Mikroklima průmyslových prostor jsou mikroklimatické podmínky průmyslového prostředí (teplota, vlhkost, tlak, rychlost vzduchu, tepelné záření) prostor, které ovlivňují tepelnou stabilitu lidského těla při pracovním procesu.
Studie ukázaly, že člověk může žít při atmosférickém tlaku 560-950 mmHg. Atmosférický tlak na hladině moře je 760 mm Hg. Při tomto tlaku se člověk cítí pohodlně. Na většinu lidí působí negativně jak zvýšení, tak snížení atmosférického tlaku. Při poklesu tlaku pod 700 mmHg dochází k hladovění kyslíkem, které ovlivňuje fungování mozku a centrálního nervového systému.
3.1 Obecné požadavky na parametry mikroklimatu
Parametry mikroklimatu v souladu s GOST 12.1.005-88 a SanPiN 2.2.4. 548-96 musí zajistit zachování tepelné rovnováhy člověka s okolním výrobním prostředím a udržení optimálního nebo přijatelného tepelného stavu organismu.
Parametry charakterizující mikroklima ve výrobních prostorách jsou:
– Teplota vzduchu, t˚C
– Teplota povrchů (stěny, strop, podlaha, kryty zařízení atd.), tп ˚C
– Relativní vlhkost vzduchu, W%
– Rychlost vzduchu, V m/s
– Intenzita tepelného ozáření, P W/m 2
Absolutní vlhkost A je množství vodní páry obsažené v 1 m3. vzduch. Maximální vlhkost F max – množství vodní páry (v kg), které zcela nasytí 1 m3 vzduchu při dané teplotě (tlak vodní páry).
Relativní vlhkost je poměr absolutní vlhkosti k maximální vlhkosti, vyjádřený v procentech:
Když je vzduch zcela nasycen vodní párou, tedy A = Fmax (během mlhy), je relativní vlhkost vzduchu φ = 100 %.
Na lidské tělo a jeho pracovní podmínky má vliv i průměrná teplota všech povrchů obklopujících místnost, má důležitý hygienický význam.
Dalším důležitým parametrem je rychlost pohybu vzduchu. Při zvýšených teplotách podporuje rychlost vzduchu ochlazování a při nízkých podchlazení, proto musí být omezena v závislosti na teplotním prostředí.
Hygienické a hygienické, meteorologické a mikroklimatické podmínky ovlivňují nejen stav těla, ale také určují organizaci práce, to znamená dobu a četnost odpočinku zaměstnanců a vytápění místnosti.
Hygienické a hygienické parametry ovzduší v pracovním prostoru tak mohou být fyzikálně nebezpečnými a škodlivými výrobními faktory, které mají významný vliv na technicko-ekonomické ukazatele výroby.
3.2 Termoregulace těla
Jednou z nezbytných podmínek pro normální život člověka je zajištění normálních meteorologických podmínek v místnostech, které mají velký vliv na tepelnou pohodu člověka. Meteorologické podmínky nebo mikroklima závisí na termofyzikálních charakteristikách technologického procesu, místním klimatu, ročním období, topných podmínkách (v chladném období) a větrání v prostorách.
Lidská pracovní činnost je doprovázena neustálým uvolňováním tepla do prostředí. Jeho množství závisí na míře fyzické zátěže v určitých klimatických podmínkách a pohybuje se od 85 W (v klidu) do 500 W (při těžké práci). Aby fyziologické procesy v těle probíhaly normálně, musí být tělo vytvářené teplo zcela odvedeno do okolí. Nerovnováha tepla může vést k přehřátí nebo podchlazení organismu a v důsledku toho ke ztrátě výkonnosti, únavě, ztrátě vědomí, úrazům a nemocem z povolání.
Normální tepelná pohoda nastává, když jsou lidské tepelné emise Qtch zcela vnímány okolím Qts, tzn. když existuje tepelná bilance Qt = Qt, pak v tomto případě zůstává teplota vnitřních orgánů konstantní 36 ˚C.
Pokud produkci tepla v těle nelze zcela přenést do okolí (Qch>Qtc), zvýší se teplota vnitřních orgánů a taková tepelná pohoda se vyznačuje konceptem je to horké. Tepelná izolace osoby (například v teplém a silném oblečení), která je v klidu (vsedě nebo vleže) od okolního prostředí, povede po 1 hodině ke zvýšení její teploty o 1,2˚C. A totéž při provádění mírné práce způsobí zvýšení teploty o 5 ˚C, tzn. se přiblíží kritické (+43˚C) teplotě.
Termoregulace těla – fyziologický proces udržování tělesné teploty v rozmezí od 36,6 do 37,2 °C. Hlavním způsobem, jak udržet rovnováhu, je přenos tepla.
K přenosu tepla dochází těmito způsoby:
1. Sálání tepla (Q iz) lidským tělem ve vztahu k okolním povrchům, které mají nižší teplotu. Toto je hlavní cesta přenosu tepla v průmyslovém prostředí. Všechna tělesa s teplotou nad absolutní nulou – 273°C – vydávají teplo sáláním. Člověk vydává teplo, když je teplota předmětů kolem něj nižší než teplota svrchních vrstev oděvu (27 – 28 °C) nebo exponované pokožky.
2. Provádění (Q p) – přenos tepla na předměty v přímém kontaktu s lidským tělem.
3. Proudění (Q к) – přenos tepla vzduchem. Člověk kolem sebe ohřívá vedením tepla vrstvu vzduchu o tloušťce 4–8 mm. K ohřívání vzdálenějších vrstev dochází přirozeným a nuceným nahrazováním teplejších vrstev vzduchu přiléhajících k tělu chladnějšími. S pohybujícím se vzduchem se přenos tepla několikrát zvyšuje.
4. Odpařování vody z povrchu kůže a sliznic horních cest dýchacích (Q je.) – hlavní cesta přenosu tepla při zvýšených teplotách vzduchu, zvláště když se přenos sáláním nebo konvekcí stává obtížným nebo se zastaví. Za normálních podmínek dochází k odpařování v důsledku neznatelného pocení na většině povrchu těla v důsledku difúze vody bez aktivní účasti potních žláz. Obecně tělo ztrácí 0,6 litru vody denně. Při výkonu fyzické práce v podmínkách zvýšené teploty vzduchu dochází ke zvýšenému pocení, při kterém je množství ztracených tekutin 10 – 12 litrů za směnu. Pokud se pot nestihl odpařit, pokryje pokožku vlhkou vrstvou, která nepřispívá k přenosu tepla, a jsou vytvořeny podmínky pro přehřátí těla. V tomto případě dochází ke ztrátě vody a solí. To vede k dehydrataci organismu, ztrátě minerálních solí a vitamínů rozpustných ve vodě (C, B1, B2). Taková ztráta vlhkosti vede k zahuštění krve a narušení metabolismu soli.
Při těžké práci v podmínkách zvýšené teploty vzduchu se ztrácí 30–40 g soli NaCl (celkem 140 g NaCl v těle). Další ztráta solí způsobuje svalové křeče a křeče.
5. Tepelné (infračervené) záření. Ve výrobních podmínkách může být přítomno tepelné (infračervené) záření – neviditelné elektromagnetické záření. Zdrojem je jakékoliv ohřívané těleso.
Podle vlnové délky se dělí na krátkovlnné, středovlnné a dlouhovlnné. Tyto paprsky procházející vzduchem jej neohřívají, ale po pohlcení pevným tělesem se zářivá energie mění v tepelnou energii.
Charakteristika působení sálavého tepla závisí na vlnové délce infračerveného záření. Dlouhé vlny (1,4 – 10 mikronů) jsou absorbovány vrstvou pokožky a způsobují pálení. Krátké vlny pronikají hluboko do těla, zahřívají vnitřní orgány, mozek a krev. Dlouhodobé vystavení zvýšeným teplotám v kombinaci s vysokou vlhkostí může vést k přehřátí organismu. V tomto případě člověk pociťuje bolest hlavy, nevolnost, bušení srdce, celkovou slabost, zvracení, pocení, zrychlené dýchání a tachykardii. Při práci venku dochází v důsledku ozařování hlavy krátkovlnnými infračervenými paprsky k těžkému poškození mozkové tkáně, včetně těžké meningitidy a encefalitidy. V těžkých případech jsou pozorovány křeče, delirium a ztráta vědomí. V tomto případě zůstává tělesná teplota normální nebo se mírně zvyšuje.
Normální výměna tepla (tedy tepelná pohoda) nastává, když
Q tch = Q k + Q t + Q emitované + Q exp + Q v = Q tf
Když je produkce tepla lidského těla (Qch»Qts) výrazně překročena, přehřátí (hypertermie), ohrožující lidský život a zdraví; s výrazným poklesem produkce tepla těla ve srovnání s absorpčními schopnostmi prostředí, hypotermie (hypotermie), nebezpečné pro lidské zdraví a život.
V podmínkách tepelné homeostázy je tepelná bilance v těle homeothermů popsána výrazem:
ΔQ = M – E ± C ± R ± K ± W = 0
kde ΔQ – změny obsahu tepla; M je produkce tepla a zbývající členy rovnice jsou přenos tepla tělem do vnějšího prostředí různými způsoby. Za podmínek tepelné pohody je ΔQ = 0.
Zde je třeba okamžitě konstatovat, že základní moderní chápání homeostázy, podle kterého se jakýkoli její typ, včetně tepelné homeostázy, nevyjadřuje v rigidní fixaci určitých ukazatelů na určité úrovni, ale spíše v jejich kolísání kolem průměrné hodnoty. . Tuto zásadní úvahu, alespoň pro člověka, potvrzuje i fakticky – fenomén extrémní nestability výměny tepla v lidském těle.
O. Barton a A. Edholm (1957) uvádějí, že ani při krátkodobých studiích ve speciálních klimatických komorách s přísnou kontrolou meteorologických podmínek a stavu studovaných subjektů není dosaženo termostabilního stavu po dobu několika hodin. Výraz 1 je úplná rovnice tepelné bilance, ale evoluční a biologický význam jejích složek není zdaleka stejný. Produkce tepla v těle (M) tedy není geneticky podmíněna tepelným metabolismem, ale je důsledkem zásadních procesů, které charakterizují životní aktivitu. Živý organismus se vyznačuje nepřetržitým metabolismem hmoty a energie, který probíhá v souladu se známou termodynamickou rovnicí:
kde ΔН je změna entalpie – míra celkové dodávky chemicky přeměněné energie; ΔZ je změna termodynamického potenciálu nebo volné energie – část entalpie systému, kterou lze užitečně využít k výkonu práce; ΔS – změny entropie (termodynamické) pro dané podmínky – míra nejistoty systému v závislosti na působení mezimolekulárních sil a tepelného pohybu a naměřená hodnota disipace potenciální energie chemických látek ve formě tepla. ; T – °K (stupně Kelvina).
Zdrojem produkce tepla (M) jsou tedy metabolické a energetické procesy, které v těle nepřetržitě probíhají. Při rozkladu energetických materiálů může být energie nahromaděná ve vysokoenergetických sloučeninách disipována ve formě tepla („primární teplo“) nebo přeměněna na ten či onen druh práce, která se nakonec také změní v tepelnou energii. Tělo však přijímá hlavní teplo v důsledku určitých druhů práce (70 % produkce tepla), zatímco odvod tepla je pouze 30 %.
Tabulka 3. 1. Spotřeba kyslíku různými orgány dospělého jedince o hmotnosti 63 kg (Bord R., 1961)
Spotřeba kyslíku různými orgány dospělého člověka o hmotnosti 63 kg (Bord R., 1961)
Když se vrátíme domů, chceme se ponořit do příjemných podmínek, odpočinout si po náročném dni v práci, obnovit promarněnou energii a strávit čas s rodinou v útulném domácím prostředí.
Příznivé podmínky a útulnou atmosféru v domě určují nejen kvalitní opravy a promyšlené vybavení. Hlavním ukazatelem je zdravé mikroklima v bytě, které je nutné neustále udržovat na optimální úrovni.
Systém mikroklimatu obytných a veřejných budov se skládá z mnoha parametrů, především:
- Teplota vzduchu
- Úroveň vlhkosti
- Neustálá výměna vzduchu
- Svěžest vzduchu
- Čistota vzduchu
Pokud jsou tyto parametry normální, pak člověk nezažije žádné nepohodlí, nevšimne si dusna, tepla nebo chladu. V opačném případě může odchylka od normálních hodnot zvýšit únavu, postupně snížit imunitu a zhoršit zdraví.
Aby se předešlo negativním důsledkům, lze měřit ukazatele mikroklimatu a v případě potřeby je upravit pomocí speciálního zařízení pro řízení klimatu. Pojďme se na jednotlivé parametry podívat blíže.
Teplota vzduchu
Normy. Podle hygienických norem se za optimální teplotu v obytných prostorách považuje 22–25 °C v teplém období, 20–22 °C v chladném období. Minimální přípustná teplota v zimě by neměla klesnout pod 18 stupňů.
Doporučená teplota v místnosti na spaní je cca 18 °C – to zajistí zdravý spánek. V kuchyni byste se měli držet teplotního rozmezí 19 až 21 °C, protože velká akumulace topných těles na jednom místě zvýší teplotu. V koupelně je vysoká vlhkost, takže byste se měli postarat o 24 – 26 ° C, jinak může dojít k vlhkosti v místnosti. V místnosti s malými dětmi se doporučuje udržovat cca 23 °C.
Měření. Ukazatele teploty v bytě se měří pomocí teploměru nebo čidel instalovaných ve speciálních zařízeních (základnová stanice chytrého mikroklimatu MagicAir).
Nařízení. Různá topidla, klimatizace a ohřívače vzduchu vám pomohou dosáhnout požadované teploty ve vašem bytě. Mnoho lidí instaluje vyhřívané podlahy. Také pro udržení příjemné teploty budete potřebovat termostat, který vám dokonale umožní regulovat teplotu v místnosti.
Vlhkost
Normy. Optimální vlhkost pro člověka je 40-60%. Zároveň jsou přípustné hodnoty podle SanPiN pro mikroklima v domě v rozmezí od 30 do 65%. Na nižších úrovních člověk pociťuje suchou kůži, oči a sliznice dýchacích cest. Stane se dusným a horkým. Příliš suchý vzduch je nebezpečný zejména pro pacienty s bronchiálním astmatem, může u nich dojít ke zhoršení zdravotního stavu a mohou mít záchvaty.
Vysoká vlhkost vede k vlhkosti v místnosti. Vznikají plísně a plísně, které kontaminují vzduch uvolňováním velkého množství spór. Navíc neustálá přítomnost člověka v místnosti s vysokou vlhkostí vede k oslabení imunitního systému.
Měření. Domácí vlhkoměr se používá k analýze vlhkosti v místnosti. V ostatních případech můžete využít domácí meteostanici nebo speciální zařízení s názvem MagicAir – chytrý systém mikroklimatu.
Nařízení. Při nízkých hladinách se doporučuje používat zvlhčovače (parní nebo ultrazvukové). Mnoho lidí tento problém řeší častým mokrým čištěním, používáním rozprašovačů nebo otevřených nádob s vodou.
Obtížněji se vyrovnává s vysokou vlhkostí – je nutné zavést odvětrávání, zateplit mrazící konstrukce a odstranit netěsnosti.
Neustálá výměna vzduchu
Norm přívod vzduchu na osobu v místnosti – 30 m3/h nebo 3 m3/h na 1 mXNUMX. metr plochy. Je poměrně obtížné nezávisle určit hodnotu tohoto parametru v bytě. Zde stojí za to věnovat pozornost vašim pocitům.
Nařízení. Při nedostatku vzduchu je nutné místnost pravidelně větrat a zavést účinný systém větrání. Systémy přívodu ventilace, odvzdušňovače a odsávací zařízení pomohou situaci zlepšit. Na své si přijdou i ventilátory.
Čistota vzduchu
Norm. Čistý vzduch v domácnosti znamená udržovat v určitém stanoveném rozmezí velikost a počet znečišťujících látek na metr krychlový. Do vzdušných mas se neustále dostává velké množství znečištění. Jedná se o prach, pyl a výfukové plyny z otevřených oken; výpary z dokončovacích materiálů, nábytku; chlupy domácích zvířat, houby a plísně atd. Ať je to jakkoli, optimální mikroklima v bytě vyžaduje minimální obsah škodlivých částic ve vzduchu.
Měření. Kvalitativní analýzu čistoty vzduchu je obtížné provést bez speciálního vybavení. Tuto analýzu provádí chemická laboratoř.
Nařízení. Vzduchové hmoty lze čistit pomocí speciálních čisticích a dezinfekčních prostředků. Škodlivé částice, infekce a bakterie nejen zachycují, ale také ničí. Dobrým pomocníkem může být přívodní větrání s filtrací – odvzdušňovač. Odebírá vzduch z ulice, čistí ho, ohřívá a dodává do místnosti.
Svěžest vzduchu
Norm. Svěžest vzduchu v bytě může být určena obsahem oxidu uhličitého. Za přijatelnou a pohodlnou úroveň CO2 se považuje 800 ppm. S nárůstem tohoto ukazatele se objevuje únava, letargie, pocit dusna, dochází ke ztrátě koncentrace a výkonnosti.
Měření. Množství CO2 je měřeno speciálními senzory, které mohou fungovat buď samostatně, nebo jako součást klimatizačních systémů, například v základnové stanici MagicAir.
Nařízení. Dostat se na čerstvý vzduch je velmi snadné! Je nutné zajistit neustálý příliv z ulice a odvádění odpadních vzduchových hmot přes digestoř. Pravidelné větrání a efektivní přívodní a odsávací ventilace tyto problémy vyřeší. V případě neúčinného přirozeného větrání můžete použít odvzdušňovač (kompaktní přívodní větrání). Jeho hlavní funkcí je zajistit proudění vzduchu do místnosti, což vystačí pro 4-5 osob.
Všechny parametry mikroklimatu jsou velmi důležité, je jich mnoho a vyžadují neustálou údržbu a sledování. Dnes však existuje velké množství klimatizačních zařízení, které vám umožňují vytvořit si vlastní pohodlné podmínky. Hlavní věc je vybrat správné vybavení.
