Микроклимат.

Микроклимат — это климат внутренней среды, который определяется действующими на человека температурой окружающих поверхностей tп,С, от которой зависит интенсивность их теплового излучения, и сочетаниями параметров микроклимата, таких как, температура tВ,С, относительная влажность В,%, скорость движения воздуха В, м/с. Эти сочетания определяют характер и интенсивность теплового взаимодействия человека со средой, его физическое и психологическое состояние.

Жизнедеятельность организма связана с постоянным выделением тепла QЧ. В зависимости от степени физического напряжения в организме выделяется от 85 (в состоянии покоя) до 500 Дж/с (при тяжелой работе). Тепловыделение организма QЧ зависит от тяжести физической работы. По общим энергозатратам работы подразделяются на 3 категории:

• легкие физические (кат.I, энергозатраты составляют до 172 Дж/с);

• средней тяжести (кат.II, 172...293 Дж/с);

• тяжелые физические (кат.III, более 293 Дж/с).

Для поддержания температуры организма и физиологических процессов на нормальном уровне (tВН=36,5С) необходим постоянный тепловой баланс между организмом и окружающей средой, когда QЧ соответствует интенсивности теплоотдачи из организма QЧ=QТО. При нарушении этого баланса происходит либо перегрев, либо переохлаждение организма и, как следствие, потеря трудоспособности, сознания и тепловая смерть. Выполнение, например, работ средней тяжести (ходьба) при полной теплоизоляции приводит к повышению температуры внутренних органов через 1 час на 5С. Даже в состоянии покоя эта температура повышается на 1,2С. В некотором диапазоне колебания температуры безвредны из-за компенсаторных защитных реакций системы терморегуляции. Этот диапазон зарегистрирован от 25 до 43С.

Тепловое взаимодействие человека со средой осуществляется в процессе сложного тепломассообмена, т.е., во-первых, за счет составляющих теплообмена:

• конвекции из-за омывания тела воздухом qК;

• теплопроводности через одежду qТ;

• излучения с поверхности открытых частей тела и одежды qИ

во-вторых, за счет составляющих массообмена:

• испарения влаги с поверхности кожи и в выдыхаемом воздухе qП;

• нагрева вдыхаемого воздуха qД.

Рис.11.1

Количество теплоты, отдаваемой организмом различными путями, зависит от величины того или иного параметра микроклимата и условий теплообмена. Так, величина qК тем больше, чем ниже температура среды tВ и выше скорость В. При повышении tВ до температуры кожных покровов (зимой 27,5С, летом 31С) теплоотдача прекращается. Дальнейшее ее увеличение приводит к нагреву тела.

Величина qТ зависит от площади и теплопроводности одежды и температуры окружающей среды. Уменьшение коэффициента теплопроводности ткани, увеличение ее толщины и площади, а также повышение температуры среды ведет к снижению теплоотдачи.

Излучение организмом теплоты происходит в направлении окружающих поверхностей, имеющих более низкую температуру, чем поверхности открытых участков кожи и одежды. Величина qИ зависит от излучающих свойств, температуры, площадей поверхностей теплообмена и их взаиморасположения.

В зависимости от физической нагрузки и параметров среды с поверхности кожи и легких выделяется разное количество влаги. В комфортных условиях в состоянии покоя 40 г/час, при tВ=30С 120 г/час. Повышение нагрузки до тяжелой увеличивает влагоотделение до 570 г/час. При испарении 1 л воды из организма выводится 2257 КДж тепловой энергии. Кроме того, величина qП зависит от скорости В и влажности воздуха В.

Величина qД меняется в зависимости от физической нагрузки, влияющей на легочную вентиляцию (т.е. объем вдыхаемого в единицу времени воздуха), и разности температур между вдыхаемым и выдыхаемым воздухом.

Гигиеническое нормирование параметров воздушной среды

Нормы установлены ГОСТ 12.1.005-88 для всех параметров микроклимата и чистоты воздуха. Параметры микроклимата должны соответствовать виду деятельности, учитывать способности организма к акклиматизации в разные периоды года, условия теплообмена, характер тепловыделений в помещении. В соответствии с этим параметры микроклимата устанавливаются в зависимости от:

• периода года — теплого, со среднесуточной температурой наружнего воздуха tВ10С, холодного и переходного c tВ10C;

• категории тяжести работ;

• тепловой напряженности помещения, которые бывают с незначительными ( 23 Вт/м3) и со значительными избытками явного тепла (23 Вт/м3).

При нормировании отдельно устанавливаются оптимальные и допустимые параметры микроклимата, которые обеспечивают комфортное или нормальное функционирование организма, в первом случае без напряжения системы терморегуляции, а во втором— при ее участии, но без дискомфортных ощущений, ухудшения самочувствия и снижения работоспособности. Например, в соответствии с требованиями СН 4088-86 в залах с работающей вычислительной техникой, на рабочих местах с пультами, при операторских работах параметры микроклимата дифференцируются следующим образом

	Период года
Параметры	холодный и переходный		теплый
	оптимальная	допустимая	оптимальная	допустимая
Температура	2022С	1822С	2025С	до 26С
Влажность	4060 %	до 70 %	4060 %	до 70 %
Скорость	0,2 м/с	0,3 м/с	0,5 м/с	0,3 м/с

Табл. 11.1