3. Микроклимат производственных и непроизводственных помещений

3.1. Климат помещений, его параметры

Большую часть своей жизни человек проводит в помещении: дома, на работе, в транспорте. Его здоровье, самочувствие, работоспособность в значительной мере определяются состоянием теплового комфорта помещения. Требования теплового комфорта являются определяющими при выборе ограждающих конструкций зданий, систем отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха.

Микроклимат помещений – это климат внутренней среды, определяемый действующими на организм человека сочетаниями температуры, влажности, скорости движения воздуха, а также температуры окружающих поверхностей.

Повышенная температура воздуха способствует быстрому утомлению работающих, снижению скорости реакций. Низкая температура может привести к простудным заболеваниям. Общее переохлаждение организма приводит к снижению уровня обмена веществ, недостатку снабжения тканей кислородом, отморожению.

Для защиты от переохлаждений открытые участки тела (уши, кисти рук, лицо) снабжены разветвленной сетью артерий и вен, по которым могут протекать большие массы теплой крови. При резком охлаждении частей тела со стороны ЦНС подается команда на усиление кровенаполнения на переохлажденных местах.

Движение воздуха в среде обитания при низких температурах и, особенно, при повышенной влажности оказывает существенное влияние на процесс терморегуляции организма, приводит к охлаждениям, к простудным заболеваниям. Человек воспринимает движение воздуха при скорости около 0,25 м/с; скорость движения воздуха менее 0,1 м/с ощущается человеком как застой.

В случае, когда физическая терморегуляция исчерпывает свои возможности, включается механизм химической терморегуляции, проявляющейся в виде неприятных мышечных сокращений (дрожание). Таким образом подается команда мышцам на увеличение теплообразования.

При высоких температурах повышение скорости движения воздуха оказывает благоприятное действие, способствуя быстрейшему отводу тепла и влаги конвективным путем.

При оценке влажности используется относительная величина, выраженная в процентах, т. е. отношение содержания водяных паров в единице объема данного воздуха к содержанию паров в условиях полного насыщения воздуха при данной температуре.

Влажность φ (%) оказывает особенное влияние на организм человека в сочетании с температурой. При повышенной влажности происходит интенсивный процесс перегрева организма за счет сокращения отвода тепла от организма потовыделением (испарением).

Пониженная влажность при высоких температурах способствует отводу тепла потовыделением, поэтому жара легче переносится в тех местах, где воздух более сухой. Повышенная влажность и пониженная температура оказывают значительное охлаждающее действие.

Физиологические наблюдения за организмом позволили определить «эффективные» и «эффективно эквивалентные» температуры, характеризующие совокупное воздействие температуры, влажности, скорости движения воздуха на организм людей.

3.2. Теплообмен организма человека со средой обитания

Теплообмен – это совокупность процессов теплообразования (теплопродукции) и теплопотерь (теплоотдачи) человеческого тела.

В комфортных условиях теплоотдача равна теплообразованию, а температура тела сохраняется постоянной без напряжения теплорегуляционной системы.

Теплопродукция человеческого тела, в основном, зависит от рода деятельности, в некоторой степени связана с возрастом и полом человека, но с технической точки зрения неуправляема. В организме человека протекают метаболические процессы, в ходе которых энергия освобождается в виде тепла и полезной работы мышц. Величину производимой энергии определяют по количеству потребляемого кислорода.

Метаболизм (обмен веществ) – это совокупность процессов, связанных с поглощением, хранением и выделением продуктов жизнедеятельности организма.

Передача тепла во внешнюю среду с поверхности тела происходит путем конвекции, теплового излучения, теплопроводности, испарения.

Конвекция – это процесс непосредственной отдачи тепла открытыми поверхностями тела воздуху окружающей зоны. Понижение температуры и подвижность воздуха ускоряют процесс конвекции.

Тепловое излучение – это отдача тепла от поверхности тела в направлении поверхностей, имеющих более низкую температуру.

Теплопроводность – это отдача тепла при соприкосновении поверхности тела с охлажденными или нагретыми частями оборудования.

Испарение – основной путь отдачи тепла организмом при повышенной температуре, особенно в тех случаях, когда температура тела человека близка температуре окружающей среды. Это отвод из организма ненужного ему тепла. При потовыделении вместе с водой из организма удаляются соли, витамины, сгущается кровь, повышается количество гемоглобина, содержание сахара и кальция, понижается кислотность желудочного сока, усиливается расход углеводородов и распад белков. Обильное потовыделение может привести к нарушению водного и солевого баланса в организме.

Теплоотдача человеческого тела в большей степени зависит от одежды, а также от совместного влияния температуры, относительной влажности, скорости движения воздуха, среды обитания.