Реферат По теме: «Микроклимат. Влияние на здоровье и работоспособность человека. Параметры микроклимата и их нормирование»
Понятие о микроклимате. Основные параметры микроклимата
жүктеу/скачать 88,5 Kb.
|
| 1. Понятие о микроклимате. Основные параметры микроклимата
Микроклимат – комплекс физических факторов производственной среды, которые оказывают преимущественное действие на теплообмен организма с окружающей средой. К физическим факторам микроклимата относятся: - температура воздуха; - относительная влажность воздуха; - скорость движения воздуха; - температура поверхностей; - интенсивность теплового излучения. Единицы измерения показателей микроклимата: температура воздуха и поверхностей – градусы Цельсия (°С); относительная влажность – %; скорость движения воздуха (подвижность) – метры в секунду (м/с); интенсивность теплового излучения – ватт на квадратный метр (Вт/м2). Температура воздуха является одним из ведущих факторов, определяющих микроклимат производственной среды. Высокая температура воздуха наблюдается в производствах, где технологический процесс сопровождается значительными тепловыделениями. Последние имеют место в металлургии (доменные, конверторные, мартеновские, электросталеплавильные, прокатные и другие цехи), в машиностроении (литейные, кузнечные, термические цехи), в ряде цехов текстильной, резиновой, швейной, пищевой промышленности, в производствах строительных материалов (стекло, кирпич и др.) и многих других. Воздух производственных помещений в этих цехах нагревается вследствие конвекционной передачи тепла от нагретых поверхностей оборудования и материалов. Высокая температура воздуха встречается также при работах в глубоких подземных выработках [3]. Ряд производств характеризуется пониженной температурой воздуха. Такие условия наблюдаются в неотапливаемых рабочих помещениях в холодное время года (склады, элеваторы, некоторые цехи судостроительных заводов, холодильники), а также при работах на открытом воздухе в холодный период года (строительные, лесозаготовительные работы, рыбные промыслы, геологоразведка, добыча нефти, железнодорожный транспорт и др.). Встречаются производственные условия с резкими перепадами температуры воздуха от высоких до пониженных (в некоторых цехах металлургической, нефтяной и химической промышленности я др.). Влажность воздуха – содержание в воздухе водяного пара (кг/м3), которое может быть абсолютным, максимальным и относительным. Абсолютная влажность — масса водяного пара в 1 м3 объема воздуха. Максимальная влажность есть масса влаги, полностью насыщающей воздух при данной температуре. Относительная влажность – это отношение фактической массы водяного пара, содержащегося в воздухе, к максимально возможной (насыщающей) массе его в данном объеме воздуха при данной температуре, выраженное в процентах. Разница между максимальной и абсолютной влажностью определяется как дефицит насыщения влажности. Физиологический дефицит насыщения влажности представляет собой разницу между максимальной влажностью при температуре кожи или слизистой поверхности дыхательных путей организма человека и абсолютной влажностью окружающего воздуха [5]. В производственных помещениях влажность воздуха может сильно изменяться в зависимости от характера технологического процесса. В ряде производств, где имеются источники влаговыделений (открытые емкости с водой или водными растворами, особенно в горячем состоянии), относительная влажность воздуха достигает высокого уровня – 80—100%. К таким помещениям относятся красильно-отделочные цехи текстильной промышленности, гальванические цехи в машиностроении, ряд цехов кожевенного и бумажного производств, большинство подземных помещений горных выработок, душевые и банные помещения. Влажность воздуха обычно понижена в областях с резким континентальным климатом сухой субтропической зоны. В условиях пониженной влажности часто работают строители, каменщики, дорожники, водители автомобильного транспорта. Движение воздуха в производственных помещениях создается конвекционными потоками в результате неравномерного нагревания воздушных масс от источников тепловыделений, приточными струями вентиляционных систем, сквозняками. Тепловое излучение – это электромагнитное инфракрасное излучение, обладающее волновыми и квантовыми свойствами. В производственных условиях встречается в диапазоне волн от 100 нм до 500 мкм. Инфракрасные лучи имеют длину волн λ, равную 500—0,76 мкм, у видимой части электромагнитного излучения длина волны 0,70—0,4 мкм, длина волны ультрафиолетового излучения 0,4—0,1 мкм. Инфракрасная область условно делится на части: длинноволновую – длина волны теплового излучения более 3 мкм, средневолновую – длина волны 1,5—3 мкм и коротковолновую – длина волны 1,4 мкм и менее [7]. Инфракрасноеизлучение играет важную роль в теплообмене человека с внешней средой, так как теплоотдача организма в большой мере происходит путем излучения в длинноволновой части его спектра. В обычных условиях спектр излучения тела человека имеет диапазон от 5 до 25 мкм с максимальной энергией, приходящейся на 9,4 мкм, и с интенсивностью от 7 до 70 Вт/м2 (от 0,01 до 0,1 кал/см2·мин). В производственных помещениях с большими тепловыделениями (горячие цехи) на долю инфракрасного излучения приходится около двух третей выделяемого тепла и только одна треть – на долю конвекции. При температуре твердых тел до 400—500°С излучение происходит главным образом в области длинных (невидимых) лучей и вся или почти вся (95%) энергия излучения приходится на участок спектра с длиной волны более 3 мкм. При температурах нагрева выше 500° (красное свечение) 16—25% энергия излучения приходится на средневолновой диапазон инфракрасного спектра лучистой энергии и около 0,4—2% энергии излучается за счет коротковолнового участка спектра (с длиной волны короче 1,5 мкм). При температурах источников около 1000—1300° (кузнечные, прокатные, стеклоплавильные цехи) уже около половины энергии излучения (43—46%) падает на средневолновую часть (λmax = 2 мкм) и 6—10% ее составляет энергия коротковолнового участка. При температурах нагрева около 1600° и выше (расплавленная сталь) 47% энергии приходится на средневолновую часть спектра (λmax = 1,5 мкм), 22% – на коротковолновую и на длинноволновую – только 31%. При температуре электродуги (2730°) с λmax = 0,96 мкм коротковолновая и средневолновая части спектра составляют почти одинаковые доли энергии (соответственно 43 и 50%) и только 7% приходится на длинноволновую. В спектре излучения электродуговых источников значительный удельный вес имеют видимые и ультрафиолетовые лучи. Поскольку производственные источники излучения не могут быть приравнены к абсолютно черному телу, величины энергии на практике за счет коротких длин волн будут несколько меньше расчетных. В условиях производства к спектру излучения от основных источников теплового излучения присоединяется энергия излучения от менее нагретых тел [9]. Ультрафиолетовое излучение, длина волн λ которого расположена в диапазоне от 100 до 400 нм, в производственной обстановке имеет место главным образом в составе спектра лучистой энергии от источников, с температурой выше 1200°. Это прежде всего электродуговые и плазменные процессы. В тех случаях, когда температура плазменных источников излучения достигает нескольких сот, тысяч или миллионов градусов, почти вся энергия излучения приходится на самую коротковолновую область электромагнитных колебаний (рентгеновское и гамма-излучение). В производственных условиях ультрафиолетовая радиация используется в кино, фотопромышленности и для светокопировальных процессов (электродуги, кварцевые и специальные люминесцентные лампы). Применяется ультрафиолетовое излучение и с профилактической целью предупреждения ультрафиолетовой недостаточности у отдельных категорий работников. Источниками ультрафиолетового излучения при облучения в этом случае служат преимущественно эритемные люминесцентные лампы – трубчатые ртутные лампы низкого давления из увиолевого стекла, обладающего повышенной прозрачностью в ультрафиолетовой области [11]. Все физические факторы производственной среды, которые образуют микроклимат, равнозначны при оценке условий труда. 2. Влияние параметров микроклимата на здоровье и работоспособность2.1. Влияние температуры на организм 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 [1,2]. 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 [4]. 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) [6]. 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. 2.2. Влияние инфракрасного излучения на организм 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) [8]. 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. 2.3. Влияние холода на организм 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 [3,10]. 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. Итак, параметры микроклимата влияют на здоровье человека, его самочувствие и работоспособность [12]. жүктеу/скачать 88,5 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|