Franciszek Rosiek
Instytut Górnictwa
Politechniki Wrocławskiej

Mikroklim

at

Ocena

Ocena

środowisk

środowisk

cieplnych

cieplnych

Ocena środowisk cieplnych

Wpływ warunków cieplnych na zdrowie człowieka

Organizm człowieka utrzymuje stałą temperaturę
wewnętrzną.
Utrzymanie stałej temperatury wewnętrznej możliwe jest
dzięki mechanizmom termoregulacji.

Ciepło produkowane w tkankach w wyniku przemian

Ciepło produkowane w tkankach w wyniku przemian

metabolicznych oddawane jest w sposób ciągły do

metabolicznych oddawane jest w sposób ciągły do

otoczenia.

otoczenia.

W warunkach termo neutralnych ilość wyprodukowanego
w organizmie ciepła równa jest ciepłu oddanemu do
otoczenia.

Wymiana ciepła z otoczeniem odbywa się na drodze:

Wymiana ciepła z otoczeniem odbywa się na drodze:

•promieniowania,

•unoszenia (konwekcji),

•przewodnictwa cieplnego,

•przez układ oddechowy,

•wydzielanie potu.

Ocena środowisk cieplnych

Wpływ warunków cieplnych na zdrowie człowieka

Warunkiem równowagi termicznej jest zerowy bilans

Warunkiem równowagi termicznej jest zerowy bilans

cieplny, to znaczy, ilość ciepła wyprodukowana w

cieplny, to znaczy, ilość ciepła wyprodukowana w

organizmie równa jest ilości ciepła oddanego do

organizmie równa jest ilości ciepła oddanego do

otoczenia.

otoczenia.

Równanie bilansu cieplnego można zapisać w postaci:

Równanie bilansu cieplnego można zapisać w postaci:

gdzie:

S - ilość ciepła zgromadzonego w organizmie powyżej ilości niezbędnej do
utrzymania stałej temperatury ciała,
M - ciepło wytworzone w drodze przemian metabolicznych,
W - ciepło wydatkowane na pracę zewnętrzną,
E - ciepło oddane do otoczenia w drodze wydzielania potu,
R - ciepło oddane lub pobrane z otoczenia w wyniku promieniowania,
C - ciepło oddane lub pobrane z otoczenia w wyniku konwekcji,
Res - ciepło oddane podczas oddychania - wydychana z płuc para wodna
ochładza krew przepływającą przez tkankę płucną.





Res

C

R

E

W

M

S













Ocena środowisk cieplnych

Wpływ warunków cieplnych na zdrowie człowieka

S

S

- jest większe od zera gdy mechanizmy termoregulacji nie

jest większe od zera gdy mechanizmy termoregulacji nie

zdołają odprowadzić wytworzonego lub pochłoniętego ciepła, co

zdołają odprowadzić wytworzonego lub pochłoniętego ciepła, co

może skutkować stresem cieplnym. Stan taki może wystąpić

może skutkować stresem cieplnym. Stan taki może wystąpić

podczas pracy w środowisku gorącym lub podczas znacznego

podczas pracy w środowisku gorącym lub podczas znacznego

wysiłku fizycznego.

wysiłku fizycznego.

S

S

-

-

jest mniejsze od zera czyli więcej ciepła jest oddawane do

jest mniejsze od zera czyli więcej ciepła jest oddawane do

otoczenia niż organizm zdoła wyprodukować, grozi to

otoczenia niż organizm zdoła wyprodukować, grozi to

hipotermią. Z sytuacją taką możemy mieć miejsce podczas pracy

hipotermią. Z sytuacją taką możemy mieć miejsce podczas pracy

w środowisku zimnym.

w środowisku zimnym.

Równanie bilansu cieplnego mówi że ilość ciepła zgromadzonego w

organizmie powyżej ilości niezbędnej jest równa ciepłu
wyprodukowanemu w drodze przemian metabolicznych, ciepło
to jest wydatkowane na pracę, oddawane do otoczenia w drodze
wydzielania potu, oddawane podczas oddychania, w wyniku
konwekcji i promieniowania organizm może oddawać lub
przyjmować ciepło.

Gdy temperatura skóry jest wyższa niż temperatura otoczenia,

Gdy temperatura skóry jest wyższa niż temperatura otoczenia,

organizm ogrzewa warstwę powietrza znajdującą się przy

organizm ogrzewa warstwę powietrza znajdującą się przy

skórze, ciepłe powietrze unoszone jest ku górze a jego miejsce

skórze, ciepłe powietrze unoszone jest ku górze a jego miejsce

zajmuje powietrze chłodniejsze, zjawisko to nazywamy

zajmuje powietrze chłodniejsze, zjawisko to nazywamy

konwekcją

konwekcją

.

.

Ocena środowisk cieplnych

Wpływ warunków cieplnych na zdrowie człowieka

Zasadnicze znaczenie w utrzymaniu stałej temperatury wewnętrznej

Zasadnicze znaczenie w utrzymaniu stałej temperatury wewnętrznej

ma przepływ krwi.

ma przepływ krwi.

Ciepło metaboliczne wytwarzane przez narządy wewnętrzne, jak

Ciepło metaboliczne wytwarzane przez narządy wewnętrzne, jak

wątroba, mózg czy nerki, albo powstające w pracujących mięśniach,

wątroba, mózg czy nerki, albo powstające w pracujących mięśniach,

jest przenoszone przez krew do obszarów ciała narażonych na

jest przenoszone przez krew do obszarów ciała narażonych na

znaczne utraty ciepła.

znaczne utraty ciepła.

Umożliwia to utrzymywanie dość stałej i odpowiedniej temperatury w

Umożliwia to utrzymywanie dość stałej i odpowiedniej temperatury w

odległych częściach ciała. Krew ostudzona na powierzchni ciała

odległych częściach ciała. Krew ostudzona na powierzchni ciała

dochodzi do narządów wewnętrznych i ochładza je. W ten sposób

dochodzi do narządów wewnętrznych i ochładza je. W ten sposób

krążąca krew chroni w pewnej mierze narządy wewnętrzne przed

krążąca krew chroni w pewnej mierze narządy wewnętrzne przed

przegrzaniem.

przegrzaniem.

Mechanizmy termoregulacji mają za zadanie albo ułatwić oddawanie

Mechanizmy termoregulacji mają za zadanie albo ułatwić oddawanie

ciepła do otoczeniu lub proces ten powstrzymywać.

ciepła do otoczeniu lub proces ten powstrzymywać.

Do mechanizmów termoregulacji należą:

Do mechanizmów termoregulacji należą:

•

reakcja naczyniowa - rozszerzenie/skurcz naczyń krwionośnych skóry,

reakcja naczyniowa - rozszerzenie/skurcz naczyń krwionośnych skóry,

•

pobudzenie gruczołów potowych,

pobudzenie gruczołów potowych,

•

drżenie mięśni,

drżenie mięśni,

•

zwiększenie wydzielania hormonów wzmagających metabolizm.

zwiększenie wydzielania hormonów wzmagających metabolizm.

Ocena środowisk cieplnych

Środowiska cieplne gorące

Podczas pracy w środowisku cieplnym gorącym lub w wyniku dużego

Podczas pracy w środowisku cieplnym gorącym lub w wyniku dużego

obciążenia fizycznego (intensywnej pracy) uruchamiają się

obciążenia fizycznego (intensywnej pracy) uruchamiają się

mechanizmy termoregulacji prowadzące do utraty ciepła.

mechanizmy termoregulacji prowadzące do utraty ciepła.

Rozszerzają się naczynia krwionośne co powoduje wzrost
temperatury skóry i zwiększenie różnicy temperatur między
powierzchnią ciała a otoczeniem obniża to ilość pochłoniętego z
otoczenia ciepła.

Gdy mechanizm ten nie jest wystarczający zostają pobudzone

Gdy mechanizm ten nie jest wystarczający zostają pobudzone

do pracy gruczoły potowe.

do pracy gruczoły potowe.

W wyniku wydzielania potu, a następnie jego odparowania z
powierzchni skóry, organizm traci ciepło;

jest to najbardziej

jest to najbardziej

efektywny mechanizm oddawania ciepła do otoczenia.

efektywny mechanizm oddawania ciepła do otoczenia.

Skuteczność tego mechanizmu zależy od ilości wydzielanego potu
oraz możliwości jego parowania, gdyż pot spływający kroplami nie
powoduje utraty ciepła z organizmu.

W wilgotnym powietrzu

W wilgotnym powietrzu

możliwość parowania potu obniża się.

możliwość parowania potu obniża się.

Intensywność parowania potu zależy od temperatury

Intensywność parowania potu zależy od temperatury

wewnętrznej i jest liniowa do około 38°C.

wewnętrznej i jest liniowa do około 38°C.

Można przyjąć że powyżej tej temperatury mechanizm termoregulacji
jest całkowicie wysycany, gdy ciepło jest nadal produkowane przez
organizm lub dostarczane z zewnątrz dochodzi do dalszego

przyrostu

przyrostu

temperatury wewnętrznej i udaru cieplnego

temperatury wewnętrznej i udaru cieplnego.

Ocena środowisk cieplnych

Środowiska cieplne gorące

Do bezpośrednich skutków narażenia na stres cieplny

Do bezpośrednich skutków narażenia na stres cieplny

należą:

należą:



udar cieplny (porażenie cieplne) spowodowane przekroczeniem

udar cieplny (porażenie cieplne) spowodowane przekroczeniem

możliwości termoregulacyjnych i porażeniem ośrodka termoregulacji,

możliwości termoregulacyjnych i porażeniem ośrodka termoregulacji,

najczęściej jest groźny dla życia, temperatura wewnętrzna ciała

najczęściej jest groźny dla życia, temperatura wewnętrzna ciała

podnosi się do 41°C lub powyżej,

podnosi się do 41°C lub powyżej,



wyczerpanie cieplne spowodowane utratą wody i/lub soli przez

wyczerpanie cieplne spowodowane utratą wody i/lub soli przez

pocenie, któremu towarzyszą: ogólne osłabienie, zawroty głowy,

pocenie, któremu towarzyszą: ogólne osłabienie, zawroty głowy,

nudności, bóle głowy, chwiejność układu krążenia, czasem omdlenie

nudności, bóle głowy, chwiejność układu krążenia, czasem omdlenie

cieplne,

cieplne,



bolesne skurcze mięśni i inne dolegliwości ze strony mięśni

bolesne skurcze mięśni i inne dolegliwości ze strony mięśni

spowodowane zaburzeniem równowagi wodno-elektrolitowej,

spowodowane zaburzeniem równowagi wodno-elektrolitowej,



odwodnienie spowodowane niedostatecznym uzupełnieniem wody

odwodnienie spowodowane niedostatecznym uzupełnieniem wody

utraconej przez pocenie.

utraconej przez pocenie.

Ocena środowisk cieplnych

Środowiska cieplne gorące

Przy pracach narażających na gorąco nie należy zatrudniać

Przy pracach narażających na gorąco nie należy zatrudniać

pracowników:

pracowników:



otyłych (powyżej 20% należnej masy ciała),

otyłych (powyżej 20% należnej masy ciała),



powyżej 45 roku życia jeśli dotychczas nie pracowali w gorącu,

powyżej 45 roku życia jeśli dotychczas nie pracowali w gorącu,



o małej wydolności fizycznej (VO

o małej wydolności fizycznej (VO

2

2

max poniżej 35 ml O

max poniżej 35 ml O

2

2

/kg m. c.),

/kg m. c.),



z organicznymi chorobami serca i układu naczyniowego,

z organicznymi chorobami serca i układu naczyniowego,



z chorobą nadciśnieniową,

z chorobą nadciśnieniową,



z przewlekłymi chorobami dróg oddechowych i płuc,

z przewlekłymi chorobami dróg oddechowych i płuc,

powodujących obniżenie sprawności wentylacji,

powodujących obniżenie sprawności wentylacji,


z uogólnionymi chorobami skóry i chorobami, które upośledzają

z uogólnionymi chorobami skóry i chorobami, które upośledzają

czynność wydzielniczą gruczołów potowych,

czynność wydzielniczą gruczołów potowych,


często zapadających na choroby infekcyjne,

często zapadających na choroby infekcyjne,



nadużywających alkoholu i stale leków (psychotropowych,

nadużywających alkoholu i stale leków (psychotropowych,

przeciwbólowych, hipotensyjnych).

przeciwbólowych, hipotensyjnych).

Ocena środowisk cieplnych

Środowiska cieplne zimne

Spadek temperatury otoczenia uruchamia mechanizmy

Spadek temperatury otoczenia uruchamia mechanizmy

termoregulacji zapobiegające utracie ciepła przez organizm.

termoregulacji zapobiegające utracie ciepła przez organizm.

Następuje skurcz naczyń krwionośnych co powoduje obniżenie

Następuje skurcz naczyń krwionośnych co powoduje obniżenie

temperatury skóry a tym samym różnicy temperatur między skóra a

temperatury skóry a tym samym różnicy temperatur między skóra a

otoczeniem, zmniejsza to ilość ciepła oddawana do otoczenia.

otoczeniem, zmniejsza to ilość ciepła oddawana do otoczenia.

Skurcz naczyń krwionośnych najsilniejszy jest w kończynach.

Skurcz naczyń krwionośnych najsilniejszy jest w kończynach.

Dalszy spadek temperatury wewnętrznej organizmu powoduje

Dalszy spadek temperatury wewnętrznej organizmu powoduje

wzrost przemiany metabolicznej w następstwie uruchomienia

wzrost przemiany metabolicznej w następstwie uruchomienia

mechanizmu mimowolnego drgania mięśni i wzrostu

mechanizmu mimowolnego drgania mięśni i wzrostu

wydzielania hormonów.

wydzielania hormonów.

Praca w środowisku zimnym może powodować negatywne

Praca w środowisku zimnym może powodować negatywne

skutki zdrowotne:

skutki zdrowotne:

odmrożenia najczęściej rąk i stóp, rzadziej podudzi i nosa, objawy
odmrożenia I stopnia to fioletowe zabarwienie skóry, pęcherze i mocny ból,
przy odmrożeniach II stopnia: biała łamliwa skóra, po rozgrzaniu
czerniejąca, brak czucia,

hipotermia, objawy hipotermii pojawiają się kiedy temperatura wewnętrzna
obniży się poniżej 34°C, początkowo gdy temperatura obniży się do 34-36°C
pojawiają się dreszcze, bóle w rękach i nogach, podwyższone tętno, płytki
oddech, poniżej temperatury 34°C może wystąpić utrata przytomności,
poniżej temperatury 27°C występuje zatrzymanie krążenia, migotanie komór
serca.

Ocena środowisk cieplnych

Środowiska cieplne zimne

Temperatura

wewnętrzna

Odpowiedź

organizmu

36

wzrost tempa metabolizmu

35

silne dreszcze

33

stan hipotermii

32

zanik świadomości, obniżenie
ciśnienia tętniczego, ustąpienie
dreszczy

30

sztywnienie mięśni, zanik pulsu,
dalsze obniżenie ciśnienia
tętniczego

28

nieregularny rytm pracy serca,
zagrożenie życia

Tab.1. Skutki zdrowotne wychłodzenia organizmu

Ocena środowisk cieplnych

Komfort cieplny

Mówiąc najprościej komfort cieplny to stan kiedy

Mówiąc najprościej komfort cieplny to stan kiedy

człowiek nie odczuwa ani ciepła ani chłodu.

człowiek nie odczuwa ani ciepła ani chłodu.

Dla lekko ubranego, wypoczywającego człowieka warunki

Dla lekko ubranego, wypoczywającego człowieka warunki

komfortu termicznego występują przy temperaturze

komfortu termicznego występują przy temperaturze

powietrza 25 - 26°C i wilgotności 50%. Warunki te będą inne

powietrza 25 - 26°C i wilgotności 50%. Warunki te będą inne

gdy zwiększy się ilość produkowanego wewnętrznie ciepła

gdy zwiększy się ilość produkowanego wewnętrznie ciepła

np. w wyniku pracy fizycznej.

np. w wyniku pracy fizycznej.

Próby ujednolicenia definicji komfortu cieplnego

Próby ujednolicenia definicji komfortu cieplnego

doprowadziły do przyjęcia następującego pojęcia:

doprowadziły do przyjęcia następującego pojęcia:

komfortem cieplnym

komfortem cieplnym

określa się stan, w którym

określa się stan, w którym

temperatura wewnętrzna ciała wynosi 37.0

temperatura wewnętrzna ciała wynosi 37.0





0.3°C,

0.3°C,

średnia temperatura powierzchni skóry mieści się w

średnia temperatura powierzchni skóry mieści się w

granicach 32

granicach 32





34°C, a ilość ciepła utraconego przez

34°C, a ilość ciepła utraconego przez

parowanie potu nie przekracza 20% maksymalnej

parowanie potu nie przekracza 20% maksymalnej

zdolności utraty ciepła przez parowanie wydzielonego

zdolności utraty ciepła przez parowanie wydzielonego

potu.

potu.

Ocena środowisk cieplnych

Pojęcia i definicje

Ocena obciążenia termicznego wymaga znajomości wielkości
fizycznych związanych ze środowiskiem. Wielkości te można
podzielić na dwie grupy:

wielkości fizyczne podstawowe - charakteryzuje, niezależnie od innych,
jeden z czynników środowiska;

wielkości fizyczne pochodne – charakteryzują grupę czynników środowiska.

 

Temperatura powietrza – temperatura powietrza wokół ciała ludzkiego,
wyrażona w kalwinach (T

a

) lub w stopniach Celsjusza (t

a

).

Wilgotność bezwzględna powietrza – charakteryzuje wielkości związane z
rzeczywistą ilością pary wodnej w powietrzu - wyrażona cząstkowym
ciśnieniem pary wodnej (Pa), w kilopaskalach.

Prędkość powietrza – wartość bezwzględna wektora prędkości w
określonym punkcie pomiarowym (v

a

) - wyrażona w metrach na sekundę.

Temperatura wilgotna naturalna (t

nw

), zależy od temperatury, prędkości

przepływu, wilgotności powietrza oraz od średniej temperatury
promieniowania. Parametru tego nie należy mylić z temperaturą wilgotną
służącą do określania wilgotności powietrza.
Temperatura wilgotna wentylowana (t

w

) - temperatura psychrometryczna.

Temperatura poczernionej kuli (t

g

) jest to wewnętrzna temperatura

naturalnie wentylowanej poczernionej kuli, która zależy od średniej
temperatury promieniowania oraz temperatury powietrza i prędkości jego
przepływu.
Temperatura operacyjna (t

o

) - jednolita temperatura pomieszczenia w

którym człowiek wymieni taką sama ilość ciepła przez promieniowanie i
konwekcje, jak w istniejącym niejednorodnym środowisku.

Ocena środowisk cieplnych

Pojęcia i definicje – powiązania między parametrami

Względna prędkość ruchu powietrza - prędkość ruchu powietrza
obserwowana przez człowieka, uwzględniająca jego aktywność (metabolizm
M)

v

ar

= v

a

+ 0,0052

(M-58)

(VI.1)

gdzie:
v

ar

- względna prędkość ruchu powietrza, m/s,

v

a

- średnia prędkość ruchu powietrza, m/s,

M – całkowite tempo metabolizmu (z przemianą podstawową), W/m

2

.

 
Średnia temperatura promieniowania - wyrażona wzorem [°C]

(VI.2)

gdzie:
t

a

- temperatura powietrza,

o

C,

v

a

- średnia prędkość ruchu powietrza, m/s,

t

g

– temperatura termometru z poczernioną kulą równa,

o

C.

 
Temperatura operacyjna t

o

w [

o

C]

(VI.3)

lub:

(VI.4)









t

t

V

t

t

r

g

a

g

a











 



273

25 10

273

4

8

0 6

4

,

,

r

t





t

A t

A t

o

a

r

   



1

t

t

v

t

v

o

a

a

r

a





 





10

1

10

Ocena środowisk cieplnych

Pojęcia i definicje – powiązania między parametrami

gdzie:
A – parametr zależny od prędkości ruchu powietrza

v

ar

< 0,2 m/s

0,2 – 0,6

m/s

0,6 – 1,0

m/s

A

0,5

0,6

0,7

Ciśnienie cząstkowe pary wodnej p

a

, Pa

 

(VI.5)

gdzie:
t

a

- temperatura powietrza,

o

C,

t

w

- temperatura wilgotna wentylowana, psychrometryczna.

Ciśnienie pary nasyconej p

as

, kPa

(VI.6)

Wilgotność względna, %

(VI.7)









p

t

t

a

t

a

w

w























10

05

757

10

8 8446 2225

273

3

,

,

,

3

,

237

27

,

17

611

,

0









a

a

t

t

as

e

p

as

a

p

p

RH



100

Ocena środowisk cieplnych

Pojęcia i definicje – powiązania między parametrami

Zasadę działania psychrometru przedstawia
rysunek

Średnią temperaturę skóry możemy wyznaczyć z zależności:

(VI.8)

gdzie:
I

cl

– jest izolacyjnością termiczna odzieży, m

2

K/W.

 

Metody pomiaru fizycznych parametrów środowiska powinny uwzględniać fakt,
ze zamieniają się one zależnie od miejsca położenia i czasu. Średnią wartość
wielkości p, której zmiany zostały podzielone na n poziomów, wyznaczamy ze
wzoru.

(VI.9)

cl

a

a

r

a

sk

I

M

p

v

t

t

t



























57

,

3

000128

,

0

254

,

0

571

,

0

045

,

0

093

,

0

0

,

30



 







n

n

n

t

t

t

t

p

t

p

t

p

p

























2

1

2

2

1

1

Ocena środowisk cieplnych

Środowiska cieplne umiarkowane

Odczucia termiczne człowieka odnoszące się do równowagi cieplnej

Odczucia termiczne człowieka odnoszące się do równowagi cieplnej

całego ciała oceniane jest za pomocą wskaźników PMV i PPD.

całego ciała oceniane jest za pomocą wskaźników PMV i PPD.

Wskaźnik PPD określa. przewidywany odsetek niezadowolonych, podaje dane

Wskaźnik PPD określa. przewidywany odsetek niezadowolonych, podaje dane

dotyczące niespełnienia komfortu termicznego przez przewidywanie procentu

dotyczące niespełnienia komfortu termicznego przez przewidywanie procentu

ludzi, którzy w określonym otoczeniu odczuwają nadmierne gorąco lub

ludzi, którzy w określonym otoczeniu odczuwają nadmierne gorąco lub

nadmierne zimno.

nadmierne zimno.

Wskaźnik PMV przewiduje średnią ocenę dużej grupy osób

Wskaźnik PMV przewiduje średnią ocenę dużej grupy osób

określających swe wrażenie cieplne w siedmio stopniowej skali oceny:

określających swe wrażenie cieplne w siedmio stopniowej skali oceny:

+3 gorąco

0 - obojętnie

-1 dość
chłodno

+2 ciepło

-2 chłodno

+1 dość ciepło

-3 zimno

Do oceny wskaźnika PMV należy zmierzyć:

Do oceny wskaźnika PMV należy zmierzyć:

•aktywność fizyczną człowieka (metabolizm M, W/m

2

),

•izolacyjność odzieży (oporność cieplna I

cl

, clo),

•temperaturę powietrza t

a

, °C,

•średnią temperaturę promieniowania t

r

, °C (do określenia t

r

potrzeba:

temperatury powietrza t

a

, temperatury poczernionej kuli t

g

, prędkości ruchu

powietrza v

a

),

•prędkość przepływu powietrza v

a

,

•cząstkowe ciśnienie pary wodnej p

a,

Pa (do określenia p

a

potrzeba:

temperatury powietrza t

a

, temperatury psychrometrycznej t

w

) lub wilgotność

względną powietrza.

Ocena środowisk cieplnych

Środowiska cieplne umiarkowane

Wskaźnik PPD można uzyskać ze wskaźnika PMV:

(VI.10)





PPD

e

PMV

PMV















100 95

0 03353

0 2179

4

2

,

,

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

-3

-2

,6

-2

,2

-1

,8

-1

,4

-1

-0

,6

-0

,2

0

,2

0

,6

1

1

,4

1

,8

2

,2

2

,6

3

PMV

P

P

D

[

%

]

Zaleca się aby wskaźnik PPD był niższy niż 10% Odpowiada to następującym
kryteriom dla PMV:

-0,5 < PMV < +0,5

Na przykład norma PN-N-08020 określa warunki zbliżone do komfortu cieplnego
jako -0,7< PMV <+0,7. Jeśli wskaźnik PMV przekracza 2 występuje podstawa do

Jeśli wskaźnik PMV przekracza 2 występuje podstawa do

oceny środowisk gorących

oceny środowisk gorących

, gdy wskaźnik PMV jest mniejszy od -2 należy ocenić

gdy wskaźnik PMV jest mniejszy od -2 należy ocenić

ryzyko pracy w środowisku cieplnym zimnym.

ryzyko pracy w środowisku cieplnym zimnym.

Zwraca się uwagę, że wskaźniki PMW i PPD odnoszą się do całego ciała.

Zwraca się uwagę, że wskaźniki PMW i PPD odnoszą się do całego ciała.

Ocena środowisk cieplnych

Środowiska cieplne umiarkowane

W przypadku osób wykonujących pracę wiążącą się z małą
aktywnością fizyczną występuje

dyskomfort lokalny

dyskomfort lokalny.

Dyskomfort lokalny

Dyskomfort lokalny związany z przeciągiem jest określany za
pomocą wskaźnika DR który określa odsetek osób wrażliwych na
ruch powietrza o danej prędkości.

Odsetek osób niezadowolonych ze zmienności temperatury w
przestrzeni, czyli dyskomfort lokalny związany z różnicą temperatur
powietrza t

a

, asymetrią promieniowania możemy określić za pomocą

wskaźników PD.

Dyskomfort lokalny

Dyskomfort lokalny

związany z różnicą temperatur powietrza w

związany z różnicą temperatur powietrza w

pionie

pionie możemy obliczyć ze wzoru:

(VI.11)

gdzie:

t

a

– różnica temperatur powietrza w pionie. Najczęściej między głową

a nogami.





a

a

t

PD











856

,

0

76

,

5

exp

1

100

Ocena środowisk cieplnych

Środowiska cieplne umiarkowane

Dyskomfort lokalny związany z asymetrią promieniowania
wyznaczamy z zależności:



dla powierzchni poziomych (asymetria promieniowania w pionie)

dla powierzchni poziomych (asymetria promieniowania w pionie)

• powierzchnie gorące

dla

(VI.12.1)

•powierzchnie zimne

dla

(VI.12.2)



dla powierzchni pionowych (asymetria promieniowania w poziomie: strona

dla powierzchni pionowych (asymetria promieniowania w poziomie: strona

lewa prawa, przód tył ciała)

lewa prawa, przód tył ciała)

• powierzchnie gorące

dla

(VI.12.3)

•powierzchnie zimne

dla

(VI.12.4)

gdzie:

t

r

– gradient temperatur promieniowania w pionie lub w poziomie.





5

,

5

174

,

0

84

,

2

exp

1

100













r

r

t

PD

C

t

o

r

23









r

r

t

PD











50

,

0

93

,

9

exp

1

100

C

t

o

r

15









5

,

3

052

,

0

72

,

3

exp

1

100













r

r

t

PD

C

t

o

r

35









r

r

t

PD











345

,

0

61

,

6

exp

1

100

C

t

o

r

15





Ocena środowisk cieplnych

Środowiska cieplne umiarkowane

Dyskomfort wywołany przeciągiem

Dyskomfort wywołany przeciągiem

DR

DR

(odsetek osób niezadowolonych z

przeciągu) możemy obliczyć ze wzoru:

gdzie:

Tu – intensywność turbulencji lokalnej w % od 10% do 60% (przeciętnie 40%).











14

,

3

37

,

0

05

,

0

34

62

,

0















Tu

t

DR

a

a

a





Norma PN-EN ISO 7730 podaje trzy kategorie środowisk

Norma PN-EN ISO 7730 podaje trzy kategorie środowisk

cieplnych umiarkowanych.

cieplnych umiarkowanych.

Tabela VI.1. Kategorie środowisk
cieplnych

Kategor

ia

PPD %

PMW

PD

a

PD

r

A

< 6

-0,2 < PMV <

+0,2

< 3

< 5

B

< 10

-0,5 < PMV <

+0,5

< 5

< 5

C

< 15

-0,7 < PMV <

+0,7

< 10

< 10

Oceniając środowiska cieplne umiarkowane (chłodne) za pomocą wskaźnika PMV
powinniśmy jednocześnie pamiętać o normie

PN-78/B-03421

PN-78/B-03421 „Wentylacja i

„Wentylacja i

klimatyzacja. Parametry obliczeniowe powietrza wewnętrznego w pomieszczeniach

klimatyzacja. Parametry obliczeniowe powietrza wewnętrznego w pomieszczeniach

przeznaczonych do stałego przebywania ludzi”

przeznaczonych do stałego przebywania ludzi”

(tab. 3), która określa wartości

liczbowe parametrów powietrza wewnętrznego.

Odpowiednio ubierając pracownika można zawsze doprowadzić wskaźnik
PMV do granic komfortu.

Ocena środowisk cieplnych

Środowiska cieplne umiarkowane

Aktywno

ść

fizyczna

M

Okres zimowy

Okres letni

Tempe

ra-tura

Prędkoś

ć

powietrz

a

Wilgotność

względna [%]

Tempera

-tura

Prędkość

powietrza

Wilgotność

względna [%]

[W/m

2

]

°C

m/s

optymal.

minima

l.

°C

m/s

optym

al.

minimal.

mała

M  130

20 do

22

0,2

40 do 60

30

23 do 26

0,2

40 do

55

70

średnia

130 < M 

200

18 do

20

0,2

20 do 23

0,2

40 do

60

duża

M > 200

15 do

18

0,3

18 do 21

0,3

40 do

60

Tab. 3. Parametry obliczeniowe powietrza wewnętrznego w pomieszczeniach przeznaczonych
do stałego

przebywania ludzi wg. normy PN-78/B-03421

Ocena środowisk cieplnych

Środowiska cieplne gorące

Ocena środowisk cieplnych gorących opiera się na wskaźnikach

Ocena środowisk cieplnych gorących opiera się na wskaźnikach

WBGT

WBGT

i

i

DLE

DLE

.

.

Wskaźnik WBGT (ang. Wet Bulb Globe Temperature) jest to
indeks obciążenia termicznego działającego na człowieka w
środowisku pracy.

Wskaźnik DLE (ang. Deadline Exposition) określa dopuszczalny
czas ekspozycji na określone warunki termiczne.

Najwyższe obciążenie cieplne nie powinno powodować

Najwyższe obciążenie cieplne nie powinno powodować

podwyższenia temperatury wewnętrznej o więcej niż 1°C, gdyż

podwyższenia temperatury wewnętrznej o więcej niż 1°C, gdyż

przekroczenie tej granicy może doprowadzić do zakłócenia

przekroczenie tej granicy może doprowadzić do zakłócenia

procesów termoregulacji a nawet udaru cieplnego.

procesów termoregulacji a nawet udaru cieplnego.

Gdy wskaźnik PMV przekracza +2 środowiska takie definiujemy

Gdy wskaźnik PMV przekracza +2 środowiska takie definiujemy

jako środowiska cieplne gorące.

jako środowiska cieplne gorące.

Do oceny wskaźnika WBGT należy zmierzyć:

Do oceny wskaźnika WBGT należy zmierzyć:

aktywności fizyczną człowieka (metabolizm M, W/m

2

),

temperaturę powietrza t

a

, °C,

temperaturę poczernionej kuli t

g

, °C,

prędkości ruchu powietrza v

a

, m/s,

temperaturę wilgotną naturalną t

nw

, °C.

Ocena środowisk cieplnych

Środowiska cieplne gorące

Dla oceny wskaźnika DLE w minutach dodatkowo należy zmierzyć:

Dla oceny wskaźnika DLE w minutach dodatkowo należy zmierzyć:

temperaturę poczernionej kuli w nieobecności krótkotrwałego promieniowania
podczerwonego t

go

, °C,

maksymalne natężenie napromieniowania E.

Wskaźnik WBGT obliczamy z zależności:

Wskaźnik WBGT obliczamy z zależności:

•wewnątrz i na zewnątrz budynków bez nasłonecznienia

WBGT = 0.7 t

nw

+ 0.3 t

g

(VI.10)
•na zewnątrz budynków z nasłonecznieniem

WBGT = 0.7 t

nw

+0.2 t

g

+ 0.1 t

a

(VI.11)

Jak z powyższych wzorów widać, że temperatura naturalna wilgotna brana jest z
wagą 0,7, co uwzględnia fakt że najbardziej wydajnym procesem utraty ciepła
przez organizm jest wydzielanie i odparowanie potu.

Wskaźnik DLE obliczamy ze wzorów:

Wskaźnik DLE obliczamy ze wzorów:

przy czym

(VI.13)

gdzie:

WBGT

NDN

– wartość odniesienia wskaźnika WBGT (normatyw),

WBGT

wyp

– wartość wskaźnika WBGT zmierzona w miejscu zarezerwowanym na

wypoczynek.

e

gE

nw

z

t

t

WBGT









3

,

0

7

,

0

mod

E

t

t

go

gE

e







02

,

0





wyp

z

wyp

NDN

WBGT

WBGT

WBGT

WBGT

DLE









mod

60

Ocena środowisk cieplnych

Środowiska cieplne zimne

Ocena środowisk cieplnych zimnych opiera się na wskaźnikach

Ocena środowisk cieplnych zimnych opiera się na wskaźnikach

t

t

WC

WC

i

i

IREQ

IREQ

.

.

Stres miejscowy określany jest z pomocą wskaźnika t

WC

(ang. Wind-chill

temperature) opisującego

dopuszczalne wychłodzenie miejscowe

organizmu

i

odnosi się do ryzyka powstania odmrożeń lokalnych (stopy, dłonie, pośladki,

nos).

Wskaźnik wymaganej ciepłochronności odzieży

Wskaźnik wymaganej ciepłochronności odzieży

IREQ

IREQ

, pozwala na ocenę

, pozwala na ocenę

ogólnego oddziaływani środowiska na organizm

ogólnego oddziaływani środowiska na organizm

.

Gdy wskaźnik PMV jest mniejszy niż -2 środowiska takie definiujemy

Gdy wskaźnik PMV jest mniejszy niż -2 środowiska takie definiujemy

jako środowiska zimne.

jako środowiska zimne.

Do oceny wskaźników

Do oceny wskaźników

t

t

WC

WC

i

i

IREQ

IREQ

należy zmierzyć:

należy zmierzyć:

•aktywność fizyczną człowieka (metabolizm M, W/m

2

),

•temperaturę powietrza t

a

, °C,

•temperaturę poczernionej kuli t

g

, °C,

•prędkość ruchu powietrza v

a

, m/s.

Ocena środowisk cieplnych

Środowiska cieplne zimne

Do oceny środowisk zimnych norma PN-EN 11079:2008 wprowadza

Do oceny środowisk zimnych norma PN-EN 11079:2008 wprowadza

temperaturę chłodzenia powietrzem

temperaturę chłodzenia powietrzem

t

t

WC

WC

, ten parametr stosowany jest

, ten parametr stosowany jest

do oceny chłodzenia lokalnego i definiowany jest jako temperatura

do oceny chłodzenia lokalnego i definiowany jest jako temperatura

otoczenia, która przy prędkości wiatru 4,2 km/h (1,2 m/s) wytwarza

otoczenia, która przy prędkości wiatru 4,2 km/h (1,2 m/s) wytwarza

takie samo odczucie zimna, jak rzeczywiste warunki.

takie samo odczucie zimna, jak rzeczywiste warunki.

Temperaturę chłodzenia powietrzem można wyznaczyć z

Temperaturę chłodzenia powietrzem można wyznaczyć z

zależności:

zależności:

gdzie:
t

a

– temperatura powietrza, °C,



10

– meteorologiczna prędkość wiatru na wysokości 10 m nad poziomem

gruntu, m/s, jeżeli prędkość wiatru mierzona jest nad ziemią do równania
należy podstawić tę wartość pomnożoną przez 1,5.

16

,

0

10

16

,

0

10

3965

,

0

37

,

11

6215

,

0

12

,

13





















a

a

WC

t

t

t

Ryzyko

t

WC

[°C]

efekt

1

- 10 do -24

niekomfortowe zimno

2

-25 do -34

bardzo zimno, ryzyko

zamarzania skóry

3

-35 do -59

przenikliwe zimno

skóra może zamarzać

w 10 min

4

-60 i mniej

ekstremalnie zimno,

eksponowana skóra

może zamarzać w 2

min

Ocena środowisk cieplnych

Środowiska cieplne zimne

Wartości dopuszczalne czasu narażenia w zależności od
wskaźnika t

WC

określono w tabeli 2a.

Tab. 2a. Wartości dopuszczalne wskaźnika t

WC

w zależności od

czasu narażenia

Ocena środowisk cieplnych

Środowiska cieplne zimne

Norma PN-EN ISO 11079:2008 przyjmuje do oceny środowisk

Norma PN-EN ISO 11079:2008 przyjmuje do oceny środowisk

zimnych wskaźnik

zimnych wskaźnik

IREQ

IREQ

, wskaźnik ten służy do:

, wskaźnik ten służy do:

oceny obciążenia termicznego wywołanego zimnem gdy temperatura
powietrza wynosi poniżej 10°C, prędkość powietrza zawarta jest pomiędzy 0,4
 18 m/s, a izolacyjność cieplna stosowanej odzieży przekracza 0,5 clo;

określenia wymagań dotyczących izolacyjności cieplnej.

Norma wprowadza dwie wartości wskaźnika

Norma wprowadza dwie wartości wskaźnika

IREQ

IREQ

:

:

•IREQ

min

– minimalna wartość wymaganej izolacyjności termicznej w celu

zachowania równowagi termicznej organizmu, przy założeniu niższej od
prawidłowej ale dopuszczalnej wartości średniej temperatury ciała. To jest
wartości średniej temperatury skóry na poziomie 30°C, oraz stosunku
pożądanego odparowania potu do wartości maksymalnej 0,06,

•

IREQ

IREQ

neutral

neutral

– izolacyjność wymagana do utrzymania warunków

termoneutralnych, w takich warunkach chłodzenie nie występuje lub jest
minimalne.

Wskaźniki

IREQ

IREQ

min

min

i IREQ

IREQ

neutral

neutral

należy odczytać z wykresów podanych w

normie lub obliczyć numerycznie.

Ocena środowisk cieplnych

Środowiska cieplne zimne

Wyznaczone wskaźniki

Wyznaczone wskaźniki

IREQ

IREQ

min

min

i

i

IREQ

IREQ

natural

natural

należy porównać z

należy porównać z

wartością wynikowej izolacyjności odzieży stosowanej przez

wartością wynikowej izolacyjności odzieży stosowanej przez

pracownika

pracownika

I

I

cl,r

cl,r

, jeśli:

, jeśli:

I

cl,r

< IREQ

min

– izolacyjność stosowanej odzieży jest niewystarczająca należy

obliczyć dopuszczalny czas ekspozycji D

lim

,

IREQ

min

< I

cl,r

< IREQ

neutral

– izolacyjność cieplna wystarczająca w celu

zapobiegnięcia wychłodzeniu, odczucie cieplne pracownika trochę chłodne,
należy obliczyć dopuszczalny czas ekspozycji D

lim

,

I

cl,r

> IREQ

neutral

– izolacyjność cieplna wystarczająca; możliwe przegranie.

 

Wynikowa izolacyjność cieplna odzieży

Wynikowa izolacyjność cieplna odzieży

I

I

cl,r

cl,r

jest to izolacyjność

jest to izolacyjność

odzieży zmierzona na manekinie symulującym ruch (chodzenie)

odzieży zmierzona na manekinie symulującym ruch (chodzenie)

człowieka.

człowieka.

Podczas ruchu odzież dopasowuje się do powierzchni ciała, zmienia położenie, a

Podczas ruchu odzież dopasowuje się do powierzchni ciała, zmienia położenie, a

pod jej warstwę dopływa powietrze.

pod jej warstwę dopływa powietrze.

Izolacyjność podstawowa odzieży

Izolacyjność podstawowa odzieży

I

I

cl

cl

mierzona jest na

mierzona jest na

nieruchomym manekinie, znajdującym się w pozycji stojącej.

nieruchomym manekinie, znajdującym się w pozycji stojącej.

Norma PN-EN ISO 9920:2008 „Ergonomia środowiska

Norma PN-EN ISO 9920:2008 „Ergonomia środowiska

termicznego. Szacowanie izolacyjności cieplnej i oporu pary

termicznego. Szacowanie izolacyjności cieplnej i oporu pary

wodnej zestawów odzieży” podaje izolacyjność podstawową

wodnej zestawów odzieży” podaje izolacyjność podstawową

I

I

cl

cl

.

.

Ocena środowisk cieplnych

Wartości normatywne - Mikroklimat gorący

Normatywy higieniczne określa Rozporządzenie Ministra Pracy i Polityki Społecznej [3].

Normatywy higieniczne określa Rozporządzenie Ministra Pracy i Polityki Społecznej [3].

Kryterium klasyfikacji środowiska termicznego do obszaru

Kryterium klasyfikacji środowiska termicznego do obszaru

mikroklimatu gorącego jest wartość wskaźnika

mikroklimatu gorącego jest wartość wskaźnika

PMV

PMV

(przewidywana ocena średnia) w zakresie powyżej +2,0.

(przewidywana ocena średnia) w zakresie powyżej +2,0.

Obciążenie termiczne w mikroklimacie gorącym określa się za

Obciążenie termiczne w mikroklimacie gorącym określa się za

pomocą wskaźnika

pomocą wskaźnika

WBGT

WBGT

wyrażonego w stopniach Celsjusza (°C).

wyrażonego w stopniach Celsjusza (°C).

Wartości

Wartości

WBGT

WBGT

nie mogą przekraczać w ciągu 8-godzinnego dobowego

nie mogą przekraczać w ciągu 8-godzinnego dobowego

wymiaru czasu pracy wartości dopuszczalnych podanych w tabeli

wymiaru czasu pracy wartości dopuszczalnych podanych w tabeli VI.2.

Dopuszczalny wskaźnik obciążenia termicznego zależy od:

Dopuszczalny wskaźnik obciążenia termicznego zależy od:

tempo metabolizmu M,
prędkości ruchu powietrza v

a

.

Ocena środowisk cieplnych

Wartości normatywne - Mikroklimat gorący

Tabela VI.2. Wartości odniesienia wskaźnika obciążenia
termicznego WBGT

Klasa
metaboliz
mu

Przyrost metabolizmu

Wartości odniesienia

WBGT

Odniesiony do

jednostki

powierzchni

skóry

W/m

2

razem dla

średniej

powierzchni

skóry

wynoszącej

1.8 m

2

osoba

zaaklimatyzowa

na w

środowisku

gorącym, °C

osoba

niezaaklimatyzo

wana w

środowisku

gorącym, °C

0

odpoczynek

M  65

M  117

33

32

1

65  M  130

117  M 

234

30

29

2

130  M 

200

234  M 

360

28

26

3

200  M 

260

350  M 

468

nieodczuwaln

y ruch

powietrza

25

odczuwalny

ruch

powietrza

26

4

M  260

M  468

23

25

Jeśli prędkość przepływu powietrza

Jeśli prędkość przepływu powietrza

v

v

a

a

jest mniejsza od 0,1 m/s przyjmij

jest mniejsza od 0,1 m/s przyjmij

nieodczuwalny ruch powietrza.

nieodczuwalny ruch powietrza.

Jeśli pracownik jest zatrudniony na stanowisku powyżej 7 dni przyjmij

Jeśli pracownik jest zatrudniony na stanowisku powyżej 7 dni przyjmij

wartości dla osoby zaaklimatyzowanej.

wartości dla osoby zaaklimatyzowanej.

Ocena środowisk cieplnych

Wartości normatywne - Mikroklimat gorący

Norma PN EN 27243 zezwala na odstępstwa od podanych wartości
dopuszczalnych. Jeżeli odzież używana przez pracownika nie jest standardową
odzieżą roboczą, to wartości odniesienia należy zmodyfikować:
a) jeśli odzież nie przepuszcza pary wodnej wartość odniesienia należy
zmniejszyć o 2,
b) jeśli odzież nie przepuszcza pary wodnej i powietrza wartość odniesienia
należy zmniejszyć o 4,
c) jeśli zastosowano ubranie antytermiczne wartość odniesienia można podnieść
o 2.
Zgodnie z Rozporządzeniem Rady Ministrów z dnia 24 sierpnia 2004 r. w sprawie
wykazu prac wzbronionych młodocianym i warunków ich zatrudniania przy
niektórych z tych prac [4]:

Wzbronione jest zatrudnianie młodocianych w pomieszczeniach, w których
temperatura powietrza przekracza 30 °C, a wilgotność względna powietrza
przekracza 65 %, a także w warunkach bezpośredniego oddziaływania otwartego
źródła promieniowania, w tym w szczególności: obsługa suszarni, spiekanie i
prażenie rud, walcowanie, wytapianie, rozlewanie i odlewanie metali lub ich
stopów, naprawa pieców hutniczych, obsługa pieców do termicznej obsługi
cieplnej, w hutach szkła i przetwórniach szkła - obsługa pieców do wytapiania i
odprężania, naprawa pieców szklarskich, formowanie szkła oraz wszelkie prace
na pomostach czynnych pieców do wytapiania szkła, prace przy wypalaniu
dolomitu i wapna, gotowanie asfaltu i prace z gorącym asfaltem, bezpośrednia
obsługa pieców piekarniczych, prace przy przygotowaniu karmelu w kociołkach.

Zatrudnianie

Zatrudnianie

młodocianych

młodocianych

Ocena środowisk cieplnych

Wartości normatywne - Mikroklimat gorący

 Dozwolone jest zatrudnianie młodocianych w zakresie potrzebnym do nauki

zawodu, do 3 godzin na dobę, w mikroklimacie gorącym do wartości 26 °C
wskaźnika obciążenia termicznego WBGT, pod warunkiem zachowania norm
wydatku energetycznego oraz zapewnienia młodocianym na stanowiskach
pracy dostatecznej ilości odpowiednich napojów i dziesięciominutowych
przerw po każdych pięćdziesięciu minutach pracy. Zezwolenie dotyczy nauki w
następujących zawodach:

a) hutnika wielkopiecownika, stalownika, walcownika i operatora urządzeń

metalurgicznych - chłopców w wieku powyżej 16 lat - w hutach żelaza i stali
pod następującymi warunkami:

b) hutnika szkła - chłopców w wieku powyżej 17 lat - z wyłączeniem

wydmuchiwania ustnego,

c) ceramika - chłopców w wieku powyżej 16 lat,
d) piekarza - w wieku powyżej 16 lat - przy bezpośredniej obsłudze pieców

piekarniczych w zakładach zmechanizowanych,

e) cukiernika, karmelarza i czekoladziarza - w wieku powyżej 17 lat - przy

produkcji wyrobów czekoladowych i z mas karmelowych.

Natomiast zgodnie z rozporządzeniem Rady Ministrów z dnia 10 września

1996r. w sprawie wykazu prac wzbronionych kobietom [5] nie wolno
zatrudniać kobiet w ciąży i w okresie karmienia przy pracach:

• w których wskaźnik PMV (przewidywana ocena średnia), określony zgodnie z

Polską Normą, jest większy od 1.5,

• prace w środowisku, w którym występują nagłe zmiany temperatury powietrza

w zakresie przekraczającym 15 °C.

Ocena środowisk cieplnych

Wartości normatywne - Mikroklimat zimny

Kryterium klasyfikacji środowiska termicznego do obszaru

Kryterium klasyfikacji środowiska termicznego do obszaru

mikroklimatu zimnego jest wartość wskaźnika

mikroklimatu zimnego jest wartość wskaźnika

PMV

PMV

(przewidywana

(przewidywana

ocena średnia) w zakresie poniżej -2,0.

ocena średnia) w zakresie poniżej -2,0.

Obciążenie termiczne w mikroklimacie zimnym określa się pośrednio

Obciążenie termiczne w mikroklimacie zimnym określa się pośrednio

za pomocą wymaganej izolacji termicznej

za pomocą wymaganej izolacji termicznej

IREQ

IREQ

.

.

W przypadku pracy na zewnątrz budynków ocenę zagrożenia
odmrożeniami przeprowadza się za pomocą wskaźnika t

WC

.

Dopuszczalne wartości wskaźnika

Dopuszczalne wartości wskaźnika t

WC

nie mogą przekraczać w

nie mogą przekraczać w

ciągu 8-godzinnego dobowego wymiaru -24

ciągu 8-godzinnego dobowego wymiaru -24

o

o

C.

C.

 

Podane w Rozporządzeniu Ministra Pracy i Polityki Społecznej [3],

Podane w Rozporządzeniu Ministra Pracy i Polityki Społecznej [3],

kryterium klasyfikacji środowisk cieplnych za pomocą wskaźnika

kryterium klasyfikacji środowisk cieplnych za pomocą wskaźnika

PMV

PMV

nie jest fortunne i może prowadzić do nieporozumień, gdyż wskaźnik

nie jest fortunne i może prowadzić do nieporozumień, gdyż wskaźnik

PMV

PMV

zależy w dużej mierze od ciepłochronności odzieży noszonej przez

zależy w dużej mierze od ciepłochronności odzieży noszonej przez

pracownika.

pracownika.

Ocena środowisk cieplnych

Wartości normatywne - Mikroklimat zimny

Rozważmy przypadek:

Rozważmy przypadek:

Pracownik jest zatrudniony w pomieszczeniu o temperaturze t

a

=

3

o

C, t

g

= 3

o

C, wilgotność

 = 50%, prędkość powietrza w

pomieszczeniu v = 0 m/s, pracownik wykonuje lekką pracę M = 100
W/m

2

.

Przy tych parametrach otoczenia i odzieży o wskaźniku
ciepłochronności 2,3 clo, wskaźnik PMV wyniesie -0,47.

Wynik taki był do przewidzenia gdyż wskaźniki IREQ wyznaczone
dla takich warunków wynoszą IREQ

min

= 1,64 clo a IREQ

neutral

= 1,98

clo.

Rozsądne wydaje się pozostać przy opisanych w normie kryteriach

Rozsądne wydaje się pozostać przy opisanych w normie kryteriach

oceny obciążenia termicznego wywołanego zimnem gdy

oceny obciążenia termicznego wywołanego zimnem gdy

temperatura powietrza wynosi poniżej 10 °C.

temperatura powietrza wynosi poniżej 10 °C.

W tabeli 2a przedstawiono bezpieczny czas narażenia na
odmrożenia w zależności od temperatury chłodzenia
powietrzem

t

t

WC

WC

(°C)

(°C).

Ocena środowisk cieplnych

Wartości normatywne - Mikroklimat zimny

Zgodnie z Rozporządzeniem Rady Ministrów z dnia 24 sierpnia 2004 r. w
sprawie wykazu prac wzbronionych młodocianym i warunków ich
zatrudniania przy niektórych z tych prac [4]:

Wzbronione jest zatrudnianie młodocianych w mikroklimacie zimnym, tj. w
temperaturze powietrza niższej niż +14°C, a także przy wilgotności względnej
wyższej od 65%, w tym w szczególności przy pracach w chłodniach,
przechowalniach produktów żywnościowych, zamrażalniach, w stałym kontakcie
z wodą, solanką i innymi płynami, przy robotach ziemnych w mokrym gruncie -
osuszaniu, nawadnianiu, a także gdy występują warunki narażające na stałe
przemakanie odzieży, powodujące naruszenie bilansu cieplnego u młodych
pracowników.

Ocena środowisk cieplnych

Wartości normatywne - Mikroklimat zimny

Dozwolone jest zatrudnianie młodocianych w wieku powyżej 16 lat, w
zakresie potrzebnym do przygotowania zawodowego, w mikroklimacie
zimnym, z wyłączeniem prac w chłodniach i zamrażalniach, pod
następującymi warunkami:

wyposażenia młodocianych w odzież o odpowiedniej ciepłochronności zgodnej
z wymaganiami polskiej normy,
zapewnienia na stanowiskach pracy gorących napojów,
przestrzegania aby wydatek energetyczny nie przekraczał norm określonych w
dz. I pkt 2



oraz ograniczenia do 3 godzin na dobę czasu pracy młodocianych w

pomieszczeniach z temperaturą niższą niż 10°C.

W przypadku gdy zaistnieje konieczność wykonywania pracy bez
zastosowania rękawic ochronnych, dozwolone jest zatrudnianie
młodocianych, w warunkach do wartości 800 kcal/mh siły chłodzącej
WCI określonego przepisami w sprawie najwyższych dopuszczalnych
stężeń i natężeń czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy.

 

Natomiast zgodnie z rozporządzeniem Rady Ministrów z dnia 10

Natomiast zgodnie z rozporządzeniem Rady Ministrów z dnia 10

września 1996r. w sprawie wykazu prac wzbronionych kobietom [5] nie

września 1996r. w sprawie wykazu prac wzbronionych kobietom [5] nie

wolno zatrudniać kobiet w ciąży i w okresie karmienia przy pracach, w

wolno zatrudniać kobiet w ciąży i w okresie karmienia przy pracach, w

których wskaźnik

których wskaźnik

PMV

PMV

(przewidywana ocena średnia), określony

(przewidywana ocena średnia), określony

zgodnie z Polską Normą, jest mniejszy od - 1.5.

zgodnie z Polską Normą, jest mniejszy od - 1.5.

Metody badawcze

Akty prawne

Wymagania wobec przyrządów pomiarowych oraz metody badawcze są
określone w przepisach:

PN-EN ISO 7726:2002 Ergonomia
środowiska termicznego -- Przyrządy do
pomiaru wielkości fizycznych (oryg.)

Określono podstawowe właściwości
przyrządów do mierzenia wielkości fizycznych
charakteryzujących środowisko, jak również
metody pomiaru wielkości fizycznych tego
środowiska. Podano wielkości fizyczne
charakteryzujące środowisko

PN-EN 27243:2005 Środowiska gorące -
Wyznaczanie

obciążenia

termicznego

działającego na człowieka podczas pracy,
oparte na wskaźniku WBGT

Podano metodę oceny obciążenia termicznego
działającego na człowieka w środowisku gorącym,
umożliwiającą szybką ocenę tego obciążenia i
łatwą do stosowania w środowisku przemysłowym.
Podano informacje na temat pomiaru parametrów
charakterystycznych środowiska. Podano
wymagania w zakresie pomiarów. Określono
sprawozdanie z oceny

PN-N-08020:1994 Ergonomia -- Środowisko
gorące - Metoda oznaczania obciążenia
termicznego

w

krótkotrwałym

polu

promieniowania podczerwonego.

Podano rodzaj aparatury do oznaczania obciążenia
cieplnego, a także do oznaczania wskaźników
fizycznych środowiska gorącego, w którym
przebywa człowiek w trakcie prowadzenia badań.
Określono dopuszczalny czas narażenia człowieka
w środowisku gorącym o określonych parametrach
temperaturowych. Norma nie ma zastosowania w
przypadku, gdy pracownik jest ubrany w
aluminiową odzież ochronną

PN-EN

ISO

11079:2008

Ergonomia

środowiska termicznego - Wyznaczanie i
interpretacja

stresu

termicznego

wynikającego z ekspozycji na środowisko
zimne

z

uwzględnieniem

wymaganej

izolacyjności cieplnej odzieży (IREQ) oraz
wpływu wychłodzenia miejscowego (oryg.)

Określono metody i strategie oceny stresu
związanego z ekspozycją na środowiska zimne.
Podano zasady metod szacowania stresu
termicznego wynikającego z ekspozycji na
środowisko zimne. Opisano metody z
uwzględnieniem wychłodzenia ogólnego i
wychłodzenia miejscowego. Określono praktyczną
ocenę środowiska zimnego oraz interpretację

Metody badawcze

Akty prawne – przyrządy pomiarowe

Wymagania wobec przyrządów pomiarowych oraz metody badawcze są
określone w przepisach:

PN-EN

ISO

7730:2006

Ergonomia

środowiska termicznego - Analityczne
wyznaczanie i interpretacja komfortu
termicznego

z

zastosowaniem

obliczania wskaźników PMV i PPD oraz
kryteriów

lokalnego

komfortu

termicznego (oryg.)

Przedstawiono metody przewidywania
ogólnego odczucia termicznego i stopnia
dyskomfortu (niezadowolenia z warunków
cieplnych) osób eksponowanych na
umiarkowane środowiska termiczne. Podano
metody wyznaczania przewidywanej oceny
średniej (PMV) i przewidywanego odsetka
niezadowolonych (PPD) oraz kryteriów
lokalnego komfortu termicznego. Podano
przykłady wymagań dotyczących komfortu
cieplnego w odniesieniu do różnych rodzajów
środowisk. Przedstawiono aspekty dotyczące
środowisk termicznych będących w stanie
nierównowagi oraz długoterminową ocenę
warunków komfortu cieplnego. Podano
definicje 6 terminów

PN-EN

ISO

7933:2005

Ergonomia

środowiska termicznego -- Analityczne
wyznaczanie

i

interpretacja

stresu

cieplnego

z

wykorzystaniem

obliczeń

przewidywanego obciążenia termicznego
(oryg.)

Określono metodę analitycznego wyznaczania i
interpretacji stresu cieplnego doznawanego przez
człowieka w środowisku gorącym. Podano metodę
przewidywania tempa pocenia i temperatury
wewnętrznej ciała powstających jako reakcja
organizmu ludzkiego na warunki pracy. Podano
zasady stosowane w metodzie wyznaczania stresu
cieplnego doznawanego przez człowieka. Opisano
główne etapy obliczeń. Podano interpretację
wymaganego tempa pocenia

Przyrządy pomiarowe powinny być zgodne z wymaganiami normy PN- ISO

Przyrządy pomiarowe powinny być zgodne z wymaganiami normy PN- ISO

7726, oraz normy PN-EN 27243 gdzie określono parametry czujników do

7726, oraz normy PN-EN 27243 gdzie określono parametry czujników do

pomiaru temperatury i czujników do pomiaru temperatury poczernionej

pomiaru temperatury i czujników do pomiaru temperatury poczernionej

kuli.

kuli.

Przyrządy pomiarowe zostały podzielone na dwie klasy:

klasa C dotyczy przyrządów do pomiaru środowisk cieplnych umiarkowanych,

klasa S dotyczy przyrządów do pomiaru środowisk o większym i skrajnym
obciążeniu termicznym.

Metody badawcze

Przyrządy pomiarowe

Przyrządy do pomiaru obciążenia termicznego

spełniać wymagania:

Wielkość mierzona

Zakres

pomiarowy

Dokładność

Uwagi

Temperatura
powietrza t

a

od -40°C do

+120°C

dla zakresu

od -40°C do 0°C:

(0,5 + 0,01·t

a

) °C;

od 0°C do 50°C:

0,5 °C;

od 50°C do 120°C:

(0,5 + 0,04·|t

a

– 50|)

°C

Czujnik temperatury powinien być
skutecznie

chroniony

przed

wpływem

promieniowania

termicznego

Temperatura
powietrza t

a

(zgodnie z PN-EN
27243)

od 10°C do

+60°C

1°C

Czujnik temperatury powinien być
skutecznie

chroniony

przed

wpływem

promieniowania,

za

pomocą

urządzenia

które

nie

zakłóca ruchu powietrza wokół
czujnika.

Prędkość powietrza
v

a

od 0,2 m/s do 20

m/s

wymagana:

(0,1 + 0,05·v

a

) m/s

Dokładność

zagwarantowana

w

obszarze kąta przestrzennego

Temperatura
wilgotna
naturalna t

nw

od 5°C do +40°C

0,5 °C

Kształt

cylindryczny,

średnica

zewnętrzna 6mm 1mm, długość
30mm 5mm, czuła część pokryta
białym

knotem

dobrze

absorbującym wodę, zbiornik wody
zaprojektowany w taki sposób aby
temperatura

wody

nie

mogła

wzrosnąć w wyniku promieniowania
otoczenia.

Temperatura
poczernionej
kuli t

g

od 20°C do

+120°C

dla zakresu

od 20°C do +50°C:

0,5°C

od 50°C do +120°C:

1°C

Średnica

kuli

150mm,

średni

współczynnik emisji 0,95 (kula
poczerniona i matowa)

Metody badawcze

Przyrządy pomiarowe

Do pomiaru temperatury wilgotnej naturalnej i temperatury
poczernionej kuli można stosować dowolne przyrządy pomiarowe które
po wzorcowaniu w podanym zakresie dają wynik z tą samą
dokładnością pomiaru jak podano w tabeli.

Przyrządy pomiarowe powinny umożliwić jednoczesny pomiar
parametrów środowiska na trzech wysokościach (kostki stóp, brzuch,
głowa).

Miernik powinien umożliwić pomiar:

 temperatury powietrza t

a

,

 temperatury poczernionej kuli t

g

,

 temperatury wilgotną naturalną t

nw

,

 temperatury wilgotną wentylowaną t

w

lub wilgotność powietrza RH,

 prędkości przepływu powietrza v

a

.

Miernik mikroklimatu HD 32.1 (http://test-

therm.com.pl)

Miernik mikroklimatu

BABUC/A

Metody badawcze

Wzorcowanie miernika mikroklimatu

Wzorcowanie miernika mikroklimatu sprowadza się do wzorcowania sond
temperaturowych, wilgotnościowej i anemometru w określonych przez
użytkownika punktach pomiarowych, punkty te powinny pokrywać zakres
roboczy sond.
Wzorcowania miernika i sond prowadza się okresowo, zgodnie z
harmonogramem wzorcowań i zawsze po awarii przyrządu, norma nie narzuca
czasookresów między wzorcowniami, jednak należy przyjąć że wzorcowanie sond
temperaturowych nie powinno być prowadzone rzadziej niż co cztery lata, sondę
anemometryczną i wilgotnościową należy wzorcować częściej, najlepiej nie
rzadziej niż co dwa lata. Wzorcowanie przeprowadzają akredytowane laboratoria
wzorcujące. Po wzorcowaniu należy przejrzeć świadectwa wzorcowania,
obliczenia i wnioski z przeglądu powinny być zapisane. Niepewność wzorcowania
sond i ewentualne błędy wskazania należy uwzględnić w budżecie niepewności
dla pomiarów środowisk cieplnych.

Do sprawdzenia istotności błędu wskazania (poprawki ) możemy

zastosować kryterium

gdzie:
t

p

– jest poprawną wartością,

t

w

– jest wartością wskazaną przez sondę,

U

w

– niepewność rozszerzona wzorcowania sondy.

 

Jeśli kryterium powyższe jest spełnione można uznać że błąd wskazania jest
nieistotny, w przeciwnym razie błąd wskazania należy uwzględnić w budżecie
niepewności. Jednocześnie błąd wskazania powinien być mniejszy niż
dopuszczalny błąd wskazania dla sondy.

w

w

p

U

t

t









Ocena środowisk cieplnych

Pomiary

Podstawowymi wielkościami mierzonymi są:

dla mikroklimatu umiarkowanego w celu wyznaczenia wskaźników PMV
i PPD należy określić:

• całkowite tempo metabolizmu M,
• temperaturę powietrza t

a

,

• temperaturę poczernionej kuli t

g

,

• oporność cieplną zestawu odzieży I

cl

,

• temperaturę wilgotną wentylowaną t

w

lub wilgotność powietrza RH,

• prędkość przepływu powietrza v

a

,

dla mikroklimatu gorącego w celu wyznaczenia wskaźnika WBGT

należy określić:

 całkowite tempo metabolizmu M,
 temperaturę powietrza t

a

,

 temperaturę poczernionej kuli t

g

,

 temperaturę wilgotną naturalną t

nw

,

 prędkość przepływu powietrza v

a

,

dla mikroklimatu zimnego w celu wyznaczenia wskaźników t

WC

i IREQ

należy określić:

całkowite tempo metabolizmu M,
temperaturę powietrza t

a

,

temperaturę poczernionej kuli t

g

,

prędkość przepływu powietrza v

a

.

Ocena środowisk cieplnych

Pomiary

Pomiary mikroklimatu gorącego

Pomiary mikroklimatu gorącego

należy wykonać w okresie

odpowiadającym maksymalnemu obciążeniu termicznemu: w lecie w
środku dnia i gdy działają urządzenia wytwarzające ciepło.

Z pełnego przebiegu zmiany roboczej należy wybrać okres 1-godzinny
najniekorzystniejszy z uwagi na obciążenie cieplne.

Norma PN-EN 27243 podaje że podstawą czasu do obliczenia średniej
wartości (temperatur) jest okres cyklu praca-odpoczynek (pojęcie
odpoczynek nie oznacza że pracownik musi fizycznie odpoczywać,
zwykle jest to praca na stanowisku o mniejszym obciążeniu cieplnym)
trwający 1 godzinę.

Oznacza to że obliczając wskaźnik WBGT nie uśredniamy go do 8-
godzinnej zmiany roboczej lecz z pełnego przebiegu zmiany roboczej
wybieramy okres jednej godziny odpowiadający największemu
obciążeniu termicznemu i uśrednienia dokonujemy za 60 min.

Jeżeli w części wybranej godziny pracownik wykonuje kilka czynności
zawodowych różniących się parametrami mikroklimatu pomiary należy
wykonać dla każdej z czynności i należy zanotować czas trwania
poszczególnych czynności zawodowych.

Ocena środowisk cieplnych

Pomiary

Jeśli np. pracownik w ciągu zmiany roboczej jest narażony na „obciążenie
cieplne” przez 60 minut lub więcej (w sposób ciągły, bez przerw na
odpoczynek rys.VI.1a) to wykonujemy pomiary tylko na tym stanowisku na
którym występuje największe obciążenie cieplne i obliczamy wskaźnik WBGT
ze wzoru (VI.10) lub (VI.11). Tak obliczony wskaźnik porównujemy z
normatywem. Jeśli pracownik wykonuje kilka czynności zawodowych
odpowiadających różnemu obciążeniu cieplnemu np. dwie czynności
zawodowe: przez 40 minut jest narażony na wysokie obciążenie cielne WBGT

1

i następne 40 minut na mniejsze obciążenie cieplne WBGT

2

(rys.VI.1b) to

wyznaczamy wskaźniki WBGT dla tych dwu czynności, a następnie obliczamy
wartość średnią odpowiadającą największemu obciążeniu cieplnemu w okresie
cyklu trwającym jedną godzinę (40 minut pracy w obciążeniu WBGT

1

i 20

minut pracy w obciążeniu WBGT

2

).

Do normatywu porównujemy tak obliczoną
wartość średnią

.

WBGT

WBGT

WBGT









40

20

60

1

2

W

B

G

T

c z a s

4 g o d z in y

8 g o d z in

W B G T 1

W B G T 2

W

B

G

T

c z a s

4 g o d z in y

W B G T 1

W B G T 2

b )

1 h

W

B

G

T

c z a s

8 g o d z in

W B G T 1

W B G T 2

a )

1 h

Rys. VI.1. Chronometraż pracy i ocena
wskaźnika WBGT

Ocena środowisk cieplnych

Pomiary

Pomiary mikroklimatu zimnego

Pomiary mikroklimatu zimnego

prowadzimy w okresie

zimowym i dla wszystkich pomieszczeń (stanowisk pracy).

Jeśli w czasie zmiany roboczej pracownik przebywa w dwóch lub więcej
pomieszczeniach, miejscach o zróżnicowanym ujemnym obciążeniu
termicznym to należy wyznaczyć wskaźnik IREQ, dla każdego z tych
pomieszczeń oddzielnie, czyli należy określić wymaganą
ciepłochronność odzieży dla każdego pomieszczenia, nie stosujemy tu
uśredniania.

W przypadku pracy na zewnątrz należy określić dopuszczalne

W przypadku pracy na zewnątrz należy określić dopuszczalne

wychłodzenie miejscowe organizmu za pomocą wskaźnika

wychłodzenie miejscowe organizmu za pomocą wskaźnika

t

t

WC

WC

(°C).

(°C).

Wartości dopuszczalne czasu narażenia w zależności od wskaźnika t

WC

określono w tabeli 2a.

„Dopuszczalne wartości wskaźnika

t

t

WC

WC

(°C)

(°C)

nie mogą

przekraczać w ciągu 8-godzinnego dobowego wymiaru czasu
pracy -24

o

C

”

Ocena środowisk cieplnych

Pomiary – pozycja sond pomiarowych

Pomiary należy wykonać w najbliższej odległości od pracownika, w

Pomiary należy wykonać w najbliższej odległości od pracownika, w

przypadku gdy niemożliwe jest umieszczenie czujników w miejscu

przypadku gdy niemożliwe jest umieszczenie czujników w miejscu

gdzie znajduje się zwykle pracownik, należy czujniki umieścić w

gdzie znajduje się zwykle pracownik, należy czujniki umieścić w

położeniu, w którym byłyby one poddane w przybliżeniu tym samym

położeniu, w którym byłyby one poddane w przybliżeniu tym samym

wpływom środowiska.

wpływom środowiska.

Pomiary należy wykonać na trzech wysokościach licząc od poziomu
podłogi, odpowiadających wysokości głowy, brzucha i kostki u nogi.
Jeżeli pracownik znajduje się w pozycji stojącej należy przeprowadzić
pomiary na wysokościach:

1,7 m, 1,1 m, 0,1 m.

1,7 m, 1,1 m, 0,1 m.

Jeżeli pracownik znajduje się w pozycji siedzącej pomiary należy
przeprowadzić na wysokościach:

1,1 m, 0,6 m, 0,1 m.

1,1 m, 0,6 m, 0,1 m.

Jeżeli wcześniejsza analiza stanowiska pracy wykazała że środowiska są
jednorodne (niejednorodność <5%) pomiary można wykonać tylko na
wysokości brzucha.

Z pomiarów parametru x wykonanego na trzech wysokościach
obliczamy wartości średnią ze wzoru:

(VI.17)

4

2

nóg

kostek

brzucha

glowy

x

x

x

x









Ocena środowisk cieplnych

Pomiary – czas pomiaru

Po zmontowaniu układu pomiarowego należy odczekać od 25 min do 35
min (czas ustalenia się równowagi termicznej sond pomiarowych).

Po ustabilizowaniu się wskazań sond pomiarowych (z doświadczenia
wynika że największa bezwładność wykazuje poczerniona kula) należy
wykonać minimum trzy pomiary (n) na każdym stanowisku pracy (trzy
odczyty wszystkich sond, zamontowanych na trzech wysokościach) w
ostępach czasu co trzy minuty.

Jeśli wyniki kolejnych odczytów temperatur zmieniają się w znacznym
stopniu może to sugerować że sondy temperaturowe się jeszcze nie
ustabilizowały, w takim przypadku pomiary należy powtórzyć.

Z

Z

n

n

odczytów każdej z sond obliczamy wartość średnią arytmetyczną:

odczytów każdej z sond obliczamy wartość średnią arytmetyczną:

(VI.18)

gdzie x

i

oznacza odpowiednią wielkość mierzoną (t

a

, t

g,

t

nw

, t

w

, v

a

, RH).

Tak wyznaczone średnie wartości podstawiamy do wzoru

Tak wyznaczone średnie wartości podstawiamy do wzoru

(VI.17).

(VI.17).









n

i

i

x

n

x

1

1

Ocena środowisk cieplnych

Pomiary – czas pomiaru

Po zmontowaniu układu pomiarowego należy odczekać od 25 min do 35
min (czas ustalenia się równowagi termicznej sond pomiarowych).

Po ustabilizowaniu się wskazań sond pomiarowych (z doświadczenia
wynika że największa bezwładność wykazuje poczerniona kula) należy
wykonać minimum trzy pomiary (n) na każdym stanowisku pracy (trzy
odczyty wszystkich sond, zamontowanych na trzech wysokościach) w
ostępach czasu co trzy minuty.

Jeśli wyniki kolejnych odczytów temperatur zmieniają się w znacznym
stopniu może to sugerować że sondy temperaturowe się jeszcze nie
ustabilizowały, w takim przypadku pomiary należy powtórzyć.

Z

Z

n

n

odczytów każdej z sond obliczamy wartość średnią arytmetyczną:

odczytów każdej z sond obliczamy wartość średnią arytmetyczną:

(VI.18)

gdzie x

i

oznacza odpowiednią wielkość mierzoną (t

a

, t

g,

t

nw

, t

w

, v

a

, RH).

Tak wyznaczone średnie wartości podstawiamy do wzoru

Tak wyznaczone średnie wartości podstawiamy do wzoru

(VI.17).

(VI.17).









n

i

i

x

n

x

1

1

Ocena środowisk cieplnych

Procedury badawcze

MATERIAŁY

MATERIAŁY

POMOCNICZE

POMOCNICZE

Ocena środowisk cieplnych

Procedury badawcze

LABORATORIUM OCHRONY ŚRODOWISKA

- SYSTEM ZARZĄDZANIA JAKOŚCIĄ -

INSTRUKCJA NR IB 03

OCENA ŚRODOWISK CIEPLNYCH NA STANOWISKACH

PRACY

EDYCJA: I
DATA WYDANIA:
STRONA: 1/13
ADRESAT: ORYGINAŁ

Spis treści
KARTA AKTUALIZACJI TREŚCI INSTRUKCJI
1. CEL INSTRUKCJI
2. PRZEDMIOT I ZAKRES INSTRUKCJI
3. PODZIAŁ KOMPETENCJI I ODPOWIEDZIALNOŚĆ
4. PRZYRZĄDY POMIAROWE
5. TRYB POSTĘPOWANIA
5.1. Wzorcowanie aparatury pomiarowej
5.2. Sprawdzenie miernika mikroklimatu
5.3. Pomiary wielkości charakteryzujących środowiska cieplne
6. OCENA ŚRODOWISK CIEPLNYCH
7. RACHUNEK BŁĘDÓW
8. ODNIESIENIE DO OBOWIĄZUJĄCYCH NORMATYWÓW
9. ZAPIS WYNIKÓW Z BADAŃ I POMIARÓW

Karta pomiarów środowisk cieplnych
Karta pomiarowa odzieży

Lp.

Data

Zmienio

ne

strony

Wprowadzone zmiany

Opracował

Zmiany wpisał

KARTA AKTUALIZACJI TREŚCI PROCEDURY

Ocena środowisk cieplnych

Procedury badawcze

1. CEL INSTRUKCJI

1. CEL INSTRUKCJI

Celem instrukcji jest określenie wymagań dotyczących sposobu oceny
środowisk cieplnych, metody pomiaru wielkości fizycznych
charakteryzujących środowiska cieplne.
Instrukcja jest zgodna z normami PN-EN 27243:2005 „Środowiska gorące -
Wyznaczanie obciążenia termicznego działającego na człowieka podczas pracy,
oparte na wskaźniku WBGT”, PN-EN ISO 7730:2006 „Ergonomia środowiska
termicznego - Analityczne wyznaczanie i interpretacja komfortu termicznego z
zastosowaniem obliczania wskaźników PMV i PPD oraz kryteriów lokalnego
komfortu termicznego” i PN-N-08009:1987 „Ergonomia. Środowiska zimne.
Metoda oceny ujemnego obciążenia termicznego, oparta na wskaźnikach WCI i
IREQ”, PN-EN-ISO 9920:2008 ”Ergonomia środowiska termicznego. Szacowanie
izolacyjności cieplnej i oporu pary wodnej zestawów odzieży”

2. PRZEDMIOT I ZAKRES INSTRUKCJI

2. PRZEDMIOT I ZAKRES INSTRUKCJI

Instrukcja określa sposób przygotowania aparatury pomiarowej, sposób
postępowania podczas pomiarów wielkości fizycznych
charakteryzujących środowiska cieplne, dobór metody interpretacji tych
wielkości.

Instrukcja jest stosowana do pomiarów wielkości fizycznych:

temperatury powietrza t

a

, °C,

temperatury poczernionej kuli t

g

, °C,

temperatury wilgotnej naturalnej t

nw

, °C,

wilgotności powietrza RH, %,
prędkości ruchu powietrza v

a

, m/s,

oceny izolacyjności cieplnej zestawu odzieży I

cl,

clo.

Instrukcję należy stosować gdy pracownik na ocenianym stanowisku
pracy wykonuje typowe czynności zawodowe.

Ocena środowisk cieplnych

Procedury badawcze

3. PODZIAŁ KOMPETENCJI I ODPOWIEDZIALNOŚĆ

3. PODZIAŁ KOMPETENCJI I ODPOWIEDZIALNOŚĆ

Instrukcja jest stosowana i obowiązuje w laboratorium. Do stosowania
instrukcji zobowiązani są pracownicy laboratorium zgodnie z zakresem
obowiązków.
 

4. PRZYRZĄDY POMIAROWE

4. PRZYRZĄDY POMIAROWE

Do pomiarów należy stosować miernik wyposażony w zestaw sond
temperaturowych umożliwiający jednoczesny pomiar na trzech wysokościach
wielkości:
temperatury powietrza t

a,

°C,

temperatury poczernionej kuli t

g,

°C,

temperatury wilgotnej naturalnej t

nw,

°C,

wilgotności powietrza RH, %,
oraz sondę anemometryczną.

Dokładność pomiaru sond temperaturowych nie powinna być niższa niż 0,5

°C

w zakresie od 0

°C do 60

°C i w zakresie od -40 °C do 0 °C. Dokładność

pomiaru sondy anemometrycznej nie powinna być mniejsza niż w zakresie od
0,2 m/s do 20 m/s. Dokładność pomiaru sondy wilgotnościowej nie powinna być
mniejsza niż 10% wskazania.
Laboratorium stosuje miernik mikroklimatu BABUC A z zestawem sond
pomiarowych.

Ocena środowisk cieplnych

Procedury badawcze

5. TRYB POSTĘPOWANIA

5. TRYB POSTĘPOWANIA

5.1 Wzorcowanie aparatury pomiarowej

Wzorcowania miernika i sond prowadza się okresowo, zgodnie z
harmonogramem wzorcowań i zawsze po awarii przyrządu jednak

nie

nie

rzadziej niż raz na cztery lata

rzadziej niż raz na cztery lata, sonda anemometryczna jest wzorcowana
nie rzadziej niż raz na dwa lata.

Wzorcowanie przeprowadzają akredytowane laboratoria wzorcujące.
Świadectwa wzorcowania przechowywane są u specjalisty ds. technicznych.

Po wzorcowaniu specjalista ds. technicznych dokonuje przeglądu świadectwa
wzorcowania, obliczenia i wnioski z przeglądu zapisywane są w „Dzienniku
pracy” przyrządu.

Ocena środowisk cieplnych

Procedury badawcze

Lp.

Sprawdzenie

Kryterium

1

Sprawdzić błąd wskazania wszystkich sond.

  0,5 °C

2

Określenie niepewności wzorcowania sondy:

u

w,i

– niepewność rozszerzona wzorcowania sondy

podana

na

świadectwie

wzorcowania

dla

określonego punktu wzorcowa-nia w °C;
u

w

– rozszerzona niepewność wzorcowania sondy

w °C;
Za niepewność wzorcowania sondy u

w

można

przyjąć:

---

3

Obliczyć niepewność związanej z przyrządem
pomiarowym

k – współczynnik rozszerzenia podany na
świadectwie wzorcowania.

---

4

Jeśli kryterium 1 jest spełnione sondę należy
uznać za sprawną,
na etykiecie wyposażenia zapisać status
wzorcowania, przyrząd przekazać do eksploatacji.
Wprowadzić odpowiednie niepewności do
programu komputerowego (obliczeniowego).

---

5

W dzienniku pracy zapisać:

maksymalny błąd wskazań sondy z zakresu

pomiarowego ze stwierdzeniem – sonda sprawna,
sonda nie sprawna;
obliczoną niepewność wzorcowania u

w

i u

B

i

szczegóły obliczeń;

datę następnego wzorcowania miernika;

---







n

i

i

w

w

u

n

u

1

2

,

1

 

i

w

w

u

u

,

max



3

25

,

0

2

2





k

u

u

w

B

Przegląd świadectwa wzorcowania sond
temperaturowych

Ocena środowisk cieplnych

Procedury badawcze

Lp.

Sprawdzenie

Kryterium

1

Sprawdzić błąd wskazania sondy.



2

Określenie niepewności wzorcowania sondy:

u

w,i

– niepewność rozszerzona wzorcowania sondy

podana na świadectwie wzorcowania dla określonego
punktu wzorcowania w m/s;
u

w

– rozszerzona niepewność wzorcowania anemometru

w m/s;
Za niepewność wzorcowania sondy u

w

można przyjąć:

---

3

Obliczyć niepewność związanej z przyrządem
pomiarowym
W zakresie do 1 m/s

m/s

w zakresie od 1m/s do 4 m/s

m/s

w zakresie powyżej 4 m/s

m/s

k – współczynnik rozszerzenia podany na świadectwie
wzorcowania.

---

4

Jeśli kryterium 1 jest spełnione sondę należy uznać za
sprawną,
na etykiecie wyposażenia zapisać status wzorcowania,
przyrząd przekazać do eksploatacji. Wprowadzić
odpowiednie niepewności do programu komputerowego
(obliczeniowego).

---

5

W dzienniku pracy zapisać:

maksymalny błąd wskazań sondy z zakresu

pomiarowego ze stwierdzeniem – sonda sprawna, sonda
nie sprawna;
obliczoną niepewność wzorcowania u

w

i u

B

i szczegóły

obliczeń;

datę następnego wzorcowania miernika;

---





s

m

v

a







05

,

0

1

,

0







n

i

i

w

w

u

n

u

1

2

,

1

 

i

w

w

u

u

,

max



3

01

,

0

2

2





k

u

u

w

B

3

04

,

0

2

2





k

u

u

w

B

2

2

2

3

05

,

0



















a

w

B

k

u

u



Przegląd świadectwa wzorcowania sondy
anemometrycznej

Ocena środowisk cieplnych

Procedury badawcze

Lp.

Sprawdzenie

Kryterium

1

Sprawdzić błąd wskazania sondy.

 10%

wskazania

2

Określenie niepewności wzorcowania sondy:

u

w,i

– niepewność rozszerzona wzorcowania sondy podana na

świadectwie

wzorcowania

dla

określonego

punktu

wzorcowania w %;
u

w

– rozszerzona niepewność wzorcowania sondy w %;

Za niepewność wzorcowania sondy u

w

można przyjąć:

---

3

Obliczyć niepewność związanej z przyrządem
pomiarowym

%

gdzie:

k – współczynnik rozszerzenia podany na świadectwie
wzorcowania.

u

1

, u

2

– najmniejszy i największy błąd wskazania z zakresu

wzorcowania odczytany ze świadectwa wzorcowania

---

4

Jeśli kryterium 1 jest spełnione sondę należy uznać za
sprawną,
na etykiecie wyposażenia zapisać status wzorcowania,
przyrząd przekazać do eksploatacji.

---

5

W dzienniku pracy zapisać:

maksymalny błąd wskazań sondy z zakresu

pomiarowego ze stwierdzeniem – sonda sprawna,
sonda nie sprawna;
obliczoną niepewność wzorcowania u

w

i u

B

i szczegóły

obliczeń;

datę następnego wzorcowania miernika;

---







n

i

i

w

w

u

n

u

1

2

,

1

 

i

w

w

u

u

,

max



6

2

2

2

1

2

u

u

k

u

u

w

B



















Przegląd świadectwa wzorcowania sondy

higrometrycznej

Ocena środowisk cieplnych

Procedury badawcze

5.2 Sprawdzenie miernika mikroklimatu
Sprawdzenie miernika mikroklimatu jest obligatoryjne przed pomiarami i po
pomiarach, na dzień przed pomiarami i na dzień po pomiarach lub w dniu
pomiarów. Sprawdzenie przeprowadza się w laboratorium. Wyniki
sprawdzenia należy zapisać w dzienniku pracy miernika. Laboratorium
stosuje do sprawdzenia sond temperaturowych termohigrometr wzorcowy.

Lp.

Metodyka postępowania

Kryterium

1

Sprawdzenie miernika należy
przeprowadzić w warunkach
środowiskowych jakie panują w
laboratorium (w pomieszczeniu
laboratorium). Sprawdzenie należy
przeprowadzić w ciemnym, nie
przewiewnym pomieszczeniu.

---

2

Umieścić sondy temperaturowe w kartonie
(sondy muszą być suche) zamknij karton
tak aby światło nie docierało do wnętrza.
Przewody łączące sondy z miernikiem
wychodzą przez otwór.

---

3

Wsunąć do kartonu termometr wzorcowy.

---

4

Po odczekaniu 45 min odczytaj wskazania
miernika (wszystkie sondy temperaturowe)
i termometru wzorcowego.
Obliczyć różnicę między wskazaniem
badanej sondy t

A

i termometrem

wzorcowym t

w

.

5

Jeżeli kryterium 4 jest spełnione miernik
mikroklimatu należy uznać za sprawny, w
przeciwnym razie miernik należy poddać
kalibracji.

---

C

t

t

w

A







5

,

0

Sprawdzenie miernika

mikroklimatu

Ocena środowisk cieplnych

Procedury badawcze

5.3. Pomiary wielkości charakteryzujących środowiska cieplne

Przed przystąpieniem do pomiarów na stanowiskach pracy należy zebrać
informacje wstępne, dotyczące:

•rodzaju i przebiegu procesów technologicznych, rodzaju wykonywanych
czynności,

•obsługiwanych maszyn, urządzeń,

•chronometrażu pracy.

Zaleca się wykonać pomiary w okresie odpowiadającym maksymalnemu
obciążeniu termicznemu to jest dla środowisko gorących w lecie, w
środku dnia i gdy działają urządzenia wytwarzające ciepło. Dla środowisk
zimnych w zimie.

Z pełnego przebiegu zmiany roboczej należy wybrać okres 1-godzinny

Z pełnego przebiegu zmiany roboczej należy wybrać okres 1-godzinny

najniekorzystniejszy z uwagi na obciążenie cieplne.

najniekorzystniejszy z uwagi na obciążenie cieplne.

Pomiary należy wykonać dla typowych warunków pracy, jeżeli w czasie

Pomiary należy wykonać dla typowych warunków pracy, jeżeli w czasie

pomiarów warunki pracy uległy zmianie i odbiegają od typowych, należy

pomiarów warunki pracy uległy zmianie i odbiegają od typowych, należy

odstąpić od pomiarów.

odstąpić od pomiarów.

Wyniki pomiarów należy zapisać w „Karcie pomiarowej”.

Ocena środowisk cieplnych

Procedury badawcze

Lp.

Metodyka postępowania

Norma i punkt

normy

1

Dokonać pomiaru temperatury i wilgotności na zewnątrz pomieszczenia.

Dokonać pomiaru temperatury i wilgotności na zewnątrz pomieszczenia.

---

2

Na odwrocie karty pomiarowej sporządź szkic sytuacyjny pomieszczeń z
wymiarami, zanotować na szkicu: rozmieszczenie maszyn, stanowisk pracy

---

3

Pozycja sond pomiarowych

Pozycja sond pomiarowych
Zmontować układ pomiarowy i ustawić sondy pomiarowe na wysokości kostek,
brzucha i głowy. Sondy umieścić w miejscu w którym przebywa pracownik,
poczernioną kulę należy skierować w stronę źródła promieniowania cieplnego
jeśli występuje.

IS-02 pkt.4

:2005 pkt.5.1

4

Okres pomiarów i czas trwania pomiarów

Okres pomiarów i czas trwania pomiarów
Pomiary należy wykonać w okresie odpowiadającym maksymalnemu
obciążeniu termicznemu. Z pełnego przebiegu zmiany roboczej należy wybrać
okres 1-godzinny najniekorzystniejszy z uwagi na obciążenie cieplne. Jeżeli w
czasie wybranej godziny pracownik wykonuje kilka czynności zawodowych
różniących się parametrami mikroklimatu pomiary należy wykonać dla każdej
z czynności i należy zanotować czas trwania poszczególnych czynności
zawodowych.

PN-EN 27243:2005

pkt.6.1 i 5.2

5

Po zmontowaniu układu pomiarowego należy odczekać od 25 min do 35 min

Po zmontowaniu układu pomiarowego należy odczekać od 25 min do 35 min

(czas ustalenia się równowagi termicznej sond pomiarowych).

(czas ustalenia się równowagi termicznej sond pomiarowych). Czas trwania
pomiarów (dla każdej czynności zawodowej różniącej się parametrami
mikroklimatu) powinien wynosić min 15 minut. W tym okresie należy wykonać
minimum n = 3 odczyty mierzonych wielkości w regularnych odstępach czasu,
jeśli wyniki kolejnych odczytów temperatur zmieniają się w znacznym stopniu
pomiary należy powtórzyć.

---

6

Należy określić wielkości:

Należy określić wielkości:
*temperaturę powietrza t

a,

°C,

*temperaturę poczernionej kuli t

g,

°C,

*temperaturę wilgotnej naturalnej t

nw,

°C,

*wilgotności powietrza RH, %,
*prędkości ruchu powietrza v

a,

m/s.

Wyniki zapisać w karcie pomiarowej środowisk cieplnych.

---

7

Określić średnie tempo metabolizmu

Określić średnie tempo metabolizmu

M

M

.

.

---

8

Określić izolacyjność cieplną odzieży pracownika. Wyniki zapisać w karcie

Określić izolacyjność cieplną odzieży pracownika. Wyniki zapisać w karcie

pomiarowej odzieży.

pomiarowej odzieży.

---

Pomiar wielkości charakteryzujących
środowiska cieplne

Ocena środowisk cieplnych

Procedury badawcze

Pomiar dyskomfortu lokalnego w
poziomie

Lp.

Metodyka postępowania

Norma i punkt

normy

1

Dokonać pomiaru temperatury i wilgotności na zewnątrz pomieszczenia.

Dokonać pomiaru temperatury i wilgotności na zewnątrz pomieszczenia.

---

2

Na odwrocie karty pomiarowej sporządź szkic sytuacyjny pomieszczeń z

Na odwrocie karty pomiarowej sporządź szkic sytuacyjny pomieszczeń z

wymiarami zanotować na szkicu:

wymiarami zanotować na szkicu: rozmieszczenie maszyn i stanowisk pracy

---

3

Pozycja sond pomiarowych

Pozycja sond pomiarowych
Zmontować układ pomiarowy i ustawić sondy pomiarowe na wysokości
brzucha lub na poziomie gdzie spodziewasz się największej różnicy
temperatur. Sondy umieścić w miejscu w którym przebywa pracownik, z
przodu i z tyłu pracownika (przed klatką piersiową i za plecami) lub z
prawej i lewej strony pracownika. Zależnie od spodziewanej asymetrii
promieniowania.

---

4

Okres pomiarów i czas trwania pomiarów

Okres pomiarów i czas trwania pomiarów
Pomiary należy wykonać w okresie odpowiadającym maksymalnemu
obciążeniu termicznemu.

---

5

Po zmontowaniu układu pomiarowego należy odczekać od 25 min do 35 min
(czas ustalenia się równowagi termicznej sond pomiarowych). Czas trwania
pomiarów (dla każdej czynności zawodowej różniącej się parametrami
mikroklimatu) powinien wynosić min 15 minut. W tym okresie należy
wykonać minimum n =3 odczyty mierzonych wielkości w regularnych
odstępach czasy, jeśli wyniki kolejnych odczytów temperatur zmieniają się
w znacznym stopniu pomiary należy powtórzyć.

---

6

Należy określić wielkości:
temperaturę powietrza t

a,

°C,

temperaturę poczernionej kuli t

g,

°C,

prędkości ruchu powietrza v

a,

m/s.

Wyniki zapisać w karcie pomiarowej środowisk cieplnych.

---

Ocena środowisk cieplnych

Procedury badawcze

Wyznaczenie izolacyjności cieplnej
zestawu odzieży

Lp.

Metodyka postępowania

Norma i punkt

normy

1

Izolacyjność cieplną odzieży wyznacza się metodą przeliczeniową na podstawie
karty pomiarowej odzieży.

---

2

W karcie pomiarowej odzieży zanotować poszczególne rodzaje odzieży noszonej
przez pracownika.

---

6. OCENA ŚRODOWISK CIEPLNYCH

6. OCENA ŚRODOWISK CIEPLNYCH

W celu oceny środowisk cieplnych wyznacza się wskaźniki:

PMV i PPD dla oceny środowisk umiarkowanych,

WBGT dla oceny środowisk gorących,

WCI i IREQ dla oceny środowisk zimnych,
ewentualnie PD

a

i PD

r

dla oceny dyskomfortu lokalnego.

Ocena środowisk cieplnych

Procedury badawcze

Lp.

Metodyka postępowania

Norma i punkt

normy

1

Środowiska cieplne gorące należy oceniać gdy wskaźnik PMV jest większy od +2.

---

2

Obliczyć wartości średnie zmierzonych wielkości:
 temperaturę powietrza t

a,

°C,

 temperaturę poczernionej kuli t

g,

°C,

 temperaturę wilgotnej naturalnej t

nw,

°C,

 prędkości ruchu powietrza v

a,

m/s.

Z n odczytów każdej z sond obliczamy wartość średnią arytmetyczną:

---

3

Obliczyć wskaźniki WBGT na wysokości kostek, brzucha i głowy dla każdej czynności
zawodowej (różniącej się obciążeniem cieplnym) ze wzoru:
a)wewnątrz i na zewnątrz budynków bez nasłonecznienia

b) na zewnątrz budynków z nasłonecznieniem

PN-EN 27243

pkt. 2

4

Wskaźnik WBGT dla każdej z czynności zawodowych (różniących się obciążeniem
cieplnym) występujących podczas 1h największego obciążenia cieplnego obliczyć ze
wzoru

PN-EN 27243

pkt. 5.1

5

Wskaźnik WBGT dla stanowiska pracy obliczamy ze wzoru:

gdzie

PN-EN 27243

pkt. 5.2









n

i

i

x

n

x

1

1

j

g

j

w

n

j

t

t

WBGT

,

,

,

3

,

0

7

,

0









j

a

j

g

j

nw

j

t

t

t

WBGT

,

,

,

1

,

0

2

,

0

7

,

0

















4

2

,

,

,

j

nóg

kostki

j

brzucha

j

glowy

j

WBGT

WBGT

WBGT

WBGT





















m

j

j

m

j

j

j

t

t

WBGT

WBGT

1

1

.

min

60

2

1

1















m

m

j

i

t

t

t

t



Środowiska cieplne gorące

Ocena środowisk cieplnych

Procedury badawcze

Środowiska cieplne zimne

Lp.

Metodyka postępowania

Norma i punkt

normy

1

Środowiska cieplne zimne należy oceniać gdy wskaźnik PMV jest mniejszy od
- 2.

---

2

Obliczyć wartości średnie zmierzonych wielkości:
•temperaturę powietrza t

a,

°C,

•temperaturę poczernionej kuli t

g,

°C,

•temperaturę wilgotnej naturalnej t

nw,

°C,

•prędkości ruchu powietrza v

a,

m/s.

Z n odczytów każdej z sond obliczamy wartość średnią arytmetyczną:

---

3

Gdy pracownik wykonuje prace na zewnątrz należy obliczyć wskaźniki WCI
na wysokości kostek, brzucha i głowy dla największego obciążenia cieplnego
ze wzoru:

PN-N-

08009:1987

pkt. 2.1

4

Wskaźnik WCI dla największego obciążenia cieplnego obliczyć ze wzoru

---

5

Wskaźnik WCI

8h

dla stanowiska pracy obliczamy ze wzoru:

gdzie:
t – czas pracy na zewnątrz, min

---









n

i

i

x

n

x

1

1









a

ar

ar

kostki

brzuch

glowa

t

V

V

WCI











33

*

10

45

,

10

)

)(

(





58

0052

,

0









M

V

V

a

ar





4

2

nóg

kostki

brzucha

glowy

WCI

WCI

WCI

WCI









480

8

t

WCI

WCI

h





Ocena środowisk cieplnych

Procedury badawcze

Lp.

Metodyka postępowania

Norma i

punkt

normy

6

Gdy prace prowadzone są w pomieszczeniach należy obliczyć wskaźnik IREQ dla
każdego pomieszczenia w którym prowadzone są prace ze wzoru

PN-N-

08009:19

87

pkt. 2

Tempo

Względna prędkość ruchu powietrza v

ar

[m/s]

metabolizm

u

0,2

0,5

1,0

2,0

5

[W/m

2

]

a

b

a

b

a

b

a

b

a

b

M  65

-0,101 3,266

-

0,101

3,416 -0,101 3,566 -0,101 3,716 -0,101

3,866

65< M 

130

-0,056 1,673

-

0,056

1,823 -0,056 1,973 -0,056 2,123 -0,056

2,273

130 < M 

200

-0,037 1,043

-

0,037

1,193 -0,037 1,343 -0,037 1,493 -0,037

1,643

200 < M 

260

-0,024 0,510

-

0,024

0,660 -0,024 0,810 -0,024 0,960 -0,024

1,110

M > 260

-0,015 0,386

-

0,015

0,476 -0,015 0,566 -0,015 0,656 -0,015

0,746

Wskaźniki IREQ

min

i IREQ

natural

oblicza się numerycznie z równania bilansu

cieplnego, za pomocą programu komputerowego.

a

r

a

a

o

v

t

v

t

t













10

1

10









273

10

5

,

2

273

4

6

,

0

8

4

















a

g

a

g

r

t

t

V

t

t

nóg

kostki

a

brzucha

a

glowy

a

a

t

t

t

t

,

,

,

4

1

2

1

4

1













nóg

kostki

g

brzucha

g

glowy

g

g

t

t

t

t

,

,

,

4

1

2

1

4

1













nóg

kostki

a

brzucha

a

glowy

a

a

V

V

V

V

,

,

,

4

1

2

1

4

1













b

t

a

IREQ

o







Środowiska cieplne zimne –

cd.

Ocena środowisk cieplnych

Procedury badawcze

Lp.

Metodyka postępowania

Norma i punkt normy

1

Obliczyć wartości średnie zmierzonych wielkości:
•temperaturę powietrza t

a,

°C,

•temperaturę poczernionej kuli t

g,

°C,

•wilgotności powietrza RH, %,
•prędkości ruchu powietrza v

a,

m/s.

Z n odczytów każdej z sond obliczamy wartość średnią arytmetyczną:

---

2

Wartość średnią z pomiarów wykonanych na trzech wysokościach
obliczyć ze wzoru

3

Średnią wartość za czas odniesienia równy 1h obliczyć ze wzoru

gdzie:

m – liczba czynności zawodowych w okresie rozpatrywanej godziny różniących
się obciążeniem cieplnym;

4

Temperaturę operacyjną obliczyć ze wzoru:

PN-ISO 7726:2002

załącznik G.3

PN-N-08009:1987

pkt. 3.3.

5

Względną prędkość ruchu powietrza obliczyć ze wzoru

6

Wartość wskaźnika PMV można wyznaczyć na podstawie tabel
zamieszczonych na w normie.
Wskaźnik PMW można również obliczyć numerycznie, za pomocą
programu komputerowego

PN-EN ISO 7730

załącznik E

7

Wskaźnik PPD obliczyć ze wzoru

PN-EN ISO 7730

pkt.5









n

i

i

x

n

x

1

1





4

2

nóg

kostki

brzucha

glowy

x

x

x

x





















m

j

j

m

j

j

j

t

t

x

x

1

1

.

min

60

2

1

1















m

m

j

i

t

t

t

t



a

r

a

a

o

v

t

v

t

t













10

1

10









273

10

5

,

2

273

4

6

,

0

8

4

















a

g

a

g

r

t

t

V

t

t





58

0052

,

0









M

V

V

a

ar





PPD

e

PMV

PMV















100 95

0 03353

0 2179

4

2

,

,

Środowiska cieplne umiarkowane

Ocena środowisk cieplnych

Procedury badawcze

Lp.

Metodyka postępowania

Norma i punkt

normy

1

Dyskomfort lokalny związany z różnicą temperatur powietrza w pionie obliczyć ze
wzoru:

gdzie:

- największa różnica średnich temperatur powietrza w pionie (najczęściej
między głową a stopami)

Średnią temperaturę na wysokości kostki stóp, brzucha, głowy obliczyć ze wzoru:

PN-EN ISO

7730

pkt.6.3

2

Dyskomfort lokalny związany z asymetrią promieniowania wyznaczyć ze wzoru:
- dla powierzchni gorących

dla

- dla powierzchni zimnych

dla

gdzie:
- największa różnica średnich temperatur promieniowania w pionie
(najczęściej między głową
a stopami).

Temperaturę promieniowania na wysokości kostek stóp, brzucha, głowy wyznaczyć
ze wzoru:

Średnią temperaturę t

a

, t

g

i prędkość powietrza v

a

na wysokości kostki stóp,

brzucha, głowy obliczyć ze wzorów:

PN-EN ISO

7730

pkt. 6.5





a

a

t

PD











856

,

0

76

,

5

exp

1

100

a

t











n

i

i

t

n

t

1

1

r

t





5

,

5

174

,

0

84

,

2

exp

1

100













r

r

t

PD

C

t

r







23





r

r

t

PD











50

,

0

93

,

9

exp

1

100

C

t

r







15

r

t











273

10

5

,

2

273

4

6

,

0

8

4

















a

g

a

g

r

t

t

V

t

t









n

i

i

x

n

x

1

1

Dyskomfort lokalny w pionie

Ocena środowisk cieplnych

Procedury badawcze

Dyskomfort lokalny w poziomie

Lp.

Metodyka postępowania

Norma i punkt

normy

1

Dyskomfort lokalny związany z asymetrią promieniowania wyznaczyć ze
wzoru:

- dla powierzchni gorących

dla

- dla powierzchni zimnych

dla

gdzie:
- różnica średnich temperatur promieniowania w poziomie (przód-tył,
prawa-lewa).

Temperaturę promieniowania wyznaczyć ze wzoru:

Średnią temperaturę t

a

, t

g

i prędkość powietrza v

a

na wysokości kostki stóp,

brzucha, głowy obliczyć ze wzorów:

PN-EN ISO 7730

pkt. 6.5

r

t





5

,

3

052

,

0

72

,

3

exp

1

100













r

r

t

PD

C

t

r







35





r

r

t

PD











345

,

0

61

,

6

exp

1

100

C

t

r







15

r

t











273

10

5

,

2

273

4

6

,

0

8

4

















a

g

a

g

r

t

t

V

t

t









n

i

i

x

n

x

1

1

Ocena środowisk cieplnych

Procedury badawcze

Izolacyjność cieplna
zestawu odzieży

Lp.

Metodyka postępowania

Norma i punkt

normy

1

Izolacyjność cieplną całego zestawu odzieży, jaką człowiek ma na sobie
obliczamy ze wzoru:

[clo]

gdzie:
I

cl,i

– oporność indywidualna różnych części odzieży odczytana z karty

pomiarowej odzieży lub jeśli pracownik stosuje odzież certyfikowaną z
certyfikatu.

PN-EN-ISO

9920:2008

pkt.4.3











n

i

i

cl

cl

I

I

1

,

835

,

0

161

,

0

Oporność indywidualna różnych części odzieży (według załącznika B
normy PN-EN-ISO 9920)

Część odzieży

I

cl

[clo]

rajstopy

0,02

nylonowe pończochy

0,03

Skarpety

lekkie

0,02

grube do kostek

0,05

grube długie

0,1

Bielizna

biustonosz i majtki damskie

0,04

majtki damskie

0,03

majtki

0,03

kalesony

z

długimi

nogawkami

0,1

kalesony

z

krótkimi

nogawkami (bokserki)

0,04

podkoszulek

dzianinowy z

krótkimi rękawami

0,04

podkoszulek

z

długimi

rękawami

0,12

Ocena środowisk cieplnych

Procedury badawcze

Oporność indywidualna różnych części odzieży (według załącznika B normy
PN-EN-ISO 9920) – cd.

Koszula

koszulka z rękawkami (T-
shirt)

0,09

lekka koszulka z długimi
rękawkami

0,2

z otwartym kołnierzykiem i
krótkimi rękawami

0,09

lekka

bluzka

z

długimi

rękawami

0,15

typowa koszula z długimi
rękawami

0,25

koszula z krótkimi rękawami

0,15

flanelowa koszula z długimi
rękawami

0,3

gruba koszula z krótkimi
rękawami

0,25

lekka

bluza

z

długimi

rękawami

0,15

Spódnica

lekka letnia spódnica

0,15

spódnica ciepła

0,22

gruba zimowa spódnica

0,25

Sukienka

lekka sukienka z krótkimi
rękawami

0,2

gruba zimowa sukienka z
długimi rękawami

0,4

kombinezon

0,55

Sweter

kamizelka bez rękawów

0,12

lekki z krótkimi rękawami

0,17

cienki sweter

0,2

sweter normalny

0,28

gruby sweter

0,35

Marynarka

lekka letnia marynarka/żakiet

0,25

normalna marynarka/żakiet

0,35

kitel

0,30

Część odzieży

I

cl

[clo]

Ocena środowisk cieplnych

Procedury badawcze

Oporność indywidualna różnych części odzieży (według załącznika B normy
PN-EN-ISO 9920) – cd.

Część odzieży

I

cl

[clo]

Spodnie

szorty

0,06

lekkie spodnie

0,2

typowe spodnie

0,25

flanelowe/bawełniane spodnie
(zimowe)

0,28

spodnie wielowarstwowe

0,32

spodnie ogrodniczki ocieplane
sztucznym futrem

0,55

spodnie ze sztucznego futra
albo tkaninowe

0,35

Okrycia
wierzchnie

płaszcz

0,6

kurtka puchowa

0,55

kurtka oddychająca (parka)

0,7

kożuchy i podobne

0,55

kombinezon roboczy

0,51

bluza robocza

0,26

kombinezon ze sztucznego
futra albo tkaninowy

0,9

kurtka ze sztucznego futra
albo tkaninowa

0,4

kamizelka ze sztucznego futra
albo tkaninowa

0,2

Obuwie

buty na cienkiej podeszwie

0,02

buty na grubej podeszwie

0,04

wysokie buty kozaki

0,1

Rękawiczki

rękawiczki

0,05

Czapka

czapka

0,01

Ocena środowisk cieplnych

Procedury badawcze

7. RACHUNEK BŁĘDÓW

7. RACHUNEK BŁĘDÓW

Laboratorium oblicza niepewność:

wskaźnika WBGT,
wskaźnika WCI i I

cl

,

wskaźnika PMV.

Ocena środowisk cieplnych

Procedury badawcze

8. ODNIESIENIE DO OBOWIĄZUJĄCYCH NORMATYWÓW

8. ODNIESIENIE DO OBOWIĄZUJĄCYCH NORMATYWÓW

Do obowiązujących normatywów należy odnieść:

a)

a)

gdy wskaźnik

gdy wskaźnik

PMV

PMV

przekracza +2 środowiska cieplne należy ocenić jako

przekracza +2 środowiska cieplne należy ocenić jako

gorące i do obowiązujących normatywów odnieść wskaźnik

gorące i do obowiązujących normatywów odnieść wskaźnik

WBGT

WBGT

;

;

Dopuszczalny wskaźnik obciążenia termicznego zależy od:

Dopuszczalny wskaźnik obciążenia termicznego zależy od:

•tempa metabolizmu (M);
•prędkości ruchu powietrza(v

a

). Jeśli prędkość przepływu powietrza v

a

jest

mniejsza od 0,1 m/s przyjmij nieodczuwalny ruch powietrza;

b)

b)

gdy wskaźnik PMV jest poniżej -2 środowiska cieplne należy ocenić jako zimne

gdy wskaźnik PMV jest poniżej -2 środowiska cieplne należy ocenić jako zimne

i do obowiązujących normatywów odnieść wskaźnik

i do obowiązujących normatywów odnieść wskaźnik

WCI

WCI

8h

8h

– gdy prace

– gdy prace

prowadzone są na zewnątrz, wskaźnik

prowadzone są na zewnątrz, wskaźnik

IREQ

IREQ

– gdy prace prowadzone są w

– gdy prace prowadzone są w

pomieszczeniach zamkniętych, wskaźnik należy porównać z określoną

pomieszczeniach zamkniętych, wskaźnik należy porównać z określoną

izolacyjnością cieplną odzieży pracownika

izolacyjnością cieplną odzieży pracownika

I

I

cl

cl

;

;

c)

gdy wskaźnik -2 <

gdy wskaźnik -2 <

PMV

PMV

< +2 środowiska cieplne należy ocenić jako

< +2 środowiska cieplne należy ocenić jako

umiarkowane, jeśli -0,7 <

umiarkowane, jeśli -0,7 <

PMV

PMV

< +0,7, należy dodatkowo wyznaczyć średnią

< +0,7, należy dodatkowo wyznaczyć średnią

temperaturę powietrza w pomieszczeniu a wynik odnieść do wymagań normy

temperaturę powietrza w pomieszczeniu a wynik odnieść do wymagań normy

PN-B-03421-1978 Tablica 3. Gdy wymagania normy PN-B-03421-1978 Tablica 3

PN-B-03421-1978 Tablica 3. Gdy wymagania normy PN-B-03421-1978 Tablica 3

są spełnione i -0,7 <

są spełnione i -0,7 <

PMV

PMV

< +0,7 środowiska cieplne należy ocenić jako

< +0,7 środowiska cieplne należy ocenić jako

zbliżone do komfortu, w przeciwnym razie środowiska cieplne należy ocenić

zbliżone do komfortu, w przeciwnym razie środowiska cieplne należy ocenić

jako uciążliwe.

jako uciążliwe.

Ocena środowisk cieplnych

Procedury badawcze

9. ZAPIS WYNIKÓW Z BADAŃ I POMIARÓW

9. ZAPIS WYNIKÓW Z BADAŃ I POMIARÓW

Wszystkie wyniki końcowe oraz obliczone niepewności należy zapisać z
dokładnością do jednego miejsca po przecinku w formacie , , z dopiskiem

- gdzie liczba po znaku  jest wartością niepewności rozszerzonej obliczona dla

współczynnika rozszerzenia k =2 co odpowiada poziomowi ufności ok. 95%.
Wyniki z badań przedstawiane są w raporcie z badań w postaci tabeli.
Laboratorium podaje dwie tabele:
a)tabela z surowymi wynikami;
b)tabela z obliczonymi wskaźnikami ekspozycji.

 

Dla środowisk cieplnych umiarkowanych

Dla środowisk cieplnych umiarkowanych

Tabela z surowymi wynikami z
badań

Lp

Stanowisko

Rodzaj

czynności

Wyniki pomiarów

Głowa

Brzuch

Kostki

t

a

t

g

RH

v

a

t

a

t

g

RH

v

a

t

a

t

g

RH

v

a

Tabela z obliczonymi wskaźnikami

komfortu

Lp

Stanowisko pracy/

pomieszczenie

Temperatura

powietrza

t

a

PMV

PPD

[%]

M

[W/m

2

]

I

cl

[clo]

Dodatkowo

mogą

być

podane

wskaźniki

Dodatkowo

mogą

być

podane

wskaźniki

dyskomfortu lokalnego

dyskomfortu lokalnego

Ocena środowisk cieplnych

Procedury badawcze

Lp

Stanowisko

Rodzaj

czynności

Wyniki pomiarów

Głowa

Brzuch

Kostki

t

a

t

g

t

nw

v

a

t

a

t

g

t

nw

v

a

t

a

t

g

t

nw

v

a

Lp.

Stanowisko pracy/

pomieszczenie

PMV

WBGT

[

0

C]

WBGT

norma

[

0

C]

M

[W/m

2

]

I

cl

[clo]

Tabela z obliczonymi wskaźnikami
ekspozycji

Dla środowisk cieplnych

Dla środowisk cieplnych

gorących

gorących

Tabela z surowymi wynikami
z badań

Dla środowisk cieplnych zimnych

Dla środowisk cieplnych zimnych

Lp

Stanowisko

Rodzaj czynności

Wyniki pomiarów

Głowa

Brzuch

Kostki

t

g

t

a

v

a

t

g

t

a

v

a

t

g

t

a

v

a

Tabela z obliczonymi wskaźnikami ekspozycji

Lp.

Stanowisko pracy/

pomieszczenie

PMV

WCI

[kcal/(m

2

· h)]

M

[W/m

2

]

I

cl

[clo]

IREQ

[clo]

Tabela z surowymi wynikami
z badań

Ocena środowisk cieplnych

Procedury badawcze

Lp

Stanowisko

Rodzaj czynności

Wyniki pomiarów

Głowa

Brzuch

Kostki

t

g

t

a

v

a

t

g

t

a

v

a

t

g

t

a

v

a

Lp.

Stanowisko pracy/

pomieszczenie

PMV

WCI

[kcal/(m

2

· h)]

M

[W/m

2

]

I

cl

[clo]

IREQ

[clo]

kcal

m h

2









W

m

2







Tabela z obliczonymi wskaźnikami ekspozycji

Dla środowisk cieplnych zimnych

Dla środowisk cieplnych zimnych

Tabela z surowymi wynikami z badań

Ocena środowisk cieplnych

Środowiska cieplne zimne

Wskaźnik WCI obliczamy z zależności:

Wskaźnik WCI obliczamy z zależności:

(VI.14)

Natomiast wskaźnik IREQ należy wyznaczyć z wykresów zamieszczonych

Natomiast wskaźnik IREQ należy wyznaczyć z wykresów zamieszczonych

w normie PN-87/N-08009 lub z równania:

w normie PN-87/N-08009 lub z równania:

[clo]

(VI.15)

gdzie: t

0

– temperatura operacyjna,

o

C,

a,b – współczynniki zależne od względnej prędkości przepływu powietrza v

ar

[m/s] i tempa metabolizmu M [W/m

2

]; współczynniki te podano w tabeli.









WCI

v

v

t

ar

ar

a



 







1045 10

33

.

IREQ a t

b

o

  

Tempo
metaboliz
mu

Względna prędkość ruchu powietrza v

ar

,

m/s

0,2

0,5

1,0

2,0

5,0

a

b

a

b

a

b

a

b

a

b

M  65

-

0,101

3,266

-

0,101

3,416

-

0,101

3,566

-

0,101

3,716

-

0,101

3,866

65 < M 
130

-

0,056

1,673

-

0,056

1,823

-

0,056

1,973

-

0,056

2,123

-

0,056

2,273

130 < M 

200

-

0,037

1,043

-

0,037

1,193

-

0,037

1,343

-

0,037

1,493

-

0,037

1,643

200 < M 
260

-

0,024

0,510

-

0,024

0,660

-

0,024

0,810

-

0,024

0,960

-

0,024

1,110

M > 260

-

0,015

0,386

-

0,015

0,476

-

0,015

0,566

-

0,015

0,656

-

0,015

0,746

Tak obliczona wartość odniesienia wskaźnika IREQ odpowiada założeniom braku akumulacji
ciepła w organizmie, średniej temperatury skóry 30°C i stosunkowi odprowadzania potu do
wartości maksymalnej równy 0,06.

Jeśli izolacyjność odzieży noszonej przez pracownika jest większa niż wyznaczona
wartość odniesienia IREQ można przyjąć że zapewniono równowagę termiczną
organizmu.