29.Параметры микроклимата. Гигиенические нормативы. Требования к организации контроля и методам измерения. Требования к обработке результатов. Требования к средствам измерения.
Физиологическое действие параметров микроклимата на организм человека. Уравнение теплового баланса. Понятие терморегуляции.
Организм человека постоянно находится в состоянии теплообмена с окружающей средой. Вследствие белкового, углеводного и жирового обмена в организме вырабатывается тепло (теплопродукция) Qт., количество которого зависит от рода деятельности и интенсивности выполняемой работы. Это тепло для спокойного состояния человека составляет 80 - 100 вт.
Уравнение теплового баланса : человек-окружающая среда
(1884г., профессор Флавицкий)Qч = Qт + Qк +Qи + Qисп + Qв ; Qч - тепло, выделяемое человеком (теплопродукция) (85-500дж/c)Qт – теплопроводность через одеждуQк – конвекция у тела человека (30%) (при 18°С)Qи – излучение на окружающие поверхности (45%)
Qисп – испарение влаги (пота) с кожи человека (20%)Qв - нагрев вдыхаемого воздуха
Показатели, характеризующие микроклимат в производственных помещениях: Температура воздуха, °С, Температура поверхностей ограждающих конструкций ( стены, пол, потолок, технологическое оборудование и т.д.) °С, Относительная влажность воздуха,% Скорость движения воздуха, м/c, Интенсивность теплового облучения, Вт/м2
Основные способы терморегуляции организма человека: Биохимические процессы - изменение интенсивности происходящих в организме окислительных процессов. Изменение интенсивности кровообращения. Изменение интенсивности потовыделения - изменение процесса теплоотдачи за счет испарения.
Гипотермия
(переохлаждение)
начинается, когда теплопотери становятся
больше теплопродукции организма, а
система терморегуляции не справляется
с этими изменениями.
Нарушается кровоснабжение, что вызывает такие простудные заболевания, как невриты, радикулиты, заболевания верхних дыхательных путей
В результате гипотермии появляются апатия, усталость, ложное ощущение благополучия, замедленные движения, угнетение психики, а в тяжёлых случаях - потеря сознания и летальный исход
Гипертермия (перегрев) наблюдается при нарушении уравнения теплового баланса, когда внешняя теплота Qв.т суммируется с теплопродукцией организма, и эта сумма превышает величину теплопотерь.
При гипертермии возникает головная боль, учащённый пульс, снижение артериального давления, поверхностное дыхание, тошнота. При тяжёлом поражении возможна потеря сознания. Эти симптомы характерны для теплового и для солнечного удара. Повышенная влажность воздуха более 75% ускоряет развитие гипертермии и гипотермии.
Способы терморегуляции: Процессы терморегуляции осуществляются, в основном, тремя способами: биохимическим путем, путем изменения интенсивности кровообращения и интенсивности потовыделения.
Терморегуляция биохимическим путем заключается в изменении интенсивности происходящих в организме окислительных процессов.
Терморегуляция путем изменения интенсивности кровообращения заключается в способности организма регулировать подачу крови (теплоносителя) от внутренних органов к поверхности тела путем сужения или расширения кровеносных сосудов.
Кровоснабжение при высокой температуре может быть в 20…30 раз больше, чем при низкой. В пальцах кровоснабжение может изменяться в 600 раз. Именно поэтому при низких температурах у человека быстрее всего замерзают пальцы рук и ног.
Терморегуляция путем изменения интенсивности потовыделения заключается в изменении процесса теплоотдачи за счет испарения.
Терморегуляция организма человека осуществляется, как правило, одновременно всеми способами.
Понятие нейтрального, охлаждающего и нагревающего микроклимата.
Нейтральный микроклимат – такое сочетание параметров микроклимата, при котором разность между величиной теплопродукции и суммарной теплоотдачей находится в пределах ± 2 Вт, а доля теплоотдачи испарением влаги не превышает 30%.
Охлаждающий микроклимат - сочетание параметров микроклимата, при котором имеет место превышение суммарной теплоотдачи в окружающую среду над величиной теплопродукции организма, приводящее к образованию общего или локального дефицита тепла в теле человека (> 2 Вт).
Нагревающий микроклимат – сочетание параметров микроклимата, при котором имеет место накопление тепла в организме (> 2 Вт) или увеличение доли потерь тепла испарением влаги (> 30%).
Нормирование параметров микроклимата.
Принципы гигиенического нормирования:
1. Период года
холодный – среднесуточная температура наружного воздуха +10°С и ниже
теплый – среднесуточная температура наружного воздуха выше +10°С
2.Категория работ – на основе интенсивности общих энергозатрат организма
в ккал/ч или Вт (Iа, Iб, IIа, IIб, III)
Iа – 120 ккал/ч (139 Вт)
III – более 250 ккал/ч (более 290 Вт)
Установлены оптимальные и допустимые параметры микроклимата
Оптимальные параметры обеспечивают ощущение теплового комфорта без напряжения механизмов терморегуляции
Допустимые параметры могут вызывать ощущение теплового дискомфорта и напряжение механизмов терморегуляции, не выходящее за пределы физиологических возможностей.
Оптимальные величины показателей микроклимата на рабочих местах производственных помещений
Допустимые величины интенсивности теплового облучения. поверхности тела работающих от производственных источников (от нагретых поверхностей технологического оборудования, осветительных приборов, изделий и материалов)
Понятие ТНС-индекса.
Для оценки сочетанного действия параметров микроклимата (температуры, влажности, скорости движения воздуха и теплового облучения) в целях осуществления мероприятий по защите работающих от возможного перегревания рекомендуется использовать интегральный показатель тепловой нагрузки среды (ТНС-индекс).ТНС-индекс рассчитывается по уравнению:
ТНС= 0,7 tвл + 0,3 tш где tвл – температура смоченного термометра аспирационного психрометра; tш – температура внутри зачерненного шара, имеющего диаметр 90 мм, минимально возможную толщину и коэффициент поглощения 0.95; tш отражает влияние температуры воздуха, температуры поверхностей и скорости движения воздуха. Рекомендуемые величины ТНС-индекса для профилактики перегревания организма
Методы и средства нормализации микроклимата.
-Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха.
- Воздушное душирование (поток воздуха, направляемый непосредственно на рабочее место).
-Внедрение технологических процессов и оборудования, снижающих выделение тепла.
- Механизация и автоматизация производственных процессов, дистанционное управление.
-Тепловая изоляция оборудования (печей, сосудов и трубопроводов с горячими газами и жидкостями). Температура нагретых поверхностей оборудования не должна превышать 35°С при температуре внутри источника до 100°С и 45°С при температуре внутри источника выше 100°С.
- Объемно-планировочные и конструктивные решения (принимаются на стадии проектирования производственных зданий)
Например, размещение теплоизлучающего оборудования в изолированных помещениях или на открытых площадках
Для защиты от поступления в производственные помещения холодного воздуха входы оборудуют шлюзами, дверные проемы - воздушными завесами.
Используют стеклопакеты, утепление ограждений, полов (установка настилов)
Теплозащитные экраны применяют для экранирования источников теплового излучения и для экранирования рабочих мест.
-Рациональный режим труда и отдыха.
Сокращение продолжительности рабочей смены, введение дополнительных перерывов, например, защита временем в условиях нагревающего микроклимата, создание условий для эффективного отдыха в помещениях с нормальными метеорологическими условиями. Для работающих на открытом воздухе в холодных климатических условиях организуют специальные помещения для обогрева.
-Использование средств индивидуальной защиты: спецодежды, спецобуви, средств защиты рук и головы
Приборы контроля параметров микроклимата.
Температура и относительная влажность – аспирационные психрометры
Скорость движения воздуха – анемометры (чашечные и крыльчатые), малые величины скорости движения воздуха (менее 0.5м/с – термоанемометры и кататермометры.Температура поверхностей – дистанционные приборы – пирометры
Интенсивность теплового облучения - актинометры