли (всего в организме около 140 г NaCl). Потеря соли ли­шает кровь способности удерживать воду и приводит к нарушению деятельности сер­дечно-сосудистой системы. При высокой температуре воздуха и дефиците воды в ор­ганизме усиленно расходуются углеводы, жиры, разрушаются белки.

Длительное воздействие высокой температуры, особенно в сочетании с повы­шенной влажностью, может привести к значительному накоплению теплоты в орга­низме и развитию перегревания организма выше допустимого уровня (гипертермия) - состояние, при котором температура тела поднимается до 38...40 °С. Следствием ги­пертермии является тепловой удар.

Процессы жизнедеятельности при пониженной температуре, боль­шой подвижности и влажности воздуха могут быть причинами охлаждения и переохлаждения (гипотермия). Прирост обменных процессов при по­нижении температуры на 1 °С составляет около 10 %, а при интенсивном охлаждении он может возрасти в 3 раза по сравнению с уровнем основного обмена. Появление мышечной дрожи, при которой внешней работы не совершается и имеет место пре­вращение всей энергии в теплоту, может в течение некоторого времени задерживать снижение температуры внутренних органов. Результатом действия низких температур являются холодовые травмы.

В горячих цехах предприятий большинство технологических процессов протекают при температурах, значительно превышающих температуру воздуха окружающей среды. Нагретые поверхности излучают в пространство потоки лучистой энергии, которые могут привести к целому ряду отрицательных последст­вий. При температуре до 500 °С нагретой поверхностью излучаются тепловые (ин­фракрасные) лучи с длиной волны 0,76...740 мкм, а при более высокой температуре наряду с возрастанием инфракрасных лучей появляются видимые световые и ультра­фиолетовые лучи.

Инфракрасные лучи оказывают на организм человека в основном тепловое дей­ствие. Под влиянием теплового облучения в организме происходят биохимические сдвиги, уменьшается кислородная насыщенность крови, понижается венозное давле­ние, замедляется кровоток и, как следствие, нарушается деятельность сердечно-сосу­дистой и нервной систем. Кроме того, лучистая теплота нагревает окружающие конст­рукции, в результате чего температура воздуха внутри помещения повышается.

Общее количество теплоты, поглощённое телом человека, зависит от площади облучаемой поверхности, температуры источника излучения и расстояния до него.

Облучение организма малыми дозами лучистой теплоты полезно, но значитель­ная интенсивность теплового излучения и высокая температура воздуха могут оказать неблагоприятное действие на организм человека. Время пребывания в зоне теплового облучения лимитируется в первую очередь высокой температурой кожи. Болевое ощущение появляется при температуре кожи 40...45 °С (в зависимости от участка).

Гигиенические нормативы параметров производственного микроклимата уста­новлены СанПиН 2.2.4.548-96 «Гигиенические требования к микроклимату про­изводственных помещений» и являются обязательными для всех предприятий и ор­ганизаций. Они устанавливают требования к показателям микроклимата рабочих мест с учётом энергозатрат работающих, времени выполнения работы и периодов года. Показателями, характеризующими микроклимат в производственных помеще­ниях, являются температура, относительная влажность, скорость движения воздуха, температура окружающих поверхностей, интенсивность теплового облучения.

Оптимальные микроклиматические условия установлены по критериям оп­тимального теплового и функционального состояния человека. Они обеспечивают общее и локальное ощущение теплового комфорта в течение 8-ми часовой рабочей смены при минимальном напряжении механизмов терморегуляции, не вызывают от­клонений в состоянии здоровья, создают предпосылки для высокого уровня работо­способности и являются предпочтительными на рабочих местах. Их необходимо со­блюдать там, где выполняются работы, связанные с нервно-эмоциональным напряже­нием (например, в помещениях с ПЭВМ).

Допустимые микроклиматические условия установлены по критериям допус­тимого теплового и функционального состояния человека на период 8-ми часовой ра­бочей смены. Они не вызывают нарушений состояния здоровья, но могут приводить к возникновению общих и локальных ощущений теплового дискомфорта, напряжению механизмов терморегуляции, ухудшению самочувствия и понижению работоспособ­ности. Они устанавливаются в случаях, когда по технологическим требованиям, тех­ническим и экономически обоснованным причинам не могут быть обеспечены опти­мальные величины.

В зависимости от общих энергозатрат выполняемые человеком работы подраз­деляются на следующие категории: лёгкие, средней тяжести и тяжёлые.

К легким физическим работам (категория I) относятся все виды деятельно­сти с расходом энергии не более 174 Вт.

К категории Iа относятся работы, производимые сидя и сопровождающиеся не­значительным физическим напряжением с энергозатратами до 139 Вт.

К категории Iб относятся работы, производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим напряжением с энергозатра­тами от 140 до 174 Вт.

К физическим работам средней тяжести (категория II) относятся все виды деятельности с расходом энергии в пределах от 175 до 290 Вт.

К категории IIа относятся работы, связанные с постоянной ходьбой, с переме­щением мелких (до 1 кг) изделий или предметов в положении стоя или сидя и тре­бующие определенного физического напряжения (энергозатраты 175- 232 Вт).

К категории IIб относятся работы, связанные с ходьбой, перемещением или пе­реноской тяжестей до 10кг и сопровождающиеся умеренным физическим напряже­нием (энергозатраты 233-290 Вт)

К тяжелым физическим работам (категория III) относятся все виды деятель­ности с расходом энергии более 290 Вт. Эти работы связаны с постоянными передвижениями, перемещением и переноской значительных (свыше 10 кг) тяжестей и требующие больших физических усилий.

Санитарные нормы учитывают также два периода года: холодный (со среднесу­точной температурой наружного воздуха +10 °С и ниже) и тёплый (со среднесуточ­ной температурой наружного воздуха выше +10 °С ).

В табл. 3.2 приведены оптимальные и допустимые (в скобках) параметры микроклимата на рабочих местах. Допустимые величины интенсивности теплового облучения поверхности тела работающих от производственных источников, нагретых до тёмного свечения, приведены в табл. 3.3.

Таблица 3.2

Период года	Катего­рия работ	Температура воздуха, °С	Температура поверхностей, °С	Относительная влажность воздуха, %	Скорость движения воздуха, м/с
Холодный	Iа	22-24 (20-25)	21-25 (19-26)	40-60 (15-75)	0,1 (0,1)
	Iб	21-23 (19-24)	20-24 (18-25)	40-60 (15-75)	0,1 (0,1-0,2)
	IIа	19-21 (17-23)	18-22 (16-24)	40-60 (15-75)	0,2 (0,1-0,3)
	IIб	17-19 (15-22)	16-20 (14-23)	40-60 (15-75)	0,2 (0,2-0,4)
	III	16-18 (13-21)	15-19 (12-22)	40-60 (15-75)	0,3 (0,2-0,4)
Тёплый	Iа	23-25 (21-28)	22-26 (20-29)	40-60 (15-75)	0,1 (0,1-0,2)
	Iб	22-24 (20-28)	21-25 (19-29)	40-60 (15-75)	0,1 (0,1-0,3)
	IIа	20-22 (18-27)	19-23 (17-28)	40-60 (15-75)	0,2 (0,1-0,4)
	IIб	19-21 (16-27)	18-22 (15-28)	40-60 (15-75)	0,2 (0,2-0,5)
	III	18-20 (15-26)	17-21 (14-27)	40-60 (15-75)	0,3 (0,2-0,5)

Таблица 3.3

Облучаемая поверхность тела, %	Интенсивность теплового облучения, Вт/м^2, не более
50 и более	35
25-50	70
не более 25	100

Интенсивность теплового облучения работающих от источников, нагретых до белого и красного свечения (раскалённый или расплавленный металл, стекло, пламя и др.) не должна превышать 140 Вт/м². При этом облучению не должно подвергаться более 25 % поверхности тела и обязательным является использование СИЗ. При наличии теплового облучения температура воздуха на рабочих местах не должна превышать максимальных допустимых температур для тёплого пе­риода года (табл. 3.2).

В помещениях, в которых допустимые нормативные вели­чины показателей микроклимата невозможно установить из-за требований к произ­водственному процессу или экономически обоснованной нецелесообразности, усло­вия микроклимата следует рассматривать как вредные. В целях профилак­тики неблагоприятного воздействия микроклимата должны быть использованы за­щитные мероприятия (системы местного кондиционирования воздуха, воздушное ду­ширование, спецодежда и другие СИЗ, помещения для отдыха и обогревания, пере­рывы в работе, сокращение рабочего дня, увеличение продолжительности отпуска, уменьшение стажа работы и др.).

При температуре воздуха на рабочих местах выше или ниже допустимых вели­чин время пребывания на рабочих местах (непрерывно или суммарно за рабочую смену) должно быть ограничено величинами, указанными в табл. 3.4 и 3.5. При этом среднесменная температура воздуха, при которой рабочие находятся на рабочих мес­тах и местах отдыха, не должна выходить за пределы допустимых величин темпера­туры воздуха для соответствующих категорий работ, указанных в табл. 3.2.

Таблица 3.4 Таблица 3.5

Температура воз­духа на рабочем месте, °С	Время пребывания, не более при кате­гории работ, ч				Температура воздуха на рабочем месте, °С	Время пребывания, не более при категории работ, ч
	1а-1б	IIа-IIб	III			1а	1б	IIа	IIб	III
32,5	1	-	-		6	-	-	-	-	1
32	2	-	-		7	-	-	-	-	2
31,5	2,5	1	-		8	-	-	-	1	3
31	3	2	-		9	-	-	-	2	4
30,5	4	2,5	1		10	-	-	1	3	5
30	5	3	2		11	-	-	2	4	6
29,5	5,5	4	2,5		12	-	1	3	5	7
29	6	5	3		13	1	2	4	6	8
28,5	7	5,5	4		14	2	3	5	7	-
28	8	6	5		15	3	4	6	8	-
27,5	-	7	5,5		16	4	5	7	-	-
27	-	8	6		17	5	6	8	-	-
26,5	-	-	7		18	6	7	-	-	-
26	-	-	8		19	7	8	-	-	-
					20	8		-	-	-