7. Аннотация

Микроклимат – климатические условия, созданные в ограниченном пространстве искусственно или обусловленные природными особенностями. Микроклимат закрытых помещений создается искусственно для того, чтобы обеспечить наиболее благоприятные условия для людей и предохранить их от неблагоприятных климатических воздействий.

Микроклимат помещений – этокомплекс физических факторов воздушной среды закрытых помещений. Показателями, характеризующими микроклимат помещений, являются:

- температура воздуха и температура результирующая, ⁰С,

- температура поверхностей, ⁰С,

- относительная влажность воздуха, %,

- скорость движения воздуха, м/с,

- интенсивность теплового облучения, вт/м².

Температура воздуха оказывает большое влияние на тепловой обмен человека. Уровни температуры воздуха существенным образом отражаются на изменении условий теплоотдачи: высокая температура ограничивает возможность отдачи тепла телом, низкая – повышает ее.

Для воздуха помещений используется так же комплексный показатель – температура результирующая. Температура результирующая (син. температура радиационно-эквивалентно-эффективная) – показатель, характеризующий комплексное воздействие на человека температуры, влажности и скорости движения окружающего воздуха, а также инфракрасного (теплового) излучения окружающей среды.

Среднесуточная температура наружного воздуха – средняя величина температуры воздуха, измеренная в определенное время суток через одинаковые интервалы времени.

При выполнении мышечной работы, всегда связанной с повышением теплопродукции, при наличии высокой температуры воздуха явления перегревания организма способны нарастать очень быстро. Если в покое у человека тепловое равновесие сохраняется при температуре воздуха 21-24 °С, то при средней и тяжелой физической работе требуется снижение температуры воздуха до 16-18 °С.

Большую роль в сохранении здоровья человека в условиях неблагоприятного микроклимата играет не только уровень температуры воздуха, но и амплитуды её колебаний. Умеренные колебания температуры воздуха не вредны и могут даже рассматриваться как благоприятный фактор, обеспечивающий физиологически необходимую тренировку организма как единого целого и его терморегуляционных механизмов. Способность человеческого организма поддерживать свое тепловое равновесие на постоянном уровне, несмотря значительные колебания температуры воздуха, можно значительно повысить путем закаливания – выработки привычки к различным термическим воздействиям внешней среды. Большие возможности имеются в приспособлении организма к низким температурам воздуха. Систематическое применение холодовых процедур (вода, воздух) повышает устойчивость организма к охлаждению, вследствие чего уменьшается опасность простудных заболеваний.

Но чем чаще повторяются эти колебания, и чем они резче, тем труднее приспосабливается к ним организм человека и тем больше усилий затрачивается на сохранение изотермии. Колебания температуры воздуха особенно опасны для лиц, страдающих пороками сердца, склерозом сосудов, болезнями почек, люди, перенесшие воспаления легких и суставов, предрасположенные к рецидиву. Люди, плохо питающиеся и переутомленные, также хуже переносят резкую смену температуры окружающего воздуха.

Температура поверхностей. При изучении температурных условий кроме температуры воздуха необходимо учитывать температуру окружающих поверхностей, которые могут играть роль в отнятии тепла от тела или, наоборот, в согревании его. Например, в помещениях с сырыми и холодными стенами, или оборудованием (холодильное оборудование) несмотря на достаточную температуру воздуха, всегда ощущается зябкость в результате большой потери тепла посредством теплоизлучения с поверхности тела человека в сторону охлажденных поверхностей. Сильно нагретые поверхности, такие как различные мощные источники тепла на производстве (сталеплавильная печь), могут наоборот вызвать значительный перегрев тела человека.

Влажность воздуха. Водяные пары поступают в атмосферу при испарении воды с поверхности морей и океанов озёр, рек, почвы. В закрытых помещениях, где находятся люди, влажность воздуха увеличивается за счет испарения влаги со слизистых оболочек (около 350 г/сут. ) и кожи человека (около 500-600 г/сут. ); в жилых помещениях водяные пары поступают в воздух при стирке белья, варке пищи; в производственных помещениях – от технологического оборудования, являющегося источником влаговыделения.

Влажность воздуха характеризуется следующими основными понятиями:

- абсолютная влажность – количество водяных паров, находящихся в данное время в воздухе (г/м³);

- максимальная влажность – количество водяных паров при полном насыщении воздуха влагой при данной температуре (г/м³);

- относительная влажность – отношение абсолютной влажности к максимальной, выраженное в процентах;

- точка росы – температура, при которой находящиеся в воздухе водяные пары полностью насыщают пространство;

- дефицит насыщения – разность между максимальной и абсолютной влажностью.

Воздух повышенной влажности способствует перегреванию при повышенной температуре и переохлаждению при пониженной температуре воздуха и поверхностей. Воздух пониженной влажности обусловливает благоприятное повышение теплоотдачи при высокой температуре за счет испарения и способствует снижению теплопотерь при низкой температуре.

Скорость движения воздуха. Влияние движущегося воздуха на организм человека сводится к увеличению теплоотдачи с поверхности тела. В помещениях с нагревающим микроклиматом движущийся воздух является благоприятным фактором, увеличивая теплоотдачу путём усиленной конвекции и испарения, тем самым, предохраняя организм от перегревания. В условиях низкой температуры движущийся воздух способствует быстрому переохлаждению. При малых значениях скорости движения воздуха имеет место недостаточный воздухообмен, повышение концентрации углекислого газа, пыли и влаги в помещениях.

Инфракрасное излучение. Инфракрасные лучи – невидимая часть спектра излучения всех горячих поверхностей, обладающих способностью нагревать окружающие предметы. По степени интенсивности нагрева производственные источники инфракрасного излучения подразделяются на нагретые до темного свечения (материалы, изделия) и нагретые до белого и красного свечения (раскаленный и расплавленный металл, стекло, пламя). Субъективно инфракрасное излучение от нагретых предметов воспринимается кожей человека как ощущение тепла. При этом длины волн, излучаемые нагретым предметом, зависят от температуры нагревания: чем выше температура, тем короче длина волны и выше интенсивность излучения. Наиболее короткое инфракрасное излучение с длиной волны 760-1000 нм проникает сквозь ткани тела человека, в том числе и кости черепа, на глубину 4-5 см, и отдают свою энергию. Кожный покров, мышечные ткани, головной мозг равномерно нагреваются.

Человек практически ежедневно подвергается воздействию инфракрасного излучения. Инфракрасное излучение составляет около 50 % излучения Солнца, большую часть излучения от ламп накаливания. Инфракрасное излучение при локальном действии на ткани оказывает позитивное воздействие на организм: ускоряет биохимические реакции, рост клеток и регенерацию тканей, ферментативные и иммунобиологические процессы, кровоток, усиливает биологическое действие ультрафиолетовых лучей. Активные продукты распада, образующиеся под влиянием инфракрасного излучения на кожу, а также нервные импульсы от кожи распространяют местное действие на весь организм. Это проявляется в виде нормализации тонуса вегетативной нервной системы, болеутоляющего и противовоспалительного действия. Подобные свойства инфракрасного излучения широко применяются в физиотерапии.

Теплообмен. Показатели микроклимата должны обеспечивать сохранение теплового баланса человека с окружающей средой и поддержание оптимального теплового состояния организма.

Нормальная жизнедеятельность и высокая работоспособность человека сохраняется в том случае, если тепловое равновесие, т. е. соответствие между продукцией тепла и его отдачей в окружающую среду, достигается без напряжения процессов терморегуляции. Отдача же тепла организмом полностью зависит от параметров микроклимата помещений.

Одним из основных условий для осуществления нормального течения всех жизненных процессов в организме человека является принцип температурного постоянства, при нарушении которого возможно развитие тяжелых, иногда необратимых, изменений. Теплообмен организма связан с выработкой тепловой энергии (теплопродукцией) и отдачей её во внешнюю среду (теплоотдачей).

Первый из них определяется интенсивностью обменных процессов. Количество тепла, образующегося в организме, зависит от характера деятельности человека. Физический труд, занятия физической культурой, подвижные игры, спортивные развлечения вызывают активизацию обменных процессов, сопровождающихся массивным теплообразованием и требуют условий для активной теплоотдачи.

Существуют следующие пути отдачи тепла организмом в окружающую среду: излучение, теплопроведение, конвекция и испарение.

Излучение – это способ отдачи тепла в окружающую среду поверхностью тела человека в виде электромагнитных волн инфракрасного диапазона. Количество тепла, рассеиваемого организмом в окружающую среду излучением, пропорционально площади поверхности излучения и разности средних значений температур кожи и окружающих поверхностей. Площадь поверхности излучения – это суммарная площадь поверхности открытых частей тела. При температуре окружающей среды 20 °С и относительной влажности воздуха 40-60 % организм взрослого человека рассеивает путем излучения около 40-50 % всего отдаваемого тепла. Теплоотдача путем излучения возрастает при понижении температуры окружающих поверхностей и уменьшается при ее повышении. В условиях постоянной температуры окружающей среды излучение с поверхности тела возрастает при повышении температуры кожи и уменьшается при ее понижении. Если средние температуры поверхности кожи и окружающих поверхностей выравниваются (разность температур становится равной нулю), отдача тепла излучением становится невозможной. Снизить теплоотдачу организма излучением можно за счет уменьшения площади поверхности излучения («сворачивания тела в клубок»). Если температура окружающих поверхностей превышает среднюю температуру кожи, тело человека, поглощая инфракрасные лучи, излучаемые окружающими предметами, согревается.

Теплопроведение – способ отдачи тепла, имеющий место при контакте, соприкосновении тела человека с другими физическими телами. Количество тепла, отдаваемого организмом в окружающую среду этим способом, пропорционально разнице средних температур контактирующих тел, площади контактирующих поверхностей, времени теплового контакта и теплопроводности контактирующего тела. Сухой воздух, жировая ткань характеризуются низкой теплопроводностью и являются теплоизоляторами. Использование одежды из тканей, содержащих большое число маленьких неподвижных «пузырьков» воздуха между волокнами (например, шерстяные ткани), дает возможность организму человека уменьшить рассеяние тепла путем теплопроводности. Влажный, насыщенный водяными парами воздух, вода характеризуются высокой теплопроводностью. Поэтому пребывание человека в среде с высокой влажностью при низкой температуре сопровождается усилением теплопотерь организма. Влажная одежда также теряет свои теплоизолирующие свойства.

Конвекция – способ теплоотдачи организма, осуществляемый путем переноса тепла движущимися частицами воздуха (воды). Для рассеяния тепла конвекцией требуется обтекание поверхности тела потоком воздуха с более низкой температурой, чем температура кожи. При этом контактирующий с кожей слой воздуха нагревается, снижает свою плотность, поднимается и замещается более холодным и более плотным воздухом. В условиях, когда температура воздуха равна 20 °С, а относительная влажность – 40-60 %, тело взрослого человека рассеивает в окружающую среду путем теплопроведения и конвекции около 25-30 % тепла (базисная конвекция). При увеличении скорости движения воздушных потоков (ветер, вентиляция) значительно возрастает и интенсивность теплоотдачи (форсированная конвекция).

Отдача тепла организмом путем теплопроведения, конвекции и излучения, называемых вместе «сухой» теплоотдачей, становится неэффективной при выравнивании средних температур поверхности тела и окружающей среды.

Теплоотдача путем испарения – это способ рассеяния организмом тепла в окружающую среду за счет его затраты на испарение пота или влаги с поверхности кожи и влаги со слизистых оболочек дыхательных путей («влажная» теплоотдача). У человека постоянно осуществляется выделение пота потовыми железами кожи («ощутимая», или железистая, потеря воды), увлажняются слизистые оболочки дыхательных путей («неощутимая» потеря воды). При этом «ощутимая» потеря воды организмом оказывает более существенное влияние на общее количество отдаваемого путем испарения тепла, чем «неощутимая». При температуре внешней среды около 20 °С испарение влаги составляет около 36 г/ч. Поскольку на испарение 1 г воды у человека затрачивается 0, 58 ккал тепловой энергии, нетрудно подсчитать, что путем испарения организм взрослого человека отдает в этих условиях в окружающую среду около 20 % всего рассеиваемого тепла.

Повышение внешней температуры, выполнение физической работы, длительное пребывание в теплоизолирующей одежде усиливают потоотделение и оно может возрасти до 500-2000 г/ч. Если внешняя температура превышает среднее значение температуры кожи, то организм не может отдавать во внешнюю среду тепло излучением, конвекцией и теплопроведением. Организм в этих условиях начинает поглощать тепло извне, и единственным способом рассеяния тепла становится усиление испарения влаги с поверхности тела. Такое испарение возможно до тех пор, пока влажность воздуха окружающей среды остается меньше 100 %. При интенсивном потоотделении, высокой влажности и малой скорости движения воздуха, когда капли пота, не успевая испариться, сливаются и стекают с поверхности тела, теплоотдача путем испарения становится менее эффективной.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: