background image

Franciszek Rosiek
Instytut Górnictwa
Politechniki Wrocławskiej

Mikroklim

at

Ocena 

Ocena 

środowisk 

środowisk 

cieplnych

cieplnych

background image

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.

background image

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

background image

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

background image

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.

background image

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.

background image

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.

background image

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).

background image

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.

background image

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

background image

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.

background image

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.

background image

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

background image

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

background image

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

background image

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.

background image

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.

background image

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

background image

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

background image

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.

background image

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 

background image

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.

background image

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

background image

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.

background image

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

background image

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

background image

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.

background image

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

.

.

background image

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

.

background image

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.

 

background image

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

background image

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.

background image

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.

background image

Ocena środowisk cieplnych

 

Wartości normatywne - Mikroklimat zimny

Rozważmy przypadek:

Rozważmy przypadek:

Pracownik jest zatrudniony w pomieszczeniu o temperaturze t

a

 = 

3

o

C, t

= 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). 

background image

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.

background image

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.

background image

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 

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 

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

background image

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 

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 

interpretacja 

stresu 

cieplnego 

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.

background image

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

– 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 

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)

background image

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

background image

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

background image

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

.

background image

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. 

background image

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

background image

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

” 

 

background image

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

background image

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. 

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

background image

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. 

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

background image

Ocena środowisk cieplnych

 

Procedury badawcze

MATERIAŁY 

MATERIAŁY 

POMOCNICZE

POMOCNICZE

background image

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

background image

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.

background image

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.

background image

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.

background image

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

background image

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

background image

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

background image

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

background image

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”.

background image

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

background image

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.

---

background image

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.

background image

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.

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

background image

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.

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

background image

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.

background image

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.

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

background image

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

background image

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

background image

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 

długimi 

nogawkami

0,1

kalesony 

krótkimi 

nogawkami (bokserki)

0,04

podkoszulek 

dzianinowy  z 

krótkimi rękawami

0,04

podkoszulek 

długimi 

rękawami

0,12

background image

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 

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 

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]

background image

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

background image

Ocena środowisk cieplnych

 

Procedury badawcze

7. RACHUNEK BŁĘDÓW

7. RACHUNEK BŁĘDÓW

Laboratorium oblicza niepewność:
 

wskaźnika WBGT,
wskaźnika WCI i I

cl

,

wskaźnika PMV.

background image

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.

background image

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

background image

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

background image

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

background image

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

  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.

 

 


Document Outline