Микроклиматические 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 физиологические процессы в организме протекали нормально, выделяемая организмом теплота должна отводиться в окружающую среду. Сочетания параметров микроклимата, ха­рактеризующихся равенством между количествами выделяемымого и отдаваемоготдаваемымо в окружающую среду организмом человека теплатеплом, 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 (комфортные условия, соответствующие данному виду деятельности), 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.

Параметры микроклимата оказывают непосредственное влияние на самочувствие человека и его работоспособность. Например, понижение температуры воздуха при прочих равных условиях приводит к увеличению теплоотдачи путем конвекции и лучеиспускания и может привести к переохлаждению организма. При повышении температуры воздуха возникают обратные явления.

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. Особенно неблагоприятное воздействие на тепловое самочувствие человека оказывает высокая влажность при t_о.с.> 30 °С, так как при этой температуре практически всё выделяемое тепло отдаётся в окружающую среду при испарении пота. При повышении влажности пот не испаряется, а стекает каплями с поверхности кожного покрова. Возникает так называемое «проливное» течение пота, изнуряющее организм и не обеспечивающее необходимую теплоотдачу.

Недостаточная влажность воздуха также может оказаться неблаго­приятной для человека из-за вследствие интенсивного испарения влаги со слизистых обо­лочек, их пересыхания и растрескивания, а затем и загрязнения болезнетворными микроорганизмами. Вследствие этого при длительном пребывании людей в закрытых помещениях рекомендуется ограничиваться относительной влажностью в пределах 30...70 %.

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

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 (до 38...40 °С(гипертермия), - состояние, при котором температура тела поднимается до 38...40 °С. Сследствием гипертермии чего является тепловой удар.

Процессы жизнедеятельности , выполняемые при пониженной температуре, боль­шой подвижности и влажности воздуха могут быть причинами охлаждения и даже переохлаждения организма (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 промышленных 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 тоготого, лучистая теплота нагревает окружающие конструкциипредметы, 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 производственных помещений с учётом интенсивности энергозатрат работающих, времени выполнения работы и периодов года.

Показателями, характеризующими микроклимата в производственных помеще­ниях, являются температура, относительная влажность, и 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). Перечень других рабочих мест и видов работ, при которых должны обеспечиваться оптимальные величины микроклимата определяются санитарными правилами по отдельным отраслям промышленности.

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 физические работы.

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 энергозатра­тами 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 (с энергозатратыами от 175 до- 232 Вт).

К категории IIб относятся работы, связанные с ходьбой, перемещением или переноской тяжестей до 10 кг с и сопровождающиеся умеренным физическим напряжением ( энергозатратыами 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 требуют больших физических усилий.

Санитарные правила нормы учитывают также два периода года: холодный (со среднесу­точнойая температурой температура наружного воздуха ≤ +10 °С и ниже) и тёплый (со среднесуточ­нойая температуройа наружного воздуха выше больше +10 °С ).

В табл. 3.2 приведены оптимальные и допустимые (в скобках) параметры микроклимата на рабочих местах.

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.).

Допустимые величины интенсивности теплового облучения поверхности тела работающих от производственных источников, нагретых до тёмного свечения, приведены в табл. 3.3.

Таблица 3.2

Таблица 3.3

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, в том числе средств защиты лица и глаз.

При наличии теплового облучения работающих температура воздуха на рабочих местах не должна превышать максимальных допустимых температур для тёплого периода года (табл. 3.2).

В производственных 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 и опасные. 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 СанПиН 2.2.4.548-96табл. 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