Определяют как тепловое функциональное состояние человека, обусловленное его теплообменом с окружающей средой, характеризующееся содержанием и распределением тепла в глубоких («ядро») и поверхностных («оболочка») тканях организма, а также степенью напряжения механизмов терморегуляции.
Показатели теплового состояния:
– температура кожи (средневзвешенная и локальная);
– средняя температура тела;
– изменение теплосодержания в организме;
– величина влагопотерь;
– изменение частоты сердечных сокращений;
– теплоощущение.
Разработаны классификация теплового состояния (оптимальное, допустимое, предельно допустимое, недопустимое) и метод его оценки в целях обоснования гигиенических требований к МИКРОКЛИМАТУ рабочих мест, а также меры профилактики охлаждения и перегревания работников. По степени влияния на самочувствие человека, его работоспособность микроклиматические условия подразделяются на оптимальные, допустимые, вредные и опасные.
Оптимальные микроклиматические условия характеризуются такими параметрами показателей МИКРОКЛИМАТА, которые при их сочетанном воздействии на человека в течение рабочей смены обеспечивают оптимальное тепловое состояние организма. В этих условиях напряжение терморегуляции минимально, общие и (или) локальные дискомфортные теплоощущения отсутствуют, что позволяет сохранять высокую работоспособность.
Допустимые микроклиматические условия характеризуются такими параметрами показателей, которые при их сочетанном действии на человека в течение рабочей смены могут вызывать изменение теплового состояния. Это приводит к умеренному напряжению механизмов терморегуляции, незначительным дискомфортным общим и (или) локальным теплоощущениям микроклимата. При этом сохраняется относительная термостабильность, может иметь место временное (в течение рабочей смены) снижение работоспособности, но не нарушается здоровье (в течение всего периода трудовой деятельности). Допустимы такие параметры МИКРОКЛИМАТА, которые при их совместном действии на человека обеспечивают допустимое тепловое состояние организма.
Вредные микроклиматические условия – параметры МИКРОКЛИМАТА, которые при их сочетанном действии на человека в течение рабочей смены вызывают изменения теплового состояния организма: выраженные общие и (или) локальные дискомфортные теплоощущения, значительное напряжение механизмов терморегуляции, снижение работоспособности. При этом не гарантируется термостабильность организма человека и сохранение его здоровья в период трудовой деятельности и после ее окончания. Степень вредности МИКРОКЛИМАТА определяется как величинами его составляющих, так и продолжительностью их воздействия на работающих (непрерывно и суммарно за рабочую смену, за период трудовой деятельности).
Опасные (экстремальные) микроклиматические условия – параметры МИКРОКЛИМАТА, которые при их сочетанном действии на человека даже в течение непродолжительного времени (менее 1 ч) вызывают изменение теплового состояния, характеризующееся чрезмерным напряжением механизмов терморегуляции, что может привести к нарушению состояния здоровья и возникновению риска смерти.
Нормативные требования к отдельным показателям МИКРОКЛИМАТА, их сочетаниям, разработанные на основе изучения теплообмена и теплового состояния человека в микроклиматических камерах и в производственных условиях, а также на основе клинических и эпидемиологических исследований, изложены в СанПиН 2.2.4.548-96.
В производственных помещениях, где допустимые нормативные величины МИКРОКЛИМАТА поддерживать не представляется возможным, необходимо проводить мероприятия по защите работников от возможного перегревания и охлаждения.
Это достигается различными средствами:
– применением систем местного кондиционирования;
– использованием индивидуальных средств защиты от повышенной или пониженной температуры;
– регламентацией периодов работы;
– сокращением рабочей смены и др.
Профилактика перегревания работников в нагревающем МИКРОКЛИМАТЕ включает следующие мероприятия: нормирование верхней границы внешней термической нагрузки на допустимом уровне применительно к 8-часовой рабочей смене;
– регламентация продолжительности воздействия нагревающей среды (непрерывно и за рабочую смену) для поддержания среднесменного ТС на оптимальном или допустимом уровне;
– использование специальных СКЗ и СИЗ, уменьшающих поступление тепла извне к поверхности тела человека и обеспечивающих допустимое ТС работников.
Защита от охлаждения осуществляется посредством одежды, изготовленной в соответствии с требованиями ГОСТ 29335-92 и 29338 – 92 «Костюмы мужские и женские для защиты от пониженных температур. Технические условия». Для уменьшения теплопотерь могут быть использованы также локальные источники тепла, обеспечивающие сохранение должного уровня общего и локального теплообмена организма. Применение одежды не исключает соблюдения должной регламентации времени работы в неблагоприятной среде, а также общего режима труда, утвержденного соответствующим предприятием и согласованного с органами ГСЭН. Для нормализации теплового состояния организма регламентируют продолжительность непрерывного пребывания на холоде и продолжительность пребывания в помещении с комфортными условиями.
1.2 Устройство и принцип работы приборов для контроля показателей микроклимата1.2.1 Приборы для измерения температуры воздуха
Измерение температуры основано на физических свойствах тел, связанных определенной зависимостью с температурой. Наиболее широко используются следующие свойства: тепловое расширение тел, газов, паров и жидкостей; электрическое сопротивление проводников; энергия излучения нагретых тел.
Жидкостные стеклянные термометры. Принцип действия термометров основан на объемном расширении жидкости, заключенной в закрытом стеклянном резервуаре. Резервуар соединяется с капилляром, имеющим малый внутренний диаметр. При нагревании резервуара жидкость увеличивается в объеме и поднимается вверх по капилляру. По высоте столбика жидкости в капилляре можно судить об измеряемой температуре. Чем тоньше капилляр, по сравнению с резервуаром, тем чувствительнее термометр.
Рабочей жидкостью в термометрах служат обычно ртуть и органические жидкости. Ртутно-стеклянные термометры используются для измерения температуры в пределах от –30 до +500 °C Термометры с органическими жидкостями называются низкотемпературными, в них применяют этиловый спирт до –130 °C; толуол до –90 °C; петролейный эфир до –130 °C и пентан до –190 °C.
Ртутные стеклянные термометры разделяют на палочные (рисунок 1.1, а) и с вложенной стеклянной шкалой (рисунок 1.1, б). Палочный термометр представляет собой толстостенную капиллярную трубку из термостойкого стекла или кварца, на которую нанесены деления шкалы. При наблюдении сквозь толщу стекла капилляр представляется значительно увеличенным и столбик жидкости хорошо виден, несмотря на очень малый действительный размер капилляра. Резервуар со ртутью у палочных термометров имеет наружный диаметр, одинаковый с наружным диаметром капиллярной трубки. Палочные термометры обладают высокой точностью и применяются для лабораторных измерений. Стеклянные термометры с вложенной шкалой отличаются тем, что капиллярная трубка имеет небольшой наружный диаметр, а деления шкалы нанесены на плоскую пластинку из молочного стекла, расположенную сзади капиллярной трубки. Шкала и капилляр заключены в стеклянную оболочку, припаянную к резервуару.
Шкала термометра справедлива, когда глубина его погружения равна высоте столбика измерительной жидкости. При этом жидкость, находящаяся в резервуаре и капилляре, имеет температуру измеряемой среды. Если столбик жидкости выступает над уровнем погружения термометра, то температура выступающей части будет отличаться от температуры измеряемой среды. Следовательно, выступающий столбик дополнительно удлиняется или укорачивается в зависимости от температуры окружающей среды.
Рисунок 1.1 – Ртутные стеклянные термометры:
а) палочные; б) с вложенной стеклянной шкалой
Биметаллический термометр имеет чувствительный элемент в виде плоской или спиральной пружины, спаянной из двух разнородных пластин. Пластины изготавливают из металлов с разными коэффициентами температурного расширения. При нагревании обе пластины удлиняются и пружина изгибается в сторону металла с меньшим температурным коэффициентом. По величине изгиба судят о температуре нагрева. Биметаллический термометр применен в термографе.
Термограф (рисунок 1.2), прибор для непрерывной регистрации температуры воздуха, воды и др. Чувствительным элементом термографа может служить биметаллическая пластинка, термометр жидкостной или термометр сопротивления. В метеорологии наиболее распространён термограф, чувствительным элементом которого является изогнутая биметаллическая пластинка 1, деформирующаяся при изменении температуры. Перемещение её конца передаётся стрелке 3, которая чертит кривую на разграфленной ленте. 1 мм записи по вертикали соответствует около 1 °C. По времени полного оборота барабана термографы подразделяются на суточные и недельные. Работа термографа контролируется по ртутному термометру.
