Влияние параметров микроклимата на здоровье и

Работоспособность, теплообмен между организмом человека

И окружающей средой

Микроклимат должен обеспечивать сохранение теплового баланса человека с окружающей средой. Между человеком и окружающей его средой происходит постоянный теплообмен. Организм человека обладает способностью регулировать процессы теплообразования и теплопотерь в границах, необходимых для жизнедеятельности. Независимо от состояния микроклимата, температура тела здорового человека остается примерно постоянной 36, 5—36, 9°С с небольшими суточными колебаниями в пределах 0, 7°С за счет процесса теплорегуляции организма, независимо от того, какая среда окружает человека (охлаждающая или нагревающая). Теплообменные функции организма, регулируемые терморегуляторными центрами и корой головного мозга, обеспечивают динамическое соотношение процессов теплообразования и теплоотдачи в зависимости от конкретных метеорологических условий среды. Главная роль в теплообменных процессах у человека принадлежит физиологическим механизмам регуляции теплоотдачи через поверхностные ткани.

Передача тепла во внешнюю среду с поверхности тела происходит путем конвекции окружающего воздушного слоя, теплового излучения и за счет испарения влаги. В условиях метеорологического комфорта теплоотдача излучением составляет в среднем 44—59%, конвекцией – 14—33%, испарением – 22—29%. При пониженной температуре окружающей среды удельный вес конвекционно-радиационных теплопотерь возрастает. В условиях повышенной температуры среды теплопотери конвекцией и излучением значительно уменьшаются, но увеличиваются за счет испарения. При температуре воздуха и ограждений, равной температуре тела, теплоотдача излучением и конвекцией практически теряет свое значение и единственным путем теплоотдачи становится испарение пота.

При температурах окружающей среды ниже температуры поверхности тела увеличению теплопотерь конвекцией и испарением способствует усиление подвижности воздуха. При высоких температурах среды большие скорости движения воздуха не всегда способствуют увеличению теплопотерь организма, в отдельных случаях это приводит к усилению тепловой нагрузки. Большое значение в данном случае имеют как параметры температуры и скорости движения воздуха, так и степень его влажности. Кроме того, большие скорости движения воздуха при высоких и низких температурах, вызывая ряд сложных рефлекторных реакций с рецепторного аппарата кожи и слизистых оболочек, оказывают на них довольно сильное раздражающее действие.

С повышением температуры заметно возрастает влияние уровня влажности воздуха. Увеличение содержания влаги в воздухе уменьшает физиологический дефицит насыщения и тем самым ограничивает теплопотери испарением. Аналогичная роль влажности при пониженных температурах воздуха значительно меньше. В то же время считается, что при низких температурах среды повышенная влажность увеличивает теплопотери организма в результате интенсивного поглощения водяными парами энергии излучения человека. Однако большее увеличение теплопотерь происходит при непосредственном смачивании поверхности тела и одежды.

Определенное значение для теплообмена организма имеют и теплопотери через органы дыхания, происходящие за счет нагревания вдыхаемого воздуха и испарения влаги с поверхности дыхательных путей. Увеличение теплопотерь тем больше, чем ниже температура вдыхаемого воздуха и чем больше физиологический дефицит насыщения водяных паров между окружающим воздухом и воздухом в легких и дыхательных путях, а также чем больше объем легочной вентиляции. Степень кондиционирующей способности органов дыхания определяют по температуре и влажности выдыхаемого воздуха и жизненной емкости легких.

При разных метеорологических условиях в организме человека возникают определенные изменения функций ряда систем и органов, принимающих участие в терморегуляции, – в системе кровообращения, нервной и потоотделительной системах. Интегральным показателем теплового состояния организма человека в тех или иных метеорологических условиях является температура тела. О степени напряжения терморегуляторных функций организма и о его тепловом состоянии можно судить также по изменению температуры кожи и тепловому балансу. Косвенными показателями состояния терморегуляции могут служить влагопотери и реакция сердечно-сосудистой системы (частота сердечных сокращений, уровень артериального давления и минутный объем крови).

В условиях нагревающего микроклимата ограничение или даже полное исключение отдельных путей теплоотдачи может привести к значительному напряжению и даже нарушению терморегуляции, в результате которого возможно перегревание организма. Состояние перегревания организма характеризуется повышением температуры тела, учащением пульса, обильным потоотделением и при сильной степени перегревания (тепловой удар) – расстройством координации движений, адинамией. При длительном пребывании в неблагоприятных микроклиматических условиях, с постоянным напряжением терморегуляции, возможны стойкие изменения физиологических функций организма — нарушение функций сердечно-сосудистой системы, угнетение центральной нервной системы, нарушения в водно-солевом обмене.

Инфракрасное излучение, помимо усиления теплового воздействия среды на организм работающего, обладает и специфическим влиянием, которое в большой мере зависит от интенсивности энергии излучения отдельных участков его спектра. Существенное влияние на лучистый теплообмен организма оказывают оптические свойства кожного покрова с его избирательной характеристикой коэффициентов отражения, поглощения и пропускания по отношению к различным участкам спектра инфракрасной радиации.

Воздействие инфракрасного излучения на организм человека проявляется как общими, так и местными реакциями. Местная реакция выражена сильнее при облучении длинноволновой радиацией, поэтому при одной и той же интенсивности облучения время переносимости в этом случае короче, чем при коротковолновой радиации. За счет большей глубины проникновения в ткани тела коротковолновая область спектра инфракрасной радиации обладает более выраженным общим действием на организм человека. Так, коротковолновая радиация (0, 7—2, 4 мкм) вызывает повышение температуры глубоколежащих тканей: например, при длительном повторном облучении глаза ведет к помутнению хрусталика (профессиональная катаракта).

Под влиянием инфракрасного излучения в организме человека возникают биохимические сдвиги и изменения функционального состояния центральной нервной системы. Усиливается секреторная деятельность желудка, поджелудочной и слюнной желез, в центральной нервной системе развиваются тормозные процессы, уменьшается нервно-мышечная возбудимость, понижается общий обмен.

Холодовый дискомфорт (конвекционный и радиационный) вызывает в организме человека терморегуляторные сдвиги, направленные на ограничение теплопотерь и увеличение теплообразования. Уменьшение теплопотерь организма происходит за счет сужения сосудов в периферических тканях. Усиление теплопродукции имеет место главным образом тогда, когда ограничение теплопотерь не компенсирует постоянства температуры тела.

При кратковременном воздействии холода сокращения периферических сосудов чередуются с реактивным их расширением. При очень резком охлаждении организма или длительном воздействии субнормальных (охлаждающих, но близких к допустимым) температур наблюдается стойкий сосудистый спазм в оболочковых тканях, который приводит к нарушению их питания, и сильному охлаждению. Стойкое сужение сосудов при холодовом раздражении приводит к изменению уровня кровяного давления, чаще наблюдается повышение артериального давления крови (как максимального, так и минимального); при сильном переохлаждении может наступить и понижение максимального артериального давления. Уменьшается число сердечных сокращений, сохраняющееся и в период последействия, если человек находится в состоянии покоя. При холодовом воздействии увеличивается объем дыхания и возрастает потребление кислорода, что указывает на включение химической терморегуляции.

В начальном периоде охлаждения температура тела несколько повышается – на 0, 3—0, 6°С, затем снижается тем больше, чем сильнее охлаждение организма. При этом температура отдельных внутренних органов рефлекторно повышается на 1—1, 5°. Охлаждение организма приводит к нарушению рефлекторной деятельности, угнетению центральной нервной системы, снижению всех видов кожной чувствительности.

Под влиянием охлаждающих факторов окружающей среды – низких температур воздуха, радиационного и контактного холода, а также совместного действия пониженных температур, повышенной скорости движения воздуха и влажности воздуха может наступить переохлаждение организма, которое сопровождается возникновением простудных заболеваний. При работе в условиях охлаждающего микроклимата понижается общая сопротивляемость организма к развитию ряда заболеваний, возникают местные спазмы сосудов, чаще всего на пальцах рук и ног с ослаблением кожной чувствительности. Сосудистые расстройства характеризуются состоянием ознобления и припухлостью кожи (с синюшным оттенком). Могут быть заболевания периферической нервной и мышечной системы, а также суставов: радикулиты, невриты, миозиты, ревматоидные заболевания. При частом и сильном охлаждении конечностей могут наступить нейротрофические изменения в тканях.

Таким образом, несмотря на адаптационно-приспособительные процессы, обеспечивающие повышение устойчивости организма человека к дискомфортным метеорологическим условиям среды, длительное и интенсивное воздействие тепла или холода, оказывая влияние на функциональное состояние организма, может привести к нарушению его компенсаторно-защитных механизмов и развитию патологического состояния.

Действие ультрафиолетового излучения на живой организм происходит главным образом через кожу. Фотохимические процессы, возникающие в тканях организма при воздействии ультрафиолетового излучения, сопровождаются биохимическими и нейрорегуляторными сдвигами, существенно влияющими на общие обменные процессы. Большая протяженность спектра электромагнитных колебаний в области ультрафиолетовых лучей обусловливает разнообразие действия их как физико-химического, так и биологического характера. Диапазон ультрафиолетовых лучей от 100 до 400 нм принято делить на три участка с выраженным воздействием: область УФС – от 100 до 280 нм – обладает бактерицидным действием; область УФБ – от 280 до 315 нм – вызывает эритемную (покраснение) и область УФА – от 315 до 400 нм – флуоресцентную (кратковременное свечение) реакцию.

Итак, параметры микроклимата влияют на здоровье человека, его самочувствие и работоспособность.

3.3. Принципы нормирования параметров микроклимата.
Зависимость параметров микроклимата от тяжести трудового процесса и климатических условий региона

В СанПиН 2.2.4.548-96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений» и ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» приведены величины отдельных параметров метеорологических условий в производственных помещениях.

Санитарные правила устанавливают гигиенические требования к показателям микроклимата рабочих мест производственных помещений с учетом интенсивности энергозатрат работающих, времени выполнения работы, периодов года (холодного и теплого) и содержат требования к методам измерения и контроля микроклиматических условий.

Холодный период года – период года, характеризуемый среднесуточной температурой наружного воздуха равной +10 град.С и ниже.

Теплый период года – период года, характеризуемый среднесуточной температурой наружного воздуха выше +10 град.С.

Показатели микроклимата должны обеспечивать сохранение теплового баланса человека с окружающей средой и поддержание оптимального или допустимого теплового состояния организма.

Работы по своей тяжести, характеризуемой энергозатратами организма, как было сказано в главе 2, подразделяются на три категории: легкие, средней тяжести и тяжелые физические работы.

Оптимальные микроклиматические условия установлены по критериям оптимального теплового и функционального состояния человека. Они обеспечивают общее и локальное ощущение теплового комфорта в течение 8-часовой рабочей смены при минимальном напряжении механизмов терморегуляции, не вызывают отклонений в состоянии здоровья, создают предпосылки для высокого уровня работоспособности и являются предпочтительными на рабочих местах.

Оптимальные величины показателей микроклимата необходимо соблюдать на рабочих местах производственных помещений, на которых выполняются работы операторского типа, связанные с нервно-эмоциональным напряжением (в кабинах, на пультах и постах управления технологическими процессами, в залах вычислительной техники и др.). Перечень других рабочих мест и видов работ, при которых должны обеспечиваться оптимальные величины микроклимата определяются Санитарными правилами по отдельным отраслям промышленности и другими документами, согласованными с органами Государственного санитарно-эпидемиологического надзора в установленном порядке.

Оптимальные параметры микроклимата на рабочих местах должны соответствовать величинам, приведенным в табл. 3.1, применительно к выполнению работ различных категорий в холодный и теплый периоды года.

Перепады температуры воздуха по высоте и по горизонтали, а также изменения температуры воздуха в течение смены при обеспечении оптимальных величин микроклимата на рабочих местах не должны превышать 2°С и выходить за пределы величин, указанных в табл. 3.1 для отдельных категорий работ.

Таблица 3.1

Оптимальные величины показателей микроклимата на рабочих местах

производственных помещений

Период года	Категория работ по уровню энерготрат, Вт	Температура воздуха, °С	Температура поверхностей, °С	Относительная влажность воздуха, %	Скорость движения воздуха, не более, м/с
холодный	Iа (до 139)	22 - 24	21 - 25	60 - 40	0, 1
Iб (140-174)	21 - 23	20 - 24	60 - 40	0, 1
IIа (175-232)	19 - 21	18 - 22	60 - 40	0, 2
IIб (233-290)	17 - 19	16 - 20	60 - 40	0, 2
III (более 290	16 - 18	15 - 19	60 - 40	0, 3
теплый	Iа (до 139)	23 - 25	22 - 26	60 - 40	0, 1
Iб (140-174)	22 - 24	21 - 25	60 - 40	0, 1
IIа (175-232)	20 - 22	19 - 23	60 - 40	0, 2
IIб (233-290)	19 - 21	18 - 22	60 - 40	0, 2
III (более 290	18 - 20	17 - 21	60 - 40	0, 3

Допустимые микроклиматические условия установлены по критериям допустимого теплового и функционального состояния человека на период 8-часовой рабочей смены. Они не вызывают повреждений или нарушений состояния здоровья, но могут приводить к возникновению общих и локальных ощущений теплового дискомфорта, напряжению механизмов терморегуляции, ухудшению самочувствия и понижению работоспособности.

Допустимые величины показателей микроклимата устанавливаются в случаях, когда по технологическим требованиям, техническим и экономически обоснованным причинам не могут быть обеспечены оптимальные величины.

Допустимые величины показателей микроклимата на рабочих местах должны соответствовать значениям, приведенным в табл. 3.2 применительно к выполнению работ различных категорий в холодный и теплый периоды года.

Таблица 3.2

Допустимые величины показателей микроклимата на рабочих местах
производственных помещений

Период года	Категория работ по уровню энерготрат, Вт	Температура воздуха, °С	Темпе-ратура поверх-ностей, °С	Относи-тельная влаж- ность воздуха, %	Скорость движения воздуха, м/с
диапазон ниже оптималь-ных величин	диапазон выше оптималь-ных величин	для диапазона температур воздуха ниже оптимальных величин, не более	для диапазона температур воздуха выше оптимальных величин, не более**
Холо-дный	I а (до 139)	20, 0- 21, 9	24, 1- 25, 0	19, 0- 26, 0	15 - 75*	0, 1	0, 1
	I б (140-174)	19, 0- 20, 9	23, 1- 24, 0	18, 0- 25, 0	15 - 75	0, 1	0, 2
	II а (175-232)	17, 0- 18, 9	21, 1- 23, 0	16, 0- 24, 0	15 - 75	0, 1	0, 3
	II б (233-290)	15, 0- 16, 9	19, 1- 22, 0	14, 0- 23, 0	15 - 75	0, 2	0, 4
	III (более 290)	13, 0- 15, 9	18, 1- 21, 0	12, 0- 22, 0	15 - 75	0, 2	0, 4
Теплый	I а (до 139)	21, 0- 22, 9	25, 1- 28, 0	20, 0- 29, 0	15 - 75*	0, 1	0, 2
	I б (140-174)	20, 0- 21, 9	24, 1- 28, 0	19, 0- 29, 0	15 - 75*	0, 1	0, 3
	II а (175-232)	18, 0- 19, 9	22, 1- 27, 0	17, 0- 28, 0	15 - 75*	0, 1	0, 4
	II б (233-290)	16, 0- 18, 9	21, 1- 27, 0	15, 0- 28, 0	15 - 75*	0, 2	0, 5
	III (более 290)	15, 0- 17, 9	20, 1- 26, 0	14, 0- 27, 0	15 - 75*	0, 2	0, 5
* При температуре воздуха на рабочих местах 25 °С и выше максимально допустимые величины относительной влажности воздуха не должны выходить за пределы: 70% – при температуре воздуха 25 °С, 65% – при температуре воздуха 26 °С, 60% – при температуре воздуха 27 °С, 55% – при температуре воздуха 28 °С. ** При температуре воздуха 26—28 °С скорость движения воздуха, указанная в табл.3.2 для теплого периода года, должна соответствовать диапазону: 0, 1—0, 2 м/с – при категории работ Iа, 0, 1-0, 3 м/с – при категории работ Iб, 0, 2—0, 4 м/с – при категории работ IIа, 0, 2—0, 5 м/с – при категориях работ IIб и III.

При обеспечении допустимых величин микроклимата на рабочих местах:

- перепад температуры воздуха по высоте должен быть не более 3°С,

- перепад температуры воздуха по горизонтали, а также ее изменения в течение смены не должны превышать: при категориях работ легкая Iа и Iб – 4°С, при категориях работ средней тяжести IIа и IIб – 5°С, при категории работ тяжелая III – 6°С. При этом абсолютные значения температуры воздуха не должны выходить за пределы величин, указанных в табл. 3.2 для отдельных категорий работ.

Допустимые величины интенсивности теплового облучения работающих на рабочих местах от производственных источников, нагретых до темного свечения (материалов, изделий и др.) должны соответствовать значениям, приведенным в табл. 3.3.

Таблица 3.3.

Допустимые величины интенсивности теплового облучения
поверхности тела работников от производственных источников

Облучаемая поверхность тела, %	Интенсивность теплового облучения, Вт/м^-2, не более
50 и более
25 - 50
не более 25

Допустимые величины интенсивности теплового облучения работников от источников излучения, нагретых до белого и красного свечения (раскаленный или расплавленный металл, стекло, пламя и др.) не должны превышать 140 Вт/м^-2. При этом облучению не должно подвергаться более 25% поверхности тела и обязательным является использование средств индивидуальной защиты, в том числе средств защиты лица и глаз.

При наличии теплового облучения работающих температура воздуха на рабочих местах не должна превышать в зависимости от категории работ следующих величин: 25°С – при категории работ легкой Iа, 24°С – при категории работ легкой Iб, 22°С – при категории работ средней тяжести IIа, 21°С – при категории работ средней тяжести IIб, 20°С – при категории работ III.

В целях защиты работников от возможного перегревания или охлаждения при температуре воздуха на рабочих местах выше или ниже допустимых величин время пребывания на рабочих местах (непрерывно или суммарно за рабочую смену) должно быть ограничено величинами, указанными в табл. 3.4 и табл. 3.5.

Таблица 3.4

Время пребывания на рабочих местах при температуре воздуха выше допустимых величин

Температура воздуха на рабочем месте, °С	Время пребывания, не более, при категориях работ, ч
Iа - Iб	IIа - IIб	III
32, 5		-	-
32, 0		-	-
31, 5	2, 5		-
31, 0			-
30, 5		2, 5
30, 0
29, 5	5, 5		2, 5
29, 0
28, 5		5, 5
28, 0
27, 5	-		5, 5
27, 0	-
26, 5	-	-
26, 0	-	-

Таблица 3.5

Время пребывания на рабочих местах
при температуре воздуха ниже допустимых величин

Температура воздуха на рабочем месте, °С	Время пребывания, не более, при категориях работ, ч
Iа	Iб	IIа	IIб	III
	-	-	-	-
	-	-	-	-
	-	-	-
	-	-	-
	-	-
	-	-
	-

					-
					-
				-	-
				-	-
			-	-	-
			-	-	-
		-	-	-	-

Среднесменная температура воздуха, при которой работающие находятся в течение рабочей смены на рабочих местах и местах отдыха не должна выходить за пределы допустимых величин температуры воздуха для соответствующих категорий работ, указанных в табл. 3.2.

Если рабочим местом является несколько участков производственного помещения, то среднесменная температура воздуха ( t_в ) рассчитывается по формуле:

, °С, (3.1)

где – температура воздуха на соответствующих участках рабочего места, °С; Т₁, Т₂, Т_n – время (ч) выполнения работы на соответствующих участках рабочего места, ч; Т – продолжительность рабочей смены, ч.

Нагревающий микроклимат – сочетание параметров микроклимата, при котором имеет место нарушение теплообмена человека с окружающей средой. Нарушение теплообмена выражается в накоплении тепла в организме выше верхней границы оптимальной величины (> 0, 87 кДж/кг) и/или увеличении доли потерь тепла испарением пота (> 30 %) в общей структуре теплового баланса, появлении общих или локальных дискомфортных теплоощущений (слегка тепло, тепло, жарко).

Для оценки сочетанного воздействия параметров микроклимата в целях осуществления мероприятий по защите работающих от возможного перегревания рекомендуется использовать интегральный показатель тепловой нагрузки среды (ТНС). Индекс тепловой нагрузки среды (ТНС-индекс) является эмпирическим показателем, характеризующим сочетанное действие на организм человека параметров микроклимата (температура воздуха, влажность, скорость его движения, относительная влажность, тепловое излучение).

ТНС-индекс рекомендуется использовать для интегральной оценки тепловой нагрузки среды на рабочих местах, на которых скорость движения воздуха не превышает 0, 6 м/с, а интенсивность теплового облучения – 1200 Вт/м².

ТНС-индекс рассчитывается по уравнению:

, °С, (3.2)

где t_вл – температура смоченного термометра аспирационного психрометра, °С; t_ш – температура внутри зачерненного шара термометра, °С.

Значения ТНС-индекса не должны выходить за пределы величин, рекомендуемых в табл. 3.6.

Таблица 3.6

Рекомендуемые величины интегрального показателя тепловой нагрузки
среды (ТНС-индекса) для профилактики перегревания организма

Категория работ по уровню энерготрат, Вт	Величины интегрального показателя, °С, не более
I а (до 139 Вт)	26, 4
I б (140-174 Вт)	25, 8
II а (175-232 Вт)	25, 1
II б (233-290 Вт)	23, 9
III (более 290 Вт)	21, 8

Охлаждающий микроклимат – это такое сочетание параметров микроклимата, при котором имеет место изменение теплообмена организма, приводящее к образованию общего или локального дефицита тепла в организме (> 0, 87 кДж/кг) в результате снижения температуры «ядра» и/или «оболочки» тела (температура «ядра» и «оболочки» тела – соответственно температура глубоких и поверхностных слоев тканей организма).

В руководстве Р2.2.2006-05 приведены требования к охлаждающему микроклимату для работ, выполняемых на открытой территории и в неотапливаемых помещениях, см. табл. 3.7, 3.8.

При нормировании учтены климатические условия региона, а также есть или нет регламентированные перерывы на обогрев не более чем через 2 часа пребывания работников в условиях охлаждающего микроклимата.

Таблица 3.7

Допустимые показатели температуры воздуха, °С (нижняя граница),
для открытых территорий в зимний период года
применительно к категориям работ Iб, IIа—IIб

Климатический регион (пояс)	Категория работ по энергозатратам
Iб	IIа - IIб
I А(особый)	-3, 4 -5, 9	-19, 3 -20, 8
I Б (IV)	-15, 1 -18, 1	-35, 6 -37, 5
II(III)	+1, 4 -0, 7	-12, 4 -13, 7
III(II)	+7, 0 +5, 3	-4, 5 -5, 5
В числителе – температура воздуха, °С, при отсутствии регламентированных перерывов на обогрев; в знаменателе – при наличии регламентированных перерывов на обогрев (не более чем через 2 часа пребывания на открытой территории).

Таблица 3.8

Допустимые показатели температуры воздуха, °С (нижняя граница),
для неотапливаемых помещений в зимний период года
применительно к категориям работ Iб, IIаIIб

Климатический регион (пояс)	Категория работ по энергозатратам
Iб	IIа - IIб
I А(особый)	-11, 1 -14, 8	-29, 6 -34, 3
I Б (IV)	-14, 8 -19, 0	-34, 9 -40, 0
II(III)	-2, 6 -5, 3	-17, 2 -20, 9
III(II)	+4, 4 +1, 5	-8, 4 -11, 4
В числителе – температура воздуха, °С, при отсутствии регламентированных перерывов на обогрев; в знаменателе – при наличии регламентированных перерывов на обогрев (не более чем через 2 часа пребывания на открытой территории).

К неотапливаемым отнесены помещения, не оборудованные отопительными системами, а также такие, в которых температура воздуха поддерживается на низком уровне по технологическим требованиям.

Деление России на климатические регионы приведено в приложении 2. Регламентированные перерывы на обогрев должны быть предоставлены в соответствии со ст.109 ТК РФ работникам, работающим в холодное время года на открытом воздухе или в закрытых неотапливаемых помещениях. Работодатель обязан обеспечить оборудование помещений для обогревания и отдыха работников, а также обеспечить работников теплой спецодеждой в соответствии с климатическим поясом.

Для тяжелых работ (категория работ по энергозатратам – III) нормирование температуры для работ, выполняемых на открытой территории и в неотапливаемых помещениях, отсутствует.

⇐ Предыдущая 4 5 6 7 8910 11 12 13 Следующая ⇒