загрузка...

МИКРОКЛИМАТ И КОМФОРТНЫЕ УСЛОВИЯ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ


Говоря о биосфере в целом, необходимо отметить, что человек обитает в самом нижнем, прилегающем к Земле слое атмосферы, который называется тропосферой.
Атмосфера является непосредственно окружающей человека средой и этим определяется ее первостепенное значение для осуществления процессов жизнедеятельности.
Тесно соприкасаясь с воздушной средой, организм человека подвергается воздействию ее физических и химических факторов: состава воздуха, температуры, влажности, скорости движения воздуха, барометрического давления и др. Особое внимание следует уделить параметрам микроклимата помещений — аудиторий, производственных и жилых зданий. Микроклимат, оказывая непосредственное воздействие на один из важнейших физиологических процессов — терморегуляцию, имеет огромное значение для поддержания комфортного состояния организма.
Терморегуляция — это совокупность процессов, обеспечивающих равновесие между теплопродукцией и теплоотдачей, благодаря которому температура тела человека остается постоянной.
Теплопродукция организма (производимое тепло) в состоянии покоя составляет для «стандартного человека» (масса 70 кг, рост 170 см, поверхность тела 8 м2) до 283 кДж в час. При легкой физической работе — более 283 кДж в час, при работе средней тяжести — до 1256 кДж в час и при тяжелой — 1256 и более кДж в час. Метаболическое, лишнее тепло должно удаляться из организма.
Нормальная жизнедеятельность осуществляется в том случае, если тепловое равновесие, т. е. соответствие между теплопродукцией вместе с теплотой, получаемой из окружающей среды, и теплоотдачей достигается без напряжения процессов терморегуляции. Отдача тепла организмом зависит от условий микроклимата, который определяется комплексом факторов, влияющих на теплообмен: температурой, влажностью, скоростью движения воздуха и радиационной температурой окружающих человека предметов.
Чтобы понять влияние того или иного показателя микроклимата на теплообмен, нужно знать основные пути отдачи тепла организмом. При нормальных условиях организм человека теряет примерно 85% тепла через кожу и 15% тепла расходуется на нагревание пищи, вдыхаемого воздуха и испарение воды из легких. 85% тепла, отдаваемого через кожу, распределяется следующим образом: 45% приходится на излучение, 30% на проведение и 10% на испарение. Эти соотношения могут изменяться в зависимости от условий микроклимата.
Потеря тепла телом человека путем излучения может ориентировочно оцениваться по закону Стефана-Больцмана и рассчитывается по формуле:
где Е — энергия электромагнитного излучения с единицы поверхности тела в единицу времени;
К — коэффициент;
T1 — абсолютная температура кожи человека;
Т2 — абсолютная температура окружающих поверхностей.
Из уравнения следует, что при T1 gt; T2 радиационный баланс отрицательный, человек теряет тепла больше, чем получает; при T1 lt; T2 — радиационный баланс положительный, человек получает тепла больше, чем отдает, при этом возможно перегревание организма. На потерю тепла излучением не влияют температура воздуха, его подвижность, относительная влажность, а только температура окружающих предметов. Электромагнитное излучение испускается любыми нагретыми телами и при температуре тела человека лежит в области инфракрасных, тепловых волн.
Потеря тепла проведением осуществляется в результате соприкосновения тела человека с окружающим воздухом (конвекция) или с окружающими предметами (кондукция). Основное количество тепла теряется конвекцией. Эта потеря прямо пропорциональна разности между температурой тела и температурой окружающего воздуха — чем больше разница, тем больше теплоотдача. Если температура воздуха возрастает, потеря тепла конвекцией уменьшается и при температуре 35—36° С прекращается. Потеря тепла конвекцией увеличивается при увеличении скорости движения воздуха, которая не должна превышать 2—3 м/сек, так как это может привести к переохлаждению организма. Ускоряет теплоотдачу повышение влажности воздуха, влажный воздух более теплоемкий.
Потеря тепла испарением зависит от количества влаги (пота), испаряющейся с поверхности тела. При испарении 1г влаги организм теряет 2,43 кДж тепла, при нормальных условиях с по

верхности кожи человека испаряется около 0,5 л влаги в сутки, с которыми отдается около 1200 кДж энергии.
С повышением температуры воздуха и окружающих поверхностей потеря тепла излучением и конвекцией уменьшается и резко увеличивается теплоотдача испарением. Если температура внешней среды выше, чем температура тела, то единственным путем теплоотдачи остается испарение. Количество пота может достигать 5—10 л в день. Этот вид теплоотдачи очень эффективен, если есть условия для испарения пота: уменьшенная влажность и увеличенная скорость движения воздуха. Таким образом, при высокой температуре окружающей среды увеличение скорости движения воздуха является благоприятным фактором. При низких температурах воздуха увеличение его подвижности усиливает теплоотдачу конвекцией, что неблагоприятно для организма, т. к. может привести к переохлаждению, простуде и отморожениям. Большая влажность воздуха (свыше 70%) неблагоприятно влияет на теплообмен как при высоких, так и при низких температурах. Если температура воздуха выше 30° (высокая), то большая влажность, затрудняя испарение пота, ведет к перегреванию. При низкой температуре высокая влажность способствует сильному охлаждению, т. к. во влажном воздухе усиливается отдача тепла конвекцией. Оптимальная влажность, таким образом, составляет 40—60%.
В соответствии с действующими в настоящее время санитарными правилами и нормами (СанПин
2.2.4.548-96) установлены гигиенические требования к микроклимату производственных помещений с учетом категории работ по уровню энерготрат (табл. 4, 5, 6)
Допустимые нормы параметров микроклимата в производственных помещениях для постоянных рабочих мест представлены в таблице 6.
При комфортном микроклимате физиологические процессы терморегуляции не напряжены, теп- лоощущение хорошее, функциональное состояние нервной системы оптимальное, физическая и ум-

Категории работ по уровню энергозатрат

Интенсивность
энерготрат

Примеры профессиональной деятельности
К кал/час Вт
Ia До 120 До 139 Ряд профессий часового, швейного производства, в сфере управления и т.п.
16 121-150 140-174 Ряд профессий полиграфии, связи, контролеры, мастера различных производств и т.п.
IIa 151-200 175-232 Профессии, связанные с постоянной ходьбой (механосборочные цеха, прядильноткацкие пр-ва и т.п.)
116 201-250 233-290 Работы, связанные с переноской тяжестей от I до 10 кг (литейное, прокатное, кузнечное и т.п. пр-во)
III gt;250 gt;290 Постоянная переноска тяжестей более 10 кг, профессии в кузнечных цехах с ручной ковкой, каменщики и т.п.

Таблица 4





Таблица 5 Оптимальные величины параметров микроклимата в производственных помещениях

Сезон года

Категория
работ

Оптимальная
температура,
С'

Оптимальная относительная влажность в процентах

Оптимальная скорость движения воздуха в м/сек, не gt;

Холод

IA-IB

21-24

40-60

0,1

ный и пе

IIA-ПБ

17-20

40-60

0,2

реходный

Ш

16-18

40-60

0,3


IA-IB

22-24

40-60

0,2

Теплый

IIA-ПБ

20-23

40-60

0,3


Ш

18-20

40-60

0,4
/>
Таблица 6

Сезон
года

Категория
работ

Допустимая
температура
С'

Допустимая относительная влажность воздуха в прсц.
(не более)

Допустимая скорость дви-;
жениявоз- духа, м^сек (не более)


IA-IB

20-25

75

0,2

холодный и пе

IIA - IIB

15-24

75

0,4

реходный

III

13-19

75

0,5


IA - IB

21-28

55-60

0,2

теплый

IIA - IIB

16-27

65-70 ...

о.з ;


III

15-26

75

0,4


ственная работоспособность высокая, организм устойчив к воздействию негативных факторов среды.
Дискомфортный микроклимат вызывает напряжение процессов терморегуляции, имеет место плохое теплоощущение, ухудшается условно-рефлекторная деятельность и функция анализаторов, понижается работоспособность и качество труда, снижается устойчивость организма к воздействию неблагоприятных факторов.
Дискомфортный микроклимат может быть перегревающим (гипертермия) и охлаждающим (гипотермия). Последствия воздействия дискомфортного микроклимата на организм представлены в таблице 7.
Микроклимат производственных помещений характеризуется большим разнообразием сочетаний температуры, влажности, скорости движения воздуха, интенсивности и состава лучистого тепла, отличается динамичностью и зависит от колебания внешних метеоусловий, времени дня и года, хода и характера производственного процесса, условий воздухообмена с атмосферой. Если говорить о характере производственного процесса, то существуют, например, производства со значительным избытком тепла, они относятся к категории горячих цехов. К ним относятся производства с избытком явного тепла 23 Дж/м3 • с, с повышением температуры до 35— 40° С, интенсивностью радиационного тепла до 0,7 Дж на 1 см2/с.
В зависимости от производственных условий в помещениях преобладают либо отдельные элементы микроклимата, либо их комплекс. Тепловыделение в пределах 11,6—17,4 Дж/м3 • с обычно равно теплопотерям через ограждения здания и не приводит к накоплению тепла и повышению температуры воздуха в помещениях.
Высокая влажность (выше 70%) встречается в производствах с большими поверхностями испаре-
Таблица 7

Дискомфортный микроклимат

острая гипертермия

хроническая
гипертермия

острая
местная
ги
потермия

острая общая гипотермия

хроническая гипотермия
Напряжение процессов терморегуляции, ухудшение
СОСТОЯНИЯ
организма Тепловой удар» повышение температуры тела, падение сердечной деятельности. потеря сознания 3* Судорожная болезнь при повышенном испарении, в результате потери большого количества солей и витаминов

Поражаются практически все физиологические системы: Co стороны пищеварения — потеря аппетита» понижение желудочной секреции» гастрит» энтерит, колит Co стороны сердечно сосудистой системы — расширение сосудов, увеличение частоты сердечных сокращений, нарушение питания сердечной мышцы Co стороны почек чаще всего возникает или обостряется почечно-каменная болезнь, Co стороны центральной нервной системы - утомляемость, неврозы, снижение внимания, травматизм '

h Отморожения 2* Невралгии, миозиты
3. Простудные заболевания — ОРЗ, ангины, воспаление почек, воспаление среднего уха
Генерализованная гипотермия (замерзание) Снижение иммунитета к инфекционным заболеваниям Аллергические заболевания* т. к. при переохлаждении образуются гистаминоподобные вещества Снижение работоспособности» внимания, увеличение частоты несчастных случаев
Понижение работоспособности, понижение сопротивляемости организма к неблагоприятным факторам


ния: шахты, красильные, кожевенные, сахарные заводы, водо- и грязелечебницы.
Повышенное движение воздуха возникает там, где есть поверхности с разными температурами и, когда эта разница достаточно велика, возникают конвекционные токи воздуха, вплоть до образования сквозняков.

При дискомфортном микроклимате наблюдается напряжение процессов терморегуляции. Верхняя граница терморегуляции человека в состоянии покоя составляет: температура воздуха 30—51° С при относительной влажности 85% или температура воздуха 40° С при относительной влажности 50%. Цри выполнении физической работы границы терморегуляции снижаются. Например, при тяжелой мышечной нагрузке температура воздуха составляет 5—10° С при относительной влажности воздуха 40— 60%.
При изменениях микроклимата, выходящих за границы приспособительных физиологических колебаний, дискомфорт проявляется в виде изменения самочувствия. Появляется апатия, шум в ушах, мерцание перед глазами, тошнота, помрачение сознания, повышение температуры тела, судороги и другие симптомы.
В целях защиты работающих от возможного перегревания или охлаждения, при температуре воздуха выше или ниже допустимых величин установлено время пребывания (в часах) на рабочих местах (непрерывно или суммарно за рабочую смену).
В практике санитарно-гигиенического контроля для оценки сочетанного воздействия параметров микроклимата и разработки мероприятий по защите работающих от возможного перегревания используется интегральный показатель тепловой нагрузки среды.
Индекс тепловой нагрузки среды (ТНС-индекс) является эмпирическим показателем, характеризующим сочетание действия на организм человека
параметров микроклимата (температуры, влажности, скорости движения воздуха) и теплового облучения.
alt="" />ТНС-индекс рекомендуется использовать для интегральной оценки тепловой нагрузки на рабочих местах, на которых скорость движения воздуха не превышает 0,6 м/с, а интенсивность теплового облучения — 1200 вт/м2.
Категории работ по уровню энергозатрат Величины интегрального показателя, 0C
Ia (до 139 вт) 22,2-26,4
16 (140-174 вт) 21,5-25,8
IIa (175-232 вт) 20,5-25,1
116 (233-290 вт) 19,5-23,9
III (более 290 вт) 18,0-21,8

Таблица 8


Рекомендуемые нормами параметры микроклимата должны обеспечить в процессе терморегуляции такое соотношение физиологических и физико-химических процессов, при котором поддерживалось бы устойчивое тепловое состояние в течение длительного времени, без снижения работоспособности человека. В цехах с климатическим комплексом преимущественно нагревающего типа решающее значение в борьбе с нагреванием приобретает изменение самого технологического процесса, замена источников избыточного выделения тепла различными способами, которые требуют в каждом конкретном случае специального рассмотрения. Немаловажным в

обеспечении комфортных параметров микроклимата являются рациональное отопление, правильное устройство вентиляции, кондиционирование воздуха, теплоизоляция источников тепла.
<< | >>
Источник: Хван Т.А., Хван П.А.. Безопасность жизнедеятельности. Серия «Высшее образование». Ростов н/Д: «Феникс». — 416 с.. 2004

Еще по теме МИКРОКЛИМАТ И КОМФОРТНЫЕ УСЛОВИЯ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ:

  1. Вергелес Г. И., Матвеева Л. А., Раев А. И.. Младший школьник: Помоги ему учиться: Книга для учителей и родителей, 2000
  2. Куликова Т. А.. Семейная педагогика и домашнее воспитание, 2000
  3. Гальперин М. В.. Экологические основы природопользования, 2003
  4. А.С. Панарин. Философия истории, 1999
  5. В. Т. Харчева. Основы социологии / Москва , «Логос», 2001
  6. Тощенко Ж.Т.. Социология. Общий курс. – 2-е изд., доп. и перераб. – М.: Прометей: Юрайт-М,. – 511 с., 2001
  7. Е. М. ШТАЕРМАН. МОРАЛЬ И РЕЛИГИЯ, 1961
  8. Ницше Ф., Фрейд З., Фромм Э., Камю А., Сартр Ж.П.. Сумерки богов, 1989
  9. И.В. Волкова, Н.К. Волкова. Политология, 2009
  10. Ши пни Питер. Нубийцы. Могущественная цивилизация древней Африки, 2004