3.2.2.Воздействие на человека микроклиматических факторов

Впроцессе выполнения трудовой деятельности происходит обмен веществ

ворганизме человека, который тесно связан с тяжестью и напряженностью труда и протекающими в организме теплообменными процессами. Интенсивность теплообмена организма с окружающей средой определяется, в основном, параметрами микроклимата, т.е. температурой, влажностью, скоростью движения воздуха в рабочей зоне и наличием тепловых потоков.

Высокая температура воздуха способствует быстрой утомляемос-ти рабо-

тающего, может привести к перегреву организма, тепловому удару или профессиональному заболеванию. Низкая температура воздуха может вызвать местное и (или) общее охлаждение организма, стать причиной простудного заболевания или обморожения. Влажность воздуха оказывает значительное влияние на терморегуляцию организма человека. Высокая относительная влажность при высокой температуре воздуха способствует перегреванию организма. При низкой температуре воздуха повышенная влажность усиливает теплоотдачу с поверхности кожи и способствует переохлаждению организма.

Недостаточный воздухообмен в помещениях предприятий ослабля-ет внимание, вызывает нервозность, раздражительность, и, как результат, снижает

195

производительность и качество труда. В то же время высокая подвижность воздуха (сквозняки), вызывает простудные заболевания.

При резких изменениях температуры окружающей среды (например, при погрузке-разгрузке рефрижераторных вагонов в летнее время) организму человека требуется определенное время для адаптации к новым условиям, а длительное пребывание в условиях повышенной или пониженной температуры связано с акклиматизацией, что также приводит к дополнительной нагрузке на механизмы терморегуляции человека. Следствие этого — снижение работоспособности, проявление профессиональных заболеваний (хронические насморки, хронические воспаления легких и т.п.) и появление причин для возможных несчастных случаев на производстве (обморожения, тепловые удары). У работающих длительное время при повышенной температуре происходит нарушение водно-солевого обмена, связанное с дефицитом в организме ионов калия.

Потеря тепла за счет конвекции, т.е. передачи тепла с поверхности тела обтекающему его менее нагретому воздуху, пропорциональна площади тела, разности температур тела и воздуха и скорости обдувающего тело воздушного потока. При нулевой скорости потока конвективный теплообмен поддерживается за счет движения воздуха, обусловленного разной плотностью нагревшегося вблизи тела и более холодного окружающего воздуха.

196

Потеря тепла за счет испарения пропорциональна площади тела, с которой происходит испарение пота, относительной влажности воздуха и скорости обдувающего воздушного потока.

Одним из ранних признаков охлаждения, характеризующих сосудистую реакцию на холодовое раздражение, является изменение температуры кожи.

Уже в первые минуты охлаждения значительно снижается температура кожи открытых для холодового воздействия участков тела. В то же время температура кожи закрытых участков тела благодаря рефлекторному расширению сосудов даже несколько повышается.

Тепловые лучи поглощаются тканями человеческого тела, вызывая их нагревание. Интенсивное и длительное тепловое облучение может привести к ожогам, перегреву тела, нарушению деятельности сердечно-сосудистой и нервной систем и заболеванию глаз. К острым нарушениям органа зрения относится ожог и помутнение роговицы и хрусталика глаза.

С учетом особенностей биологического действия ИК-диапазон спектра подразделяют на три области: ИК-А (780...1400 нм), ИК-В (1400...3000 нм) и ИК-С (3000 нм...1000 мкм). Наиболее биологически активно коротковолновое ИК-А излучение, так как оно способно глубоко проникать в ткани организма и интенсивно поглощаться содержащейся в тканях водой. Коротковолновая часть ИК-излучения может фокусироваться на сетчатке глаза, вызывая ее по-

197

вреждение. Кроме органов зрения наиболее поражаемым у человека является кожный покров. При остром повреждении кожи возможны ожоги, резкое расширение капилляров, усиление пигментации кожи; при хроническом облучении изменение пигментации может быть стойким (красный цвет лица у рабочих — стеклодувов, сталеваров и др). Исследуются уровни негативных воздействий ИК-излучения на обменные процессы в миокарде сердца, водно-элек- тролитный баланс, на состояние верхних дыхательных путей, на мутагенные процессы в организме. Излучение ИК-диапазона может приводить к снижению обменных процессов в организме, особенно к изменениям в сердечной мышце, связанным с развитием атеросклероза.

Длительное воздействие на человека неблагоприятных метеорологических условий резко ухудшает его самочувствие, снижает производительность труда и приводит к профессиональным заболеваниям.

3.2.3.Нормализация воздушной среды

Процессы нормализации воздушной среды предусматриваются как мера защиты от негативных факторов микроклимата (температуры, влажности, скорости движения воздуха, теплового излучения).

198

Для нормализации воздушной среды ученые-гигиенисты занимаются исследованиями влияния на организм человека параметров микроклимата производственных помещений. На основе анализа результатов исследований производится нормирование этих параметров. Основные принципы нормирования — создание оптимальных условий труда для человека (сохранение нормального теплового состояния организма без напряжения механизмов терморегуляции), защита от неблагоприятного воздействия вредных микроклиматических факторов. В конкретных условиях определенных производств становится возможным определить степень отклонений параметров воздушной среды от действующих гигиенических нормативов, принять меры к их нормализации.

Оптимальные (комфортные) параметры воздуха, отвечающие санитарно-ги- гиеническим требованиям, регламентируются в Российской Федерации СанПиН 2.2.4.548—96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений», и ГОСТ 12.1.005—88 «ССБТ Общие санитарно-гигиени- ческие требования к воздуху рабочей зоны». Отдельно регламентируются показатели микроклимата вычислительных центров — СанПиН 2.2.2.542—96.

Согласно современным гигиеническим требованиям к микроклимату производственных помещений (СанПиН 2.2.4.548—96) параметры микроклимата оцениваются по температурному индексу WBGT (Wet Body Global Temperature). При этом в теплый период года оценка параметров микроклима-

199

та может осуществляться только на основании этого показателя. Индекс WBGT установлен международным стандартом ИСО 7243—1982 «Окружающая среда с повышенной температурой. Оценка влияния тепловой нагрузки на работающего человека, основанная на температурном индексе, установленном по влажному и шаровому термометрам». Схемы влажного и шарового термометров приведены на рис. 3.2 и 3.3 соответственно.

WBGT = 0,7tвлаж + 0,3tшар,

где tвлаж — температура влажного термометра; tшар — температура шарового термометра.ч

В российских нормативных документах с 1999 г. индекс WBGT стали называть ТНС-индекс (интегральный показатель — тепловая нагрузка среды).

ГОСТ 12.1.005—88 устанавливает оптимальные и допустимые показатели микроклимата в производственных помещениях.

Оптимальные показатели микроклимата распространяются на всю рабочую зону, а допустимые показатели устанавливаются раздельно для постоянных и непостоянных рабочих мест.

Допустимые показатели микроклимата устанавливаются в тех случаях, когда по технологическим, техническим или экономическим причинам невозмож-

200

Рис. 3.3. Схема шарового зачерненного термометра:

1 — ртутный термометр; 2 — верхнее отверстие для установки термометра; 3 — две зачерненные полусферы; 4 — отверстие с резьбой для крепления штатива; 5 — штатив; 6 — подставка

Рис. 3.2. Схема влажного термометра:

1 — ртутный термометр; 2 — резервуар, обернутый марлей; 3 — сосуд с дистиллированной водой

201

но обеспечить оптимальные нормы. Оптимальные микроклиматические условия представляют собой сочетания показателей микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивают ощущение теплового комфорта и создают предпосылки для высокого уровня работоспособности. Допустимые микроклиматические условия представляют собой сочетание количественных показателей микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека могут вызвать преходящие и быстро нормализующиеся изменения теплового состояния организма человека. Эти изменения сопровождаются напряжением механизма терморегуляции, которое не выходит за пределы физиологических приспособительных возможностей человека. При этом не возникает ухудшение или нарушение состояния здоровья, но могут наблюдаться дискомфортные теплоощущения, ухудшение самочувствия и снижение работоспособности.

При нормировании метеорологических условий в производственных помещениях учитывают время года и физическую тяжесть выполняемых работ. Под временем года подразумевают два периода: холодный (среднесуточная температура наружного воздуха составляет +10 °С и ниже) и теплый (соответствующее значение превышает +10 °С). Нормируемые параметры микроклимата в производственных помещениях приведены в табл. 3.2.

202

Таблица 3.2

Оптимальные и допустимые нормы параметров микроклимата в рабочей зоне производственных помещений. ГОСТ 12.1.005—88

203

Окончание табл. 3.2

Согласно стандарту, температурный индекс должен определяться на уровне головы, живота и лодыжек обследуемого человека (рис. 3.4).

При этом значение WBGT-индекса на уровне живота должно иметь больший вес (наибольшая площадь теплообмена с окружающей средой). В этом случае рассчитывается взвешенный температурный индекс:

204

WBGT = (WBGTгол + 2WBGTжив + WBGTлад)/4.

Температура воздуха в производственных помещениях в зависимости от тяжести работ в холодный и переходный периоды года должна быть от +14 до +21 °С, а в теплый период — от +17 до +25 °С. Отно-

сительная влажность — в пределах 60…70 %, скорость движения воздуха — не более 0,2…0,5 м/с. В Рис. 3.4. Уровни опре-

духа — до 1 м/с. В ГОСТ 12.1.005—88 ССБТ «Общие санитарно-гигиениче- ские требования к воздуху рабочей зоны» учитываются тяжесть выполняемой работы, наличие в помещениях источников явного тепла, а также время года. При выполнении работ, связанных с нервно-эмоциональным напряжением (в кабинах машиниста локомотивов, на пультах и постах управления технологическими процессами, в залах вычислительной техники и т.п.) температура воздуха должна составлять +22…+24 °С при относительной влажности 40…60 % и скорости движения воздуха до 0,1 м/с. Параметры микроклимата конструкторских бюро, библиотек, помещений служб управления железных дорог

205

и т.п. устанавливаются в соответствии со «Строительными нормами и правилами СНиП П-МЗ—68».

Интенсивность теплового облучения от нагретых частей технологического оборудования, осветительных приборов или инсоляции не должна превышать: 35 Вт/м2, если облучению подвергается 50 % и более поверхности тела человека; 70 Вт/м2 — при облучении от 25 до 50 % и 100 Вт/м2 — при облучении не более 25 %. Интенсивность теплового облучения от открытых источников (нагретый металл, стекло, пламя и т.п.) не должна превышать 140 Вт/м2, при этом облучению

не должно подвергаться более 25 % поверхности тела человека. В этом случае обязательным является использование средств индивидуальной защиты, особенно для лица и глаз. При наличии теплового облучения температура воздуха на постоянных рабочих местах не должна превышать верхние границы оптимальных значений для теплого периода года.

Температура нагретых поверхностей, с которыми должен соприкасаться рабочий, не должна превышать +35 °С (+45 °С — если внутри корпуса аппарата температура выше +100 °С).

Если по технологическим или другим причинам оптимальные значения микроклимата не могут быть обеспечены, то разрешается поддерживать допустимые значения. При этом температура поверхностей конструкций, техно-

206

логических устройств, ограждений рабочей зоны (стен, пола, потолка, экранов, кожухов) не должна отличаться более, чем на 2 °С от оптимальных значений температур для данного вида работ. В обратном случае рабочие места должны быть удалены от этих конструкций более чем на 1 м.

Если в течение смены производственная деятельность работника осуществляется в различном микроклимате (нагревающем и охлаждающем), следует раздельно их оценить, а затем рассчитать средневзвешенную во времени величину.

Нормирование ИК-излучения осуществляется по интенсивности допустимых суммарных потоков излучения с учетом длины волны, размера облучаемой площади, защитных свойств спецодежды для продолжительности действия более 50 % времени рабочей смены, в соответствии с ГОСТ 12 1.005—88 и СанПиН 2.2.4.548—96.

При интенсивности теплового излучения свыше 350 Вт/м2 предусматриваются мероприятия по защите работающих — теплоизоляция, экранирование, применение защитной одежды, организация специальных режимов труда и отдыха.

В настоящее время начал осуществляться санитарный надзор за подготовкой железнодорожных составов в рейс с применением измерительных средств для обеспечения необходимых параметров микроклимата в кабине локомотива в пути следования (табл. 3.3).

207

Т а б л и ц а 3.3

Нормируемые параметры микроклимата в кабине локомотива в зависимости oт климатической зоны

208