Мікроклімат робочої зони.

Трудова діяльність людини протікає в певних метеорологічних умовах, які характеризуються різним сполученням температури повітря, швидкості його руху, відносною вологістю, барометричним тиском і тепловим випромінюванням від нагрітих поверхонь. Якщо трудова діяльність людини відбувається в приміщенні, то ці показники в сукупності прийнято називати мікрокліматом виробничого приміщення. При виконанні робіт на відкритих майданчиках, на полях метеорологічні умови визначаються кліматичним поясом і сезоном року. Але і в цьому випадку в робочій зоні складається певний мікроклімат.

Метеорологічні умови визначаються такими параметрами: температурою повітря, t (С); відносною вологістю, ф (%); швидкістю повітря, V (^м/_с). Крім цих параметрів, що є основними, не слід забувати і про атмосферний тиск (Р, Па), який впливає не тільки на парціальний тиск основних компонентів повітря (кисень та азот), а й на процес дихання. Життєдіяльність людини проходить в умовах достатньо широкого діапазону тиску 734... 1276 гПа. Однак тут треба пам'ятати, що для здоров'я людини є небезпечною швидка зміна тиску, а не сама величина цього тиску. Наприклад, швидке зниження тиску лише на декілька гектопаскалей щодо нормальної величини 1013 гПа спричиняє хворобливі відчуття.

Необхідність урахування основних параметрів метеорологічних умов диктується наслідками в змінах стану людини. Всі життєві процеси в організмі людини супроводжуються утворенням теплоти, кількість якої змінюється. Величина тепловиділення (Q) організмом людини залежить від ступеня фізи-

чного напруження у певних метеорологічних умовах і складає від 85 (у стані спокою) до 500 Дж/с (тяжка робота). Людина постійно перебуває в процесі теплової взаємодії з навколишнім середовищем. Для того, щоб фізіологічні процеси проходили нормально, теплота, що виділяє організм, повинна віддаватись в навколишнє середовище. Необхідною умовою життєдіяльності людини являється збереження постійної температури при зміненні параметрів мікроклімату в широких межах. Відношення між певною кількістю тепла, яку виробляє організм і охолоджуючою властивістю навколишнього середовища характеризує його як комфортне. Метеорологічні умови виробничих приміщень, особливо робочих зон (простір висотою до 2 м над робочим місцем), являються комфортними, якщо вони забезпечують добре самопочуття працюючих і високу продуктивність праці. При відхиленні метеорологічних параметрів від оптимальних в організмі людини для підтримання постійної температури тіла починають відбуватися різні процеси, направлені на регулювання, теплопродукції і тепловіддачі. Це можна пояснити під час розглядання теплового балансу між організмом людини і навколишнім середовищем.

Віддача теплоти організмом людини в навколишнє середовище відбувається через теплопровідність крізь одяг (Q_Т), конвекцією тіла (Q_К), випромінюванням на навколишні поверхні (Q_В), випаровуванням вологи з поверхні шкіри (С_ВИП). Частина теплоти витрачається на нагрівання повітря, яким дихає людина (Q_П).

Кількість теплоти, яка віддається організмом людини будь-якими шляхами, залежить від того чи іншого параметра мікроклімату. Так, тепловіддача конвекцією залежить від температури навколишнього повітря і швидкості його переміщення. Випромінювання теплоти відбувається у напрямі поверхонь, що оточують людину, мають нижчу температуру поверхні одягу (27...31 °С) і відкритих частин тіла людини (близько 33,4 °С). Під час впливу високих температур навколишньої поверхні (30...З5 °С) тепловіддача випромінюванням повністю відсутня, а під час впливу більш високих температур теплообіг йде у зворотному напрямі. Віддача теплоти за рахунок випаровування залежить від відносної вологості і швидкості переміщення повітря. У стані спокою, коли температура навколишнього середовища 18 °С, частка Q_К складає близько 30% всієї теплоти, яка віддається людиною, С_ВИП = 20% і Q_П≈5%. Під час зміни температури повітря, швидкості його руху і вологості, наявності близько людини нагрітої поверхні, в умовах її фізичної праці тощо - це співвідношення змінюється.

Нормальне теплове самопочуття (комфортні умови), відповідно до конкретних видів роботи, забезпечується при дотриманні теплового балансу:

Q ⁼ Q_Т + Q_К + Q_ВИП + Q_П, (12)

тому температура внутрішніх органів людини залишається постійною (близько 36,6°С). Ця здатність людського організму до утримання постійної тем-

ператури під час зміни параметрів мікроклімату та під час виконання роботи будь-якої важкості називається терморегуляцією.

При змінені температури повітря від 15°С до 22°С теплопродукція організму людини знаходиться приблизно на постійному рівні. При пониженні, температури повітря теплопродукція підвищується, в першу чергу, за рахунок м'язової активності (проявленням якої являється, наприклад, тремтіння) і посилення обміну речовин. При підвищенні температури повітря посилюються процеси тепловіддачі організму людини в навколишнє середовище: конвекцією, випромінюванням, випаровуванням. Перевага того чи іншого процесу залежить від температури навколишнього повітря. При температурі близько 20°С коли людина не відчуває ніяких неприємних відчуттів зв'язаних зі зміненням мікроклімату, тепловіддача конвекцією складає 25...30%, випромінюванням - 45%, випаровуванням - 20...25%. Висока температура впливає на людину і сприяє розширенню судин кровообігу. Відповідно має місце підвищений приплив крові до поверхні тіла, і тепловіддача в навколишнє середовище значно підвищується. Однак, коли температура навколишнього середовища і поверхні досягає 30...35°С, віддача теплоти конвекцією і випромінюванням в основному припиняється. Більш висока температура повітря сприяє тому, що більша частина теплоти віддається через випаровування її з поверхні шкіри. В таких умовах організм губить відповідну кількість вологи, а разом з нею і солі, які відіграють важливу роль в життєдіяльності організму. В умовах зниження температури повітря реакція людського організму на ці зміни інша - судини кровообігу шкіри звужуються, приплив крові до поверхні тіла зменшується, і віддача теплоти конвекцією і випромінюванням зменшується. Таким чином, для теплового самопочуття людини важливим є певне сполучення температури, відносної вологості і швидкості руху повітря.

Вологість повітря значною мірою впливає на терморегулювання організму. Вологість повітря визначається складом в ньому водяних парів. Підвищена вологість (φ > 85 %) ускладнює терморегулювання через зниження випару поту, а досить низька вологість (φ < 20 % ) спричиняє сухоту слизових оболонок шляхів дихання. Оптимальні величини відносної вологості складають 40...60 %. Підвищення вологості повітря більш як 75...85% в сполученні з низькими температурами сприяє значному охолодженню, а в сполученні з високими - сприяє перегріву організму.

Рух повітря в приміщеннях є важливим чинником, який впливає на теплове самопочуття людини. В умовах спекоти рух повітря сприяє підвищенню віддачі теплоти організмом і поліпшує його стан, але в холодну пору року цей вплив не є сприятливим. Мінімальна швидкість руху повітря, яку відчуває людина, складає 0,2 м/с. Взимку швидкість руху повітря не повинна перевищувати 0,2.. .0,5 м/с, а влітку 0,2... 1,0 м/с.

Швидкість повітря також впливає на розподіл шкідливих речовин у приміщенні. Повітряні потоки можуть розповсюджувати їх по всьому об'єму

приміщення, переводити пил з осілого у зважений стан. Легкий рух повітря при звичайних температурах сприяє доброму самопочуттю: створює комфортні умови. Рух повітря з високою швидкістю в умовах низьких температур викликає збільшення тепловтрат конвекцією та випаровуванням і веде до сильного охолодження організму, особливо при роботах на відкритому повітрі в зимових умовах.

Під впливом високої температури повітря, інтенсивного теплового випромінювання виникає загроза перегрівання організму людини, яке характеризується підвищенням температури тіла, рясним потовиділенням, прискореним пульсом і диханням, різкою слабкістю, запамороченням, а в тяжких випадках - появою судом і виникненням теплового удару. При температурі повітря більше 30°С і значному тепловому випромінюванню від нагрітих поверхонь наступає порушення терморегуляції організму, особливо, якщо втрати поту в зміну досягають до 5 л. При цьому спостерігається слабкість, головний біль, гам в вухах, нудота, підвищення температури тіла. Дихання і пульс прискорюються, артеріальний тиск підвищується, потім, спадає. В тяжких випадках може наступити тепловий, а при роботі на відкритому повітрі - сонячний удар. Також може бути судорожна хвороба, яка є в наслідок порушення водно-сольового балансу. Перегрів організму сильно відбивається на нервовій системі і працездатності людини.

Довготривалий сильний вплив низьких температур може викликати різні несприятливі зміни в організмі людини. Місцеве і загальне охолодження організму являється причиною багатьох захворювань: міозитів, невритів, радикулітів, а також простудних захворювань. Любий ступінь охолодження організму характеризується зниженням частоти сердечних скорочень і розвитком процесів гальмування в корі головного мозку, що веде до зниження працездатності людини.

Теплове випромінювання властиве різним тілам, температура яких вище абсолютного нуля. Тепловий вплив випромінювання на організм людини залежить від довжини хвилі і інтенсивності потоку випромінювання, величини поверхонь частин тіла, тривалості випромінювання, кута падіння променів, виду одягу людини. Найбільшою проникаючою здатністю володіють червоні і інфрачервоні промені з довжиною хвилі 0,78... 1,4 мкм, які погано затримуються шкірою, глибоко проникають в біологічні тканини і викликають підвищення їх температури. Вплив такого випромінювання на очі веде до помутніння хрусталика і професійної катаракти. В виробничих умовах зустрічаються теплові випромінювання в діапазоні довжини хвиль від 100 Нм до 500 мкм. У гарячих цехах перевага інфрачервоної радіації з довжиною хвилі до 10 мкм. Допустимий для людини рівень інтенсивності теплового опромінення на робочих місцях складає 0,35 кВт/м² (ГОСТ 12.4.123 - 83. «ССБТ. Засіб захисту від інфрачервоного випромінювання. Класифікація. Загальні технічні вимоги»).

Нормативним документом по нормуванню як допустимих, так і оптимальних параметрів мікроклімату в теперішній час являється ГОСТ 12.1.005.76. В основу принципу нормування метеорологічних умов виробничого середовища покладена диференційна оцінка оптимальних і допустимих метеорологічних умов в робочій зоні в залежності від теплової характеристики виробничого приміщення, категорії робот по їх важкості і пори року.

Під оптимальними мікрокліматичними умовами розуміють такі сполучення параметрів мікроклімату, які при тривалому і систематичному впливу на людину забезпечують збереження нормального функціонального і теплового стану організму без напруги механізму терморегулювання (табл. 5).

Таблиця 5. Оптимальні норми температури, відносної вологості і швидкості руху повітря в робочій зоні приміщень

Пора року	Категорія робіт	Температура, С°	Відносна вологість, %	Швидкість руху повітря, м/с: не більше
Холодний і перехідний період року	Легка -І	20...23	60...40	0,2
Середня важкість - II а	18...20	60...40	0,2
Середня важкість - II б	17...19	60...40	0,3
Важка - III	16...18	60...40	0,3
Теплий період року	Легка -І	22...25	60...40	0,2
Середня важкість - II а	21...23	60...40	0,3
Середня важкість - II б	20...22	60...40	0,4
Важка - III	18...21	60...40	0,5

Таблиця 6. Допустимі норми температури, відносної вологості і швидкості руху повітря в робочій зоні виробничих приміщень в холодний і перехідний період року.

Категорія робіт	Температура повітряне	Відносна вологість повітря, %; не більше	Швидкість руху повітря, м/с; не більше	Температура повітря поза постійних робочих місць, С
Легка - І	19...25		0,2	15...26
Середня важкість - II а	17...23		0,3	13...24
Середня важкість - II б	15...21		0,4	13...24
Важка - III	13...19		0,5	12...19

Допустимими мікрокліматичними умовами називаються такі сполучення параметрів мікроклімату, які при тривалому і систематичному впливу на людину можуть викликати проходящі і швидко нормалізуючі зміни функ-

ціонального і теплового стану організму, а також напружену роботу механізму терморегулювання, але вони не виходять за межи фізіологічних можливостей, не викликають порушення стану здоров'я і дискомфортне теплопочуття (табл. 6)

В нормах ураховуються пора року, категорія робіт і характеристика приміщень по теплозбиткам.

Пора року. Холодний і перехідний періоди року - це періоди, які мають середньодобову температуру зовнішнього середовища нижче +10 °С; теплий період року це період, який має середньодобову температуру зовнішнього середовища +10 °С і вище.

Категорія робіт: до І категорії відносяться легкі фізичні роботи, які потребують до 150 ккал/рік (112 Дж/с) енерговитрат; до II категорії відносяться фізичні роботи середньої важкості, при яких витрати енергії складають від 150 до 200 ккал/рік (172...232 Дж/с) - II а, та від 200 до 250 ккал/рік (232...293 Дж/с) - II б; до III категорії відносяться важкі, фізичні роботи, енерговитрати яких більше 250 ккал/рік (293 Дж/с).

По теплозбиткам приміщення характеризуються на дві групи:

- з незначними збитками явного тепла, які приходиться на 1м³ об'єму при-міщення - 20 ккал/м рік (23 Дж /м³с) і менше;

- з значними збитками явного тепла - більше 20 ккал/м рік (23 Дж/м³с).

Для того, щоб робоче місце було зручним, воно також має відповідати антропометричним даним працюючого. Середні антропометричні дані обчислюють за великою кількістю вимірювань основних показників різних груп населення. Такі дані використовуються при конструюванні робочих місць на виробництві. За антропометричними даними виділяють дві основні зони виконання трудових операцій - оптимальну і зону досяжності.

На робочому місці основна робота протягом зміни має виконуватись у межах оптимальної зони. Рухи в зоні досяжності викликають підвищене напруження м'язів поясу верхньої кінцівки та плеча, супроводжуються зростанням енерговитрат і за частого повторення можуть спричиняти втому та перенапруження. Крім того, робочі рухи, що виконуються витягнутими руками, не можуть розвивати більших зусиль м'язів та не забезпечують точність і швидкість реакцій. У зв'язку з цим рухи в зоні досяжності слід зводити до мінімуму.

Значна увага надається естетичному оформленню робочого місця. Хороші самопочуття і настрій працюючого під час роботи досягаються не тільки зручністю роботи, відсутністю напруження, а й включенням в інтер'єр робочого місця елементів оздоблення - кімнатних рослин, художніх творів, виконаних у приємній для очей колірній гамі. При колірному оформленні обладнання та виробничих приміщень слід віддавати перевагу тим кольорам, які підвищують працездатність, викликають сприятливі емоційні відчуття. Насиченість кольорів має бути такою, за якої коефіцієнт відображення був би не менше 40...50%. Серед кольорів повинні переважати білий, світло-лимонний

для стель, білий, світло-зелений, світло-голубий, світло-жовтий - для перегородок і стін.

Оцінюючи робочу позу та організацію робочого місця, треба керуватись ГОСТами, крім того, слід враховувати вимоги міждержавних стандартів на певні види виробничого обладнання.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Основи фізіології та комфортних умов праці.	\|	Освітлення виробничих приміщень

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.004 сек.