Научная статья на тему 'Тепловое состояние работающих в нагревающем микроклимате в теплый и холодный периоды года'

Тепловое состояние работающих в нагревающем микроклимате в теплый и холодный периоды года Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
665
128
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ТЕПЛОВОЕ СОСТОЯНИЕ / МИКРОКЛИМАТ / ТЕРМИЧЕСКАЯ НАГРУЗКА / ОРГАНИЗМ / ВЛАГОПОТЕРИ / ТЕПЛЫЙ ПЕРИОД ГОДА / ХОЛОДНЫЙ ПЕРИОД ГОДА / THERMAL STATE / ATMOSPHERE / THERMAL LOAD / ORGANISM / MOISTURE LOSS / WARM SEASON / COLD SEASON

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Афанасьева Раллема Фёдоровна, Прокопенко Людмила Викторовна, Константинов Евгений Иванович

Показаны различия в тепловом состоянии работающих в нагревающем микроклимате в теплый и холодный периоды года. Выявлено, что при одинаковой внешней термической нагрузке на организм в холодный период года наблюдаются большие влагопотери, более низкая средневзвешенная температура кожи, более высокие величины частоты сердечных сокращений, систолического и диастолического артериального давления. Показано, что тепловой дискомфорт в холодный период выражен в большей степени чем в теплый, что обусловливает необходимость снижения термической нагрузки в холодный период года по отношению к теплому.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — Афанасьева Раллема Фёдоровна, Прокопенко Людмила Викторовна, Константинов Евгений Иванович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Тепловое состояние работающих в нагревающем микроклимате в теплый и холодный периоды года»

УДК 613.12, 612.55

Р.Ф. Афанасьева, Л.В. Прокопенко, Е.И. Константинов

Тепловое состояние работающих в нагревающем микроклимате в теплый и холодный периоды года

Существует мнение о необходимости дифференцированного подхода к нормированию параметров микроклимата в зависимости от сезонной адаптации, но оно не является однозначным. Согласно данным [1], тепловой комфорт как в холодный, так и в теплый периоды года, имеет место практически при одинаковых значениях параметров микроклимата. Однако в случае повышения температуры воздуха на рабочих местах терморегуляторные реакции в теплый период могут различаться по причине ориентации организма на различные условия теплообмена.

Данные, приведенные в литературе, указывают на особенности реакций терморегуляции в теплый и холодный периоды года, обусловленные сезонной акклиматизацией. Установлены различия в периферическом кровотоке, температуре чувствительности и уровне метаболизма [2, 3].

Важным с позиции разработки требований к параметрам микроклимата является определение критериальных показателей теплового состояния человека применительно к теплому и холодному периодам года [4].

С этой целью были проведены исследования, направленные на решение задачи по сравнительной оценке теплового состояния лиц, работающих как в теплый, так и в холодный периоды года в условиях нагревающего микроклимата.

Исследования были выполнены в производственных условиях в июле, августе, январе и феврале с участием в каждый сезон года 20 женщин, выполняющих работу энерготратами 91 Вт/м2 (категория 1б - 11а) и подвергающихся действию комплекса производственных факторов (шум, микроклимат), среди которых ведущим, исходя превышения нормативных требований, является нагревающий микроклимат. Общее количество дней наблюдений составило 112. В табл. 1 приведены некоторые показатели физического состояния женщин.

Таблица 1

Некоторые показатели физического состояния женщин, участвующих в исследовании в теплый и холодный периоды года, Х ± б ± т

Показатель Величина показателя

Возраст, годы 49,1 ± 11,0 ± 1,3

Стаж работы, годы 8,7 ± 7,3 ± 0,9

Поверхность тела, м2 1,74 ± 0,12 ± 0,002

Масса тела / поверхность тела, кг/м2 41,2 ± 3,4 ± 0,6

Исследования в оба сезона проводились при близких значениях термической нагрузки среды (ТНС-индекс) к пограничным значениям.

В качестве прямых показателей теплового состояния человека были выбраны: температуры тела (т/я, °С) и кожи (4, °С), влагопотери (ДР, г/ч), теплоощущения (То, балл), теплосодержание (<2тс, кДж/кг) [5]. Функциональное состояние организма работника оценивалось по показателям сердечно-сосудистой системы: систолическому и диастолическому артериальному давлению (САД и ДАД, мм рт. ст.) и частоте сердечных сокращений (ЧСС, уд.-1). Температуру тела измеряли под языком с помощью специальных термисторных датчиков, температуру кожи - на пяти участках поверхности тела: лоб, грудь, тыл кисти, середина наружной части бедра и голени с помощью электротермометра ТПЭМ-1.

Ключевые слова:

тепловое состояние,

микроклимат,

термическая

нагрузка,

организм,

влагопотери,

теплый период

года,

холодный период года.

Keywords:

thermal state, atmosphere, thermal load, organism, moisture loss, warm season, cold season.

Средневзвешенную температуру кожи (/сек, °С) рассчитывали следующим образом:

/сек = 0,07/1 + 0,5/2 + 0,05/3 + 0,18/4 + 0,20/5.

Величину Qтc рассчитывали по формуле:

<2тс = с[К/т/я + (1/К)Гсек],

где с - теплоемкость тканей человека, равная 3,48 кДж/кг х град; К - коэффициент смешивания /т/я:

К = 0,519 + 0,037 Т,

где То - теплоощущения в баллах 1-7 (соответственно «холодно», «прохладно», «слегка прохладно», «комфорт», «слегка тепло», «тепло», «жарко»).

Общие влагопотери определялись по изменению массы тела в течение рабочей смены за двухчасовой период времени (до и после обеденного перерыва). При этом исключались иные факторы, которые могут влиять на массу тела. Измерения других показателей теплового состояния женщин проводились перед началом рабочей смены, обеденным перерывом и окончанием рабочей смены.

По результатам натурных исследований установлено, что важным звеном в приспособлении к тепловому воздействию является рост потоотделения, хотя есть и другие данные, свидетельствующие о том, что интенсивность потоотделения не только не снижается, но и увеличивается, на что указывают литературные данные [6].

Результаты исследований отражают более высокий уровень влагопотерь в январе и феврале, что указывает на большее напряжение

функционального состояния организма в ответ на термическую нагрузку среды. При этом зарегистрирована более низкая температура

кожи (/сек) (табл. 2).

Причиной такого состояния могут являться большие теплопотери испарением влаги. Нельзя исключить также и снижение периферического кровотока в холодный период года.

Однако при более низкой средневзвешенной температуре кожи тепловое состояние организма субъективно оценивается большим баллом, что свидетельствует о большей температурной чувствительности обследованных женщин в холодный период года и меньшей их адаптации к тепловой нагрузке. Несколько большее напряжение функционального состояния организма отражают также показатели сердечно-сосудистой системы - артериальное давление и частота сердечных сокращений. Так, в холодный период года величины ЧСС, САД и ДАД несколько выше, чем в теплый (табл. 3).

Исследования, проведенные в экспериментальных условиях при оптимальных значениях температуры воздуха (22,5 ± 0,5 °С) и влажности (55 ± 5 %) [6] с участием женщин, находящихся в состоянии относительного физического покоя, показали, что при работе в нагревающей среде, как и в холодный период года, наблюдались несколько меньшие значения показателей температуры тела, средневзвешенной температуры кожи и более высокие значения АД и ЧСС (табл. 4). Но при этом субъективная оценка теплового состояния в оба периода года была одинаковой («комфорт»), что согласуется с данными [5].

В связи с этим целесообразно проведение коррекции критериальных показателей оптимального теплового состояния при сохранении требований [3] к параметрам микроклимата.

Таблица 2

Некоторые показатели теплового состояния женщин, работающих в нагревающем

микроклимате в теплый и холодный периоды года (энерготраты 91 Вт/м2), Х ± т

Период года

Период теплый холодный

наблюдения ^т/я' °С ^сею °С де, кДж/кг Т ± о’ балл ^т/я' °С °С де, кДж/кг Т ± о’ балл

До начала рабочей смены 36,4 ± 0,16 33,3 ± 0,16 123,20 4,3 ± 0,19 36,2 ± 0,15 31,6 ± 0,24 120,80 4,2 ± 0,26

В середине рабочей смены 36,7 ± 0,11 33,9 ± 0,21 124,87 5,1 ± 0,33 36,8 ± 0,11 33,3 ± 0,16 124,85 5,9 ± 0,27

Перед окончанием смены 36,9 ± 0,11 33,9 ± 0,19 123,55 5,1 ± 0,40 36,8 ± 0,09 33,3 ± 0,24 124,86 5,8 ± 0,28

Таблица 3

Некоторые показатели сердечно-сосудистой деятельности женщин, работающих в нагревающем микроклимате в теплый и холодный периоды года (энерготраты 91 Вт/м2), Х ± т

Период года

Период наблюдения теплый холодный

САД, ДАД, ЧСС, сад, ДАД, ЧСС,

мм рт. ст. мм рт. ст. уд-1 мм рт. ст. мм рт. ст. уд-1

До начала рабочей смены 120 і 2 75 і 1 76 і 3 128 і 2 80 і 1 77 і 3

В середине рабочей смены 120 і 2 73 і 2 79 і 3 127 і 2 80 і 2 87 і 3

Перед окончанием смены 121 і 2 80 і 1 80 і 2 127 і 3 81 і 1 85 і 2

Таблица 4

Показатели теплового состояния женщин в теплый и холодный периоды года (энерготраты 58 Вт/м2)*, Х ± т

Период года ^m/я’ “С ^свк’ “С САД, мм рт. ст. ДАД, мм рт. ст. ЧСС, уд-1 Теплоощущения

Теплый 36,68 і 0,07 36,4 і 0,16 117 і 3,0 75 і 2,0 75 і 1 Комфорт

Холодный 36,28 і 0,08 36,4 і 0,16 126 і 1,0 78 і 2,0 75 і 1 Комфорт

Примечание: * количество наблюдений с участием 9 женщин в каждый период года - 36; продолжительность одного исследования - 1 ч.

Однако в случае превышения оптимальных уровней параметров микроклимата имеются различия в его субъективной оценке в теплый и холодный периоды года. При одинаковой термической нагрузке среды холодный период года оценивается большим баллом теплоощу-щений, чем теплый. Следовательно, для достижения одинаковых теплоощущений работниками термическую нагрузку на рабочих местах в холодный период года по сравнению с теплым периодом следует снижать.

Проведенные исследования позволяют сделать следующие выводы.

В тепловом состоянии работающих в нагревающем микроклимате в теплый и холодный периоды года имеются различия. В холод-

ный период года наблюдается меньшая адаптация к тепловой нагрузке, это проявляется, в частности, в большей температурной чувствительности и более высоких влагопотерях, больших величинах артериального давления и частоте сердечных сокращений, что обусловливает необходимость снижения термической нагрузки среды на рабочем месте в холодный период года по отношению к теплому.

Ощущение теплового комфорта определяется соответствующими параметрами микроклимата на рабочем месте и не зависит от периода года, несмотря на некоторые различия в объективных показателях теплового состояния организма.

Список литературы

1. Fanger P.O. Thermal Comfort / P.O. Fanger. -Copenhagen, 1970.

2. Гигиенические основы профилактики неблагоприятного воздействия производственного микроклимата на организм человека // Сб. науч. трудов под ред. РФ. Афанасьевой. - М., 1992. - Вып. 43. -

С. 193-211.

3. СанПиН 2.2.4.548-96. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений. - М., 1996.

4. Методические указания 4.3. 1895-04.

Оценка теплового состояния человека с целью обоснования гигиенических требований

к микроклимату рабочих мест и мерам профилактики охлаждения и перегревания / Минздрав России. - М., 2004.

5. Султанов Ф.Ф. Адаптация человека

и животных к высокой температуре среды / Ф.Ф. Султанов, А.И. Френк // Физиология терморегуляции. - М.: Наука, 1984. -С. 267-310.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.