Гигиена труда и производственная санитария. Микроклимат: значение, гигиеническое нормирование, меры предупреждения неблагоприятного воздействия Микроклимат и его гигиеническое значение
На микроклимат производственных помещений большое влияние оказывает технологический процесс. Практически производственные помещения делят на холодные, имеющие нормальную температуру, и горячие. При пониженной температуре проводится работа в холодильниках, элеваторах, складских помещениях. К горячим помещениям относятся мартеновские, прокатные, литейные цехи и др.
Технологический процесс может оказывать влияние и на влажность воздуха производственных помещений. Источниками повышения влажности воздуха являются красильные и промывочные аппараты, гальванические ванны. Они могут повышать влажность воздуха до
80-90%.
Реже в производственных цехах приходится встречаться с пониженной влажностью (20-25%). Такой воздух вызывает неприятное чувство сухости слизистых оболочек верхних дыхательных путей.
Нагретые поверхности в горячих цехах могут явиться причиной возникновения воздушных потоков, направленных кверху, и притекания на их место более холодного воздуха. Такое движение воздуха может создавать сквозняки. В горячих цехах возможно также действие теплового излучения (инфракрасного).
Неблагоприятное действие производственного микроклимата прежде всего проявляется в нарушении процессов терморегуляции, функции различных органов и систем.
Несмотря на значительные колебания температуры, влажности и движения воздуха в производственных условиях, организм справляется с ними благодаря приспособляемости терморегуляционного аппарата.
Однако при длительном воздействии особо неблагоприятного микроклимата терморегуляторные способности организма оказываются недостаточными, нарушается тепловой баланс, возникают глубокие сдвиги в состоянии организма.
Высокая температура воздуха в сочетании с тепловым излучением и физической нагрузкой оказывает влияние и на сердечно-сосудистую систему, водно-солевой обмен, дыхание. Наблюдается падение артериального давления, сгущение крови. Вместе с потом организм теряет значительное количество соли.
К мероприятиям по борьбе с перегреванием организма относятся: механизация тяжелых работ, защита от источников излучения, вентиляция, личная профилактика. Механизация трудоемких работ, облегчая труд, уменьшает образование тепла в организме.
Для удаления нагретого воздуха применяют организованную аэрацию; для предупреждения перегревания организма устраивают воздушный душ - поток воздуха, направляемый непосредственно на рабочего (рис. 29). Уменьшение теплоизлучения достигается экранированием теплоизлучающих поверхностей различными теплоизоляционными материалами (асбестом, пеностеклом), применением водяных завес (рис. 30).
Рис. 29. Схема отдувающей вентиляции (воздушный душ) в литейном цехе.
Рис. 30. Водная завеса перед отверстием печи для защиты от облучения.
Для регуляции водно-солевого обмена применяют для питья подсоленную (0,5%) газированную воду.
К мерам личной профилактики относятся также кратковременные перерывы в работе, проводимые в кабинах с водяным охлаждением (рис. 31), применение рациональной спецодежды и обуви.
Рис. 31. Кабина с водяным охлаждением.
Для предупреждения переохлаждения организма используют устройство местного лучистого отопления на постоянных местах работы, специальные помещения для обогрева; работающих снабжают спецодеждой, обувью, рукавицами из малотеплопроводных материалов.
Взаимодействие организма человека с окружающей воздушной средой не всегда комфортно для человека, поэтому в процессе эволюции появились приспособительные механизмы, нарушение которых из-за резкого изменения физических свойств окружающего воздуха может привести к их резкому срыву и развитию разнообразных патологических состояний в виде нарушений функционального состояния организма.
Совокупность характеристик физиологических систем человека, отражающих взаимодействие организма с его окружающей средой, а также жизнедеятельность и работоспособность и есть функциональное состояние организма.
Не мудрено, что сегодня особое значение приобрели показатели микроклимата помещений где находится человек, как одного из важных физических факторов окружающей среды, от которого во многом зависит функциональное состояние организма людей, находящихся в этих помещениях.
Так что же такое микроклимат? Микроклимат – это климат приземного слоя воздуха небольшой территории (опушка леса, поле, площадь города и т.п.), а также Микроклимат – это искусственно создаваемые климатические условия в закрытых помещениях (например, в комнате квартиры) для защиты от неблагоприятных внешних воздействий и создание зоны комфорта.
Влияние микроклимата на человеческий организм определяет характер отдачи тепла в окружающую его среду. В комфортных условиях отдача тепла происходит за счет теплоизлучения (40-50 %), теплопроведения: конвекция (20 %), кондукция (> 10 %) и испарения (до 25 %).
Проведение – это отдача тепла при соприкосновении с воздухом (конвекция) и предметами (кондукция), имеющими более низкую температуру.
Излучение – это испускание волн определенной длины предметами. Зависит от температуры предмета и не зависит от температуры окружающей среды.
Испарение – это отдача тепла путем испарения пота с поверхности тела. Зависит от влажности окружающей среды. Если температура внешней среды выше температуры тела, то этот вариант теплоотдачи – единственный. Испарение интенсивней при низкой влажности и большой поверхности тела.
Неблагоприятное влияние микроклимата, наиболее часто, обусловлено изменением температуры, влажности и скорости движения окружающего воздуха. Изменению микроклиматических условий способствует также атмосферное давление. От физических свойств воздуха зависит климат и погода.
Климат – среднее состояние микроклиматических условий, установленных на основании многолетних наблюдений и характерное для данной местности.
Погода – среднее состояние метеорологических условий в течение короткого промежутки времени.
Рассмотрим гигиеническое значение температуры окружающего воздуха. Организм человека эволюционно обладает совершенными механизмами физической и химической терморегуляции, которые позволяют ему приспосабливаться к самым различным температурным условиям, а также кратковременно переносить значительные колебания температуры без ущерба для здоровья. Однако возможности этих механизмов не безграничны, и при очень высоких и очень низких температурах воздуха организм может не сохранять постоянство температуры тела, то есть перегреться или переохладиться. Температуру окружающего воздуха измеряют с помощью термометров фиксирующих и измеряющих. К фиксирующим относятся максимальные и минимальные. К измеряющим – спиртовые, ртутные и электрические. При необходимости непрерывной регистрации температуры воздуха применяют термографы – самопишущие приборы.
Влажность воздуха, с точки зрения ее гигиенического значения, играет большую роль как фактор, существенно влияющий на теплоотдачу организма человека. Существует несколько ее видов: абсолютная – количество водяных паров, содержащихся в единице объема воздуха при данной температуре (измеряется в мм рт. ст. или г/м 3), максимальная – количество водяных паров, которые насыщают единицу объема воздуха при данной температуре (измеряется в тех же единицах), относительная – отношение абсолютной влажности к максимальной, выраженное в процентах. Относительная влажность имеет наибольшее гигиеническое значение, поскольку показывает степень насыщения окружающего воздуха водяными парами.
Для человека практическое значение также имеют такие показатели как дефицит насыщения и точка росы: физический дефицит насыщения – это разность между максимальной и абсолютной влажностью при данной температуре, физиологический дефицит – разность между максимальной влажностью при температуре тела и абсолютной влажностью при данной температуре, температура точки росы – температура, при которой величина абсолютной влажности становится максимальной.
Влажность воздуха измеряется с помощью психрометров (Августа и Ассмана) и гигрометров. При необходимости фиксации измеренной влажности можно воспользоваться гигрографом.
Гигиеническое значение атмосферного давления. Обладая массой и весом, воздух создает у поверхности земли барометрическое или атмосферное давление. С поднятием на высоту величина атмосферного давления уменьшается, а при опускании под землю или под воду соответственно повышается. Впрочем и на поверхности земли давление непостоянно, неравномерно и на прямую зависит от метеорологических и географических условий, времени суток и года. На уровне моря (широта 45 º и температуре 0 º С) атмосферное давление составляет 1 атмосферу или для многих более понятные 760 мм рт. ст. При таких условиях атмосфера давит с силой около 1 кг на 1 см 2 поверхности земли. Колебания атмосферного давления у поверхности земли в сутки составляют 4-7 мм рт. ст., а в году – 20-30.
Такие изменения здоровые люди чаще всего на себе не ощущают, тем не менее, по данным медицинской статистики, до 70 % людей в той или иной степени реагируют на изменения погоды (изменение атмосферного давления). Явление это получило название метеопатической реакции (метеопатии).
Метеопаты – люди, испытывающие повышенную чувствительность к смене погоды и климата. Люди такого типа особенно часто выявляются в случаях с хроническими нарушениями дыхательной, нервной, сердечно-сосудистой, опорно-двигательной систем организма.
Метеочувствительность – реактивное состояние организма. Оно проявляется и исчезает под влиянием целого комплекса биологических связей человека с природой.
Из чего можно сделать вывод, что метеопатию нельзя отнести к болезням, хотя она и является нежелательным состоянием для человека.
Ввиду того, что выявить самостоятельное влияние небольших колебаний атмосферного давления на человеческий организм очень затруднительно, его рассматривают как фактор, характеризующий состояние погоды в целом, оказывающий суммарное воздействие на человека.
Атмосферное давление измеряют с помощью барометра-анероида или ртутного барометра. Для непрерывной регистрации колебаний атмосферного давления используют барограф.
Микроклимат в помещении является важнейшим физическим фактором окружающей среды, от которого зависит во многом работоспособность и состояние здоровья людей. В практических условиях нередко возникают ситуации, которые связанны с необходимостью пребывания людей в помещениях с неблагоприятными микроклиматическими условиями. В этой связи неизменно актуальными являются задачи гигиенического исследования основных закономерностей формирования микроклимата, термоадаптации человеческого организма, путей ускорения или облегчения этого процесса и, в конечном счете, гигиенической оценки микроклимата как базовой основы для прогнозирования физического состояния и работоспособности людей.
Геннадий Карман, врач-лаборант
Требования к вентиляции и отоплению, естественному и искусственному освещению.
Основные источники загрязнения воздуха закрытых помещений. Роль полимерных материалов. Химическое и бактериальное загрязнение воздуха помещений, санитарно-показательное значение содержания двуокиси углерода, формальдегида, фенола и др. в воздухе помещений.
4. Требования к отоплению, вентиляции, микроклимату и воздушной среде помещений
Выдержка из Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы СанПиН 2.1.2.1002-00
"Санитарно-эпидемиологические требования к жилым зданиям и помещениям"
4.1. Системы отопления и вентиляции должны обеспечивать допустимые условия микроклимата и воздушной среды помещений.
Оптимальные и допустимые параметры микроклимата в помещениях жилых зданий приведены в прилож.1.
4.2. Нагревательные приборы должны быть легко доступны для уборки. При водяном отоплении температура поверхности нагревательных приборов не должна превышать 90°С. Для приборов с температурой нагревательной поверхности более 75°С необходимо предусматривать защитные ограждения.
4.3. Помещения первых этажей жилых зданий, расположенных в 1 климатическом районе, должны иметь системы отопления для равномерного прогрева поверхности полов.
4.4. Устройство автономных котельных для теплоснабжения жилых зданий допускается при наличии положительного заключения органов и учреждений государственной санитарно-эпидемиологической службы.
4.5. Естественная вентиляция жилых помещений должна осуществляться путем притока воздуха через форточки, либо через специальные отверстия в оконных створках и вентиляционные каналы. Вытяжные отверстия каналов должны предусматриваться на кухнях, в ванных комнатах, уборных и сушильных шкафах.
Устройство вентиляционной системы должно исключать поступление воздуха из одной квартиры в другую.
Не допускается объединение вентиляционных каналов кухонь и санитарных узлов с жилыми комнатами.
4.7. Концентрация химических веществ в воздухе жилых помещений при сдаче их в эксплуатацию не должна превышать среднесуточных предельно допустимых концентраций (ПДК) загрязняющих веществ, установленных для атмосферного воздуха населенных мест, а при отсутствии среднесуточных ПДК не превышать максимальные разовые ПДК.
5. Требования к естественному и искусственному освещению и инсоляции
5.1. Жилые комнаты и кухни должны иметь непосредственное естественное освещение.
5.2. Коэффициент естественной освещенности (КЕО) в жилых комнатах и кухнях должен быть не менее 0,5% в середине помещения.
5.3. Жилые здания должны обеспечиваться инсоляцией согласно действующим санитарным нормам.
Длительность инсоляции в весенне-осенний период года в жилых помещениях (не менее чем в одной комнате 1 - 3-комнатных квартир и не менее чем в двух комнатах 4 - 5-комнатных квартир) должна быть:
В центральной зоне (58-48°с.ш.) - не менее 2,5 часов в день в период с 22 марта по 22 сентября;
В северной зоне (севернее 58°с.ш.) - не менее 3 часов в день в период с 22 апреля по 22 августа;
В южной зоне (южнее 48°с.ш.) - не менее 2 часов в день в период с 22 февраля по 22 октября.
5.4. В случае прерывистого режима инсоляции суммарная длительность инсоляции должна быть увеличена на 0,5 ч. В жилых домах меридионального типа для квартир, где одновременно инсолируются все жилые помещения, а также в реконструируемой жилой застройке или в особо сложных градостроительных условиях (исторически ценная городская среда, зона общегородского или районного центра) допускается сокращение продолжительности инсоляции, но не более чем на 0,5 ч.
Микроклиматические факторы. К числу наиболее важных, определяющих
комфорт в жилище, принадлежит метеорологический фактор. Влияние на человека тех или иных микроклиматических факторов создает различные условия для теплообмена организма со средой и обеспечивает определенное функциональное состояние, которое называется тепловым. Оно определяется
не только в субъективном теплоощущении человека, но и в характере тех терморегуляторных процессов, которые происходят в организме при изменении метеорологических условий. Тепловое состояние, наконец, влияет на все физиологические системы организма и определяет функциональные возможности
человека, его здоровье. Это делает актуальным нормирование оптимальных
параметров микроклимата в помещениях жилых и общественных зданий.
При оценке теплового состояния организма выделяют зону теплового комфорта.
Под зоной теплового комфорта понимают такой комплекс метеорологических
условий, при которых терморегуляторная система организма находится
в состоянии наименьшего напряжения (или физиологического покоя), а все
другие физиологические функции осуществляются на уровне, наиболее благоприятном
для отдыха и восстановления сил организма после его нагрузки.
Микроклимат и его гигиеническое значение. Виды микроклимата и влияние дискомфортного микроклимата на теплообмен и здоровье человека
Микроклимат – комплекс физических свойств воздуха в определенный момент времени и в конкретном помещении или на другой строго ограниченной территории. На формирование микроклимата влияют: технологический процесс, климат местности, сезон года и условия отопления и вентиляции. Показателями, характеризующими микроклимат в помещениях, являются: температура воздуха, температура поверхностей ограждающих конструкций, относительная влажность воздуха, скорость движения воздуха.
Следует отметить, что при небольших отклонениях физических факторов воздушной среды от зоны комфорта самочувствие здоровых людей может не измениться, тогда как у больных людей часто возникают, так называемые, метеотропные реакции. Особенно чувствительны к изменению метеорологических факторов внешней среды люди, страдающие сердечно-сосудистыми, нервно-психическими и простудными заболеваниями.
При гигиенической оценке влияния физических факторов воздушной среды на организм человека крайне важно учитывать весь комплекс их: атмосферное давление, температуру воздуха, влажность и скорость движения. Важно заметить, что для создания комфортных условий самочувствия людей рекомендуются следующие параметры факторов в помещениях (микроклимат помещений):
1) средняя температура воздуха 18-200 (для детей 20-220), в палатах для недоношенных детей - 250, в перевязочных и процедурных кабинетах - 220, операционных - 210, родовых - 250. Перепады температуры воздуха в горизонтальном направлении от наружной стены до внутренней не должны превышать 20, в вертикальном - 2,50 на каждый метр высоты. В течение суток колебания температуры воздуха в помещении при центральном отоплении не должны превышать 30;
2) величина относительной влажности воздуха при указанных температурах может колебаться в пределах 40-60 % (зимой - 30- 50%);
3) скорость движения воздуха в помещениях должна быть 0,2 - 0,4 м/с, на выходе из приточных отверстий вентиляционных каналов больничных палат - не более 1 м/с, а в ванных, душевых, физиотерапевтических кабинетах - 0,7 м/с. Особенно важно соблюдение этих условий в больницах.
Все жизненные процессы в организме сопровождаются непрерывным выделением теплоты в окружающую среду. Стоит сказать, что для нормального протекания физиологических процессов крайне важно, чтобы выделяемая организмом теплота полностью отводилась в окружающую среду. Нарушение теплового баланса может привести к перегреву или переохлаждению.
Различают монотонный микроклимат, когда его параметры мало изменяются в течение рабочей смены (ткацкие, швейные цеха, обувное производство, машиностроение и т.п.), и динамичный - быстрое и значительное изменение параметров микроклимата (сталеплавильные, литейные цеха и т.п.).
Влияние микроклимата на человека
Микроклимат и его гигиеническое значение. Виды микроклимата и влияния дискомфортного микроклимата на теплообмен и здоровье человека (переохлаждение и перегревание).
Микроклимат представляет собой комплекс физических параметров* среды помещения, влияющих на теплообмен человека с окружающей средой, его тепловое состояние и, соответственно - на самочувствие, здоровье, работоспособность.
Гигиеническими показателями, характеризующими микроклимат производственных помещений, являются: температура воздуха; температура поверхностей, (стен, потолков, пола, экранов, технологического оборудования и др.); относительная влажность воздуха; скорость движения воздуха; интенсивность теплового оборудования.
Жизнедеятельность каждого человека сопровождается непрерывным выделением теплоты (энергозатрат) в окружающую среду. Ее количество зависит от степени физического напряжения и фактических климатических условий и составляет от 50 Вт в состоянии покоя до 500 Вт при физических нагрузках.
Для того чтобы физиологические процессы в организме протекали нормально, выделяемая организмом теплота должна полностью отводиться в окружающую среду, т.е. соблюдаться тепловой баланс. Нарушение теплового баланса может привести либо к перегреву, либо к переохлаждению организма и, как следствие, к быстрой утомляемости, к потере трудоспособности, потере сознания и тепловой смерти.
Температурные воздействия, выходящие за пределы допустимых (нейтральных) колебаний, вызывают изменения тонуса мышц, периферических сосудов.
Даже при допустимых параметрах микроклимата могут возникнуть расстройства центральной нервной системы и аллергические заболевания.
Если все параметры микроклимата находятся в норме, то у человека не возникнет никаких ощущений дискомфорта, не чувствуется ни жары, ни холода, ни духоты.
Особенно сильно воздействуют на человека тепловые условия.
Тепловое состояние человека по степени напряжения реакций терморегуляции, влияния на показатели работоспособности и здоровье подразделяется на оптимальное, допустимое и предельно допустимое.
По степени воздействия на тепловое состояние человека параметры микроклимата подразделяются на оптимальный (нейтральный), нагревающий и охлаждающий.
Оптимальный (нейтральный) микроклимат - такое сочетание его параметров, которое при воздействии на человека в течение длительного времени обеспечивает тепловой баланс организма, т.е. примерное равенство между величиной теплопродукции организма человека и его теплоотдачей в окружающую среду (разность между величинами теплопродукции и теплоотдачи не более +/- 2 Вт, доля теплоотдачи испарением влаги - не более 30%).
Оптимальный микроклимат обеспечивает ощущение комфорта и создает предпосылки для высокого уровня работоспособности.
Охлаждающий микроклимат - сочетание параметров, при котором суммарная теплоотдача человека в окружающую среду превышает величину теплопродукции организма, что приводит к образованию общего и/или локального дефицита тепла в теле человека (более 2 Вт).
Нагревающий микроклимат - сочетание его параметров, при котором суммарная теплоотдача человека в окружающую среду меньше величины теплопродукции организма, что приводит к накоплению тепла в организме (более 2 Вт) и/или к увеличению доли потерь тепла испарением влаги (более 30%), образованию общего и/или локального дефицита тепла в теле человека (более 2 Вт).
