Začněte ve vědě. Vnitřní mikroklima a jeho vliv na lidské zdraví Mikroklima má přímý vliv na tepelné

Mikroklima ovlivňuje termoregulaci lidského těla, která je nezbytnou podmínkou jeho životaschopnosti a normálního fungování.

Termoregulace je soubor procesů spojených s tvorbou tepla v lidském těle a jeho uvolňováním do okolí, v důsledku čehož je teplota lidského těla udržována na konstantní úrovni (36,5–37C) bez ohledu na vnější podmínky.

Mikroklima ovlivňuje především výměnu tepla mezi lidským tělem a prostředí.

Výměna tepla se provádí hlavně třemi způsoby:

1. konvekce v důsledku teplotního rozdílu mezi lidským tělem a okolním vzduchem, jakož i v důsledku pohybu vzduchu;

2. záření v důsledku teplotního rozdílu mezi lidským tělem a okolními předměty;

3. vypařování v důsledku rozdílu vlhkosti mezi povrchem lidského těla a okolním vzduchem.

Proces konvekce je přenos tepla v důsledku pohybu a míšení částic vzduchu. Proces tepelného záření spočívá v přenosu tepla z jednoho tělesa na druhé intenzivními infračervenými paprsky.

Za normálních podmínek (T = 20C,  = 50 %, P = 760 mmHg (101,3 kPa), V = 0,1 m/s) uvolňuje člověk v klidu do prostředí v průměru 420 kJ/h (100 kcal/ h):

konvekce – 30 %;

záření – 45 %;

odpařování – 25 %.

Pro zajištění normální výměny tepla mezi lidským tělem a prostředím byly stanoveny standardní parametry mikroklimatu. Při odchylkách skutečných parametrů od normativních dochází k narušení výměny tepla, termoregulace a mnoha souvisejících tělesných funkcí, což vede ke vzniku řady onemocnění.

Při zvýšení okolní teploty a ozáření se reflexně rozšíří cévy povrchu těla, zrychlí se průtok krve po periferii a výrazně se zvýší přenos tepla konvekcí a zářením (fyzická termoregulace). Když je však teplota vzduchu a okolních předmětů nad 33C, rovna teplotě na povrchu těla, přenos tepla konvekcí a sáláním se zastaví a nastává až odpařováním potu.

Při mírných formách přehřátí se objevuje slabost, bolest hlavy a závratě, hučení v uších, sucho v ústech a žízeň, někdy i nevolnost a zvracení.

S dalším přehříváním se pocení prudce zvyšuje, za určitých podmínek dosahuje 10–12 litrů za směnu. Při ztrátě velkého množství tekutin člověk ztrácí velké množství solí a vitamínů C a B1, krev houstne, zvyšuje se její viskozita, což komplikuje fungování oběhového a dýchacího systému.

Zvýšené pocení vede k výrazné ztrátě chloridů, což snižuje schopnost krve zadržovat vodu, v důsledku čehož je voda, kterou pijete, rychle vyloučena z těla.

Při zvýšení relativní vlhkosti vzduchu v podmínkách vysokých teplot se výrazně ztíží přenos tepla odpařováním potu. Vědci se domnívají, že nejvyšší hranicí možné účinnosti termoregulace u člověka v klidu je teplota vzduchu 30–31 C při relativní vlhkosti 85 % nebo teplota vzduchu 40 C při relativní vlhkosti 30 %.

Hromadění tepla v těle vede k narušení a nepořádku nervový systém, sekreční činnost žaludku, jater, metabolické poruchy. Může vést k patologické hypertermii (přehřátí), křečovým onemocněním, úpalu.

Křečové onemocnění je doprovázeno mírným zvýšením tělesné teploty a výskytem křečí především končetin.

Úpal je charakterizován ztrátou vědomí, pádem krevní tlak, dýchací potíže, někdy zvracení a křeče v důsledku rychlého zvýšení tělesné teploty.

Při vystavení lidského těla vzduchu s teplotou pod přípustnými hodnotami se naopak kožní cévy stahují, rychlost průtoku krve jimi klesá, čímž se výrazně snižuje výdej tepla tělem konvekcí a sáláním (fyzická termoregulace ). Zároveň se zvyšuje produkce tepla (chemická termoregulace). Metabolismus se výrazně zvyšuje, což vede k tvorbě tepla v těle, zvyšuje se činnost žláz s vnitřní sekrecí: hypofýza, nadledvinky, štítná žláza. Přitom u člověka je zvýšení tvorby tepla při ochlazování organismu spojeno především s činností svalů, jejichž stahy přispívají ke zvýšenému výdeji tepla.

Pokud je však dopad chladu silný nebo trvá delší dobu, tělesná teplota začne klesat, dýchání se zpomalí na 6-4 za minutu, tep se prudce zpomalí, krevní tlak postupně klesá, bílkoviny, sacharidy a další typy metabolismus je narušen. Hypotermie (chlazení) se nejčastěji rozvíjí, když je vystavení nízkým teplotám kombinováno s vysokou vlhkostí a zvýšeným pohybem vzduchu. V těchto případech se výrazně zvyšuje přenos tepla, což nelze kompenzovat odpovídajícím zvýšením produkce tepla.

Zvýšení teploty, relativní vlhkosti vzduchu a snížení rychlosti jeho pohybu tedy vede ke snížení výměny tepla, přehřátí organismu, poruše nervového systému, narušení sekreční činnosti jater a žaludku, narušení metabolických procesů, výskyt křečových onemocnění a úpal.

Snížení teploty, zvýšení relativní vlhkosti a rychlosti pohybu vzduchu vedou ke zvýšení výměny tepla, podchlazení těla a také k poruše nervového systému, narušení jater, žaludku, metabolických procesů a výskyt nachlazení.

Také porušení termoregulace způsobuje zhoršení pohody, snížení výkonu a následně produktivity práce, může dojít k úrazům.

Protože povětrnostní podmínky významně ovlivňují lidský organismus, jsou parametry mikroklimatu standardizovány.

VLIV PARAMETRŮ MIKROKLIMATU NA DOBRO ČLOVĚKA

ZAVEDENÍ

Parametry mikroklimatu mají přímý vliv na tepelnou pohodu a výkonnost člověka. Například snížení teploty a zvýšení rychlosti vzduchu přispívají ke zvýšené výměně tepla konvekcí a procesu přenosu tepla při odpařování potu, což může vést k podchlazení těla. Zvýšení rychlosti pohybu vzduchu zhoršuje pohodu, protože zlepšuje přenos tepla konvekcí a proces přenosu tepla při odpařování potu.

Když teplota vzduchu stoupá, dochází k opačným jevům. Vědci zjistili, že při teplotách vzduchu nad 30 0 C začíná výkonnost člověka klesat. Pro člověka jsou maximální teploty stanoveny v závislosti na délce jejich expozice a použitých ochranných pomůckách. Rovnoměrnost teploty je zásadní. Vertikální gradient by neměl překročit 50 C.

Tolerance člověka k teplotě, stejně jako jeho pocit tepla, do značné míry závisí na vlhkosti a rychlosti okolního vzduchu. Čím vyšší je relativní vlhkost, tím méně potu se odpaří za jednotku času a tím rychleji se tělo přehřívá.

Nedostatečná vlhkost vzduchu Pro člověka může být nepříznivé i intenzivním odpařováním vlhkosti ze sliznic, jejich vysycháním a praskáním a následně kontaminací patogenními mikroorganismy. Proto se při dlouhodobém pobytu lidí v interiéru doporučuje omezit relativní vlhkost v rozmezí 30...70 %.

DESIGNOVÉ PARAMETRY VNITŘNÍVZDUCH

Parametry vnitřního vzduchu musí splňovat hygienické a technologické požadavky. Meteorologické podmínky v pracovní oblasti výrobní prostory, na základě hygienických požadavků, jsou regulovány GOST 12.1.005-76 „Vzduch v pracovním prostoru“. Pracovní prostor je definován jako prostor do výšky 2 m nad podlahou nebo plošinou, kde se trvale nebo přechodně zdržují pracovníci.

Parametry vzdušného prostředí v obsluhované oblasti obytných a veřejných budov a pomocných budov průmyslových podniků jsou regulovány SNiP II-33-75.

Normy stanovují optimální a přípustné mikroklimatické podmínky v prostorách v závislosti na kategorii vykonávaných prací a přebytku citelného tepla pro chladná, přechodná a teplá období roku.

Optimální mikroklimatické podmínky- kombinace parametrů mikroklimatu, které při dlouhodobém a systematickém působení na člověka zajišťují zachování normálního funkčního a tepelného stavu organismu bez namáhání termoregulačních reakcí.

Přijatelné mikroklimaue podmínky- kombinace parametrů mikroklimatu, které při dlouhodobé a systematické expozici člověka mohou způsobit přechodné a rychle normalizující změny funkčního a tepelného stavu organismu a napětí termoregulačních reakcí, které nepřekračují fyziologické adaptační schopnosti člověka.

V průmyslových prostorách je nutné pravidelně sledovat parametry mikroklimatu. K tomu slouží řada kontrolních a měřících přístrojů (teploměry, psychrometry, hygrografy, anemometry).

Srpnové teploměry a psychrometry se instalují v dílnách na stěny nebo sloupy. Pro obzvláště přesná měření se používá přenosný aspirační psychrometr Assmann, jehož kuličky teploměru jsou umístěny v proudu vzduchu pohybujícího se konstantní rychlostí.

Při sledování parametrů mikroklimatu spolu s objektivními naměřenými daty je třeba vést záznamy (záznamy) o subjektivních pocitech pracovníků: pocity tepla, pocity pohybu a vlhkosti vzduchu, pohodlí oblečení, pracovní podmínky a celkové osobní hodnocení. Analýza takto získaných dat umožňuje vyvinout opatření k vytvoření meteorologických parametrů ovzduší ve výrobních prostorách, které zajistí komfort prostředí.

Přípustné a optimální parametry mikroklimatických podmínek pro práci kategorie II podle GOST 12.1.005-76 jsou uvedeny v tabulce. 1.

V průmyslových prostorách, ve kterých technologie vyžaduje umělé udržování stálé teploty nebo teploty a relativní vlhkosti vzduchu, je povoleno ve všech ročních obdobích odebírat teplotu a relativní vlhkost vzduchu v optimálních parametrech (+ 2 0 C , nejvýše však 25 0 C) pro teplá a chladná období roku pro tuto kategorii prací a charakteristiku výrobních prostor.

Tabulka 1.

Čitatel obsahuje údaje pro kategorii práce IIa, jmenovatel - pro kategorii práce IIb.

ÚČEL SYSTÉMŮ VENTILACE, KLIMATIZACE A TOPENÍ

Větrání je navrženo tak, aby udržovalo parametry vnitřního vzduchu, které splňují hygienické a technologické požadavky, tj. zajišťují dobrý zdravotní stav, výkonnost a ochranu zdraví lidí a normální průběh technologický postup.

Větracím systémem se rozumí soubor zařízení, která pomáhají odstraňovat škodlivé emise z prostor a zásobují prostory čistým vzduchem, aby se v nich udržoval vzduch, který splňuje požadavky hygienických norem.

V prostorách pro různé účely je nutné udržovat na konstantní úrovni parametry vzduchu příznivé pro člověka a technologický proces bez ohledu na změny vnějších atmosférických podmínek a režimu uvolňování vlhkosti, škodlivých par, plynů atd.

Proces vytváření a udržování určitých parametrů vzdušného prostředí, nezávislých na vnějších parametrech vzduchu, se nazývá klimatizace. Klimatizace je druh větrání, nejvyšší stupeň svého vývoje a vyznačuje se ucelenější úpravou vzduchu.

Soubor technických prostředků a zařízení pro přípravu vzduchu stanovených parametrů a udržování optimálního nebo stanoveného stavu vzdušného prostředí v místnosti (bez ohledu na změny vnějších a vnitřních faktorů) se nazývá klimatizační systém. Klimatizační systém umožňuje automaticky udržovat zadanou teplotu, vlhkost, pohyblivost vzduchu, jeho čistotu, složení plynu, obsah lehkých a těžkých iontů a v některých případech i určitý barometrický tlak.

Vytápění je navrženo tak, aby kompenzovalo tepelné ztráty stěnami budovy během chladného období a udržovalo v nich požadovanou teplotu vzduchu.

VLHKOST VZDUCHU

Atmosférický vzduch se skládá ze suché části a části vodní páry, proto se nazývá vlhký vzduch. Složení suché části vzduchu zahrnuje (% hmotnosti): dusík 75,5, kyslík 23,1, oxid uhličitý 0,05 a inertní plyny 1,3, dále malé množství vodíku a ozónu. S dostatečnou přesností pro technické výpočty můžeme předpokládat, že vlhký vzduch splňuje všechny zákony směsi ideálních plynů.

Stav vzduchu je charakterizován tlakem, teplotou, hustotou, vlhkostí, obsahem vlhkosti a entalpií.

Vlhkost. Absolutní vlhkost vlhkého vzduchu je poměr hmotnosti vodní páry M p (g) k objemu PROTI (m 3) vlhký vzduch. Podle Daltonova zákona se objem vlhkého vzduchu rovná objemu vodní páry, takže absolutní vlhkost vzduchu je 1000krát větší než hustota vodní páry a lze ji zapsat jako

w p = 1000 Mp/PROTI = 1000 rg,

kde w p - absolutní vlhkost vzduchu, g/m3.

Pokud je vzduch nasycený vodní párou, pak při určité teplotě dojde k hranici nasycení. Absolutní vlhkost vzduchu při plném nasycení se nazývá vlhkostní kapacita a označuje se w us.

Relativní vlhkost vzduchu je poměr absolutní vlhkosti vzduchu k vlhkosti vzduchu při stejné teplotě:

φ = w p /w us = R p /R us.

Pomocí stavové rovnice plynu (2.3) můžeme reprezentovat

Rp = p n/(R n T) a P us = jsme my /(RnT).

φ = R p / R us, (2.7)

P us = f( t) . (2.8)

Relativní vlhkost vzduchu lze tedy považovat za poměr parciálních tlaků vody a syté páry při stejné teplotě.

d = 1000 Mp/ mv,

Kde d - obsah vlhkosti, g/kg; m n je hmotnost vodní páry, kg; M in - hmotnost suché části vzduchu, kg.

Vzhledem k tomu, že objemy páry a suchého vzduchu jsou stejné, můžeme psát

Dosazením hodnot РВ (2.4) a (2.5) do vzorce (2.9) získáme РВ podle vzorců

d = 1000R v rp/(R p r in).

Když víme, že Rin = 287 kJ/(kg*K) a Rp = 460 kJ/(kg*K), získáme d = 623 R p / R v. Pomocí výrazů (2.1) a (2.7) můžeme psát

d=623φР us/(Р b - φР us). (2.10)

ŠICÍ VÝROBA

Uvažujme procesy zpracování v klimatizačních systémech pro vytvoření požadovaných parametrů vzduchu v pracovní oblasti v oděvní továrně nacházející se v Moskvě na 56° severní šířky. Předmětná dílna se nachází ve třetím patře pětipatrové budovy. Jeho šířka je 24 m, délka 48 m, výška 2 m, podlahová plocha 1152 m 2 a podlahový objem 4838,4 m 3 .

Tabulka 1 Technologické vybaveníšicí dílna

Celkový počet současně zaměstnaných pracovníků Pl = 151 osob.

Obvodové stěny jsou z pálených cihel s cementopískovou maltou o tloušťce 51 cm.

Světelné otvory jsou vyrobeny v dřevěných samostatných rámech o rozměrech 2,5x4,5 m, s odporem prostupu tepla 0,42 m 20 C/W. Prosklené plochy o výměře 78,75 m2 jsou orientovány na východ a 78,75 m2 na západ. Celková plocha výplně světelných otvorů 157,5 m 2.

Charakteristiky technologického zařízení jsou uvedeny v tabulce. 1.

Rovnice tepelné bilance pro letní období roku

Celkové množství tepelného příkonu za teplé období roku

Uvolňování vlhkosti z lidí je 102 g/h, neboli 0,102 kg/h

Uvolňování vlhkosti ze zařízení WTO - lisy a žehličky

kde W pr.1 je množství vlhkosti uvolněné jedním lisováním (položky 11,15,16.,

tabulka 1), rovná se 1,4 kg/h, a poz. 12,14 - 0,2 kg/h;

Up.1 - množství vlhkosti uvolněné jednou žehličkou je 0,5 kg/h;

a - počet lisů a žehliček.

Celkové uvolnění vlhkosti ze zařízení bude

Celkové uvolnění vlhkosti v šicí dílně bude

Proces úpravy vzduchu v teplé sezóně pro šicí dílnu.

Spojovací efekt bude:

Podle tepla

Podle vlhkosti -

Nutná výměna vzduchu je určena dvěma škodlivými emisemi:

Podle tepla,

Vlhkem,

Tabulka 2 Parametry vzduchu pro teplé období

Pro výpočet vezmeme větší hodnotu a určíme objemové množství vzduchu

Rychlost výměny vzduchu teplem

Vzhledem k tomu, že rychlost výměny vzduchu je vysoká (17,9 1 / h), před jeho dodáním do dílny musí být vzduch ochlazen adiabatickým zvlhčováním v zavlažovací komoře klimatizace - proces NDT; získáme bod K v průsečíku adiabatického 𝒊 n - konst a relativní vlhkosti φ k = 90 %. Při parametrech bodu K se přiváděný vzduch dostává do dílny, kde pohlcuje teplo a vlhkost dílny - proces CC 1.

Hromadné množství vzduchu

podle tepla kg/h

vlhkostí

Objem vzduchu

Kurz výměny vzduchu v šicí dílně

který splňuje požadavky pro šicí dílny.

V teplé sezóně tak akceptujeme přívod vzduchu do dílny s předchlazením v závlahové komoře.

Rovnice tepelné bilance pro chladné období roku

Vytvořme rovnici tepelné bilance pro chladné období roku. Uvolňování tepla v chladném období

36941 + 15100 + 46080 = 98121 W

Celkové tepelné ztráty v šicí dílně jsou stanoveny s přihlédnutím ke konkrétním tepelným charakteristikám budovy. V typických vícepodlažních budovách továren na šití obuvi se specifická tepelná charakteristika pro dílny umístěné v nejvyšším patře pohybuje od 0,24 do 0,35 W/m h 0 C a pro dílny umístěné mezi prvním a posledním patrem - od 0,14 do 0,2 W/m z °C.

Pro šicí dílnu ve třetím patře pětipatrové budovy bereme q p.x = 0,17 W/m 3 °C.

Výrobní dílna v chladném období se vyznačuje nadbytečným množstvím tepla

Pro chladné období akceptujeme následující parametry:

Pro venkovní vzduch n = 26°Сi n = -25,3 kJ/kg;

Pro vnitřní vzduch t in = 22°Сφ in = 60 %;

Přebytek tepla = 58543,3 W

Odvod vlhkosti W = 36,4 kg/h

Úhlová stupnice procesu větrání v dílně:

3,6: W = 58543,3 3,6: 36,4 = 5790 kJ/kg

Výkon ventilační systém přijato jako pro teplé období

Lx = Lm = 50555,5 m/h

Větrání se provádí externím, předčištěným vzduchem (proces probíhá bez recirkulace).

Pojďme zjistit obsah vlhkosti vzduchu opouštějícího klimatizaci a vstupujícího do dílny. K tomu z rovnice

zjistíme vazebný účinek pro vlhkost:

0,6 g/kg;

Bod K, charakterizující stav vzduchu opouštějícího klimatizaci a vstupujícího do dílny, se nachází v průsečíku obsahu vlhkosti tohoto bodu dc = dc -∆dc a procesu změny stavu vzduchu v dílně, provedené z bodu C rovnoběžně s paprskem úhlové stupnice, K - C II OE x.

= 9,8-0,6 = 9,2 g/kg

Porovnáním obsahu tepla a vlhkosti bodů H a K si všimneme potřeby ohřát a zvlhčit venkovní vzduch pro dosažení parametrů bodu K. Poloha koncový bod ohřev venkovního vzduchu je určen průsečíkem procesní linky vytápění H-P při d n = d p - konst a isenthalpické zvlhčování P-K při 𝒊 k =𝒊 p - konst.

Spotřeba tepla na vytápění

0,278 = 60666,6 68,3 0,278 = 1151190,1 W

kde - = 43-(-25,3) = 68,3 kJ/h

Výsledný výkon ventilačního systému pro teplou sezónu L m , m / h pro výběr klimatizace by měl být zvýšen o 10% s přihlédnutím k rozšíření výroby nebo možnému zvýšení instalovaného výkonu procesního zařízení:

L cond = L m + 0,1 L m = 50555,5 + 0,1 50555,5 = 55611 m/h

kde L klimatizace je kapacita, podle které bude klimatizace vybrána, m/h. Na základě získané produktivity 55611 m3/h vybíráme klimatizaci. Přijímáme klimatizaci KTsKP-63 (tabulka 3.)

Tabulka 3.

LITERATURA

1.V.N. Talieva, „Větrání, vytápění a klimatizace v textilních podnicích“, Moskva, 1985.

2.P.N. Umnyakov, „Základy výpočtu a předpovědi tepelné pohody a environmentální bezpečnosti v podnicích textilního a lehkého průmyslu“, Moskva, 2003.

3. V.A. Kravets, „Bezpečnost života v lehkém průmyslu“, Moskva, 2006.

Parametry mikroklimatu mají přímý vliv na tepelnou pohodu a výkonnost člověka. Například snížení teploty a zvýšení rychlosti vzduchu zvyšuje konvekční výměnu tepla a proces přenosu tepla při odpařování potu, což může vést k podchlazení těla. Když teplota vzduchu stoupá, dochází k opačným jevům.

Výzkum prokázal, že když teplota vzduchu překročí 30˚C, výkonnost člověka začne klesat. Pro člověka jsou maximální teploty stanoveny v závislosti na délce jejich expozice a použitých ochranných pomůckách. Maximální teplota vdechovaného vzduchu, při které je člověk schopen dýchat několik minut bez speciálních ochranných prostředků, je asi 116˚C.

Tolerance člověka k teplotě, stejně jako jeho pocit tepla, do značné míry závisí na vlhkosti a rychlosti okolního vzduchu. Čím vyšší je relativní vlhkost, tím méně potu se odpaří za jednotku času a tím rychleji se tělo přehřívá. Vysoká vlhkost při teplotách >30ºС má obzvláště nepříznivý vliv na tepelnou pohodu člověka, protože téměř všechno uvolněné teplo se uvolňuje do okolí odpařováním potu. Při zvýšení vlhkosti se pot neodpařuje, ale stéká po kapkách z povrchu kůže. Dochází k tzv. „těžkému“ toku potu, který vyčerpává tělo a neposkytuje potřebný přenos tepla.

Nedostatečná vlhkost vzduchu může být pro člověka nepříznivá i intenzivním odpařováním vlhkosti ze sliznic, jejich vysycháním a praskáním a následně kontaminací patogenními mikroorganismy. Proto se při dlouhodobém pobytu lidí v interiéru doporučuje omezit relativní vlhkost v rozmezí 30...70 %.

Na rozdíl od všeobecného mínění závisí množství pocení jen málo na nedostatku vody v těle nebo její nadměrné konzumaci. Osoba pracující 3 hodiny bez příjmu tekutin vyprodukuje pouze o 8 % méně potu než při úplném nahrazení ztracené vlhkosti. Při vypití dvojnásobného ztraceného množství dochází pouze k 6% nárůstu produkce potu oproti případu, kdy byla voda nahrazena 100%. Je považováno za přijatelné, aby osoba snížila svou hmotnost o 2...3% odpařováním vlhkosti - dehydratace organismu. Dehydratace o 6 % má za následek zhoršení duševní činnosti a snížení zrakové ostrosti; odpařování vlhkosti o 15...20% vede ke smrti.

Spolu s potem tělo ztrácí značné množství minerálních solí (až 1 %, včetně 0,4...0,6 % NaCl). Za nepříznivých podmínek může ztráta tekutin dosáhnout 8–10 litrů za směnu a obsahovat až 60 g kuchyňské soli (celkem je v těle asi 140 g NaCl). Ztráta soli zbavuje krev schopnosti zadržovat vodu a vede k narušení kardiovaskulárního systému. Při vysokých teplotách vzduchu se sacharidy a tuky snadno konzumují a bílkoviny se ničí.

Pro obnovení vodní rovnováhy jsou lidé pracující v horkých dílnách vybaveni stroji se slanou (asi 0,5 % NaCl) sodou. pitná voda sazbou 4...5 litrů na osobu za směnu. Řada továren používá pro tyto účely proteinovo-vitamínový nápoj. V horkém podnebí se doporučuje pít chlazenou pitnou vodu nebo čaj.

Dlouhodobé vystavení vysokým teplotám, zejména v kombinaci s vysokou vlhkostí, může vést k výrazné akumulaci tepla v organismu a rozvoji přehřátí organismu nad přípustnou míru – hypertermie - stav, kdy tělesná teplota stoupne na 38…39ºС. S hypertermií a v důsledku toho úpal, bolest hlavy, závratě, celková slabost, zkreslení vnímání barev, sucho v ústech, nevolnost, zvracení, silné pocení. Zvyšuje se puls a dýchání, zvyšuje se obsah dusíku a kyseliny mléčné v krvi. V tomto případě je pozorována bledost, cyanóza, zornice jsou rozšířené, občas se objevují křeče a ztráta vědomí.

Výrobní procesy prováděné při nízkých teplotách, vysoké pohyblivosti vzduchu a vlhkosti mohou způsobit ochlazení a dokonce podchlazení těla - podchlazení. V počátečním období expozice mírnému chladu je pozorováno snížení dechové frekvence a zvýšení inhalačního objemu. Při dlouhodobém působení chladu se dýchání stává nepravidelným, zvyšuje se frekvence a objem vzduchu a mění se metabolismus sacharidů. Nárůst metabolických procesů při poklesu teploty o 1ºC je cca 10% a při intenzivním ochlazování se může zvýšit až 3x oproti úrovni bazálního metabolismu. Výskyt svalového třesu, při kterém se neprovádí vnější práce a veškerá energie se přeměňuje na teplo, může na nějakou dobu oddálit pokles teploty vnitřní orgány. Výsledek akce nízké teploty jsou zranění chladem.

V teplárnách průmyslových podniků probíhá většina technologických procesů při teplotách výrazně vyšších, než je teplota okolního vzduchu. Vyhřívané povrchy vyzařují do prostoru proudy zářivé energie, což může vést k negativním důsledkům. Při teplotách do 500ºC jsou z ohřátého povrchu emitovány tepelné (infračervené) paprsky o vlnové délce 740...0,76 mikronů a při vyšších teplotách se spolu se zvýšením infračerveného záření objevuje viditelné světlo a ultrafialové paprsky.

Vlnová délka zářivého toku s maximální energií tepelného záření je určena Wienovým posuvným zákonem (pro absolutně černé těleso) λ Εmax = 2,9 10 3 /T. U většiny průmyslových zdrojů pochází maximum energie z infračervených paprsků (λ Εmax >0,78 µm).

Infračervené paprsky mají na lidský organismus především tepelný účinek. Vlivem tepelného záření dochází v těle k biochemickým změnám, snižuje se saturace krve kyslíkem, snižuje se žilní tlak, zpomaluje se průtok krve a v důsledku toho dochází k narušení kardiovaskulárního a nervového systému.

Podle charakteru působení na lidský organismus se infračervené paprsky dělí na krátkovlnné s vlnovou délkou 0,76...1,5 mikronu a dlouhovlnné s délkou nad 1,5 mikronu. Krátkovlnné tepelné záření proniká hluboko do tkání a zahřívá je, což způsobuje rychlou únavu, sníženou pozornost, zvýšené pocení a při dlouhodobé expozici úpal. Dlouhovlnné paprsky nepronikají hluboko do tkáně a jsou absorbovány převážně v epidermis kůže. Mohou způsobit popáleniny kůže a očí. Nejčastější a nejzávažnější poranění oka v důsledku expozice infračervené paprsky je katarakta oka.

Kromě přímého dopadu na člověka sálavé teplo ohřívá okolní konstrukce. Tyto sekundární zdroje uvolňují teplo do okolí sáláním a konvekcí, čímž dochází ke zvýšení teploty vnitřního vzduchu.

Celkové množství tepla absorbovaného tělem závisí na velikosti ozařovaného povrchu, teplotě zdroje záření a vzdálenosti k němu. Pro charakterizaci tepelného záření se používá hodnota nazývaná intenzita tepelného záření. Intenzita tepelného ozáření J E je výkon sálavého toku na jednotku ozařovaného povrchu.

Ozařování těla malými dávkami sálavého tepla je prospěšné, ale výrazná intenzita tepelného záření a vysoká teplota vzduchu mohou mít na člověka nepříznivý vliv. Tepelné ozáření o intenzitě až 350 W/m 2 nezpůsobuje nepříjemný pocit, při 1050 W/m 2 se na povrchu kůže objeví nepříjemné pálení po 3...5 minutách (teplota kůže stoupne o 8 ...10˚C) a při 3500 W/m 2 Během několika sekund může dojít k popálení. Při ozáření o intenzitě 700...1400 W/m 2 se tepová frekvence zvýší o 5...7 tepů za minutu. Doba strávená v zóně tepelného záření je omezena především teplotou kůže 40...45˚С (v závislosti na oblasti).

Intenzita tepelného záření na jednotlivých pracovištích může být značná. Například v okamžiku lití oceli do formy je to 12 000 W/m2; při vyrážení odlitků z baněk - 350...2000 W/m 2 a při vypouštění oceli z pece do pánve dosahuje 7000 W/m 2.

Atmosférický tlak má významný vliv na dýchací proces a pohodu člověka. Pokud člověk může žít bez vody a jídla několik dní, pak bez kyslíku - jen několik minut. Hlavním dýchacím orgánem člověka, kterým dochází k výměně plynů s okolím (hlavně O 2 a CO 2), je tachybronchiální strom a velké množství plicních měchýřů (alveol), jejichž stěnami prostupuje hustá síť kapilár plavidla. Celková plocha alveolů dospělého člověka je 90...150 m2. Přes stěny alveolů se kyslík dostává do krve, aby vyživoval tělesné tkáně.

Přítomnost kyslíku ve vdechovaném vzduchu je nutnou, nikoli však postačující podmínkou pro zajištění životních funkcí organismu. Intenzitu difúze kyslíku do krve určuje parciální tlak kyslíku v alveolárním vzduchu ( p O2 , mmHg Art.) Bylo experimentálně zjištěno:

p O2 = (V – 47)V O2 /100 – str CO2 , (2.1)

kde B je atmosférický tlak vdechovaného vzduchu, mm Hg; 47 – parciální tlak nasycené vodní páry v alveolárním vzduchu, mmHg; V O2 – procentuální (objemový) obsah kyslíku v alveolárním vzduchu, %; p O2– parciální tlak oxidu uhličitého v alveolárním vzduchu; p O2= 40 mmHg Umění.

Nejúspěšnější difúze kyslíku do krve nastává při parciálním tlaku kyslíku v rozmezí 95...120 mm Hg. Umění. Přeměna p O2 mimo tyto limity vede k potížím s dýcháním a zvýšené zátěži kardiovaskulárního systému. Takže ve výšce 2…3 km ( p O2≈70 mmHg) saturace krve kyslíkem klesá natolik, že způsobuje zvýšenou činnost srdce a plic. Ale ani dlouhodobý pobyt člověka v této zóně výrazně neovlivňuje jeho zdraví a říká se tomu zóně dostatečné kompenzace. Z výšky 4 km ( p O2≈60 mmHg) je difúze kyslíku z plic do krve snížena natolik, že i přes vysoký obsah kyslíku (V O2 ≈21 %), kyslíkové hladovění – hypoxie. Hlavními příznaky hypoxie jsou bolesti hlavy, závratě, pomalá reakce, narušení normálního fungování orgánů sluchu a zraku a metabolické poruchy.

Jak ukázaly studie, uspokojivá pohoda člověka při dýchání vzduchu je udržována do výšky asi 4 km, s čistým kyslíkem (V O2 ≈100 %) do výšky asi 12 km. Pro dlouhodobé lety na letadlech ve výšce nad 4 km se používají buď kyslíkové masky, nebo skafandry, nebo přetlakování kabiny. Pokud je těsnění porušeno, tlak v kabině prudce klesá. Často tento proces probíhá tak rychle, že má charakter jakési exploze a je tzv explozivní dekomprese.Účinek explozivní dekomprese na tělo závisí na počáteční hodnotě a rychlosti poklesu tlaku, na odporu dýchacích cest člověka a na celkovém stavu těla.

PRACOVNÍ HYGIENICKÉ KLASIFIKACE

Hygienická klasifikace práce nutné k posouzení konkrétních podmínek charakteru práce na pracovišti. Na základě takového posouzení jsou přijímána rozhodnutí zaměřená na prevenci nebo maximalizaci dopadu nežádoucích událostí. výrobní faktory.

Hodnocení stavu pracovních podmínek se provádí na základě údajů o certifikaci pracoviště na základě výsledků měření faktorů pracovního prostředí v souladu s DNAOP 0.5.8.04-92 „O postupu při certifikaci pracovišť pro pracovní podmínky“. Za práci v rizikových pracovních podmínkách jsou benefity a náhrady (nárok na dodatkovou dovolenou, zkrácená pracovní doba, bezplatná léčebná a preventivní strava, mléko).

Na základě zásad Hygienické klasifikace jsou pracovní podmínky rozděleny do 4 tříd:

1. třída – optimální podmínky práce– podmínky, za kterých je zachováno nejen zdraví pracovníků, ale jsou vytvořeny předpoklady pro udržení vysoké úrovně výkonnosti.

2. třída – přijatelné pracovní podmínky– jsou charakterizovány takovými úrovněmi faktorů výrobního prostředí a pracovního procesu, které nepřesahují stanovené hygienické normy aktiv pro pracovní místa a možné změny funkční stav organismy se obnoví během regulovaného odpočinku nebo před začátkem další směny a nemají nepříznivý vliv na zdraví pracovníků a jejich potomků v bezprostředním a dlouhodobém období.

3. třída – škodlivé pracovní podmínky– jsou charakterizovány přítomností škodlivých výrobních faktorů, které překračují hygienické normy a mohou mít nepříznivý vliv na organismus pracovníka a (nebo) jeho potomků.

4. třída – nebezpečný (extrémní)– pracovní podmínky, které se vyznačují takovou úrovní průmyslových faktorů prostředí, jejichž působení v pracovní době (nebo její části) vytváří vysoké riziko závažných forem akutních nemocí z povolání, otrav, úrazů a ohrožení života.

Mikroklima průmyslových prostor je klima vnitřní prostředí těchto prostor, která je dána teplotou, relativní vlhkostí a rychlostí vzduchu působící společně na lidské tělo, jakož i teplotou okolních povrchů (GOST 12.1.005 „Všeobecné hygienické a hygienické požadavky na vzduch pracovní oblast"). Požadavky tohoto státní norma instalované pro pracovní plochy - prostory do výšky 2 m nad úrovní podlahy nebo plošiny, kde jsou místa trvalého a dočasného pobytu pracovníků. Považováno za trvalé pracoviště kde člověk tráví více než 50 % pracovní doby (nebo více než 2 hodiny nepřetržitě). Pokud se práce provádějí na různých místech pracovního prostoru, považuje se celý pracovní prostor za stálé pracoviště.

Faktory ovlivňující mikroklima lze rozdělit do dvou skupin: neregulované (soubor klimatotvorných faktorů v dané oblasti) a regulované (vlastnosti a kvalita konstrukce budov a konstrukcí, intenzita tepelného záření z topných zařízení, rychlost výměny vzduchu, vlivy tepelného záření na vlivy na životní prostředí a vlivy na životní prostředí). počet lidí a zvířat v místnosti atd.). Pro udržení parametrů ovzduší pracovních prostorů v rámci hygienických norem mají rozhodující význam faktory druhé skupiny.

Při dlouhodobém a systematickém pobytu člověka v optimálních mikroklimatických podmínkách je udržován normální funkční a tepelný stav organismu bez zatěžování termoregulačních mechanismů. Zároveň je pociťována tepelná pohoda (stav spokojenosti s vnějším prostředím), vysoká úroveň výkon. Takové podmínky jsou na pracovištích vhodnější.

Přijatelné mikroklimatické podmínky při dlouhodobé a systematické expozici člověka mohou způsobit přechodné a rychle se normalizující změny funkčního a tepelného stavu organismu a napětí v mechanismech termoregulace, které nepřekračují meze fyziologických adaptačních schopností. To neovlivňuje zdravotní stav, ale jsou možné nepohodlí z horka, zhoršení pohody a snížení výkonu.

VLIV PARAMETRŮ MIKROKLIMATU NA LIDSKÝ TĚLO

Mikroklima průmyslových prostor ovlivňuje především tepelný stav lidského těla a jeho výměnu tepla s okolím.

Nedostatečná vlhkost vede k intenzivnímu odpařování vlhkosti ze sliznic, jejich vysychání a erozi a kontaminaci patogenními mikroby. Dehydratace organismu o 6 % způsobuje zhoršení duševní činnosti a snížení zrakové ostrosti. Dehydratace 15-20% vede ke smrti. Pro obnovení vodní rovnováhy se pracovníkům v hot shopech doporučuje pít slanou (0,5% NaCl) vodu (4-5 litrů na osobu za směnu), protein-vitamínový nápoj.

Trvalý dopad vysoké teploty v kombinaci se značnou vlhkostí mohou vést k akumulaci tepla v těle a hypertermii – stavu, kdy tělesná teplota stoupne na 38-40˚C. Při hypertermii a v důsledku toho jsou pozorovány úpal, bolest hlavy, závratě, celková slabost, změny ve vnímání barev, sucho v ústech, nevolnost, zvracení a pocení. Zrychluje se tep a dech, zvyšuje se obsah zbytkového dusíku a kyseliny mléčné v krvi. Objevuje se bledost, namodralá kůže, rozšířené zorničky, někdy se objevují křeče a ztráta vědomí.

Při nízkých teplotách, vysoké rychlosti vzduchu a vlhkosti dochází v těle k podchlazení (hypotermie). V počáteční fázi vystavení mírnému chladu je pozorováno snížení dechové frekvence a zvýšení inhalačního objemu. Při dlouhodobém působení chladu se dýchání stává nepravidelným, zvyšuje se frekvence a objem nádechů a mění se metabolismus sacharidů. Objevuje se svalová kontrakce (třes), při které se nevykonává vnější práce a veškerá energie svalové kontrakce se přeměňuje na teplo. To umožňuje oddálit pokles teploty vnitřních orgánů na nějakou dobu. Vystavení nízkým teplotám může způsobit poranění chladem.

Vlhkost vzduchu má velký vliv na termoregulaci těla. Vysoká vlhkost(φ>85 %) ztěžuje termoregulaci kvůli sníženému odpařování potu a příliš nízké vlhkosti (φ<20%) вызывает пересыхание слизистых оболочек дыхательных путей. Нормальные величины относительной влажности составляют 40-60%.

Pohyb vzduchu v interiéru je důležitým faktorem ovlivňujícím pohodu člověka. Pohyb vzduchu v horké místnosti pomáhá zvýšit přenos tepla z těla a zlepšuje jeho kondici, ale nepříznivě působí při nízkých teplotách vzduchu v chladném období. Rychlost vzduchu také ovlivňuje rozložení škodlivých látek v místnosti. Proudy vzduchu je mohou distribuovat po celém objemu místnosti a přenášet prach z usazeného na suspendovaný.

Vnitřní rovnováha lidského těla do značné míry závisí na vnějších podmínkách. Mikroklima místnosti, ve které se člověk dlouhodobě zdržuje, se významně podílí na formování imunity, výkonnosti, schopnosti pohodlně odpočívat a relaxovat. Stav vnitřního prostředí budovy může mít nejen příznivý vliv na lidské zdraví, ale i negativní vliv. Čím déle tedy zůstaneme v nevětrané místnosti, tím více to ovlivňuje fungování našeho těla.

Mikroklima každého prostoru je charakterizováno teplotou vzduchu, vlhkostí a rychlostí pohybu.

1. Pokojová teplota– nejdůležitější ukazatel komfortu. Vlhkost vzduchu také přímo závisí na teplotě. Nízké teploty způsobují ztrátu tepla lidským tělem, čímž snižují jeho ochranné funkce. Pokud je v místnosti instalováno nekvalitní topné zařízení, lidé budou neustále trpět hypotermií, budou vystaveni častým nachlazením, infekčním onemocněním atd.

Neméně problémů přináší velmi vysoká pokojová teplota (více než 27 stupňů C). Při boji s horkem tělo odstraňuje sůl z těla. Tato situace je také plná snížení imunity, porušení rovnováhy voda-sůl, která reguluje fungování mnoha systémů v těle.

2. Vlhkost- Toto je faktor, který do značné míry závisí na teplotě. Pokud v místnosti nejsou žádné speciální zvlhčovače vzduchu, pak čím vyšší teplota, tím sušší bude vzduch. Zdravý člověk, který vstoupí do místnosti se suchým vzduchem, pocítí nepohodlí během 10-15 minut. Když už má člověk rýmu, začne kašlat.

Mírně vlhký vzduch (míra = 40-60%) vytvoří příjemné podmínky pro práci a odpočinek. V zimě pomáhá posilovat imunitní systém, protože nedovolí vysychání sliznice a zranitelnosti vůči virům. V létě, s příjemnou vlhkostí, je snazší snášet teplo, udržovat zdravou pokožku atd.

3. Rychlost vzduchu– faktor mikroklimatu, kterému mnoho lidí vůbec nevěnuje pozornost. Faktem ale je, že v závislosti (opět) na teplotě vzduchu rychlost jeho pohybu ovlivňuje tělo jinak. Například při teplotách do 33-35 stupňů je rychlost 0,15 m/s pohodlná, protože vzduch má osvěžující účinek. Pokud je teplota nad 35 stupňů, efekt bude opačný.

Mikroklima ve výrobních prostorách

Mikroklima „pracoviště“ přímo souvisí se zdravím a produktivitou zaměstnanců.

• Kancelářské prostory

Pokud je práce „sedavá“ a není spojena s intenzivním zatížením, pak by teplota vzduchu v takových místech měla být o něco vyšší než průměrná kritéria. Tento indikátor by měl být 22-24 se znaménkem plus. V tomto případě by měl být pohyb vzduchu minimální a jeho vlhkost by měla být 50-60%.

• Výrobní prostory(sklad a dílna).

V takových místech by měl být vzduch chladnější, protože pracovník vydává více fyzické energie. Teploměr v takových místnostech by měl být udržován na 18-20 stupních a vlhkost vzduchu by měla být 40-60%. Kromě toho by na takových místech měl dobře fungovat ventilační systém.

Normy pro komfortní podmínky vnitřního prostředí

Každý manažer by měl vědět, že produktivita jeho zaměstnance zcela závisí na kvalitě podmínek na pracovišti. Zaměstnavatel je zároveň povinen poskytnout zaměstnancům normální pohodlné pracovní podmínky, jejichž standardy jsou uvedeny v dokumentu „SanPin 2.2.4.548-96“ (hygienická pravidla a předpisy).

Tato pravidla tedy stanoví hygienické požadavky na ukazatele mikroklimatu pracovišť v průmyslových prostorách s přihlédnutím k náročnosti spotřeby energie zaměstnanců, pracovní době a ročním obdobím. Dokument jasně uvádí požadavky na metody měření a sledování mikroklimatických podmínek.

V místnosti, kde zaměstnanec pracuje, by měl být vzduch teplý a hlavně čistý. Například, pokud je výška v místnosti od podlahy ke stropu dva metry, pak by měl teploměr v létě zůstat kolem 20-22 stupňů plus a v zimě - +18-22C.

Parametry vnitřního mikroklimatu

Indikátory mikroklimatu musí zajistit zachování tepelné rovnováhy člověka s prostředím a udržení optimálního nebo přijatelného tepelného stavu organismu. Tak, parametry mikroklimatu se dělí na:

• Optimální, které zahrnují ukazatele optimální tepelné expozice a funkčního stavu člověka, dále minimální termoregulační zátěž a pocit pohodlí.

• Přijatelný- kritéria, podle kterých může dojít ke zhoršení zdravotního stavu zaměstnance. Podobné hodnoty indikátorů se používají, když nelze zajistit optimální kritéria.