Лекция 4 Обеспечение комфортных условий для жизни

Лекция № 4 Обеспечение комфортных условий для жизни и деятельности человека 1. Терморегуляция организма 2. Микроклимат 3. Освещение 1

В условиях техносферы негативные воздействия обусловлены элементами техносферы (машины, сооружения и т. д. ) и действиями человека. Измеряя величину любого потока от минимально значимой до максимально возможной, можно пройти ряд характерных состояний взаимодействия в системе « человек- среда обитания» : 1) комфортное (оптимальное), когда потоки соответствуют оптимальным условиям взаимодействия: создают оптимальные условия деятельности и отдыха; предпосылки для проявления наивысшей трудоспособности и как следствие продуктивности деятельности; гарантируют сохранение здоровья человека и целостности компонент среды обитания. 2

2) допустимое, когда потоки, воздействуя на человека и среду обитания, не оказывают негативного влияния на здоровье, но приводят к дискомфорту, снижая эффективность деятельности человека. Соблюдение условий допустимого взаимодействия гарантирует невозможность возникновения и развития необратимых процессов у человека и в среде обитания. 3) опасное, когда потоки превышают допустимые уровни и оказывают негативное воздействие на здоровье человека, вызывая при длительном взаимодействии заболевания, и/или приводят к деградации природной среды. 4) чрезвычайно опасное, когда потоки высоких уровней за короткий период времени могут нанести травму, привести человека к летальному исходу, 3 вызвать нарушения в природной среде.

Из четырёх характерных состояний взаимодействия человека со средой обитания лишь первые два (комфортное и допустимое) соответствуют позитивным условиям повседневной деятельности, а два других (опасное и чрезвычайно опасное) – недопустимы для процессов жизнедеятельности человека, сохранения и развития природной среды. Следовательно, поддерживание комфортного и/или допустимого состояний является способом повышения защищённости человека. Комфортное состояние жизненного пространства по показателям микроклимата и освещения достигается соблюдением нормативных требований. В качестве критериев комфортности устанавливают значения температуры воздуха в помещениях, его влажности и подвижности, соблюдение нормативных требований к искусственному освещению помещений и территорий. 4

1. Терморегуляция организма 5

Между человеком и окружающей его средой постоянно происходит теплообмен. Факторы окружающей среды воздействуют на организм комплексно, и в зависимости от их конкретных значений вегетативные центры (полосатое тело, серый бугор промежуточного мозга) и ретикулярная формация, взаимодействуя с корой головного мозга и посылая по симпатическим волокнам импульсы к мышцам, обеспечивают оптимальное соотношение процессов теплообразования и теплоотдачи. 6

Терморегуляцией организма называется совокупность физиологических и химических процессов, направленных на поддержание температуры тела в определенных пределах (36, 1. . . 37, 2 °С). Перегрев тела или его переохлаждение приводит к опасным нарушениям жизненных функций, а в некоторых случаях — к заболеваниям. Терморегуляция обеспечивается изменением двух составляющих теплообмен процессов — теплопродукции и теплоотдачи. На тепловой баланс организма существенно влияет теплоотдача, как наиболее управляемая и изменчивая. Теплота вырабатывается всем организмом, но более всего поперечнополосатыми мышцами и печенью. Теплообразование организма человека, одетого в домашнюю одежду и находящегося в состоянии относительного покоя при температуре воздуха 15. . . 25°С, сохраняется приблизительно на одном и том же уровне. С понижением температуры оно увеличивается, а при ее повышении с 25 до 35 °С несколько уменьшается. При температуре более 40 °С выработка теплоты начинает увеличиваться. Эти данные свидетельствуют о том, что регуляция производства теплоты в организме главным образом происходит при пониженных 7 температурах окружающей среды.

Физическая тяжесть работы подразделяется на следующие категории: легкие, средней тяжести и тяжелые физические работы. Легкие физические работы (категория I) подразделяются на две категории: Iа, при которой энергозатраты составляют до 139 Вт (120 ккал/ч), производимые сидя и сопровождающиеся незначительным физическим напряжением. (На основе интенсивности общих энерготрат организма в ккал/ч (Вт) осуществляется разграничение работ по категориям (Сан. Пи. Н 2. 2. 548 -96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений» ): 8

Iб, при которой энергозатраты составляют 140— 174 Вт. (150 ккал/ч). К категории Iб относятся работы, проводимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим усилием. Физические работы средней тяжести (категория II) подразделяются на две категории: IIа, при которой энергозатраты составляют 175— 232 Вт (151 -200 ккал/ч), связанные с постоянной ходьбой, перемещением мелких изделий (до 1 кг) в положении стоя или сидя и требующие определенного физического напряжения. 9

IIб, при которой энергозатраты составляют 233— 290 Вт (201 -250 ккал/ч), связанные с ходьбой, перемещением и переноской тяжестей (до 10 кг) и сопровождающиеся умеренным физическим напряжением. 10

Тяжелые физические работы (категория III) характеризуются расходом энергии более 290 Вт (более 250 ккал/ч). К этой категории относятся работы, связанные с постоянными передвижениями, перемещением и перенесением значительных (свыше 10 кг) тяжестей и требующие больших физических усилий. 11

Классификация труда по тяжести производится с учетом вида нагрузки (статическая или динамическая), массы перемещаемого и переносимого груза, общего числа стереотипных рабочих движений, формы рабочей позы, степени наклона корпуса, перемещений в пространстве. Количество вырабатываемой теплоты зависит также от возраста и состояния здоровья 12

Различают три вида теплоотдачи организма человека: 1. излучение испускаемых (в виде поверхностью инфракрасных тела в лучей, направлении предметов с меньшей температурой); 2. конвекция (нагревание омывающего поверхность тела воздуха); 3. испарение влаги с поверхности кожи, слизистых оболочек верхних дыхательных путей и легких. 13

Температура тела человека характеризует процесс терморегуляции организма. Она зависит от скорости потери теплоты, которая, в свою очередь, зависит от температуры и влажности воздуха, скорости его движения, наличия тепловых излучений и теплозащитных свойств одежды. Выполнение работ категорий IIб и III сопровождается повышением температуры тела на 0, 3. . . 0, 5 °С. При повышении температуры тела на 1 °С начинает ухудшаться самочувствие, появляются вялость, раздражительность, учащаются пульс и дыхание, снижается внимательность, растет вероятность несчастных случаев. При температуре 39 °С человек может упасть в обморок. 14

Температура кожного покрова человека, находящегося в состоянии покоя в комфортных условиях, находится в пределах 32. . . 34 °С. С повышением температуры воздуха она также растет до 35 °С, после чего возникает потоотделение, ограничивающее дальнейшее увеличение температуры кожи, хотя в отдельных случаях (особенно при высокой влажности воздуха) она может достигать 36. . . 37 °С. Установлено, что при разности температур на центральных и периферических участках поверхности тела менее 1, 8 °С человек ощущает жару; 3. . . 5 °С — комфорт; более 6 °С — холод. При увеличении температуры воздуха также уменьшается разница между температурой кожи на открытых и закрытых участках тела. 15

Критерии комфортности условий труда Ø Микроклимат помещений (метеорологические условия) Ø Освещение рабочей зоны Ø Эргономические параметры комфорта 16

2. Микроклимат помещений 17

Микроклимат производственных помещений — это климат внутренней среды помещений, определяемый совместно действующими на организм человека температурой, относительной влажностью, скоростью движения воздуха и температурой окружающих поверхностей (ГОСТ 12. 1. 005 -88 ССБТ. «Общие требования к воздуху рабочей зоны» ) санитарно-гигиенические Факторы, влияющие на микроклимат нерегулируемые Климатообразующие факторы местности регулируемые Особенности и качество строительства зданий, количество людей, кратность воздухообмена и т. д. 18

Оптимальные и допустимые микроклиматические условия Оптимальные • Сохранение здоровья • Состояние теплового комфорта организма • Высокая работоспособность Допустимые • Ухудшение самочувствия • Дискомфортные теплоощущения • Понижение работоспособности 19

Температура воздуха • повышенная приводит к гипертермии организма, • пониженная – к гипотермии. Приборы: термометры (спиртовые, ртутные, биметаллические) 20

Относительная влажность воздуха – отношение абсолютной влажности к максимально возможной при данной температуре, % Приборы: психрометр, гигрометр (психрометрический, волосяной) 21

Скорость движения воздуха – вектор усредненной скорости перемещения воздушных потоков (струй) под действием различных побуждающих сил, м/с Приборы: Анемометр (крыльчатый, чашечный), кататермометр, термоанемометр. Анемометр крыльчатый электронный 22

Интенсивность теплового излучения – лучистая энергия, исходящая от нагретых поверхностей оборудования, Вт/м 2 До 350 Вт/м 2 не вызывает неприятного ощущения. Приборы: актинометр. 23

Гигиеническое нормирование параметров микроклимата Категория Период года работы Температура, 0 С Холодный I II III 22… 24 21… 23 16… 18 Тёплый I II III 23… 25 22… 24 18… 20 Относительная влажность, % 40… 60 Скорость движения воздуха, м/с, не более 0, 1 0, 3 0, 1 0, 2 0, 4 24

3. Освещение 25

Характеристики освещения и световой среды • Световой поток (Ф) – часть электромагнитной энергии, которая излучается источником в видимом диапазоне. Ед. измерения –люмен (лм) • Сила света (I) – отношение величины светового потока, распространяющегося от источника в некотором телесном угле W, к величине этого угла, Ед. измерения – кандела (кд) 26

• Коэффициент отражения (r) – доля светового потока (Фпад), падающего на поверхность, которая отражается от неё • Яркость (L) – величина светового потока, отражённого поверхностью предмета (Фотр) и распространяющегося в некотором телесном угле (W), отнесённая к величине этого угла и площади отражающей поверхности (S). Ед. измерения кд/м 2 27

• Контраст - разность между яркостями объекта (Lo) и фона (Lф), отнесённая к яркости фона. при К<0, 2 малый контраст К=0, 2… 0, 5 средний К>0, 5 большой контраст • Освещённость – отношение падающего на поверхность светового потока (Фпад) к величине площади этой поверхности(S). Ед. измерения люкс (лк), 1 люкс=1 лм/м 2 28

Виды производственного освещения 29

Виды искуственного освещения а) общее б) общее локализованное в) комбинированное 30

Искусственные источники света Электрические лампы Лампы накаливания ЛН +Простота, надёжность, удобство эксплуатации. - Низкая светоотдача (7… 20 лм/Вт), небольшой срок службы (до 2500 часов) , спектральный состав сильно отличается от солнечного. Газоразрядные лампы ГЛ +Большая светоотдача (40… 110 лм/Вт) и срок службы (8… 12000 часов), спектр приближен к солнечному, - Пульсация светового потока. 31

Создание комфортных зрительных условий на рабочем месте Схема установки светильников Правильный выбор конструкции светильника а) ослепление отражёнными лучами, б) исключение ослепления 32

Факторы, определяющие зрительный комфорт • • • Однородное освещение Оптимальная яркость Отсутствие бликов Соответствующая контрастность Правильная цветовая гамма Отсутствие мерцания света 33

Эргономические основы безопасности • Антропометрическая совместимость • Сенсомоторная совместимость • Энергетическая (биомеханическая) совместимость • Психофизиологическая совместимость 34

Антропометрические характеристики человека Минимальное пространство, необходимое для выполнения работы при различных положениях тела 35

Зоны для выполнения ручных операций и размещения органов управления 36

Спасибо за внимание 37