1 Микроклимат производственных помещений
На предприятиях на самочувствие, состояние здоровья и работоспособности человека оказывает влияние микроклимат производственных помещений - метеорологические условия внутренней среды этих помещений, которые определяются действующими на организм человека сочетаниями температуры, влажности, скорости движения воздуха и теплового излучения.
Все жизненные процессы в организме человека сопровождаются образованием теплоты, количество которой меняется от 4...6 кДж/мин (в состоянии покоя) до 33...42 кДж/мин (при очень тяжелой работе).
На основе общих энергозатрат организма человека различают (согласно ГОСТ 12.1.005-88) физические работы: легкие (категория 1), средней тяжести (категория II), тяжелые (категория III).
Легкие физические работы категории Iа с энергозатратами до 139 Вт (Дж/с) (до 162 ккал/час.) - работы, производимые сидя и сопровождающиеся незначительным физическим напряжением, категории Iб с энергозатратами 140...174 Вт (162-200 ккал/час.) - работы, производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим напряжением.
Физические работы средней тяжести охватывают виды деятельности с расходом энергии 175...232 Вт (150-200 ккал/час.) - категории IIа и 233...290 Вт (200-250 ккал/час.) категории IIб. К категории IIа относятся работы, связанные с постоянной ходьбой, перемещением мелких (до 1 кг) изделий или предметов в положении сидя или стоя и требующие определенного физического напряжения, и категории IIб - работы, связанные с ходьбой, перемещением и переноской тяжестей до 10 кг. и сопровождающиеся умеренным физическим напряжением.
Тяжелые физические работы (категория III) с энергозатратами более 290 (250 ккал/час.) Вт связаны с постоянными передвижением, перемещением и переноской значительных (свыше 10 кг) тяжестей и требуют больших физических усилий.
Необходимым условием жизнедеятельности человека является сохранение постоянства температуры тела.
При благоприятных сочетаниях параметров микроклимата человек испытывает состояние теплового комфорта, что является важным условием высокой производительности труда и предупреждения заболеваний.
Вид и уровень теплоотдачи зависят от физического напряжения и метеорологических условий окружающей среды. Организм человека может приспосабливаться к этим условиям и сохранять свою температуру постоянной. Это свойство организма называется терморегуляцией.
При температуре воздуха от 15 до 25 °С теплопродукция организма человека находится на приблизительно постоянном уровне (зона безразличия).
Значительное отклонение микроклимата рабочей зоны от оптимального может быть причиной ряда физиологических нарушений в организме работающих, привести к резкому снижению работоспособности и даже к профессиональным заболеваниям.
ПЕРЕГРЕВ.
По мере повышения температуры воздуха усиливаются процессы теплоотдачи.
Отдача теплоты организмом человека осуществляется тремя основными путями (способами):
- конвекцией (25-30% при 20 °С) - передачей теплоты от тела воздуху; (25-30% при 20 оС)
- излучением (45% при 20 °С) - за счет испускания телом энергии электромагнитного поля;
- испарением (20-25% при 20 °С).
При температуре воздуха 30 °С отдача теплоты испарением становится равной половине суммарной отдаче теплоты.
При температуре воздуха более 36 °С отдача теплоты происходит уже полностью за счет испарения.
При испарении 1 г воды организм теряет около 2,5 кДж теплоты. Испарение происходит, главным образом, с поверхности кожи и в значительно меньшей степени через дыхательные пути (10-20%). При нормальных условиях с потом организм теряет в сутки около 0,6л жидкости. При тяжелой физической работе при температуре воздуха более 30 °С количество теряемой организмом жидкости может достичь 10...12 л. При интенсивном потоотделении, если пот не успевает испаряться, наблюдается выделение его в виде капель. При этом влага на коже не только не способствует отдаче теплоты, а, наоборот, препятствует этому. Такое потоотделение ведет только к потере воды и солей, но не выполняет основную функцию - усиление отдачи теплоты.
При температуре воздуха более 28 °С и значительном тепловом излучении от нагретых поверхностей наступает нарушение терморегуляции организма, что может привести к перегреву организма, особенно, если потеря пота в смену приближается к 5 л.
Наблюдаются слабость, головная боль, шум в ушах, искажение цветового восприятия (окраска всего в красный или зеленый цвет), тошнота, рвота, повышается температура тела. Дыхание и пульс учащаются, артериальное давление вначале возрастает, затем падает. В тяжелых случаях наступает тепловой удар.
Возможна судорожная болезнь, являющаяся следствием нарушения водно - солевого баланса и характеризующаяся слабостью, головной болью, резкими судорогами, преимущественно в конечностях,
При длительном воздействии теплового излучения может развиться профессиональная катаракта.
Но даже если не возникают такие болезненные состояния, перегрев организма сильно сказывается на состоянии нервной системы и работоспособности человека.
Исследованиями установлено, что к концу 5-часового пребывания в зоне с температурой воздуха около 31 °С и влажностью 80-90%:
- работоспособность снижается на 62%;
- мышечная сила рук – на 30 -50%;
- в 2 раза снижается выносливость к статическому усилию;
- ухудшается способность к тонкой координации движений.
ОХЛАЖДЕНИЕ.
По мере понижения температуры теплопродукция повышается в первую очередь за счет мышечной активности (например, дрожь) и усиления обмена веществ.
Охлаждение является причиной многих заболеваний: -
миозитов (воспаление мышц);
невритов (поражение периферических или головных нервов);
радикулитов (воспаление корешков спинномозговых нервов);
простудных заболеваний.
Любая степень охлаждения характеризуется снижением частоты сердечных сокращений и развитием процессов торможения в коре головного мозга, что ведет к уменьшению работоспособности.
ВЛАЖНОСТЬ воздуха определяют содержанием в нем водяных паров. Различают абсолютную, максимальную и относительную влажность воздуха.
Абсолютная влажность (А) - это масса водяных паров, содержащихся в определенном объеме воздуха.
Максимальная влажность (М) - максимально возможное содержание водяных паров в воздухе при данной температуре (состояние насыщения).
Относительная влажность (В) определяется отношением абсолютной влажности к максимальной и выражается в процентах:
.
Относительная влажность воздуха также оказывает влияние на самочувствие человека. При относительной влажности воздуха меньше 25% - пересыхают слизистые оболочки дыхательных путей (снижается защитная деятельность мерцательного эпителия верхних дыхательных путей), при относительной влажности больше 75% затрудняется теплообмен путем испарения.
ПОДВИЖНОСТЬ ВОЗДУХА. Человек начинает ощущать движение воздуха при его скорости примерно 0,1 м/с. Легкое движение воздуха при обычных температурах способствует хорошему самочувствию, сдувая обволакивающий человека насыщенный водяными парами и перегретый слой воздуха. В то же время большая скорость движения воздуха, особенно в условиях низких температур, ведет к сильному охлаждению организма. Весьма неблагоприятна для человека окружающая среда с высокими значениями температуры и относительной влажности воздуха. Увеличение скорости движения воздуха интенсифицирует процессы теплообмена.
Для хорошего теплового самочувствия человека имеют значение определенные сочетания температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха.
Оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне производственных помещений в зависимости от периода года и категории выполняемой работы приведены в «Государственных санитарных нормах ДСН 3.3.6.042-99».
Рабочая зона - пространство, ограниченное по высоте 2 м над уровнем пола или площадки, на которых находятся места постоянного или временного пребывания работающих.
Холодный период года характеризуется среднесуточной температурой наружного воздуха ниже +10 °С, теплый - температурой +10 °С и выше.
Оптимальные микроклиматические условия - сочетания количественных показателей микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивают сохранение нормального теплового состояния организма без активизации механизмов терморегуляции.
Они обеспечивают тепловой комфорт, и создают предпосылки для высокого уровня работоспособности.
Санитарные нормы микроклимата производственных помещений
Оптимальные значения температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне производственных помещений приведены в таблице 5.1.
Таблица 5.1
Категории работ |
Температура, °С |
Относительная влажность, % |
Скорость движения воздуха, м/с, не более |
Холодный период года |
|||
1а |
22 - 24 |
|
0,1 |
1б |
21 - 23 |
|
0,1 |
2а |
19 - 21 |
60 - 40 |
0,2 |
2б |
17 - 19 |
|
0,2 |
3 |
16 - 18 |
|
0,3 |
При увеличении· скорости· движения воздуха на 0,1 м/с сверх оптимальной по СН температура воздуха должна быть увеличена на 0,2°С |
|||
Теплый период года |
|||
1а |
23 - 25 |
|
0,1 |
1б |
22 - 24 |
|
0,2 |
2а |
21 - 23 |
60 - 40 |
0,3 |
2б |
20 - 22 |
|
0,3 |
3 |
18 - 21 |
|
0,4 |
Допустимые микроклиматические условия - сочетания количественных показателей микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека могут вызывать преходящие и быстро нормализующиеся изменения теплового состояния организма, сопровождающиеся напряжением механизмов терморегуляции, не выходящим за пределы физиологических приспособительных возможностей.
При этом не возникает повреждений или нарушений состояния здоровья, но могут наблюдаться дискомфортные теплоощущения, ухудшение самочувствия и понижение работоспособности.
Допустимые значения температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне производственных помещений на постоянных рабочих местах приведены в таблице 5.2.
Таблица 5.2
Категории работ |
Температура, °С |
Относительная влажность, % |
Скорость движения воздуха, м/с, не более |
Холодный период года |
|||
1а |
21 - 25 |
|
не более 0,1 |
1б |
20 - 24 |
|
не более 0,2 |
2а |
17 - 23 |
75 |
не более 0,3 |
2б |
15 - 21 |
|
не более 0,4 |
3 |
13 - 19 |
|
не более 0,5 |
Теплый период года |
|||
1а |
22 - 28 |
55 при 28 °С |
0,1 – 0,2 |
1б |
21 - 28 |
60 при 27 °С |
0,1 – 0,3 |
2а |
18 - 27 |
65 при 26 °С |
0,2 – 0,4 |
2б |
15 - 27 |
70 при 25 °С |
0,2 – 0,5 |
3 |
15 - 26 |
75 при 24 °С и ниже |
0,5 – 0,6 |
Вредные значения температуры воздуха в рабочей зоне производственных помещений на постоянных рабочих местах приведены в таблице 5.3.
Таблица 5.3
Категория работ |
Энергозатраты Вт (Дж/с) |
Температура, °С для класса |
|||
3.1 |
3.2 |
3.3 |
3.4 |
||
Холодный период года |
|||||
1а |
до 139 |
18.1-20 |
16,1-18 |
14,1-16 |
12-14 |
1б |
140-174 |
17.1-19 |
15,1-17 |
13,1-15 |
11-13 |
2а |
175-232 |
14.1-16 |
12,1-14 |
10,1-12 |
8-10 |
1б |
233-290 |
13.1-15 |
11,1-13 |
9,1-11 |
7-9 |
3 |
> 290 |
12.1-14 |
10,1-12 |
8,1-10 |
6-8 |
Теплый период года |
|||||
1а |
до 139 |
28.1-31 |
31,1-34 |
34,1-37 |
37,1-40 |
1б |
140-174 |
28.1-31 |
31,1-34 |
34,1-37 |
37,1-40 |
2а |
175-232 |
27.1-30 |
30,1-33 |
33,1-36 |
36,1-39 |
1б |
233-290 |
27.1-30 |
30,1-33 |
33,1-36 |
36,1-39 |
3 |
> 290 |
26.1-29 |
29,1-32 |
32,1-35 |
35,1-38 |