Влиянието на метеорологичните условия върху здравето на работещите. Влиянието на метеорологичните условия върху здравето на работещите

Статията разглежда микроклимата на промишлените помещения, влиянието на метеорологичните условия върху човешкото тяло, мерките за осигуряване на нормализиран микроклимат на промишлените помещения и дава препоръки за предотвратяване на прегряване и хипотермия.

Метеорологичните условия или микроклиматът на промишлените помещения се състоят от температурата на въздуха в помещенията, инфрачервеното и ултравиолетовото лъчение от нагрятото оборудване, горещ метал и други нагрети повърхности, влажността на въздуха и неговата подвижност. Всички тези фактори или метеорологичните условия като цяло се определят от две основни причини: вътрешни (топлина и влага) и външни (метеорологични условия). Първите от тях зависят от естеството на технологичния процес, използваното оборудване и санитарни устройства и като правило са относително постоянни за всеки цех или отделна производствена зона; вторите са със сезонен характер, като се променят рязко в зависимост от времето на годината. Степента на влияние на външните причини до голяма степен зависи от естеството и състоянието на външните огради на промишлените сгради (стени, покриви, прозорци, входни отвори и др.), А вътрешните - от капацитета и степента на изолация на източниците на топлина , влагата и ефективността на санитарно - техническите устройства .


Микроклимат на производствените помещения


Топлинният режим на производствените помещения се определя от количеството топлина, отделена в цеха от горещо оборудване, продукти и полуфабрикати, както и от слънчева радиация, проникваща в цеха през отворени и остъклени отвори или нагряване на покрива и стените на сградата, а през студения сезон - от степента на пренос на топлина извън помещенията и отоплението. Определена роля играе генерирането на топлина от различни видове електродвигатели, които се нагряват по време на работа и отделят топлина в околното пространство. Част от топлината, постъпваща в цеха, се отдава през оградите, а останалата, така наречената чувствителна топлина, загрява въздуха в работните помещения.


Съгласно хигиенните изисквания за проектиране на новопостроени и реконструирани промишлени предприятия (SP 2.2.1.1312-03), производствените помещения според специфичното отделяне на топлина се разделят на две групи: хладилни цехове, където чувствителното отделяне на топлина в помещението не намалява. надвишават 20 kcal/m 3 h, и горещи цехове, където са по-високи от тази стойност.
Въздухът на цеха, който постепенно влиза в контакт с горещите повърхности на източниците на топлина, се нагрява и издига, а мястото му се заменя с по-тежък студен въздух, който от своя страна също се нагрява и издига. В резултат на постоянното движение на въздуха в цеха, той се нагрява не само на мястото на топлинните източници, но и в по-отдалечени райони. Този път на пренос на топлина в околното пространство се нарича конвекция. Степента на нагряване на въздуха се измерва в градуси. Особено високи температури се наблюдават на работни места, които нямат достатъчен външен въздушен поток или са разположени в непосредствена близост до източници на топлина.
В същите работилници през студения сезон се наблюдава обратната картина. Въздухът, загрят от горещи повърхности, се издига и частично напуска цеха през отвори и течове в горната част на сградата (фенери, прозорци, шахти); На негово място се засмуква студен външен въздух, който се нагрява много малко преди да влезе в контакт с горещи повърхности, в резултат на което работните места често се измиват със студен въздух.
Всички нагрети тела излъчват поток от лъчиста енергия от повърхността си. Естеството на това излъчване зависи от степента на нагряване на излъчващото тяло. При температури над 500 o C спектърът на излъчване съдържа както видими светлинни лъчи, така и невидими инфрачервени лъчи; при по-ниски температури този спектър се състои само от инфрачервени лъчи. От хигиенно значение е главно невидимата част от спектъра, тоест инфрачервеното или, както понякога не съвсем правилно се нарича, топлинното излъчване. Колкото по-ниска е температурата на излъчваната повърхност, толкова по-нисък е интензитетът на излъчване и по-дългата дължина на вълната; С повишаване на температурата интензитетът се увеличава, но дължината на вълната намалява, приближавайки се до видимата част на спектъра.
Източниците на топлина с температура 2500 - 3000 o C или повече също започват да излъчват ултравиолетови лъчи (волтова дъга на електрическо заваряване или електродъгови пещи). В промишлеността за специални цели се използват така наречените живачно-кварцови лампи, които излъчват предимно ултравиолетови лъчи.
Ултравиолетовите лъчи също имат различна дължина на вълната, но за разлика от инфрачервените лъчи, с увеличаване на дължината на вълната те се приближават до видимата част на спектъра. Следователно видимите лъчи са между инфрачервените и ултравиолетовите дължини на вълните.
Инфрачервените лъчи, попадайки върху всяко тяло, го нагряват, което е причината да ги наречем топлинни лъчи. Това явление се обяснява със способността на различни тела да абсорбират инфрачервени лъчи в различна степен, ако температурата на облъчените тела е по-ниска от температурата на излъчващите; в този случай лъчистата енергия се преобразува в топлинна енергия, в резултат на което определено количество топлина се предава на облъчваната повърхност. Този път на топлообмен се нарича радиация. Различните материали имат различна степен на поглъщане на инфрачервените лъчи и следователно се нагряват различно при облъчване. Въздухът изобщо не поглъща инфрачервените лъчи и следователно не се нагрява или, както се казва, той е топлопрозрачен. Блестящите, светло оцветени повърхности (например алуминиево фолио, полирани листове от калай) отразяват до 94 - 95% от инфрачервените лъчи и абсорбират само 5 - 6%. Черните матови повърхности (например сажди) абсорбират почти 95 - 96% от тези лъчи, така че се нагряват по-интензивно.


Влиянието на метеорологичните условия върху тялото


Човек може да понася колебания в температурата на въздуха в много широк диапазон от -40 - 50 o и по-ниски до +100 o и по-високи. Човешкото тяло се адаптира към такъв широк диапазон от температурни колебания в околната среда чрез регулиране на производството на топлина и преноса на топлина от човешкото тяло. Този процес се нарича терморегулация.
В резултат на нормалното функциониране на тялото непрекъснато се генерира и отделя топлина, тоест топлообмен. Топлината се генерира в резултат на окислителни процеси, от които две трети се падат на окислителните процеси в мускулите. Преносът на топлина се осъществява по три начина: конвекция, радиация и изпарение на потта. При нормални метеорологични условия на околната среда (температура на въздуха около 20 o C) около 30% се отделя чрез конвекция, около 45% чрез радиация и около 25% от топлината чрез изпаряване на потта.
При ниски температури на околната среда се засилват окислителните процеси в организма, увеличава се вътрешното производство на топлина, поради което се поддържа постоянна телесна температура. В студа хората се опитват да се движат или работят повече, тъй като работата на мускулите води до повишени окислителни процеси и повишено производство на топлина. Треперенето, което се появява, когато човек е на студено дълго време, не е нищо повече от малки мускулни потрепвания, което също е придружено от увеличаване на окислителните процеси и следователно увеличаване на производството на топлина.
В условията на горещ магазин преносът на топлина от тялото е по-важен. Увеличаването на топлообмена винаги е свързано с увеличаване на кръвоснабдяването на периферните кожни съдове. Това се доказва от зачервяване на кожата, когато човек е изложен на повишени температури или инфрачервено лъчение. Напълването на повърхностните съдове с кръв води до повишаване на температурата на кожата, което допринася за по-интензивен пренос на топлина в околното пространство чрез конвекция и радиация. Притокът на кръв към кожата активира дейността на потните жлези, разположени в подкожната тъкан, което води до повишено изпотяване и съответно до по-интензивно охлаждане на тялото. Великият руски учен И. П. Павлов и неговите ученици доказаха чрез редица експериментални работи, че тези явления се основават на сложни рефлекторни реакции с прякото участие на централната нервна система.
В горещи магазини, където температурата на околната среда може да достигне високи стойности, където има интензивно инфрачервено лъчение, терморегулацията на тялото се извършва малко по-различно. Ако температурата на околния въздух е равна или по-висока от температурата на кожата (32 - 34 o C), човек е лишен от възможността да отделя излишната топлина чрез конвекция. При наличието на нагрети предмети и други повърхности в цеха, особено с инфрачервено лъчение, вторият път на топлообмен - излъчването - също е много затруднен. По този начин при тези условия терморегулацията е изключително трудна, тъй като основното натоварване пада върху третия път - пренос на топлина чрез изпаряване на потта. При условия на висока влажност, напротив, третият начин на пренос на топлина е труден - изпаряването на потта - и преносът на топлина става чрез конвекция и радиация. Най-тежките условия на терморегулация се създават при комбинация от висока околна температура и висока влажност на въздуха.
Въпреки факта, че човешкото тяло, благодарение на терморегулацията, може да се адаптира към много широк диапазон от температурни колебания, нормалното му физиологично състояние се поддържа само до определено ниво. Горната граница на нормалната терморегулация при пълен покой е в рамките на 38 - 40 o C при относителна влажност на въздуха около 30%. При физическа активност или висока влажност на въздуха тази граница се намалява.
Терморегулацията при неблагоприятни метеорологични условия обикновено е съпроводена с напрежение в определени органи и системи, което се изразява в промени в техните физиологични функции. По-специално, при излагане на високи температури се наблюдава повишаване на телесната температура, което показва известно нарушение на терморегулацията. Степента на повишаване на температурата, като правило, зависи от температурата на околната среда и продължителността на нейното излагане на тялото. По време на физическа работа в условия на високи температури телесната температура се повишава повече, отколкото при подобни условия в покой.
Високите температури почти винаги са придружени от повишено изпотяване. При неблагоприятни климатични условия рефлексното изпотяване често достига такива размери, че потта няма време да се изпари от повърхността на кожата. В тези случаи по-нататъшното увеличаване на изпотяването не води до увеличаване на охлаждането на тялото, а до неговото намаляване, тъй като водният слой предотвратява отделянето на топлина директно от кожата. Такова обилно изпотяване се нарича неефективно.
Количеството изпотяване на работниците в горещи цехове достига 3 - 5 литра на смяна, а при по-неблагоприятни условия може да достигне 8 - 9 литра на смяна. Прекомерното изпотяване води до значителна загуба на влага от тялото.
Високите температури на околната среда оказват голямо влияние върху сърдечно-съдовата система. Повишаването на температурата на въздуха над определени граници предизвиква увеличаване на сърдечната честота. Установено е, че повишената сърдечна честота започва едновременно с повишаване на телесната температура, тоест с нарушение на терморегулацията. Тази зависимост позволява да се прецени състоянието на терморегулацията чрез увеличаване на сърдечната честота, при условие че няма други фактори, които влияят на сърдечната честота (физически стрес и др.).
Излагането на високи температури води до понижаване на кръвното налягане. Това е резултат от преразпределението на кръвта в тялото, където има изтичане на кръв от вътрешните органи и дълбоките тъкани и препълване на периферните, тоест кожни съдове.
Под въздействието на висока температура се променя химичният състав на кръвта, увеличават се специфичното тегло и остатъчният азот, намалява съдържанието на хлориди и въглероден диоксид и др. Хлоридите са от особено значение за промяна на химичния състав на кръвта. Когато се появи прекомерно изпотяване при високи температури, хлоридите се отстраняват от тялото заедно с потта, в резултат на което се нарушава водно-солевият метаболизъм. Значителни нарушения във водно-солевия метаболизъм могат да доведат до така наречената конвулсивна болест.
Високите температури на въздуха оказват неблагоприятно влияние върху функциите на храносмилателните органи и витаминната обмяна.
По този начин високата температура на въздуха (над допустимата граница) оказва неблагоприятно въздействие върху жизненоважни човешки органи и системи (сърдечно-съдова, централна нервна система, храносмилателна), причинявайки нарушаване на нормалното им функциониране и при най-неблагоприятни условия може да причини сериозни заболявания на образуват прегряване на тялото, наречено топлинен удар в ежедневието.


Начини за осигуряване на нормален микроклимат в промишлени помещения,
предотвратяване на прегряване и хипотермия


Метеорологичните условия в работните помещения се стандартизират по три основни показателя: температура, относителна влажност и подвижност на въздуха. Тези показатели са различни за топлите и студените периоди на годината, за видовете работа, извършвани в тези помещения с различна тежест (леки, умерени и тежки). Освен това са стандартизирани горните и долните допустими граници на тези показатели, които трябва да се спазват във всяко работно помещение, както и оптималните показатели, които осигуряват най-добри условия на работа.
Мерките за осигуряване на нормални метеорологични условия на работа, както и много други, са комплексни. Значителна роля в този комплекс играят архитектурните и планови решения на промишлената сграда, рационалното изграждане на технологичния процес и правилното използване на технологичното оборудване, използването на редица санитарни устройства и съоръжения. Освен това се използват мерки за лична защита и лична хигиена. Това не подобрява радикално метеорологичните условия, но предпазва работещите от неблагоприятното им въздействие.
Подобряване на условията на труд в горещи цехове
Разположението на помещенията на горещия цех трябва да осигурява свободен достъп на чист въздух до всички части на цеха. Сградите с малък обхват са най-хигиенични. В многослойните сгради средните полета като правило са по-слабо вентилирани от външните, така че при проектирането на горещи магазини винаги трябва да намалите броя на отделенията до минимум. За свободното навлизане на външен, по-студен въздух и следователно за по-добро проветряване на помещенията е много важно да оставите максимално свободен от сгради периметър на стените. Понякога разширенията са концентрирани на едно място и създават неблагоприятни условия за достъп на чист въздух в определена зона. За да се избегне това, разширенията трябва да се поставят в малки зони с празнини, за предпочитане в краищата на сградата и, като правило, не в близост до горещо оборудване. Големите разширения, които според технологичните или други изисквания трябва да бъдат свързани директно с горещия цех, например битови сгради, лаборатории, се изграждат най-добре отделно и се свързват само с тесен коридор.
Оборудването в горещ цех трябва да бъде поставено по такъв начин, че всички работни места да са добре проветрени. Необходимо е да се избягва паралелното разполагане на горещо оборудване и други източници на топлина, тъй като в тези случаи работните места и цялата зона, разположена между тях, са слабо проветрени, преминавайки през източниците на топлина, пристига на работното място нагрято състояние. Подобна ситуация се създава, ако горещото оборудване е разположено срещу празна стена. От хигиенна гледна точка е най-препоръчително да се постави по протежение на външните стени, оборудвани с прозоречни и други отвори, с основна обслужваща зона - работни места - с. страни на тези стени. Не се препоръчва да се разполагат работни места, където се извършват студени работи (спомагателни, подготвителни, ремонтни и др.) В близост до горещо оборудване.
За да се предпазят покривите на сградите от слънчева радиация и следователно от пренос на топлина в сградите, таванът на горния етаж е добре изолиран. В слънчевите летни дни добър ефект оказва финото пръскане на вода по цялата повърхност на покрива.
През лятото е препоръчително да покриете стъклата на прозорци, фрамуги, фенери и други отвори с непрозрачна бяла боя (креда). Ако прозорците се отварят за вентилация, те трябва да бъдат завесени с тънък бял плат. Най-рационално е да оборудвате отворените отвори на прозорците с щори, които позволяват преминаването на дифузна светлина и въздух, но блокират пътя на пряката слънчева светлина. Такива щори се изработват от ленти от непрозрачна пластмаса или тънка ламарина, боядисани в светли цветове. Дължината на лентите е цялата ширина на прозореца, широчината е 4 - 5 см. Лентите се укрепват под ъгъл 45 o с интервал, равен на ширината на лентата, хоризонтално по цялата височина на прозореца. .
За охлаждане на въздуха, влизащ в работилницата през топлия сезон, препоръчително е да се пръска фино вода с помощта на специални дюзи в отворени входни и прозоречни отвори, в камери за захранваща вентилация и като цяло в горната зона на работилницата, ако това не пречи на нормален технологичен процес. Също така е полезно периодично да пръскате пода на цеха с вода.
За да се предотвратят течения през зимата, всички входни и други често отварящи се отвори са оборудвани с вестибюли или въздушни завеси. За да се предотврати падането на студени въздушни течения директно върху работните места, през студения сезон е препоръчително последните да бъдат защитени от страната на отворите за отваряне с щитове на височина около 2 m.
Механизацията и автоматизацията на технологичните процеси играят важна роля за подобряване на условията на труд. Това ви позволява да премахнете работното място от източници на топлина и често значително да намалите тяхното въздействие. Работниците се освобождават от тежък физически труд.
С механизацията и автоматизацията на процесите се появяват нови видове професии: машинисти и оператори. Работата им се характеризира със значително нервно напрежение. Необходимо е да се създадат най-благоприятните условия на труд за тези работници, тъй като комбинацията от нервно напрежение с неблагоприятен микроклимат е особено вредна.
Мерките за борба с излишната топлина са насочени към минимизиране на тяхното освобождаване, тъй като е по-лесно да се предотврати излишната топлина, отколкото да се премахне от цеха. Най-ефективният начин за борба с тях е изолирането на източниците на топлина. Санитарните стандарти установяват, че температурата на външните повърхности на източниците на топлина в зоната, където се намират работните места, не трябва да надвишава 45 o C, а ако температурата вътре в тях е по-ниска от 100 o C - не повече от 35 o C. Ако това не може се постигат чрез топлоизолация, се препоръчва тези повърхности да се екранират и да се прилагат други санитарни мерки.
Като се има предвид, че инфрачервеното лъчение засяга не само работниците, но и загрява всички околни предмети и огради и по този начин създава много значителни източници на вторично отделяне на топлина, препоръчително е да се екранират горещите съоръжения и източници на инфрачервено лъчение не само в зоните, където са разположени работните места, но и ако е възможно, по целия периметър.
За изолиране на източници на топлина се използват конвенционални топлоизолационни материали с ниска топлопроводимост. Те включват порести тухли, азбест, специални глини с примеси на азбест и др. Най-добрият хигиеничен ефект се осигурява чрез водно охлаждане на външните повърхности на горещо оборудване. Използва се под формата на водни ризи или система от тръби, покриващи външната страна на горещи повърхности. Водата, циркулираща през тръбната система, отнема топлината от горещата повърхност и предотвратява изпускането й в помещението на работилницата. За екраниране се пробват щитове с височина най-малко 2 m, поставени успоредно на горещата повърхност на малко разстояние от нея (5 - 10 cm). Такива щитове предотвратяват разпространението на конвекционни потоци от нагрят въздух от горещата повърхност в околното пространство. Конвекционните токове се насочват нагоре през пролуката, образувана от горещата повърхност и щита, а нагрятият въздух, заобикаляйки работната зона, излиза навън през аерационни лампи и други отвори. За да премахнете топлината от малки източници на топлина или от локализирани (ограничени) места на нейното освобождаване, можете да използвате локални укрития (чадъри, капаци) с механично или естествено засмукване.
Описаните мерки не само намаляват генерирането на топлина чрез конвекция, но водят и до намаляване на интензитета на инфрачервеното лъчение.
За защита на работниците от инфрачервено лъчение се използват редица специални устройства и устройства. Повечето от тях са екрани с различен дизайн, които предпазват работещия от пряка радиация. Монтират се между работното място и източника на радиация. Екраните могат да бъдат стационарни или преносими.
В случаите, когато работникът не трябва да наблюдава горещо оборудване или други източници на радиация (блокове, валцовани продукти и др.), Екраните са направени от непрозрачен материал (азбестов шперплат, калай). За да се избегне нагряване под въздействието на инфрачервените лъчи, е препоръчително повърхността им, обърната към източника на излъчване, да се покрие с полиран калай, алуминий или да се облепи с алуминиево фолио. Екраните, изработени от калай, като щитове върху нагрети повърхности, са направени от два или (по-добре) три слоя с въздушна междина от 2 - 3 cm между всеки слой.
Екраните с водно охлаждане са най-ефективни. Състоят се от две метални стени, свързани една с друга херметично по целия периметър; Между стените циркулира студена вода, която се подава от водопровода през специална тръба и тече от противоположния ръб на екрана през изпускателната тръба в канализацията. Такива екрани, като правило, напълно премахват инфрачервеното лъчение.
Ако персоналът по поддръжката трябва да наблюдава работата на оборудването, механизмите или хода на даден процес, се използват прозрачни екрани. Най-простият екран от този тип може да бъде обикновена фина метална мрежа (сечение на клетката 2 - 3 mm), която поддържа видимостта и намалява интензитета на излъчване 2 - 2,5 пъти.
Водните завеси са по-ефективни: те премахват инфрачервеното лъчение почти напълно. Водната завеса е тънък воден слой, който се образува, когато водата тече равномерно от гладка хоризонтална повърхност. Отстрани водният филм е ограничен от рамка, а отдолу водата се събира в приемен улей и се изхвърля в канализацията със специален дренаж. Такава водна завеса е абсолютно прозрачна. Оборудването му обаче изисква особена прецизност при изпълнението на всички елементи и тяхната настройка. Тези условия не винаги са изпълнени, в резултат на което може да се наруши работата на завесата (филмът се „счупва“).
Водна завеса с мрежа е по-лесна за производство и експлоатация. Водата тече върху метална мрежа, така че водният филм е по-издръжлив. Тази завеса обаче донякъде намалява видимостта, така че може да се използва само в случаите, когато не е необходимо особено прецизно наблюдение. Замърсяването на мрежата води до допълнително влошаване на видимостта. Особено неблагоприятно се отразява замърсяването на мрежата със смазки и други масла. В тези случаи мрежата не се намокря с вода и филмът започва да се „разкъсва“, да се вълни, видимостта се влошава и някои инфрачервени лъчи преминават. Следователно мрежата на тази водна завеса трябва да се поддържа чиста и периодично да се измива с гореща вода, сапун и четка. Киевският институт по професионална хигиена и професионални заболявания разработи аквариумен екран, предназначен да предпазва работниците в затворени пространства от излагане на радиация: зад контролния панел, в кабините на крана и т.н. Тези екрани са изградени на същия принцип като непрозрачните екрани, описани по-горе с водно охлаждане, но страничните стени в този случай не са от метал, а от стъкло. За да се гарантира, че солите няма да се утаят от вътрешната страна на стъклото и по този начин да пречат на видимостта, дестилираната вода трябва да циркулира вътре в екрана. Тези екрани остават напълно прозрачни, но изискват много внимателно боравене, тъй като и най-малката повреда може да ги повреди (счупено стъкло и изтичане на вода).
За премахване на топлината, както конвекция, така и лъчиста, засягаща работника, въздушният душ се използва широко в горещи цехове, вариращи от настолен вентилатор до мощни промишлени аератори и захранващи вентилационни системи с въздух, подаван директно на работното място. За тази цел се използват както обикновени, така и аератори с водна струя, което увеличава охлаждащия ефект поради нейното изпарение.
Важна роля играе рационалното подреждане на съоръженията за отдих. Те са разположени в близост до основните работни места, така че работниците да могат да ги използват дори при кратки почивки. В същото време зоните за почивка трябва да се държат далеч от горещо оборудване и други източници на генериране на топлина. Ако е невъзможно да се отстранят, те трябва да бъдат внимателно изолирани от влиянието на конвекционна топлина, инфрачервено лъчение и други неблагоприятни фактори. Зоните за отдих са оборудвани с удобни пейки с облегалки. През топлия сезон там трябва да се подава свеж охладен въздух. За тази цел се оборудва локална захранваща вентилация или се монтират аератори с водно охлаждане. Силно препоръчително е да инсталирате полудушове на места за отдих за хидротерапевтични процедури и да доближите кабина с подсолена газирана вода или да доставяте вода до местата за отдих в специални бутилки.
Институтът по хигиена на труда и професионалните заболявания на Академията на медицинските науки на СССР разработи редица методи за радиационно охлаждане. Най-простите полузатворени кабини за радиационно охлаждане се състоят от двойни метални стени и покрив. Студената артезианска вода циркулира в пространството между двата слоя стени и охлажда повърхността им. Кабините се изработват в малки размери, вътрешните им размери са 85 х 85 см, височина - 180 - 190 см. Малките размери на кабината позволяват да се монтира на повечето стационарни работни места.
Дизайнът на кабината за почивка е направен на същия принцип - тип водна завеса. Изработен е от метална мрежа, през която водата протича под формата на непрекъснат воден слой. Тази кабина е удобна с това, че работникът, докато е в нея, може да наблюдава технологичния процес, работата на оборудването и др.
По-сложно устройство е специално оборудвана стая за групов отдих. Размерът му може да достигне 15 - 20 m2. Стенните панели до височина 2 m са покрити със система от тръбопроводи, през които от компресора се подава разтвор на амоняк или друг хладилен агент, който намалява повърхностната температура на тръбите. Наличието на голяма студена повърхност в такава стая осигурява много забележимо отрицателно излъчване и охлаждане на въздуха.

Етикети: Безопасност на труда, работник, микроклимат на промишлени помещения, влияние на метеорологичните условия, човешкото тяло, мерки за осигуряване на нормален микроклимат, предотвратяване на прегряване и хипотермия

В човешкото тяло непрекъснато протичат окислителни реакции, свързани с образуването на топлина, която се отделя в околната среда. Съвкупността от процеси, които предизвикват топлообмен между тялото и външната среда, в резултат на което се поддържа постоянна телесна температура, се нарича терморегулация.

Ако температурата е над 30 o C, тогава преносът на топлина възниква поради изпаряването на влагата от повърхността на тялото. В същото време човешкото тяло губи голямо количество влага и соли, които играят голяма роля в осигуряването на човешкия живот, и функционирането на сърдечно-съдовата система е нарушено. Особено неблагоприятни условия възникват, ако наред с високата температура в помещението има висока влажност.

Благодарение на радиопрозрачността на въздуха, количеството топлина, отделена от радиацията, зависи не само от температурата на въздуха, но и от температурата на повърхностите, обграждащи помещението (стени, екрани и др.). По този начин метеорологичните условия на производствените помещения се определят от:

    температура на въздуха;

    нейната влажност;

    скорост на въздуха;

    интензитет на инфрачервеното и ултравиолетовото лъчение от нагрятото оборудване.

Влажността на въздуха - съдържанието на водни пари в него - се характеризира с понятията: абсолютна, максимална и относителна. Абсолютна влажностизразено чрез парциалното налягане на водните пари (Pa) или в тегловни единици в определен обем въздух (g/m3). Максимална влажност– количеството влага, когато въздухът е напълно наситен при дадена температура. Относителна влажност– отношението на абсолютната влажност към максималната, изразено в проценти. Стандартната стойност е относителната влажност.

Показателите за микроклимат са стандартизирани от SanPiN 2.2.4.548 - 96 „Хигиенни изисквания за микроклимата на промишлените помещения“, като се отчита енергопотреблението на работниците, времето на работа и периодите от годината, за да се поддържа топлинният баланс на човек с околната среда, поддържайки оптималното или допустимото топлинно състояние на тялото.

4.3. Ефектът на вредните пари, газове, прах върху човешкото тяло и тяхното регулиране

Вредните вещества според степента на въздействие върху човешкия организъм се разделят на 4 (четири) групи: (изключително опасни, силно опасни, средно опасни и слабо опасни).

Въз основа на естеството на въздействието си върху човешкия организъм вредните пари и газове се разделят на 4 основни групи:

    задушаващо;

    досадно;

    отровни;

    наркотичен.

Всички тези вещества са способни да взаимодействат с тъканите на човешкото тяло чрез химически и физикохимични ефекти и да причинят нарушаване на нормалните жизнени функции. Такива вещества се наричат ​​токсични. Нар. болестно състояние в резултат на действието на токсични вещества отравяне. Токсичните вещества попадат в човешкото тяло през дихателните пътища, а тези, които са силно разтворими в мазнини, през кожата. Отровите, които влизат в тялото през дихателните пътища, имат най-мощен ефект, т.к влизат директно в кръвта.

Във въздуха може да има и малки твърди или течни частици (прах и мъгла). Ако в даден обем по-голямата част е заета от въздух и по-малката частица, тогава такава смес се нарича аерозол, а ако обратното - аерогел. Суспендираният прах е аерозол, а утаеният прах е аерогел.

Дисперсията на частиците оказва значително влияние върху физикохимичните свойства на аерозола. Колкото повече вещество се пръска, толкова по-голяма е повърхността и толкова по-висока е активността на веществото.

Въз основа на естеството на ефекта върху човешкото тяло прахът се разделя на дразнещ и токсичен. Дразнещите прахови частици имат многостранна повърхност с остри издатини във формата на кука и игла. Проникването им в белите дробове и лимфните съдове води до заболяване. Концентрацията на прах обикновено се изразява в mg/m3.

Максимално допустимоса концентрациите на вредни вещества във въздуха на работната зона, които при ежедневна работа по 8 часа (40 часа седмично) през целия работен период не могат да причинят заболявания или здравословни проблеми на работниците. Работна зонасе счита пространство с височина до 2 m над нивото на пода или площадката, на която се намира постоянното или временно пребиваване на работниците.

В производството на строителни материали и по време на строителни работи са възможни различни професионални заболявания. Работниците, заети в производството на цимент, могат да страдат от пневмокониоза, прахов бронхит, дерматози и бронхиална астма. При производството на стоманобетонни изделия, изделия от стъкло, тухли и керамика и материали на базата на азбестоцимент се наблюдават случаи на вибрационна болест, неврити, дерматози, пневмокониози и бронхиална астма. Шофьорите, работещи със строителна техника, страдат от вибрационна болест, довършителните работници страдат от отравяния и кожни заболявания, а заварчиците страдат от очни заболявания.
   Условията на труд зависят не само от производствените фактори около човек, но в по-голяма степен от интензивността на работата, от нейната тежест. Цялата работа, извършвана от човек, се разделя на три категории според тежестта. Характеристики на тежестта на работата, потреблението на енергия и мерките, необходими за възстановяване на първоначалното състояние на тялото, са дадени в таблица. 1.
   Метеорологичните условия или микроклиматът оказват голямо влияние върху човешкото тяло в промишлени условия. Те се определят от комбинация от параметри като температура t(°C), относителна влажност f (%), скорост на въздуха на работното място v (m/s) и налягане P (Pa, mm Hg).
   Относителната влажност на въздуха (%) е съотношението на действителното количество водна пара във въздуха при дадена температура D (g/m3) към количеството пара, насищащо въздуха при същата температура, Do (g/m3), т.е.

   Оптималната относителна влажност се определя в рамките на 40...60%, а допустимата е до 75%.
   Важен фактор за нормални условия на работа е подвижността на въздуха, която в зависимост от външните условия може да бъде 0,2...1,0 m/s.

Таблица 4.1. Характеристики на работата

Вид работа Категория Консумация на енергия, j/s (kcal/h)

събитияотвъзстановяване на първоначалното състояние на човешкото тяло

Лек
аз До 170 (150)

Почивка след работен ден

Умерен азазА
азазb
170...225(150...200)
225...280(200...250)
Уелнес дейности
тежък азазаз Повече от 280 (250) Терапевтични мерки

   Движението на въздуха подобрява топлообмена между човешкото тяло и околната среда, но прекомерната подвижност (течения, вятър) създава опасност от настинки. Човек е постоянно в процес на топлинно взаимодействие с околната среда. Генерирането на топлина от човешкото тяло зависи от степента на физическо натоварване и околните метеорологични условия. В допълнение към физическия стрес, топлообменът между човешкото тяло и външната среда се влияе от излишната топлина, навлизаща в помещението в резултат на технологични процеси и отстранена от строителни конструкции и вентилация.
   Високата влажност усложнява топлообмена между човешкото тяло и околната среда, тъй като потта не се изпарява, а ниската влажност води до изсушаване на лигавиците на дихателните пътища.
   Системното отклонение от нормалния метеорологичен режим води до хронични настинки, хронични ставни заболявания и др.
   Оптималните и допустимите метеорологични условия на работните места в зависимост от времето на годината, категорията на работа по отношение на тежестта и характеристиките на помещението по отношение на излишната топлина са стандартизирани от SN 245-71 и GOST 12.1.005-76 SSBT. За оптимални условия на труд се считат тези, при които се проявява най-голяма работоспособност и добро здраве. Приемливите микроклиматични условия предполагат възможност за дискомфорт, но не извън адаптивните възможности на организма. Допустимата температура, в зависимост от тежестта на извършваната работа и времето на годината, може да варира от + 13 ° C (за тежка работа през студения сезон) до + 28 ° C (за лека работа през топлия сезон).
   За да се осигурят нормални метеорологични условия на работното място, всички разглеждани параметри трябва да бъдат взаимосвързани. При ниски температури на околната среда неговата подвижност трябва да бъде минимална, тъй като по-голямата му подвижност в този случай създава усещане за още по-голям студ, а недостатъчната подвижност на въздуха при високи температури създава усещане за топлина. Оптималната за човешкото тяло комбинация от температура, влажност и скорост на въздуха създава комфорта на работната зона.
   Параметрите на микроклимата се измерват с набор от инструменти: температура - с термометър или термограф, влажност - с хигрограф, аспирационен психрометър, влагомер; скорост на въздуха - с лопатков или чашков анемометър и кататермометър.
   Основните мерки за осигуряване на нормална метеорологична среда в работната зона трябва да бъдат: механизация на тежкия ръчен труд, защита от източници на топлинно излъчване, почивки от работа за почивка в помещения с нормална температура, използване на изолирано облекло за работещите на открито. Защитата от топлинно излъчване се осъществява чрез използване на топлоизолационни материали, инсталиране на екрани, водни завеси и вентилация на работните места. Температурата на нагретите повърхности на оборудването и оградите на работните места не трябва да надвишава 45 ° C. Ако топлоизолацията не позволява постигане на необходимите 45 ° C, екранирането на топлоизлъчващото оборудване се извършва на повърхността на оборудването. Екранът се състои от един или повече тънки метални листа, разположени в близост до стените, излъчващи топлина.
   Топлинен поток, излъчван от стената към екрана:

   където E.d.s е степента на излъчване на екрана и стената, характеризираща отношението на излъчване на дадена повърхност към излъчване на напълно черно тяло. Тази стойност зависи от състоянието на повърхността на тялото; Co - коефициент на излъчване на черно тяло, W/(m 2 xK 4); Tc, Te - температура на стената и екрана, съответно, K; Адът е повърхността на екрана, m2.
   Екранът излъчва топлинния поток, получен от стената към работилницата:

   Тъй като целият топлинен поток на стената се прехвърля към екрана, можем да напишем:

   След заместване получаваме топлинния поток, излъчван от екрана в цеха:

   и при липса на параван, стената ще излъчва в работилницата:

   Сравнявайки последните два израза, можем да заключим, че при използване на параван топлинният поток, отделен от нагрятата стена към работилницата, намалява наполовина. Ако един екран не намалява значително топлинния поток, излъчван от нагрята повърхност, тогава е необходимо да се инсталират няколко екрана или да се избере екранен материал с по-ниска стойност на излъчване Е.
   По време на инсталацията некрани, топлинният поток, излъчван от последния екран в околното пространство:

Микроклиматът на промишлените помещения е метеорологичните условия на вътрешната среда на тези помещения, които се определят от комбинацията от температура, влажност, скорост на въздуха и топлинно излъчване, действащи върху човешкото тяло.

Метеорологичните условия на производствената среда оказват значително влияние върху жизнените процеси в човешкото тяло и са важна характеристика на хигиенните условия на труд. Човек се чувства нормално, когато метеорологичните условия се променят до определени граници, след което той бързо се уморява, устойчивостта му към болести отслабва и производителността на труда намалява.

За да се избегне прегряване и хипотермия, е необходимо да се създадат такива параметри на метеорологичните условия на работното място, при които да се осигури нормална терморегулация.

Налягането, упражнявано от въздуха, се нарича атмосферно налягане. Това налягане ще се увеличи в райони под морското равнище и ще намалее с увеличаване на надморската височина.

Въздушното налягане обикновено се изразява чрез височината на живачния стълб, който балансира атмосферното налягане. Атмосферното налягане на морското равнище е равно на налягането на живачен стълб на височина 760 mm.

Температурата е величина, характеризираща топлинното състояние на тялото. Ако температурата на две тела е еднаква, то телата са в топлинно равновесие, т.е. топлинната енергия не се предава от едно тяло на друго.

Температурата на въздуха е един от решаващите метеорологични фактори. С повишаване на температурата се ускорява пулсът, появява се умора и се наблюдават функционални промени в централната нервна система (прегряване, топлинен удар).

За определяне на температурата на въздуха в производствено помещение се използват обикновени термометри; Самозаписващите се термографи се използват за записване на температурата във времето.

Влажността е съдържанието на водни пари във въздуха. Влажността на въздуха се характеризира със следните стойности:

  • - абсолютна влажност А – масата на водните пари, съдържащи се в единица обем въздух; - максимална влажност М - масата на водната пара при максималното насищане на единица обем въздух с нея при дадена температура;
  • - относителна влажност R – съотношението на абсолютната влажност А към максималната М при дадена температура: R=(A/M)100%.

От горните стойности относителната влажност се използва при оценка на метеорологичните условия в промишлени помещения.

Високата влажност, съчетана с висока температура, затруднява преноса на топлина между човешкото тяло и околната среда. Това води до бърза умора, забавени човешки реакции и прегряване на човешкото тяло. Прекомерното намаляване на влажността на въздуха може да доведе до заболяване на лигавиците на тялото, което има вредно въздействие върху човешкото здраве.

Движението на въздушните потоци с ниска скорост в помещения с високи температури има благоприятен ефект върху човешкото тяло, като улеснява неговата терморегулация. Увеличаването на скоростта на въздуха (над допустимото) има неблагоприятен ефект върху човешкото тяло, причинявайки втрисане и настинки. Скоростта на движение на въздуха се измерва с анемометри.

Оптималните и допустимите стойности на температурата, относителната влажност и скоростта на въздуха се установяват за работната зона на производствените помещения, като се вземат предвид излишната чувствителна топлина и тежестта на извършената работа и сезоните на годината.

Работна зона - пространство с височина до 2 m над пода или зона, в която има места за постоянно или непостоянно (временно) пребиваване на работници.

Постоянното работно място е място, където работникът прекарва по-голямата част от работното си време (повече от 50% или повече от 2 часа непрекъснато).

Непостоянното работно място е място, където работникът прекарва малка част от работното си време.

Оптималните микроклиматични условия са комбинация от количествени показатели на микроклимата, които при продължително и систематично излагане на човек осигуряват поддържането на нормалното топлинно състояние на тялото, без да се натоварват механизмите на терморегулация. Осигуряват усещане за топлинен комфорт и създават предпоставки за високо ниво на работа.

Приемливите микроклиматични условия са комбинации от количествени показатели на микроклимата, които при продължително и систематично излагане на човек могат да причинят преходни и бързо нормализиращи се промени в топлинното състояние на тялото, придружени от напрежение в терморегулаторните механизми, които не надхвърлят границите на физиологични адаптивни способности. В този случай няма увреждане или здравословни проблеми, но могат да се наблюдават неудобни усещания за топлина, влошаване на благосъстоянието и намалена работоспособност.

Студеният период на годината е период от годината, характеризиращ се със средна дневна температура на външния въздух от +10 ° C и по-ниска.

Топлият период от годината е период от годината, характеризиращ се със средна дневна температура на външния въздух над +10 ° C.

Средна дневна температура на външния въздух е средната температура на външния въздух, измерена в определени часове от деня на равни интервали. Взема се според метеорологичната служба.

Метеорологичните условия на промишлените помещения (микроклимат) оказват голямо влияние върху благосъстоянието на човека и неговата производителност на труда.

За извършване на различни видове работа човек се нуждае от енергия, която се освобождава в тялото му в процесите на редокс разграждане на въглехидрати, протеини, мазнини и други органични съединения, съдържащи се в храната.

Освободената енергия частично се изразходва за извършване на полезна работа и частично (до 60%) се разсейва като топлина в живите тъкани, загрявайки човешкото тяло.

В същото време, благодарение на механизма на терморегулация, телесната температура се поддържа на 36,6 °C. Терморегулацията се осъществява по три начина: 1) промяна на скоростта на окислителните реакции; 2) промени в интензивността на кръвообращението; 3) промени в интензивността на изпотяване. Първият метод регулира отделянето на топлина, вторият и третият метод регулират отделянето на топлина. Допустимите отклонения на температурата на човешкото тяло от нормалното са много незначителни. Максималната температура на вътрешните органи, която може да издържи човек, е 43 °C, минималната е плюс 25 °C.

За да се осигури нормалното функциониране на тялото, е необходимо цялата генерирана топлина да се отвежда в околната среда, а промените в параметрите на микроклимата да са в зоната на комфортни условия на труд. При нарушаване на комфортните условия на труд се наблюдава повишена умора, намаляване на производителността на труда, възможно е прегряване или хипотермия на тялото, а в особено тежки случаи настъпва загуба на съзнание и дори смърт.

Отвеждането на топлина от човешкото тяло към околната среда Q се осъществява чрез конвекция Q conv в резултат на нагряване на въздуха, измиващ човешкото тяло, инфрачервено лъчение към околните повърхности с по-ниска температура Q iz, изпаряване на влагата от повърхността на кожата (потта) и горните дихателни пътища Q напр. Комфортните условия се осигуряват чрез поддържане на топлинния баланс:

Q =Q conv + Q iiz +Q използване

При нормални условия температура и ниска скорост на въздуха в помещението, човек в покой губи топлина: в резултат на конвекция - около 30%, радиация - 45%, изпарение -25%. Това съотношение може да се промени, тъй като процесът на пренос на топлина зависи от много фактори. Интензивността на конвективния топлообмен се определя от температурата на околната среда, подвижността и съдържанието на влага във въздуха. Излъчването на топлина от човешкото тяло към околните повърхности може да възникне само ако температурата на тези повърхности е по-ниска от температурата на повърхността на дрехите и отворените части на тялото. При високи температури на околните повърхности процесът на пренос на топлина чрез излъчване протича в обратна посока - от нагретите повърхности към човека. Количеството отделена топлина при изпаряването на потта зависи от температурата, влажността и скоростта на въздуха, както и от интензивността на физическата активност.



Човек има най-голяма работоспособност, ако температурата на въздуха е между 16-25 ° C. Благодарение на механизма на терморегулация, човешкото тяло реагира на промените в температурата на околната среда чрез стесняване или разширяване на кръвоносните съдове, разположени близо до повърхността на тялото. При понижаване на температурата кръвоносните съдове се стесняват, притокът на кръв към повърхността намалява и съответно намалява отвеждането на топлина чрез конвекция и радиация. Обратната картина се наблюдава при повишаване на температурата на околната среда: кръвоносните съдове се разширяват, кръвотокът се увеличава и съответно се увеличава преносът на топлина към околната среда. Въпреки това, при температура от порядъка на 30 - 33 ° C, близка до температурата на човешкото тяло, отвеждането на топлина чрез конвекция и радиация практически спира и по-голямата част от топлината се отвежда чрез изпаряване на потта от повърхността на кожата. При тези условия тялото губи много влага, а с нея и сол (до 30-40 г на ден). Това е потенциално много опасно и затова трябва да се вземат мерки за компенсиране на тези загуби.

Например в горещите цехове работниците получават осолена (до 0,5%) газирана вода.

Влажността и скоростта на въздуха имат голямо влияние върху благосъстоянието на човека и свързаните с него процеси на терморегулация.

Относително влажност на въздуха φ се изразява в проценти и представлява отношението на действителното съдържание (g/m 3 ) на водни пари във въздуха (D) към максимално възможното съдържание на влага при дадена температура (Do):

или коефициент на абсолютна влажност P n(парциално налягане на водните пари във въздуха, Pa) до максимално възможното P макспри определени условия (налягане на наситени пари)

(Парциалното налягане е налягането, което компонент на идеална газова смес би упражнил, ако заемаше един обем от цялата смес).

Отвеждането на топлина по време на изпотяване зависи пряко от влажността на въздуха, тъй като топлината се отстранява само ако отделената пот се изпари от повърхността на тялото. При висока влажност (φ > 85%) изпарението на потта намалява, докато спре напълно при φ = 100%, когато потта изтича на капки от повърхността на тялото. Такова нарушение на отделянето на топлина може да доведе до прегряване на тялото.

Ниска влажност на въздуха (φ< 20 %), наоборот, сопровождается не только быстрым испарением пота, но и усиленным испарением влаги со слизистых оболочек дыхательных путей. При этом наблюдается их пересыхание, растрескивание и даже загрязнение болезнетворными микроорганизмами. Сам же процесс дыхания может сопровождаться болевыми ощущениями. Нормальная величина относительной влажности 30-60 %.

Скорост на въздухана закрито значително влияе върху благосъстоянието на човека. В топли помещения при ниски скорости на въздуха отвеждането на топлина чрез конвекция (в резултат на измиване на топлината от въздушния поток) е много трудно и може да се наблюдава прегряване на човешкото тяло. Увеличаването на скоростта на въздуха спомага за увеличаване на топлообмена и това има благоприятен ефект върху състоянието на тялото. Но при високи скорости на въздуха се създават течения, които водят до настинки както при високи, така и при ниски температури на закрито.

Скоростта на въздуха в помещението се задава в зависимост от времето на годината и някои други фактори. Така например за помещения без значително отделяне на топлина скоростта на въздуха през зимата се задава в рамките на 0,3-0,5 m / s, а през лятото - 0,5-1 m / s.

В горещите цехове (стаи с температура на въздуха над 30 ° C) т.нар въздушен душ.В този случай към работещия се насочва струя овлажнен въздух, чиято скорост може да достигне до 3,5 m/s.

Оказва значително влияние върху човешкия живот Атмосферно налягане . При естествени условия на повърхността на Земята атмосферното налягане може да варира между 680-810 mm Hg. Чл., но на практика жизнената активност на абсолютното мнозинство от населението протича в по-тесен диапазон на налягането: от 720 до 770 mm Hg. Изкуство. Атмосферното налягане намалява бързо с увеличаване на надморската височина: на височина 5 km е 405, а на височина 10 km е 168 mm Hg. Изкуство. За човек намаляването на налягането е потенциално опасно и опасността идва както от самото понижаване на налягането, така и от скоростта на промяната му (болезнени усещания възникват при рязко намаляване на налягането).

С намаляване на налягането доставката на кислород към човешкото тяло по време на дишане се влошава, но до надморска височина от 4 км човек, поради увеличаване на натоварването на белите дробове и сърдечно-съдовата система, поддържа задоволително здраве и работоспособност. Започвайки от надморска височина от 4 km, доставката на кислород намалява толкова много, че може да настъпи кислороден глад. - хипоксия. Затова при голяма надморска височина се използват кислородни апарати, а в авиацията и космонавтиката - скафандри. Освен това кабините на самолетите са запечатани. В някои случаи, като гмуркане или тунелиране в наситени с вода почви, работниците са изложени на условия на високо налягане. Тъй като разтворимостта на газовете в течности се увеличава с увеличаване на налягането, кръвта и лимфата на работниците са наситени с азот. Това създава потенциална опасност от т.нар. декомпресионна болест" който се развива при бързо намаляване на налягането. В този случай азотът се освобождава с висока скорост и кръвта сякаш „кипи“. Получените азотни мехурчета запушват малки и средни кръвоносни съдове, като този процес е придружен от остра болка („газова емболия“). Нарушенията във функционирането на тялото могат да бъдат толкова сериозни, че понякога водят до смърт. За да се избегнат опасни последици, намаляването на налягането се извършва бавно, в продължение на много дни, така че излишният азот да се отстрани естествено при дишане през белите дробове.

За създаване на нормални климатични условия в производствените помещения се предприемат следните мерки:

механизация и автоматизация на тежка и трудоемка работа, която освобождава работещите от извършване на тежки физически натоварвания, съпроводени със значително отделяне на топлина в човешкото тяло;

дистанционно управление на топлинни процеси и устройства, което позволява да се елиминира присъствието на работници в зоната на интензивно топлинно излъчване;

извеждане на оборудване със значително генериране на топлина на открити площи; при инсталиране на такова оборудване в затворени помещения е необходимо, ако е възможно, да се изключи посоката на лъчиста енергия към работните места;

топлоизолация на горещи повърхности; топлоизолацията се изчислява по такъв начин, че температурата на външната повърхност на топлоизлъчващото оборудване да не надвишава 45 ° C;

монтаж на топлозащитни екрани (топлоотразяващи, топлопоглъщащи и топлоотвеждащи);

монтаж на въздушни завеси или въздушен душ;

монтаж на различни вентилационни и климатични системи;

организиране на специални места за краткотрайна почивка в помещения с неблагоприятни температурни условия; в хладилните цехове това са отопляеми помещения, в горещите цехове това са помещения, в които се подава охладен въздух.