Температура воздуха

Высокая температура воздуха (свыше 22˚С) вызывает быструю утомляемость работающего, перегрев организма и большое потовыделение. Это приводит к снижению внимания, вялости и может оказаться причиной возникновения несчастного случая. Установлено, что с повышением температуры воздуха от 22 до 26˚С работоспособность человека падает на 16%, а с ростом ее до 30˚С на 40 - 50%.

При высокой температуре воздуха кровеносные сосуды кожи расширяются, при этом происходит повышенный приток крови к поверхности тела, и теплоотдача в окружающую среду значительно увеличивается.

В горнодобывающей промышленности (горном деле) различают следующие понятия: геотермическая ступень и геотермический градиент.

Геотермическая ступень – это интервал глубины земной коры в метрах, на котором температура повышается на 1˚С. Колеблется в зависимости от глубины и месторождения от 5м до 150 м (в пределах, допустимых непосредственному измерению).

Геотермический градиент – это величина, на которую повышается температура горных пород в земной коре с увеличением глубины залегания на каждые 100 м. В среднем величина геотермического градиента приблизительно равна 3˚С.

В производственных помещениях температура воздуха повышается на 1-2˚С и более на каждый метр их высоты и может достигать вверху 40-50˚С.

При такой температуре и более, большая часть теплоты отдается путем испарения с поверхности кожи. В этих условиях организм человека теряет кроме определенного количества влаги и минеральные соли, которые играют важную роль в жизнедеятельности организма. Поэтому в шахтах и горячих цехах рабочим дают подсоленную и газированную воду.

Максимальная температура воздуха, которую может выдержать человек, при кратковременном дыхании без применения СИЗ, составляет 116 град С.

Низкая температура воздуха (ниже 13˚С) может вызвать местное и общее охлаждение организма и стать причиной ряда простудных заболеваний (ангины, катара верхних дыхательных путей и др.).

При понижении температуры воздуха реакция человеческого организма такая: кровеносные сосуды кожи сужаются, приток крови к поверхности тела замедляется, и отдача теплоты конвекцией и излучением уменьшается. Таким образом, для теплового самочувствия человека важно определенное сочетание температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха на рабочих местах.

Переносимость человеком температуры в значительной мере зависит от влажности и скорости движения окружающего воздуха

2. Влажность воздуха оказывает существенное влияние на тепловое состояние и терморегуляцию организма.

Чем больше относительная влажность, тем меньше испаряется пота в единицу времени и тем быстрее наступает перегрев организма.

Терморегуляцией называется способность организма человека регулировать теплообмен с окружающей средой и сохранять температуру тела на постоянном нормальном уровне 36,6˚С (в границах ±0,5˚С) независимо от внешних условий и тяжести выполняемой работы.

Основным фактором, способствующим терморегуляции, является способность организма увеличивать или уменьшать приток крови к периферийным кровеносным сосудам.

Различают следующие понятия при оценке влажности:

1) Максимальная влажность (точка росы) характеризуется максимальным количеством влаги, которое мажет находиться в воздухе при определенной температуре.

2) Абсолютная влажность характеризуется фактическим количеством влаги, находящейся в воздухе при определенной температуре.

Абсолютной влажностью называется количество водяных паров в граммах на 1м³ воздуха.

3) Относительная влажность – отношение в % абсолютной влажности к максимальной влажности при данных температурных условиях. Относительная влажность принята как показатель в санитарных нормах и ПБ.

Источниками избыточного влаговыделения могут быть производственные установки, в которых происходит испарение влаги (всевозможные ванны, моечные машины и др.). Особо интенсивное выделение влаги происходит при нагреве воды или механическом ее перемещении. Еще одним источником выделения влаги является организм работающего. Количество выделяемой влаги находится в зависимости от характера работы и температуры в помещении.

Особенно неблагоприятное воздействие на тепловое самочувствие человека оказывает высокая влажность (φ › 85%) при температуре окружающей среды более 30^оС, так как при этом почти вся выделяемая теплота отдается в окружающую среду при испарении пота. При дальнейшем повышении влажности пот не испаряется, а стекает каплями с поверхности кожного покрова. Возникает так называемое проливное течение пота, изнуряющее организм и не обеспечивающее необходимую температуру. Слишком низкая влажность воздуха (φ < 20%) также может оказаться неблагоприятной для человека вследствие интенсивного испарения влаги со слизистых оболочек, их пересыхание и растрескивание, а затем и загрязнения болезнетворными микроорганизмами. Поэтому при длительном пребывании людей в закрытых помещениях рекомендуется ограничиваться относительной влажностью в пределах 30... 70%.

Вопреки установившемуся мнению величина потовыделения мало зависит от недостатка воды в организме или от чрезмерного ее потребления.

У человека, работающего в течение 3-х часов без питья, образуется только на 8% меньше пота, чем при полном возмещении потерянной влаги. При потреблении воды вдвое больше потерянного количества наблюдается увеличение потовыделения всего на 6% по сравнению со случаем, когда вода возмещалась на 100%.

Считается допустимым для человека снижение его веса (массы) на 2...3% путем испарения влаги – обезвоживание организма.

Обезвоживание организма на 6% влечет за собой нарушение умственной деятельности, снижение остроты зрения.

Обезвоживание организма на 15...20% приводит к смертельному исходу.

Вместе с потом организм теряет значительное количество минеральных солей (до 1%, в т.ч. 0,4...0,6 NaCl). При неблагоприятных условиях потеря жидкости может достигать 8 – 10 л за смену и, в ней до 60 г поваренной соли (всего в организме около 140 г NaCl). Потеря соли лишает кровь способности удерживать воду и приводит к нарушению деятельности сердечно-сосудистой системы.

Для восстановления водного баланса работающим в горячих цехах и в других помещениях с высокой температурой воздуха устанавливают пункты подпитки подсоленой (около 0,5% NaCl) газированной питьевой водой из расчета 4...5 л на человека в смену.

3. Скорость воздуха на рабочих местах в горных выработках и в производственных помещениях имеет большое значение для создания благоприятных условий труда.

В жарком помещении движение воздуха способствует увеличению отдачи теплоты организмом и улучшает его состояние, но оказывает неблагоприятное воздействие при низкой температуре воздуха в холодный период года.

Минимальная скорость движения воздуха, осуществляемая человеком, составляет 0,15 – 0,2 м/с. В зимнее время скорость движения воздуха не должна превышать 0,2 – 0,5 м/с, а летом – 0,2 – 1,0 м/с. В горячих цехах допускается увеличение скорости обдува рабочих (воздушное душирование) до 3,5 м/с. Причем, если эти воздушные потоки имеют температуру до 36˚С, организм человека ощущает освежающее действие, а при температуре свыше 40˚С они действуют угнетающе.

4. Тепловое излучение от нагретых поверхностей играет немаловажную роль в создании неблагоприятных микроклиматических условий в производственных помещениях.

Наибольшую опасность возникновения лучистого тепла представляет расплавленный или нагретый до высоких температур металл, а в шахтах – пожары.

Лучистое тепло действует на весь организм. В организме человека возникают биохимические изменения, наступают нарушения в сердечно-сосудистой и нервной системах. При длительном воздействии инфракрасных лучей возникает катаракта глаз (помутнение кристаллика).

Лучистая энергия может вызвать тепловые ожоги, которые по степени поражения подразделяются на 3 вида.

Ожоги 1-ой степени сопровождаются покраснением и значительной припухлостью кожи. На пораженном участке кожи ощущается сильное жжение;

Ожоги 2-ой степени характеризуются отслаиванием верхнего слоя кожи и образованием пузырей, наполненных светлой жидкостью;

Ожоги 3-ей степени характеризуются омертвлением ткани, поражением мышц, кровеносных сосудов, возможно и костей. Такие ожоги имеют тяжелые последствия.

Ожоги любой степени очень опасны, особенно которые захватывают большую поверхность кожи. На пораженном участке кожи нарушаются ее жизненные функции, происходит отравление организма продуктами распада.

При любом ожоге необходимо создать на поверхности пораженной кожи защитный покров, закрыть обоженные места стерильной тканью или бинтом, пропитанными 10%-ным раствором марганцевого калия.

Боли утихают, на обожженной коже образуется защитная пленка с темной окраской.

5. Атмосферное (барометрическое) давление влияет на парциальное давление основных компонентов воздуха (кислорода и азота), а, следовательно, и на процесс дыхания.

Жизнедеятельность человека может проходить в довольно широком диапазоне давлений 734 – 1267 гПа (550-950 мм рт. ст.). Однако здесь необходимо учитывать, что для здоровья человека опасно быстрое изменение давления, а не сама величина этого давления. Например, быстрое снижение давления всего на несколько гектопаскалей по отношению к нормальной величине 1013 гПа (760 мм рт. ст.) вызывает болезненное ощущение.

Все рассмотренные параметры микроклимата действуют на организм человека взаимосвязано.

При одновременном воздействии на человека определенной температуры воздуха, влажности и скорости ее движения ощущение человека можно выразить в условных единицах, называемых эффективно-эквивалентной температурой.