CC BY
9
окраски стены и озеленением можно достигнуть не меньшего эффекта в уменьшении нагрева стены, чем выбором оптимальной ориентации.
Отсюда напрашивается положение, что борьба с перегреванием стен на юге должна итти не по пути утолщения стен, а по пути мероприятий, максимально способствующих отражению солнечных лучей от стены, или по пути затенения стен.
Этажность. Из многочисленных наблюдений мы пришли к выводу, что основной и определяющей причиной более низких температур воздуха в комнатах первого этажа по сравнению с комнатами второго этажа является затенение первых этажей соседними зданиями или деревьями, в результате чего создаются различные условия инсоляции между ними. Поэтому, учитывая высокое стояние солнца в Узбекской ССР в летнее время, можно теоретически предположить, что затенение комнат первых этажей, ориентированных на южную часть горизонта, не имеет большого значения.
В результате специально поставленных натурных наблюдений эти теоретические предположения полностью подтвердились. Было установлено, что разница между температурой воздуха комнат первого и второго этажей южной ориентации не превышает в летнее время 0,2—0,5°, а продолжительность солнечного облучения их почти одинакова. Это позволило сделать нам второй вывод, что при южной ориентации зданий этажность не имеет практического значения в перегреве жилищ.
Необходимо ли все же признать за этажностью роль устойчивого фактора в образовании микроклимата жилищ?
В условиях современной застройки и озеленения квартала на этот вопрос необходимо ответить утвердительно. Достаточно сказать, что за счет затенения первых этажей соседними зданиями и зелеными насаждениями даже при достаточно свободной застройке в комнатах восточной и западной ориентации удается снизить дневной максимум температуры воздуха в летнее время на 1,8—2°, а в период с 10 часов утра до 18 часов вечера значительно увеличить разницу между наружной температурой и температурой воздуха в помещениях (см. рис. 1).
Учитывая указания ряда исследователей (А. С. Антониии, Н. А. Ве-чеслов и др.) об изменении влажности воздуха в связи с этажностью, были поставлены соответствующие исследования, продолжавшиеся 14 месяцев. Полученные результаты свидетельствуют, что влажность воздуха не зависит от этажности (более низкая относительная влажность воздуха в комнатах второго этажа вызвана более высокой температурой воздуха).
Записи теплового самочувствия, измерения температуры тела и частоты пульса также определенно указывают, что условия пребывания на втором этаже более дискомфортны и вызывают большее напряжение терморегуляционного аппарата, чем при пребывании на первом.
■¿г ТмГ -¿Г
Б. Б. Койранский, Л. Я. Уквольберг
О методике построения производственных зон
комфорта 1
Из Ленинградского института гигиены труда и профессиональных заболеваний
Как известно, дискомфортные метеорологические условия таят в себе ряд моментов, оказывающих неблагоприятное влияние на здоровье населения. Особенно серьезное значение приобретает борьба с ненормальными метеорологическими условиями на производстве. Повышенная
1 Печатается в порядке обсуждения. Ред.
лабильность микроклимата предприятий предъявляет и повышенные требования к терморегуляторным приспособлениям организма. В одних случаях терморегуляторные приспособления организма справляются с предъявляемыми к ним требованиями окружающей среды ■ и тогда «...устанавливается тот или иной определенный уровень отношений, известная форма равновесия, организованного корой головного мозга, между внешней средой, с одной стороны, и внутренними процессами — с другой» В других случаях воздействие дискомфортных метеорологических условий может привести к нарушениям теплового баланса организма, в результате чего могут возникнуть патологические сдвиги в нем. Как указывает И. П. Павлов, последние возникают в результате соприкосновения «...организма с каким-нибудь чрезвычайным условием, или, вернее, с необычным размером ежедневных условий»2. Подтверждение сказанному мы находим в том высоком удельном весе, который занимают заболевания, вызванные воздействием ненормальных метеорологических условий, среди общей заболеваемости.
Необходимо также отметить, что дискомфортные метеорологические условия могут способствовать снижению работоспособности и без патологических сдвигов в организме.
Несмотря на актуальность, проблема борьбы с ненормальными метеорологическими условиями не привлекла еще должного внимания большинства институтов гигиены труда. Клиники профессиональных заболеваний, за исключением единичных случаев, полностью устранились от изучения заболеваний, вызванных метеорологическими условиями. Недооценка значения этой проблемы проявляется также в том, что до настоящего времени не разработаны зоны комфорта для различных производственных условий. Между тем борьба с ненормальными метеорологическими условиями на производстве будет тем эффективнее, чем ■отчетливее будет известно, какие сочетания метеорологических элементов могут в данных производственных условиях создавать комфорт. Существующие «Нормы метеорологических условий для производственных помещений» настолько схематичны, что ими можно пользоваться только для устранения наиболее резких нарушений в микроклимате рабочих помещений.
Современная советская промышленность характеризуется огромным разнообразием технологических процессов. Многие производства имеют свои специфические условия с характерным для них микроклиматом. Поэтому нельзя уложить требования, предъявляемые всем этим многообразием метеорологических условий, в одну схему, общую для всех отраслей промышленности. Очевидно, необходимо переходить к выработке зон комфорта для отдельных групп производств, имеющих приблизительно одинаковый микроклимат. Каждая определенная группа технологических процессов должна иметь свою зону комфорта, учитывающую всю специфику производственного процесса. В то же время все зоны комфорта должны удовлетворять следующим основным гигиеническим требованиям:
1. Сочетание метеорологических элементов должно быть таким, чтобы комплексное влияние их на организм способствовало сохранению теплообмена на нормальном уровне при наличии комфортного теплоощу-щения.
2. Метеорологические условия зоны комфорта должны способствовать не только сохранению теплового баланса, но и одновременно повы-
1 К. М. Быков, в кн.: Научная сессия, посвященная проблемам физиологического учения акад. И. П. Павлова, Стенографический отчет, М.—Л., изд. Академии наук СССР, 1950, стр. 32.
2 И. П. Павлов, Полное собрание трудов, т. II, М.—Л., Изд. Академии наук СССР, 1946, стр. 348.
шать устойчивость его путем тренировки терморегуляторных приспособлений.
3. Зона комфорта должна также способствовать повышению работоспособности, ибо не всякое сочетание метеорологических элементов, создающее комфортное теплоощущение, действует стимулирующим образом на дееспособность организма.
В связи с изложенным перед работающими в этой области возникает необходимость провести ряд сложных и трудоемких работ. Для этого прежде всего следует уточнить методику, посредством которой будет производиться разработка производственных зон комфорта.
Как известно, И. П. Павлов придавал очень большое значение правильному выбору методики при постановке научно-исследовательской работы, «...в естественных науках часто открытие метода, изучение какого-нибудь важного условия опытов ценнее открытия отдельных фактов»
Это особенно важно учесть при изучении действия микроклимата на организм. Потребовалась длительная критическая работа, пока не было отброшено увлечение приборами, которые якобы аналогично человеческому организму реагировали на окружающие метеорологические условия (кататермометр, фригориметр, эвпатеоскоп и др.).
Получивший широкое распространение метод эффективных температур, а в последние годы и метод парциальной калориметрии также страдают рядом существенных недочетов. Совершенно правильно указывают К. М. Быков и А. Д. Слоним, что «Между чисто субъективными критериями, положенными в основу учения об эффективных температурах, и чисто физической трактовкой вопроса, лежащей в основе учения о частичной калориметрии, должен быть переброшен мост, построенный на данных объективного изучения физиологии целого организма» 2.
Какие же методы могут быть использованы для выявления физиологических сдвигов, возникающих в организме под влиянием окружающих метеорологических условий?
В настоящее время благодаря многочисленным работам советских исследователей выработан ряд методов, дающих возможность выявить влияние микроклимата на состояние основного обмена, температуру тела, частоту пульса, высоту кровяного давления, частоту дыхания, температуру выдыхаемого воздуха, температуру кожи различных участков поверхности тела, потоотделение, реактивность нервной системы, работоспособность и др. Но применение перечисленных методов было не всегда правильно. Часто забывалось, что организм представляет собой единое целое. И, кроме того, при изучении влияния метеорологического фактора на организм главным образом исследовали сдвиги, возникающие в вегетативных процессах организма без достаточного учета направляющей и координирующей роли центральной нервной системы. В области методов исследования влияния микроклимата на организм человека основное внимание должно быть сосредоточено на изучении организма как целостной системы и выявлении роли центральной нервной системы во взаимодействии его с окружающей средой.
При составлении зон комфорта не учитывалась также и вся специфика производственного процесса в целом. Обычно ограничивались исследованием влияния на организм только отдельных элементов или некоторых сочетаний их, почти не уделяя внимания роли производственного процесса в теплообмене. Между тем степень физического напряжения является одним из отправных моментов к установлению таких ме-
1 И. П. Павлов, Полное собрание трудов, т. V, М.—Л., Изд. Академии наук СССР, 1949, стр. 39.
2 К. М. Быков и А. Д. Слоним, в кн.: Опыт изучения регуляций физиологических функций в естественных условиях жизни, М.—Л., Изд. Академии наук СССР, 1949, стр. 10.
се
& «Я 'вийваиивэ н внэили]
Г)
Наблюдаемый
СО ю
ел
|-3 о со а н о
К £ к
Г5 о
Степень физической нагрузки
в !Х
лз 03
о А
ЕС оэ
Е =3
П
я о
а -5
§ «
2 5
н а
£а
О
)з ш
к
Ь
со О)
Температура воздуха в цехе
о
о
Влажность воздуха в процен-
8
Средняя радиационная температура
о
о
о>
о
~сл
о
*сл
Скорость движения воздуха в м/сек
со
О)
Ь? Оз
8
СО №
у
Ю
О Л
ы К
ь о
>-< 1
X о 0>
СО СЛ
£ "ю
СО Сл
00 СЛ
"О
1а К
ю
•V)
СО 4а.
СЛ
со из
«о
Сл
К
^ 5 я 2
ю о
ю
-Л
ТЗ ОЗ
а> 2 а п •о а> ч
•о в>
на-Оа—ЬаЕЕ-Оси
г л
•С И н
к
о»в >1 5 И а
Ч о л
03 ас
04 Я о Е
И® О-о
2 §
5 П) о\
з £ 3 гГ
»Ея Л £ ° ■о
а а
01 (В
н Е оз л а о>
тз
а к 2 а оз ? Я 5 ® О!
Ид а о ^ а „ 4
а а -2
Е 3
2 " 1 а ётз « ° а Е а
I?
■и л
а
а
•о х г
П>
а а а
теорологических условий, при которых данная работа могла бы производиться без нарушения теплового баланса.
Подтверждение изложенному мы находим у ряда авторов, а также и в наших материалах, полученных при изучении микроклимата сборочного цеха судостроительного завода. В этом цехе в течение года параллельно с исследованием микроклимата велись систематические наблюдения за влиянием его на организм работающих. Под наблюдением находилось 6 человек. Работа, производимая ими, по энергетическим тратам равнялась 1,5 кал/мин, т. е. была легкой (разметка и газорезка). Стаж работы в данном цехе у находившихся под наблюдением был свыше 5 лет.
Как видно из данных, приведенных в табл. 1, интенсивная работа, связанная с большей теплопродукцией, способствует созданию более благоприятных условий для поддержания теплового баланса на должном уровне при данных метеорологических условиях. Следовательно, при построении зон комфорта необходимо более детально учитывать степень физической нагрузки. Поэтому производственные группы, имеющие приблизительно одинаковые метеорологические условия, нужно делить еще на подгруппы, производящие работу с одинаковым физическим напряжением.
На сохранение теплового баланса оказывает влияние не только степень физической нагрузки, но и одежда, в которой находится работающий. Особенно большое значение приобретает одежда при работах в холодный период года в недостаточно или совсем неотапливаемых це хах, что подтверждается данными табл. 2. Наблюдения производились в сборочном цехе, где на каждого работающего приходилось более 50 м2 площади. Отопительных устройств в цехе нет. Поэтому температура воздуха внутри цеха в значительной степени зависела от наружной температуры. Все виды одежды, носимой работающими в цехе, разделены нами, в зависимости от теплозащитных ее свойств (число слоев и тепловых свойств материала), на 4 типа: легкую, среднюю, теплую и очень теплую.
Из данных, приведенных в табл. 2, отчетливо видна та тесная взаимосвязь, которая существует между микроклиматом в цехе и типом одежды, носимой работающими.
Приведенные данные показывают не только целесообразность учета при построении зон комфорта характера одежды, но выявляют еще одну закономерность: смена одного типа одежды другим совпадает в основном со сменой сезонов года. Это понятно, так как каждый сезон имеет свои специфические метеорологические условия, которые по-разному влияют как на терморегуляцию, так и на остальные физиологические функции и биохимические процессы в организме (Быков, Слоним, Оль-нянская, Иванова, Маршак), так как реактивность организма по отношению к раздражителю зависит не только от силы и качества раздражителя, но и от того состояния, в котором организм находится.
Все это выдвигает необходимость учитывать при построении производственных зон комфорта и сезонность. Очевидно, зоны комфорта в теплый период года будут несколько иными, чем в холодный.
Таким образом, для построения зоны комфорта мы должны располагать тремя основными элементами. Первый остается относительно постоянным (неизменным)—это степень физической нагрузки. Второй — это тип одежды. Он меняется в зависимости от сезона года. Изменчивость его будет сильнее выражена для помещений с недостаточным отеплением и значительно слабее для цехов с относительно нормальным микроклиматом. Третий элемент — сочетание метеорологических элементов, присущих данному микроклимату. В основном последние и определяют теплорегуляцию организма. Поэтому при выработке зоны комфорта главное внимание должно быть обращено на правильное сочетание ме-
Таблица 2. Влияние метеорологических условий на тип одежды рабочих сборочного цеха (средние данные)
Сезон года Тип одежды К о л е б а н и я темпер а т у р ы
6-4° 3-1° 0-2° 3-4° 5-6° 7-8° 9-11° 12-14° 15-17° 18-20° 21°
Зима Очень теплая Средняя радиационная температура в цехе ............ Влажность воздуха в цехе (в процентах) ........... Скорость движения воздуха в цехе (в м'сек) ......... 2,3° 86 0,6 0,03° 82 0,6 2,8° 85 0,6 7,2° 75 0,7 7,5° 86 0,6
Теплая Средняя радиационная температура в цехе ............ Влажность воздуха в цехе (в процентах) ........... Скорость движения воздуха в (цехе в м/сек) ......... 7,6° 84 0,5 10° 73 0,4 13,5° 73 0,6
Весна Средняя Средняя радиационная температура в цехе ............ Влажность воздуха в цехе (в процентах).......... Скорость движения воздуха в цехе (в м/сек)....... 14° 63 0,5 16,6° 73 0,5 -
Легкая Средняя радиационная температура в цехе ............ Влажность воздуха в цехе (в процентах).......... Скорость движения воздуха в цехе (в м/сек)......... 18,6° 62 0,7 20° 67 0,4
Лето Легкая Средняя радиационная температура в цехе . . .... Влажность воздуха в цехе (в процентах).......... Скорость движения воздуха в цехе (в м/сек).......... 22,7° 61 0,6 25,2° 60 0,6 27,1° 67 0,5
Таблица 3. Влияние средней радиационной температуры на терморегуляцию
Средняя Влажность воздуха в Скорость 7 е м п е р а т у р а
Наблюдае- Сезон Тип Температура воздуха в цехе радиационная температура в цехе движения воздуха в цехе в м/сек выдыхаемого воздуха кожи
мый одежды цехе в процентах тела груди лба кисти руки пальца руки
Т. Зима Очень теплая — 1,8° — 1,5° 0,03 2,8° 82 85 0,6 0,6 36,7° 36,8° 30,7° 32,3° 31,1° 35,3° 28,5° 29° 24,5° 29,5° 16.1° 21,1°
Лето Теплая 13,8° 13,8° 15° 28,5° 80 60 0,7 0,8 37,1° 37,2° 34,5° 36° 35,83° 36,2° 31,6° 32,8°' 27,4' 29,5° 19,8° 27,5°
Б. Весна Теплая 7,6° 8,2° 7,8° 17° 77 72 0,5 0,5 36,7° 34,9° 36,3° 34,9° 34,8° 29,1° 31,5° 24,6° 28.5° 19° 26,6°
С. Весна Теплая 6,8°" 6,8° 6,8° 10.2° 70 64 0,5 0,4 36,6° 36,8° 34,6° 36,4° 34,5° 35.2° 30,7°' 31,5° 24,2° 32,2° 26, К 32,2°
Таблица 4. Влияние скорости движения воздуха на теплообмен
Наб людае-мый Сезон Тип одежды Температура воздуха в цехе Средняя радиационная температура в цехе Влажность воздуха в цехе в процентах Скорость движения воздуха в цехе в м/сек Температура
тела выдыхаемого воздуха кожи
груди лба кисти руки пальца руки
Б. Зима Очень теплая 2° 1,8° 3* 3° 83 75 1 0,5 36,4° 36.7° 32,6°' 33,7° 33,8°" 35,4й' 28,1° 29,9° 18,2° 21,4° 13.1° 15,3°
Б. Весна Легкая 12,3° 12,2°' 18° 18° 73 69 0,8 0,4 36,1° 36,3° 34,9°' 35^3° 33.1°' 33,7° 31,4° 32,4° 25,7° 26,7е 18,9° 25,2°
теорологических элементов. Эти соотношения следует создавать с таким расчетом, чтобы комплексное воздействие их способствовало нормальному течению терморегуляторных процессов.
Для иллюстрации сказанного приводим следующие данные, полученные нами при изучении влияния микроклимата того же механосборочного цеха (табл. 3).
Как видно из данных, приведенных в табл. 3, увеличение средней радиационной температуры при неизмененном состоянии других метеорологических факторов влечет за собой повышение температуры тела, увеличение температуры выдыхаемого воздуха и температуры отдельных участков поверхности кожи, отражающих более благоприятное состояние организма. Изменение величины скорости движения воздуха также вызывает ряд сдвигов в теплообмене.
Как видно из табл. 4, у наблюдаемого Б. уменьшение скорости движения воздуха с 1 до 0,5 м/сек при стабильном состоянии остальных метеорологических элементов ведет к повышению температуры тела, температуры выдыхаемого воздуха и температуры кожи. Аналогичные изменения отмечаются у наблюдаемого В., когда скорость движения воздуха уменьшается с 0,8 до 0,4 м/сек.
Путем изменения относительной влажности, оставляя в стабильном состоянии сочетание остальных метеорологических элементов, также можно добиться ряда сдвигов в теплообмене организма (табл. 5). Так, уменьшение влажности воздуха с 90 до 66% при температуре воздуха 1,8° у одетых в очень теплую одежду проявляется главным образом в том, что более сухой воздух и тем самым менее влажная одежда отнимают меньше тепла от поверхности кожи. У наблюдаемого С. температура кожи груди повышается на 1,4°, лба — на 0,5°, кисти руки — на 1,5°, пальца — на 4,5°. Снижение влажности с 88 до 60% при температуре воздуха 5,2° вызывает еще более резкие сдвиги в теплообмене, чем это имеет место при более низкой температуре. Воздух и одежда становились суше, что уменьшало теплоотдачу. Последнее и нашло свое отражение в повышении температуры тела на 0,3°, увеличении температуры выдыхаемого воздуха на 1,4°, температуры кожи груди на 1°, кожи руки — на 5,8° и пальца руки — на 4,3°.
Следовательно, путем соответствующего сочетания метеорологических элементов, учета характера одежды и степени физической нагрузки и выявления их влияния на терморегуляцию можно создавать зоны комфорта, отличительной чертой которых будет отражение всей специфики внешних условий производственной среды и характерных особенностей трудового процесса.
Важно учитывать также и акклиматизацию работающих как к макроклимату данной местности, так и к микроклимату производственных помещений. Учитывая это, следует проявлять значительную осторожность в оценке теплоощущений работающих относительно микроклимата тех производственных помещений, в которых они длительно работают. Последнее особенно касается цехов, имеющих повышенную температуру воздуха. Продолжительное пребывание в них вырабатывает «привычку» к данным ненормальным метеорологическим условиям. Устанавливается своеобразное динамическое равновесие, определенный уровень отношений между данными метеорологическими условиями и организмом, организованное корой головного мозга. Это проявляется в том, что тепловой баланс не нарушается и терморегуляция протекает относительно нормально. Но эта установившаяся стойкая адаптация к данному микроклимату таит в себе ряд опасных моментов. Как известно, тепло тормозит терморегуляционные центры, а следовательно, и все тепло-регуляционные приспособления, связанные с выработкой и сохранением тепла в организме. Поэтому при быстрой смене теплового раздражителя холодовым, как это бывает при выходе из цеха наружу или при перехо-
Таблица 5. Влияние влажности воздуха на теплообмен организма
Наблюдаемый Сезон Тип одежды Температура воздуха в цехе Средняя радиационная температура в цехе Влажность воздуха в цехе в процентах Скорость движения воздуха в цехе в м/сек Температура
тела выдыхаемого воздуха ✓ кожи
груди лба кисти руки пальца руки
С. Зима Очень теплая 1,6° 1,8° 3° 2,8° 91 66 0,6 0,6 36.8" 36,7й 33,9° 33,9° 33,8° 35,2° 29,1° 29.,6° 26,9° 28,4° 24,3° 28.8°
Т. Зима Очень теплая 5° 5,2° 8° 8,1° 88 60 0,5 0,5 36,7° 37° 33,8° 35,2° 35,1° 36,1° 29,9° 29,9° 25,4° 31,2° 29° 33,5°
де в более холодное помещение, терморегуляторный аппарат не реагирует должным образом. В опытах Ольнянской, Слонима и Понугаевой 1 было показано, что повышение обмена при охлаждении может наступать очень быстро, если организм подготовлен к этому предшествующими сочетаниями и всей предшествующей его деятельностью, наоборот, оно может очень затягиваться и реакция может носить характер безусловного рефлекса. В этом случае обмен при охлаждении повышается через 3—4 часа после начала охлаждения и наблюдается значительное падение температуры тела.
Неадэкватная реакция на холодовое раздражение может служить одной из основных причин, способствующих возникновению переохлаждения организма со всеми вытекающими отсюда последствиями. Поэтому при выработке зон комфорта необходимо учитывать, чтобы переход из микроклимата помещения к наружному не был слишком резким. Вследствие этого лучше в цехе поддерживать более прохладную температуру воздуха. Кроме того, микроклимат должен быть пульсирующим, а не стабильным, спокойным, ибо только динамический микроклимат тренирует наши терморецепторы, не позволяет развиться длительной адаптации, вследствие чего наш организм тонизируется и становится более устойчивым против переохлаждения.
В данной работе мы попытались наметить только основные вехи, по которым должна итти работа по созданию производственных зон комфорта. Не вызывает сомнения, что уже в настоящее время имеются все предпосылки для решения этого вопроса. Требуется только более решительное и действенное участие в работе по этой важной проблеме всех научных и научно-практических учреждений, работающих в области оздоровления условий труда и быта.
■¿г тйг -¿г
Ю. А. Осипов
Индукционный нагрев металла токами высокой частоты с гигиенической точки зрения
Из Ленинградского научно-исследовательского института гигиены труда и профессиональных заболеваний
Применение токов высокой частоты для термической обработки изделий (индукционный нагрев металла, емкостный нагрев диэлектриков) получило в послевоенные годы значительное распространение в промышленности. Преимуществами высокочастотного метода термической обработки является резкое ускорение технологического процесса, повышение качества обрабатываемых изделий, экономичность. Наряду с этим, имеет место устранение или уменьшение некоторых неблагоприятных изменений производственной среды (загрязнение воздуха продуктами неполного сгорания топлива, тепловая радиация, повышение температуры воздуха). Вместе с тем рабочие могут подвергаться воздействию переменных электромагнитных полей — фактора, свойственного новому технологическому процессу и отсутствующего при прежних методах производства.
Применяемые для индукционного нагрева ламповые генераторы работают на длинных и средних волнах. Высокочастотные установки для индукционного нагрева состоят из заключенных в экранированный шкаф лампового генератора, силового трансформатора и выпрямляющего устройства на газотронах, колебательных контуров и рабочих контуров:
1 Опыт изучения периодических изменений физиологических функций в организме. Под ред. К. М. Быкова, изд. АМН СССР. 1949.
