Влияние параметров микроклимата на физиологию человека. Комфортные и допустимые параметры микроклимата

   Нормы производственного микроклимата установлены  системой стандартов безопасности труда  ГОСТ 12.1.005-88 "Общие санитарно-гигиенические  требования к воздуху рабочей  зоны" и СанПиН 2.24.548-96 "Гигиенические  требования к микроклимату производственных помещений". Они едины для всех производств и всех климатических  зон с некоторыми незначительными  отступлениями.

   В рабочей зоне производственного  помещения согласно ГОСТ 12.1.005-88 могут  быть установлены оптимальные и  допустимые микроклиматические условия.

   Оптимальные микроклиматические условия - это такое  сочетание параметров микроклимата, которое при длительном и систематическом  воздействии на человека обеспечивает ощущение теплового комфорта и создает  предпосылки для высокой работоспособности.

   Допустимые  микроклиматические условия - это такие  сочетания параметров микроклимата, которые при длительном и систематическом  воздействии на человека могут вызвать  напряжение реакций терморегуляции и которые не выходят за пределы  физиологических приспособительных  возможностей. При этом не возникает  нарушений в состоянии здоровья, не наблюдаются дискомфортные теплоощущения, ухудшающие самочувствие и понижение  работоспособности. Оптимальные параметры  микроклимата в производственных помещениях обеспечиваются системами кондиционирования  воздуха, а допустимые параметры - обычными системами вентиляции и отопления.³

   Отклонение  условий деятельности Человека от допустимых (когда потоки веществ, энергии или  информации превышают допустимые уровни) приводит к ощутимому воздействию  на него негативных факторов и принуждает его к толерантности – реакции  человеческого организма на неблагоприятные  условия, которая позволяет переносить их с наименьшими потерями. Так, например, по мере отклонения условий микроклимата оптимальных у человека заметно  увеличивается частота пульса (табл. 1). 
 
 
 
 

   Таблица 1

   Зависимость частоты пульса от состояния человека и параметров микроклимата

 

   С ростом частоты пульса увеличивается  отдача тепла от человека в ОС за счет усиления кровотока и потоотделения, а с ростом температуры относительно оптимального значения (16-18⁰С) значительно снижается его работоспособность (табл.2).

   Таблица 2

   Зависимость работоспособности  человека от температуры  ОС (при относительной  влажности 100%)⁴

 

   В таблицах 1и 2 проиллюстрировано, как  параметры микроклимта, по мере их отклонения от оптимальных значений, негативно  отражаются на работоспособности человека и физиологических параметрах его  организма. Нормированые значения параметров микроклимата в производственных помещениях приведены в ГОСТ 12.1.005-88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны».

   Эти параметры едины для всех производств  и для всех климатических зон  России с незначительными вариациями. Значение этих параметров, приведенные  в таблице 3, зависят, прежде всего, от времени года  и от энергозатрат (Q_ТП) в процессе труда.

   Из  данных, представленных в этой таблице, следует, что оптимальные температуры  в рабочих помещениях в холодный сезон несколько ниже, чем в теплый. Это происходит из-за того, что в теплое время года люди ходят на работу, как правило, в более легкой одежде. По мере роста трудовых энергозатрат (то есть роста собственной теплопродукции работника) оптимальная температура ОС неуклонно снижается, а оптимальная подвижность воздуха возрастает. Относительная влажность воздуха является более консервативным параметром и практически не меняется в зависимости от сезона и категории работ. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   Таблица 3

   Оптимальные и допустимые параметры  микроклимата в производственных помещениях

 

   В РФ принято весь год делить на два  сезона, холодный и теплый. К холодному  сезону (совпадающим с отопительным) относятся времена года, когда  среднесуточная температура не превышает 10⁰С, к теплому- когда превышает. Таким образом, в южной Сибири теплый сезон длится с мая по середину октября, а холодный – с середины октября по апрель.⁵ 
 
 
 

   Вибрация: физиологическое  действие, допустимые уровни, способы защиты.

   Вибрацией называют небольшие механические колебания, возникающие в упругих телах  или телах, находящихся под воздействием переменного физического поля.

   Параметры вибрации: частота v, амплитуда смещения, виброскорость v_в, виброускорение а_в. Основными параметрами является частота (измеряемая в Гц) и виброскорость v_в, измеряемая в м/с или дБ. Уровень виброскорости L_v(дБ) определяется по формуле

   L_v(дБ) = 20lg[v_в(м/с)/5*10^-6м/с]

   Вибрация  начинает ощущаться при v_в = 0,1 мм/с(26дБ), при v_в =1 м/с (106 дБ) она является крайне вредной, а при v_в = 4 м/с (118 дБ) – непереносимой. При частотах, превышающих 16 Гц, вибрация сопровождается шумом.

   В зависимости от способа передачи колебаний человеку вибрация подразделяется на общую (воздействие на все тело) и локальную (воздействие на отдельные  части тела, обычно руки или ноги. По направлению колебаний различают  вертикальную вибрацию, распространяющуюся в направлении, перпендикулярном поверхности  опоры человека, и горизонтальную, распространяющуюся в направлении, параллельном опорной поверхности. С технической точки зрения, вибрация бывает полезной, необходимой для  выполнения ряда технологических операций (виброинструмент), и вредной, возникающей  как следствие различных механических движений.

   Вибрация  относится к явлениям, обладающим высокой биологической активностью. Вибрация одного уровня, но несколько  разных частот, может весьма значительно  различаться по степени негативного  воздействия на человеческий организм. Дело в том, что некоторые вибрационные частоты могут совпадать (резонировать) с рядом биоритмов, так как характерные частоты для тела человека 6-9 Гц, для органов, расположенных в грудной полости, - 3-3,5 Гц, головы – 6 Гц, желудка – 8 Гц, глазного яблока 60 и 90 Гц.

   Вибрационная  патология занимает второе место  среди профессиональных заболеваний, особенно вызванных пылью. Рабочие  вибрационных профессий страдают головокружениями, расстройством координации движений, вестибулярного и зрительного аппарата. У лиц, подвергающихся постоянному  воздействию вибрации (шоферов, бульдозеристов, трактористов и др.), зачастую возникают  вегетативные расстройства нервной  системы, бессонница, быстрая утомляемость, боли в пояснице, конечностях и  желудке.

   В таблицу 4 приведены допустимые значения важнейших параметров вибрации для наиболее типичных октавных полос, взятые из СН2.2.4/2.1.8.556-96.

   Таблица 4.

   Допустимые  значения основных параметров вибрации

 
 
 

   Защита  от вибрации может осуществляться:

• Совершенствованием источников вредной вибрации за счет уменьшения динамических процессов, вызываемых ударами и столкновениями в движущихся деталях, а также прецизионной балансировкой;
• Виброгашением, осуществляемым  за счет использования различного рода амортизаторов. Примером является установка вибрирующего механизма на стальные пружины или толстую резины. Возможно использование индивидуальных амортизаторов, например, в виде обуви на толстой резиновой подошве. Возможен также иной способ виброгашения путем увеличения массы тела, подвергающейся воздействию вибрации, что может осуществляться, например, путем заливки основания вибрирующего механизма бетоном.⁶
• Вибродемпфирование - это метод снижения вибрации путем усиления в конструкции процессов трения, рассеивающих колебательную энергию в результате необратимого преобразования ее в теплоту при деформациях, возникающих в материалах, из которых изготовлена конструкция. Вибродемпфирование осуществляется нанесением на вибрирующие поверхности слоя упруговязких материалов, обладающих большими потерями на внутреннее трение,- мягких покрытий (резина, пенопласт ПХВ-9, мастика ВД17-59, мастика «Анти-вибрит») и жестких (листовые пластмассы, стеклоизол, гидроизол, листы алюминия); применением поверхностного трения (например, прилегающих друг к другу пластин, как у рессор); установкой специальных демпферов.
• Повышение жесткости системы, например путем установки ребер жесткости. Этот способ эффективен только при низких частотах вибрации.
• Виброизоляция заключается в уменьшении передачи колебаний от источника к защищаемому объекту при помощи устройств, помещаемых между ними. Для виброизоляции чаще всего применяют виброизолирующие опоры типа упругих прокладок, пружин или их сочетания. Эффективность виброизоляторов оценивают коэффициентом передачи КП, равным отношению амплитуды виброперемещения, виброскорости, виброускорения защищаемого объекта, или действующей на него силы к соответствующему параметру источника вибрации. Виброизоляция только в том случае снижает вибрацию, когда КП < 1. Чем меньше КП, тем эффективнее виброизоляция.
• Профилактические меры по защите от вибраций заключаются в уменьшении их в источнике образования и на пути распространения, а также в применении индивидуальных средств защиты, проведении санитарных и организационных мероприятий.
• Уменьшения вибрации в источнике возникновения достигают изменением технологического процесса с изготовлением деталей из капрона, резины, текстолита, своевременным проведением профилактических мероприятий и смазочных операций; центрированием и балансировкой деталей; уменьшением зазоров в сочленениях. Передачу колебаний на основание агрегата или конструкцию здания ослабляют посредством экранирования, что является одновременно средством борьбы и с шумом.

  Длительность  работы с вибрирующим инструментом не должна превышать 2/3 рабочей смены. Операции распределяют между работниками  так, чтобы продолжительность непрерывного действия вибрации, включая микропаузы, не превышала 15...20 мин. Рекомендуется  делать перерывы на 20 мин через 1...2ч  после начала смены и на 30 мин  через 2 ч после обеда.

  Во  время перерывов следует выполнять  специальный комплекс гимнастических упражнений и гидропроцедуры - ванночки при температуре воды 38 °С, а также  самомассаж конечностей.

  Если  вибрация машины превышает допустимое значение, то время контакта работающего  с этой машиной ограничивают.

  Для повышения защитных свойств организма, работоспособности и трудовой активности следует использовать специальные  комплексы производственной гимнастики, витаминную профилактику (два раза в год комплекс витаминов С, В, никотиновую кислоту), спецпитание.⁷

      От  неудовлетворительного состояния  дел с безопасностью жизнедеятельности  страна ежегодно несет большие человеческие, финансово-экономические, материальные и моральные потери. Обеспечение  безопасности производства и охраны труда работников – одна из самых  главных проблем национальной безопасности страны. На данный момент в нашей  стране на многих предприятиях не соблюдается  техника безопасности, а условия  труда благоприятными не назовешь. 
 
 
 
 

Практическая  часть

  Задача  №5/7.

  Город N расположен на левом низком берегу реки. На расстоянии R от города река перекрыта  плотиной ГЭС. При разрушении плотины  на город пошла волна попуска, приведшая к наводнению. Определить время прихода волны попуска  в город и ее высоту, а также  продолжительность прохождения  волны попуска. Объем водохранилища W, ширина прорана (участка прорыва  воды) В, глубина воды перед плотиной (глубина прорана) Н, средняя скорость движения волны попуска V. Что необходимо предпринять, если сообщение о  разрушении  плотины  поступило  в  середине  рабочего  дня?  Что нужно сделать, если подъем воды застал Вас дома? Какие  существуют способы защиты населения  от наводнений?