2.2.1.ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ МИКРОКЛИМАТА НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА
Существенное влияние на состояние организма человека, его работоспособность оказывает микроклимат (метеорологические условия) в производственных помещениях, под которым понимают климат внутренней среды этих помещений, который определяется действующими на организм человека сочетаниями температуры, влажности, скорости движения воздуха и теплового излучения нагретых поверхностей.
Микроклимат производственных помещений, в основном, влияет на тепловое состояние организма человека и его теплообмен с окружающей средой.
Несмотря на то, что параметры микроклимата производственных помещений могут значительно колебаться, температура тела человека остается постоянной (36,6˚С). Свойство человеческого организма поддерживать тепловой баланс называется терморегуляцией. Нормальное протекание физиологических процессов в организме возможно лишь тогда, когда выделяемое организмом тепло непрерывно отводится в окружающую среду. Количество тепла, выделяемое человеком, главным образом, зависит от степени тяжести выполняемой работы и температурного режима (табл.2.2.1).
Отдача теплоты организмом во внешнюю среду происходит тремя основными способами (путями): конвекцией, излучением и испарением.
Теплоотдача конвекцией зависит от температуры окружающего воздуха и скорости его движения на рабочем месте.
Теплоизлучения человеком (21-31˚С).
При высоких температурах окружающих поверхностей (30-35˚С) теплоотдача излучением полностью прекращается, а при более высоких температурах теплообмен идет в обратном направлении – от поверхностей к человеку.
Таблица 2.2.1 Количество тепла и влаги, выделяемое одним человеком
| Выполняемая работа | Тепло, Вт | Влага, г/м | ||||
| полное | явное | при 10˚С | при 35˚С | |||
| при 10˚С | при 35˚С | при 10˚С | при 35˚С | |||
| В состоянии покоя | ||||||
| Физическая легкая | ||||||
| Средней тяжести | ||||||
| Тяжелая |
Снижение температуры при всех других одинаковых условиях приводит к росту теплоотдачи путем конвекции и излучения и может привести к переохлаждению организма. При высокой температуре практически все тепло, которое выделяется, отдается в окружающую среду испарением пота. Если микроклимат характеризуется не только высокой температурой, но и значительной влажностью воздуха, то пот не испаряется, а стекает каплями с поверхности кожи.
Недостаточная влажность приводит к интенсивному испарению влаги со слизистых оболочек, их пересыханию и эрозии, загрязнению болезнетворными микробами. Води и соли, выделяемые из организма потом, должны замещаться, поскольку их потеря приводит к сгущиванию крови и нарушению деятельности сердечно-сосудистой системы. Обезвоживание организма на 6% вызывает нарушение умственной деятельности, снижение остроты зрения. Обезвоживание на 15-20% приводит к смерти. Для восстановления водного баланса рабочим горячих цехов рекомендуется употреблять подсоленную (0,5% NaCl) воду (4-5л на человека за смену), белково-витаминный напиток.
Повышение скорости движения воздуха способствует усилению процесса теплоотдачи конвекцией и испарением пота.
Длительное влияние высокой температуры в сочетании со значительной влажностью может привести к накоплению тепла в организме и к гипертермии – состоянию, при котором температура тела повышается до 38-40˚С. При гипертермии, и как следствие, тепловом ударе, наблюдается головная боль, головокружение, общая слабость, изменение цветового восприятия, сухость во рту, тошнота, рвота, потовыделение. Пульс и частота дыхания ускоряется, в крови возрастает содержание остаточного азота и молочной кислоты. Наблюдается бледность, посинение кожи, зрачки расширены, иногда возникают судороги, потеря сознания.
При низкой температуре, значительной скорости и влажности воздуха возникает переохлаждение организма (гипотермия). На начальном этапе воздействия умеренного холода наблюдается снижение частоты дыхания, увеличение объема вдоха. При длительном воздействии холода дыхание становится неритмичным, частота и объем вдоха растут, изменяется углеводный обмен. Появляется мускульное сокращение (дрожь), при котором внешняя работа не выполняется и вся энергия сокращения мышц превращается в теплоту. Это позволяет в течение некоторого времени задерживать снижение температуры внутренних органов. Вследствие воздействия низких температур могут возникнуть холодовые травмы.
Влажность воздуха оказывает большое влияние на терморегуляцию организма. Повышенная влажность (φ>85%) затрудняет терморегуляцию вследствие снижения испарения пота, а слишком низкая влажность (φ <20%) вызывает пересыхание слизистых оболочек дыхательных путей. Нормальные величины относительной влажности составляют 40-60%.
Движение воздуха в помещениях является важным фактором, влияющим на самочувствие человека. В жарком помещении движение воздуха способствует увеличению отдачи тепла организмом и улучшает его состояние, но оказывает неблагоприятное воздействие при низкой температуре воздуха в холодное время года. Скорость воздуха оказывает также влияние на распределение вредных веществ в помещении. Воздушные потоки могут распространять их по всему объему помещения, переводить пыль из осевшего во взвешенное.
Барометрическое давление влияет на парциальное давление основных компонентов воздуха – кислорода и азота, а, следовательно, и на процесс дыхания. Жизнедеятельность человека может проходить в довольно широком диапазоне давлений, порядка 550-950 мм рт. ст. Однако здесь необходимо учитывать, что для здоровья человека опасно быстрое изменение давления, а не сама величина этого давления.
2.2.2. НОРМАЛИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ МИКРОКЛИМАТА
В соответствие санитарными нормами СН 4088-86. «Санитарные нормы микроклимата производственных помещений» и ГОСТ 12.1.005-88.ССБТ. «Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования» устанавливаются оптимальные и допустимые метеорологические условия для рабочей зоны помещения (пространство высотой 2м над уровнем пола или площадки, где находятся рабочие места).
В основу принципов нормирования параметров микроклимата положена оценка оптимальных и допустимых метеорологических условий в рабочей зоне в зависимости от категорий работ по степени тяжести и периода года. Период года определяется по среднесуточной температуре внешней среды. При t < +10˚C – холодный, а если t ≥ +10˚C – теплый период года. Оптимальные и допустимые параметры микроклимата в рабочей зоне производственных помещений для различных категорий работ по степени тяжести в теплый и холодный периоды года представлены в таблице 2.2.2.
Таблица 2.2.2 Оптимальные и допустимые нормы температуры,
относительной влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне производственных помещений
| Период года | Катего рии работ | Температура, ˚C | Относите льная влажность, % | Скорость движения воздуха, м,с | ||||||
| оптимальная | допустимая | оптимальная | Допустимая на рабочих местах не более | оптимальная, не более | Допустимая на рабочих местах постоянных и непостоянных | |||||
| верхняя граница | нижняя граница | |||||||||
| на рабочих местах | ||||||||||
| Посто янных | непостоянных | постоянных | непостоянных | |||||||
| Холодный | Легкая Iа | 22-24 | 40-60 | 0,1 | не более 0,1 | |||||
| Легкая Iб | 21-23 | 40-60 | 0,1 | не более 0,2 | ||||||
| Сред ней тяжести IIа | 18-20 | 40-60 | 0,2 | не более 0,3 | ||||||
| Средней тяжести IIб | 17-19 | 40-60 | 0,2 | не более 0,4 | ||||||
| Тяжелая III | 16-18 | 40-60 | 0,3 | не более 0,5 | ||||||
| Теплый | Легкая Iа | 23-25 | 40-60 | 55 при 28˚С | 0,1 | 0,1-0,2 | ||||
| Легкая Iб | 22-24 | 40-60 | 60 при 27˚С | 0,2 | 0,1-0,3 | |||||
| Средней тяжести IIа | 21-23 | 40-60 | 65 при 26˚С | 0,3 | 0,2-0,4 | |||||
| Средней тяжести IIб | 20-22 | 40-60 | 70 при 25˚С | 0,3 | 0,2-0,5 | |||||
| Тяжелая III | 18-20 | 40-60 | 75 при 24˚С и ниже | 0,4 | 0,2-0,6 |
Таблица 2.2.3 - Нормируемый уровень интенсивности инфракрасного
излучения
| Измеряемая величина | Нормируемое значение, Вт/м2 | Примечание |
| Интенсивность облучения для интегрального потока | При облучении не более 25% поверхности тела и обязательном использовании средств индивидуальной защиты, в том числе средств защиты глаз и лица | |
| Интенсивность облучения потока излучения в заданных спектральных диапазонах в зависимости от температуры источников | Для источников с температурой от 1000 до 4000 ˚C | |
| Для источников с температурой от 700 до 1000 ˚C | ||
| Для источников с температурой от 300 до 700 ˚C | ||
| Для источников с температурой от 35 до 300 ˚C |
Для того чтобы определить соответствует ли воздушная среда данного помещения установленным нормам, необходимо количественно оценить каждый из ее параметров.