6.Физические факторы

6.1.Метеорологические условия и их нормирование в производственных помещениях

План лекции:

6.1.1. Параметры микроклимата производственных помещений.

6.1.2. Теплообмен человека с окружающей средой

6.1.3. Влияние параметров микроклимата на самочувствие человека.

6.1.4. Гигиеническое нормирование параметров микроклимата. Критерии комфортности.

6.1.1. Параметры микроклимата производственных помещений.

Одним из необходимых условий нормальной жизнедеятельности человека является обеспечение нормальных метеорологических условий в помещениях, оказывающих существенное влияние на тепловое самочувствие человека.

Метеорологические условия или микроклимат зависят от теплофизических особенностей технологического процесса, климата, сезона года, условий отопления и вентиляции.

Метеорологические условия, или микроклимат, в производственных условиях определяются следующими параметрами: температурой воздуха t (^oC), относительной влажностью (%), скоростью движения воздуха на рабочем месте v(м/с).

Жизнедеятельность человека сопровождается непрерывным выделением теплоты в окружающую среду. Ее количество зависит от степени физического напряжения в определенных метеорологических условиях и составляет от 85 (в состоянии покоя) до 500 Дж/с. В организме человека постоянно протекают различные химические процессы с выделением теплоты. За час человек вырабатывает количество тепла, необходимое для того, чтобы вскипятить литр ледяной воды. Если бы тело человека было покрыто не кожей, а непроницаемой оболочкой, каждый час температура повышалась бы на несколько градусов, а через 40 часов достигла бы 100 градусов. При выполнении тяжелой физической работы скорость обмена веществ в организме резко повышается, поэтому выделяется гораздо больше тепла.

Для того, чтобы физиологические процесса в организме протекали нормально, выделяемая организмом теплота должна полностью отводиться в окружающую среду.

Одними из важных интегральных показателей теплового самочувствия организма является средняя температура тела (внутренних органов) порядка 36,6^о С. Она зависит от степени нарушения теплового баланса и уровня энергозатрат при выполнении физической работы. При выполнении работы средней тяжести и тяжелой при высокой температуре воздуха температура тела может повышаться от нескольких десятых градуса до 1-2^оС. Наивысшая температура внутренних органов, которую выдерживает человек +43^оС, минимальная +25^оС.

6.1.2. Теплообмен человека с окружающей средой.

Нормальное тепловое самочувствие имеет место, когда тепловыделение человека полностью воспринимается окружающей средой, т.е. когда выполняется уравнение теплового баланса . В этом случае температура внутренних органов остается постоянной. Если теплопродукция организма не может быть передана полностью окружающей среде, происходит рост температуры внутренних органов. В случае если окружающая среда воспринимает больше теплоты, чем ее производит человек, то происходит охлаждение организма.

Отдача теплоты организмом человека в окружающую среду происходит в результате теплопроводности через одежду Q_т, конвекции у тела Q_к, излучения на окружающие поверхности Q_и, испарения влаги с поверхности кожи Q_исп, нагрева вдыхаемого воздуха Q_в.

Количество теплоты, отдаваемое организмом различными путями, зависит от величины того или иного параметра микроклимата. Так, теплоотдача конвекцией зависит от температуры окружающего воздуха и скорости его движения на рабочем месте. Удерживаемый на внешней поверхности тела пограничный слой воздуха препятствует отдаче теплоты конвекцией. При скорости движения воздуха равной 0, толщина этого слоя 4-8 мм. При увеличении скорости до 2 м/сек, слой воздуха составляет всего 1мм. Чем ниже температура окружающего воздуха и выше скорость движения, тем больше отдача теплоты конвекцией.

Излучение теплоты происходит в направлении окружающих человека поверхностей, имеющих более низкую температуру, чем температура поверхности одежды и кожи человека. При высоких температурах окружающих поверхностей (30-35 град.) теплоотдача излучением полностью прекращается, а при более высоких температурах теплообмен идет в обратном направлении – от поверхностей к человеку.

Отдача теплоты за счет испарения влаги и нагрева выдыхаемого воздуха зависит не только от температуры и интенсивности работы, выполняемой человеком, но и от относительной влажности и скорости движения воздуха.