MIKROKLIMAT - ŚRODOWISKO TERMICZNE
Pojęcie mikroklimatu zdefiniowanego jako środowisko cieplne, w którym przebywa człowiek
obejmuje zespół czynników fizycznych, a mianowicie:
o temperaturę,
o wilgotność względną,
o prędkość ruchu powietrza i promieniowanie cieplne.
Stan środowiska cieplnego, w jakim przebywa człowiek, charakteryzuje:
ż� średnia temperatura promieniowania,
ż� średnia temperatura powietrza,
ż� względna prędkość ruchu powietrza,
ż� bezwzględna wilgotność powietrza.
Optymalne parametry środowiska powietrznego
ż� temperatura powietrza 23�C do 25�C latem oraz 20 do 22�C zimą,
ż� wilgotność względna powietrza od 35% do 70%. Wahania wilgotności względnej w
granicach ą 10% nie są odczuwalne w sposób przykry,
ż� prędkość powietrza w lecie od 0,2 do 0,3 m/s, a w zimie 0,15 m/s. W razie
przekroczenia dopuszczalnej prędkości ruchu powietrza może powstać uczucie
przeciągu, które jest szczególnie przykre, gdy strumień powietrza jest skierowany na
nogi, bark lub szyję pracownika.
Klasyfikacja środowisk termicznych i ocena obciążenia cieplnego człowieka.
Podstawową kwalifikacją środowisk termicznych jest skala ocen odczuć cieplnych człowieka
PMV (Required Clothing Insulation).
Według tej skali odczucia są następujące:
" zimno: -3
" chłodno: -2
" dość chłodno: -1
" obojętnie: 0
" dość ciepło: +1
" ciepło: +2
" gorąco: +3
Równanie bilansu cieplnego człowieka obejmuje:
S = M - W - R - C - E - Res
gdzie:
S - ilość ciepła otrzymanego lub odprowadzonego przez ustrój do otoczenia,
M - wewnątrzustrojowa produkcja ciepła,
W - praca zewnętrzna,
R - ciepło promieniowania,
C - ciepło unoszenia (oddawane przez przewodzenie i konwekcję),
E - ciepło parowania wydzielonego potu,
Res - straty ciepła związane z oddychaniem.
Najważniejsze czynniki, wpływające na wymianę ciepła, to:
1. Mikroklimat
- temperatura powietrza,
- średnia temperatura promieniowania,
- prędkość przepływu powietrza,
- wilgotność powietrza.
2. Odzież
- izolacja cieplna,
- oporność parowania.
3. Aktywność
- metaboliczna produkcja ciepła.
Wskaz
nikiem, używanym do oceny obciążenia cieplnego (termicznego) ustroju człowieka w
"środowisku gorącym" jest tzw. WBGT (Wet Bulb Globe Temperature)
WBGT = 0,7 x tnw +0,3 x tg
gdzie:
tnw - temperatura termometru wilgotnego naturalnego, �C,
tg - temperatura termometru poczernionej kuli, �C.
Ocena warunków pracy w środowisku termicznym.
Aby ocenić, czy pracownik ma zapewnione warunki komfortu cieplnego, określamy wartość
wskaz
nika PMV.
W tym celu należy:
" oszacować wartość izolacyjności używanej odzieży (wartości te podane są w normach i
wyrażone w tzw. jednostkach CLO (1 CLO = 0,155 m2 x �C/W),
" oszacować wartość metabolicznej produkcji ciepła
w organizmie (wydatku energetycznego).
Wartości te są również podawane w normach.
" zmierzyć za pomocą odpowiedniej aparatury wartości:
- temperatury powietrza ta, �C,
- prędkości ruchu powietrza v, m/s,
- wilgotności względnej powietrza j ,%
- średnią temperaturę promieniowania tr, �C.
Średnią temperaturę promieniowania można zmierzyć bezpośrednio bądz
obliczyć z
zależności uwzględniającej:
- temperaturę termometru kulistego tg, �C,
- prędkość ruchu powietrza v, m/s,
- temperaturę powietrza ta, �C.
Sposoby ograniczania obciążenia cieplnego pracowników.
" stosowanie procesów produkcyjnych nie emitujących dużych ilości ciepła (np. obróbki
"na zimno", a nie obróbki "na gorąco"),
" stosowanie podwieszonych, wentylowanych stropów,
" stosowanie maszyn i urządzeń, które nie pogarszają parametrów środowiska
powietrznego, nie stanowią z
ródeł emisji ciepła (np. palniki można zastąpić grzaniem
indukcyjnym),
" automatyzacja procesów technologicznych lub poszczególnych urządzeń (np. spawania),
" izolowanie lub chłodzenie urządzeń będących z
ródłami ciepła,
" umieszczanie urządzeń będących z
ródłami ciepła w oddzielnych pomieszczeniach (gdzie
stały pobyt ludzi byłby zbyteczny) lub na zewnątrz pomieszczeń,
" ekranowanie z
ródeł promieniowania cieplnego (ekrany wodne, osłony z materiałów
izolacyjnych lub chłodzących, z płyt aluminiowych lub metalowych z folią aluminiową, szkła
absorpcyjnego),
" zmniejszanie lub likwidowanie powierzchni o wysokiej temperaturze,
" stosowanie obudów maszyn i urządzeń odprowadzających gorące powietrze na zewnątrz
(możliwość odzysku energii),
" stosowanie ekranowania urządzeń, emitujących promieniowanie cieplne, w postaci:
- ekranów odblaskowych,
- ekranów z wymiennikiem ciepła (chłodzenie wewnętrzne ekranu powietrzem lub
wodą),
- ekranów filtrujących (szkło pochłaniające podczerwień),
- ekranów zraszanych (siatki lub łańcuchy zroszone wodą),
" stosowanie hermetyzacji lub wentylacji miejscowej wywiewnej, odprowadzającej parę
wodną i gorące powietrze.
W celu ograniczenia obciążenia cieplnego, gdy nie ma możliwości zastosowania
wymienionych powyżej środków technicznych i organizacyjnych, stosuje się:
" zmniejszenie czasu ekspozycji pracowników na działanie ciepła (zmianowość, tworzenie
brygad),
" zapewnienie zatrudnionym w warunkach niewłaściwego mikroklimatu odpoczynku w
klimatyzowanych kabinach,
" odzież ochronną (z powierzchniami aluminiowymi),
" odzież wentylowaną lub schładzaną,
" miejscową wentylację nawiewną lub klimatyzację (rozwiązanie to nie jest skuteczne w
przypadku dużych z
ródeł promieniowania cieplnego).