Физиологическое действие метеорологических условий на человека

ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ ЧЕЛОВЕКА • • • • ДЕЙСТВИЕ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НА Параметры микроклимата: температура скорость движения воздуха относительная влажность атмосферное давление окружающего воздуха Теплообмен между человеком и окружающей средой осуществляется: ✓Конвекцией (C) – тело отдает тепло притекающим к нему менее нагретым слоям воздуха (в состоянии покоя – около 30 % общей теплоотдачи организма); ✓ Теплопроводностью (P) (передача тепла кондукцией) – происходит при соприкосновении поверхности тела работающего с охлажденным или нагретым оборудованием (материалами) (примерно 2-3 % общей теплоотдачи); ✓ Излучением (R) – передача тепла инфракрасным излучением в направлении поверхностей с более низкой температурой (в состоянии покоя примерно 45% общей теплоотдачи); ✓ Испарением (E) – отдача тепла при испарении влаги с поверхности тела человека. При этом важен так называемый «физиологический дефицит влажности» – разность между максимальной влажностью при температуре кожи и абсолютной влажностью воздуха. Чем больше этот показатель, тем больше испарение (в состоянии покоя 22-23% от всей теплоотдачи). Уравнение теплового баланса: M+S±R ±C ±P–E = 0, где М – тепло процессов метаболизма, полученное из химических субстратов пищи, подвергшихся расщеплению в клетках; S – накопленное организмом тепло НИУ "МЭИ", Кафедра ИЭиОТ 1 Терморегуляция – совокупность процессов регулирования тепловыделений для поддержания постоянной температуры тела человека. Она позволяет сохранять температуру внутренних органов постоянной, близкой к 36,5 °С. Процессы регулирования тепловыделений осуществляются следующими способами: • биохимический способ – изменение интенсивности происходящих в организме окислительных процессов; • путём изменения интенсивности кровообращения заключается в способности организма регулировать подачу крови (которая является теплоносителем) от внутренних органов к поверхности тела и обратно, путём сужения или расширения кровеносных сосудов; • путём изменения интенсивности потовыделения – изменяется процесс теплоотдачи за счёт испарения влаги. Последствия нарушения терморегуляции: Тепловая гипертермия – повышение температуры тела, обильное потоотделение, жажда, небольшое учащение дыхания, пульса. Судорожная болезнь – нарушение водно-солевого баланса, судороги мышц (особенно, икроножных), большая потеря пота, сгущение крови. Тепловой удар – потеря сознания, повышение температуры тела до 40-41°С, слабый и учащённый пульс, потоотделения нет. НИУ "МЭИ", Кафедра ИЭиОТ 2 Гигиеническое нормирование параметров микроклимата Нормируется каждый компонент микроклимата в рабочей зоне производственного помещения в зависимости от способности организма человека к акклиматизации в разное время года, характера одежды, интенсивности производимой работы и характера тепловыделений в рабочем помещении. Для оценки характера одежды (теплоизоляции) и акклиматизации в различное время года введено понятие периода года (тёплый, холодный). Тёплый период года характеризуется среднесуточной температурой наружного воздуха +10 °С и выше, холодный – ниже. При учете интенсивности труда все виды работ, исходя из общих энерготрат организма, делятся на 3 категории: легкие, средней тяжести и тяжелые. Категории работ Энерготраты, Вт Характер работ, примеры видов работ и профессий Iа до 139 Ряд профессий на предприятиях точного приборо- и машиностроения, на часовом, швейном производствах, в сфере управления и тому подобное Iб 140-174 Работы, производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим напряжением (ряд профессий в полиграфической промышленности, на предприятиях связи, контролеры, мастера в различных видах производства и тому подобное) 175-232 Работы, связанные с постоянной ходьбой, перемещением мелких (до 1 кг) изделий или предметов в положении стоя или сидя и требующие определенного физического напряжения (ряд профессий в механосборочных цехах машиностроительных предприятий, в прядильно-ткацком производстве и тому подобное) 233-290 Работы, связанные с ходьбой, перемещением и переноской тяжестей до 10 кг и сопровождающиеся умеренным физическим напряжением (ряд профессий в механизированных литейных, прокатных, кузнечных, термических, сварочных цехах машиностроительных и металлургических предприятий и тому подобное) более 290 Работы, связанные с постоянными передвижениями, перемещением и переноской значительных (свыше 10 кг) тяжестей и требующие больших физических усилий (ряд профессий в кузнечных цехах с ручной ковкой, литейных цехах с ручной набивкой и заливкой опок машиностроительных и металлургических предприятий и тому подобное) IIа IIб III НИУ "МЭИ", Кафедра ИЭиОТ 3 Гигиеническое нормирование параметров микроклимата Нормируемыми параметрами являются (СанПиН 2.2.4.3359-16 «Санитарноэпидемиологические требования к физическим факторам на рабочих местах»): а) температура воздуха б) температура поверхностей в) относительная влажность воздуха г) скорость движения воздуха д) интенсивность теплового облучения Оптимальные микроклиматические условия – это такое сочетание параметров микроклимата, которое при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивает ощущение теплового комфорта и создаёт предпосылки для высокой работоспособности. Допустимые микроклиматические условия – это такие сочетания параметров микроклимата, которые могут вызывать напряжение реакций терморегуляции и которые не выходят за пределы физиологических приспособительных возможностей. При этом не возникает нарушений в состоянии здоровья, не наблюдаются дискомфортные теплоощущения, ухудшающие самочувствие и вызывающие понижение работоспособности НИУ "МЭИ", Кафедра ИЭиОТ 4 Допустимые величины параметров микроклимата на рабочих местах производственных помещений (для холодного периода года) Показатель Категория работ Iа Iб Температура воздуха, °С IIа IIб III Скорость движения воздуха, м/с Iа Iб IIа IIб III Влажность воздуха, % I - III Температура поверхностей, °С Iа Iб IIа IIб III Класс (подкласс) условий труда оптимальный допустимый 1 2 20,0 - 21,9 22,0 - 24,0 24,1 - 25,0 19,0 – 20,9 21,0 - 23,0 23,1 - 24,0 17,0 – 18,9 19,0 - 21,0 21,1 - 23,0 15,0 – 16,9 17,0 - 19,0 19,1 - 22,0 13,0 – 15,9 16,0 - 18,0 18,1 - 21,0 0,1 0,1 0,1 0,1 – 0,2 0,2 0,1 – 0,3 0,2 0,2 – 0,4 0,3 0,2 – 0,4 15 - <40; 60 - 40 >60 - 75 21,0 - 25,0 19,0 - 26,0 20,0 - 24,0 18,0 – 25,0 18,0 – 22,0 16,0 – 24,0 16,0 – 20,0 14,0 – 23,0 15,0 – 19,0 12,0 - 22,0 НИУ "МЭИ", Кафедра ИЭиОТ 5 Гигиеническое нормирование параметров микроклимата Индекс тепловой нагрузки среды (ТНС-индекс) является эмпирическим показателем, характеризующим сочетанное действие на организм человека параметров микроклимата (температуры, влажности, скорости движения воздуха и теплового облучения). ТНС-индекс определяется на основе величин температуры смоченного термометра аспирационного психрометра (tвл) и температуры внутри зачернённого шара (tш) в градусах Цельсия. Температура внутри зачернённого шара измеряется термометром, резервуар которого помещён в центр зачернённого полого шара: tш отражает влияние температуры воздуха, температуры поверхностей и скорости движения воздуха. Зачернённый шар должен иметь диаметр 90 мм, минимально возможную толщину и коэффициент поглощения 0,95. Точность измерения температуры внутри шара ±0,5 °С. ТНС-индекс рассчитывается по уравнению: ТНС=0,7 tвл +0,3 tш НИУ "МЭИ", Кафедра ИЭиОТ 6 Допустимые величины ТНС-индекса (СанПиН 2.2.4.3359-16 «Санитарноэпидемиологические требования к физическим факторам на рабочих местах») Категория работ по уровню энерготрат Iа Величины ТНС-индекса, °С Iб 21,5 - 25,8 IIа 20,5 – 25,1 IIб 19,5 – 23,9 III 18,0 – 21,8 22,2 – 26,4 Для оценки сочетанного воздействия параметров микроклимата в целях осуществления мероприятий по защите работающих от возможного перегревания используется ТНС-индекс НИУ "МЭИ", Кафедра ИЭиОТ 7 Инфракрасное излучение Инфракрасное излучение – область спектра, лежащая в пределах 0,76 мкм 2000 мкм. Эффект действия инфракрасных лучей зависит от длины волны, которая обуславливает глубину проникновения Инфракрасное излучение можно разделить на три области: А – 0,76 – 2,5 мкм – коротковолновое (проникающее действие через кожу) В – 2,5 – 50 мкм – средневолновое (поглощается в эпидермисе) С – >50 мкм – длинноволновое (поглощается в эпидермисе) Инфракрасное излучение влияет на: ❑ функциональное состояние человека ❑ его центральную нервную систему ❑ сердечно-сосудистую систему НИУ "МЭИ", Кафедра ИЭиОТ 8 Характер спектрального состава излучения – важнейшая характеристика для определения способов и методов защиты. Максимум энергии теплового излучения определяется из закона смещения Вина: 2,898 ∙ 10−3 𝜆𝑚𝑎𝑥 = 𝑇и где 𝜆𝑚𝑎𝑥 – длина волны, мкм; 𝑇и температура источника. – Интенсивность теплового излучения определяется по формуле: 0,91𝐹 𝐸0 = 𝑇изл 100 4 𝑇обл − 100 4 𝑙2 где 𝐸0 – интенсивность теплового облучения в данной точке, Вт/м2; 𝐹 – площадь излучающей поверхности, м2; 𝑇изл – температура излучающей поверхности 𝑇обл – температура облучаемой поверхности. НИУ "МЭИ", Кафедра ИЭиОТ 9 Гигиеническое нормирование параметров микроклимата Допустимые величины интенсивности теплового облучения поверхности тела работающих от производственных источников, нагретых до температуры не более 600°С Облучаемая поверхность тела, % Интенсивность теплового облучения, Вт/м2, не более 50 и более 35 25-50 70 Не более 25 100 Допустимые величины интенсивности теплового облучения поверхности тела работающих от источников излучения, нагретых до температуры более 600°С (раскаленный или расплавленный металл, стекло, пламя и другие), не должны превышать 140 Вт/м2. При этом облучению не должно подвергаться более 25% поверхности тела с обязательным использованием средств индивидуальной защиты, в том числе средств защиты лица и глаз. Согласно ГОСТ 12.4.123-83 (ССБТ), средства защиты должны обеспечивать тепловую облучённость на рабочих местах не более 350 Вт/м2 и температуру поверхностей оборудования не выше 35°С при температуре внутри теплоисточника до 100°С и не выше 45°С при температуре выше 100°С. НИУ "МЭИ", Кафедра ИЭиОТ 10 Основные методы защиты от теплового излучения 1. Экранирование По принципу действия экраны бывают: • Отражающие (имеют низкую степень черноты поверхностей): кирпич, алюминий, жесть, алюминиевые краски • Поглощающие (выполняются из материалов с малым коэффициентом теплопроводимости): асбест, огнеупорный кирпич, минвата. • Теплоотводящие: водяная завеса. 2. Защита временем 3. Защита расстоянием 4. СИЗ (спецодежда – сукно, брезент, химически обработанное с металлическим покрытием синтетическое волокно; очки-щитки из жёлто-зелёного или синего стекла; специальная кожаная или валяная обувь и т.д.) 5. Использование газированной подсоленной воды для восстановления водного баланса и предупреждения перегревания человека (Подсоленная вода (0,2-0,5 % NaCl) из расчета 4-5 л на человеку в смену. Воду насыщают СО2 – это придает ей вкус, улучшает секрецию желёз, утоляет жажду, компенсирует потоотделение, компенсирует потерю массы) НИУ "МЭИ", Кафедра ИЭиОТ 11