dr inż. ANNA BOGDAN
Centralny Instytut Ochrony Pracy
 Państwowy Instytut Badawczy
Ocena środowiska zimnego
 według PN-EN ISO 11079:2008
W artykule przedstawiono metodę oceny środowiska zimnego zgodnie
z zasadami opisanymi w PN-EN ISO 11079:2008 Ergonomia środowiska
termicznego. Wyznaczanie i interpretacja stresu termicznego wynikają-
cego z ekspozycji na środowisko zimne z uwzględnieniem wymaganej
izolacyjności cieplnej odzieży (IREQ) oraz wpływu wychłodzenia miej-
scowego (oryg.). Procedurę obliczania przedstawiono na podstawie
praktycznego przykładu.
Evaluation of a cold environment according to PN-EN ISO
11079:2008
This article presents a method of evaluating a cold environment according
to the principles described in PN-EN ISO 11079:2008  Ergonomics of the
thermal environment. Determination and interpretation of cold stress
when using required clothing insulation (IREQ), and the cooling effects
[sic]. A practical example is used to present the calculation procedure.
artykule Praktyczne aspekty oceny narażenia się oporność przewodzenia skóry. W wyniku
Wstęp
pracowników zatrudnionych w warunkach mi- ograniczenia przepływu w kończynach krew
Praca w środowisku zimnym najczęściej do-
kroklimatu zimnego za pomocą wskaz
ników
ulega przemieszczeniu do głębiej położonych
tyczy zakładów przetwórstwa spożywczego,
WCI i IREQ [3]. Z uwagi na znaczne różnice
naczyń krwionośnych, na skutek czego zwięk-
w których temperatura powietrza wynosi od
w końcowym wydaniu normy w stosunku do
sza się pojemność minutowa serca, a niekiedy
-40 oC (komory zamrażające) do -2 oC (pa-
jej projektu, w niniejszej publikacji skupiono
dochodzi do wzrostu ciśnienia tętniczego
kownie zimne). Chociaż większość czynności
się na omówieniu oceny środowiska zimnego
krwi. Jednocześnie następuje pobudzenie
jest w pełni zautomatyzowana, a pracownicy
według PN-EN ISO 11079:2008 [2].
mięśni szkieletowych, powodujące zwiększenie
przebywają w pomieszczeniach, gdzie panuje
przemiany materii, będącej z
ródłem ciepła dla
wyższa temperatura powietrza, to jednak
Reakcje organizmu na środowisko zimne
organizmu. Dochodzi do zwiększenia napięcia
występują stanowiska, przy których praca
Organizm człowieka, przez odpowiednie reak- spoczynkowego mięśni i ich drżenia (wytwarza
człowieka w zimnym klimacie jest niezbędna.
cje podczas pracy w środowisku zimnym, dąży się dodatkowe ciepło). Ilość ciepła wytwarza-
Ocena obciążenia termicznego pracow-
z jednej strony do ograniczania oddawania cie- nego w wyniku wymienionych mechanizmów
nika zatrudnionego w środowisku zimnym
pła do otoczenia, z drugiej zaś do zwiększania zależy od temperatury otoczenia i czasu eks-
była prowadzona dotychczas na podstawie
ilości produkowanego ciepła, a wszystko to pozycji w środowisku zimnym.
PN-N-08009:1987 [1], która w sierpniu 2008 r.
w celu ochrony przed nadmiernym wychłodze- Przekroczenie możliwości termoregula-
została zastąpiona PN-EN ISO 11079:2008
niem. Z tego powodu w środowisku zimnym cyjnych organizmu w skrajnych warunkach
[2]. Procedura oceny obciążenia termicznego
dochodzi do zwężenia naczyń krwionośnych termicznych środowiska lub upośledzenie dzia-
pracownika zaproponowana w nowej normie
skóry, co powoduje zmniejszenie przepływu łania mechanizmu regulacji temperatury ciała
znacznie różni się od podanej w poprzedniej.
Zmiany te zostały zasygnalizowane w opu- krwi przez skórę i tkankę podskórną, zwłasz- powoduje obniżenie temperatury wewnętrznej
blikowanym w  Bezpieczeństwie Pracy cza w kończynach, a dzięki temu zwiększa ciała, co w konsekwencji może prowadzić do
2 03/2009
Fot. Dominik Gwarek
hipotermii. Spadek temperatury wewnętrznej  planowania czasu pracy w warunkach
PN-N-08009:1987
poniżej 35 oC powoduje zmniejszenie zdolności środowiska zimnego.
i PN-EN ISO 11079:2008  zmiany
Wartość wskaz
nika IREQ określana jest
do wysiłku, redukcję siły skurczu mięśni oraz
Główną różnicą pomiędzy PN-N
z równania wyprowadzonego z bilansu
upośledzenie sprawności psychofizycznej
-08009:1987 [1] a PN-EN ISO 11079:2008 [2]
wymiany ciepła pomiędzy ciałem człowieka
(m.in. wydłużenie czasu reakcji).
jest założenie przyjęte w nowej normie, że
a otoczeniem i przyjmuje postać:
Obniżenie temperatury mięśni o 10 oC
nadrzędnym wskaz
nikiem służącym do oceny
upośledza dokładność ruchu i utrudnia utrzy-
obciążenia termicznego człowieka w środo-
manie równowagi ciała. Człowiek stopniowo
wisku zimnym jest wskaz
nik IREQ (required
popada w stan apatii, zaburzeniu ulegają
gdzie:
clothing insulation). Dotychczas traktowany
mechanizmy instynktu samozachowawczego
tsk  średnia temperatura skóry, oC
jedynie jako wskaz
nik wymaganej izolacyjności
[4]. Wraz z rozwojem hipotermii obserwuje się
tcl  temperatura zewnętrznej powierzchni
odzieży ochronnej. IREQ nadal definiowany jest
zmniejszenie pojemności minutowej i objętości
odzieży, oC
jako wynikowa izolacyjność cieplna wymagana
wyrzutowej serca, dochodzi do zwiększenia
R  ilość ciepła wymieniana poprzez pro-
w rzeczywistych warunkach środowiska w celu
naczyniowego oporu obwodowego. Przy
mieniowanie, W/m2
utrzymania ciała w stanie równowagi cieplnej
temperaturze ciała 28 oC może wystąpić migo-
C  ilość ciepła wymieniana poprzez kon-
na akceptowalnym poziomie temperatury ciała
tanie przedsionków i komór. Dalsze obniżenie
wekcję, W/m2.
i skóry, jednakże w PN-EN ISO 11079:2008 [2]
temperatury wewnętrznej do 23-25 oC może
Na podstawie tej zależności można stwier-
podano dodatkowo, że wskaz
nik IREQ można
powodować upośledzenie czynności układu
dzić, że na wartości wskaz
nika IREQ wpływ ma
zastosować do:
krążenia i oddechowego, zaburzenia świa-
jedynie sucha wymiana ciepła (bez uwzględ-
 oceny obciążenia termicznego wywoła-
domości, uszkodzenie wątroby i nerek oraz
nionego wpływu efektu pocenia, odparowania
nego zimnem
zakłócenia gospodarki wodno-elektrolitowej
potu, dyfuzji pary wodnej przez skórę itp.).
[5]. Ochrona pracujących przed niekorzystnym  analizy wpływu poszczególnych para-
Zależność tę można uznać za prawidłową
działaniem środowiska zimnego na ich orga- metrów środowiska na obciążenie termiczne
przy założeniu uzyskania stanu równowagi
człowieka (w celu wprowadzania modyfikacji
nizm powinna być zatem kwestią priorytetową
cieplnej pomiędzy człowiekiem a otoczeniem.
w przedsiębiorstwach, gdzie utrzymanie dotyczących stanowisk pracy)
Równowaga cieplna może być utrzymywana
środowiska zimnego jest podyktowane wyma-  określenia wymagań dotyczących izola- na różnych poziomach obciążenia cieplnego
ganiami procesu technologicznego. cyjności odzieży organizmu, określanego w funkcji średniej
BP 03/2009 3
Fot. Jarosław Dąbkiewicz
cieplna odzieży (Icl,r) jest to więc wartość
izolacyjności, w której uwzględniono efekt
POMIAR PARAMETRÓW ŚRODOWISKA
zmiany dopasowania i pompowania powietrza
temperatury, prędkości, wilgotności powietrza,
pod odzież. W warunkach laboratoryjnych
średniej temperatury promieniowania
wynikowa izolacyjność cieplna odzieży, na
podstawie PN-EN ISO 11079:2008 i PN-EN
342:2006 Odzież ochronna. Zestawy odzieży
i wyroby odzieżowe chroniące przed zimnem,
POMIAR LUB OSZACOWANIE
jest mierzona na manekinie umieszczonym
poziomu aktywności pracownika
na specjalnym stanowisku umożliwiającym
izolacyjności cieplnej odzieży
WYCHŁODZENIE
symulację jego chodu. W odróżnieniu od
LOKALNE
izolacyjności wynikowej, izolacyjność cieplna
chłodzenie wiatrem
podstawowa (Icl) określa izolacyjność odzieży
odmrożenie przez kontakt
WYCHŁODZENIE OGÓLNE
znajdującej się na nieruchomym manekinie
wychłodzenie poprzez
obliczenie wartości IREQ
w pozycji stojącej. W większości norm (m.in.
drogi oddechowe
porównanie z Icl,r
w PN-EN ISO 9920:2008 Ergonomia środo-
obliczenie Dlim
wiska termicznego. Szacowanie izolacyjności
cieplnej i oporu pary wodnej zestawów odzie-
ży) w tabelach podawane są wartości podsta-
wowej izolacyjności cieplnej odzieży. Metodę
przeliczenia izolacyjności podstawowej odzieży
Icl,r < IREQmin IREQmin < Icl,r < IREQneutral Icl,r > IREQneutral
na wynikową zamieszczono w załączniku A do
PN-EN ISO 11079:2008 [2].
Następną nowością w normie w PN-EN ISO
izolacyjność cieplna
11079:2008 jest wspomniany wyżej dopusz-
izolacyjność cieplna
wystarczająca w celu
niewystarczająca wystarczająca, możliwe czalny czas ekspozycji na środowisko zim-
zapobiegnięcia wychłodzeniu,
wystąpienie przegrzania
izolacyjność cieplna ne (Dlim). Jeżeli izolacyjność odzieży stosowanej
odczucia cieplne pracownika
organizmu przy wyższym
ograniczony czas ekspozycji
na stanowisku pracy jest niższa od obliczonej
trochę chłodne w stosunku do
poziomie aktywności fizycznej
wartości IREQneutral, to ekspozycja powinna być
neutralnych
skrócona w celu ochrony przed nadmiernym
wychłodzeniem organizmu. Wartość Dlim okre-
ślana jest na podstawie zależności:
wymagane określenie wymagane określenie
dopuszczalnego czasu dopuszczalnego czasu
gdzie:
ekspozycji, Dlim ekspozycji, Dlim
Qlim  wartość dopuszczalnych strat ciepła
z organizmu człowieka, kJ/m2 (standardowo
należy przyjmować wartość 144 kJ/m2)
Rys. Metoda oceny środowiska zimnego [2]
S  ilość ciepła akumulowanego w organi-
Fig. A method of evaluating a cold environment [2]
zmie człowieka, W/m2.
W przypadku zagrożenia wystąpienia
dodatkowego lokalnego wychłodzenia ciała
temperatury skóry, pocenia i zmiany tempe- poziomie średniej temperatury ciała. Przy
(dłonie, stopy, głowa) w zależności od miej-
ratury ciała. Z tego powodu wprowadzono zastosowaniu odzieży o wartości izolacyjności
sca wykonywanej pracy (w pomieszczeniach
w PN-EN ISO 11079:2008 dwie wartości równej IREQneutral nie występuje wychłodze-
zamkniętych lub na otwartej przestrzeni)
wskaz
nika IREQ: nie ciała człowieka, jednakże zalecane jest
należy wprowadzić odpowiednie zmiany
" IREQmin  minimalna wartość wymaganej również określenie dopuszczalnego czasu
organizacyjne w środowisku pracy, np. zmniej-
izolacji termicznej odzieży w celu utrzymania ekspozycji Dlim.
szyć prędkość powietrza w pomieszczeniach
równowagi termicznej organizmu na stałym Zastosowanie wskaz
nika IREQ zalecane jest
przez zmianę zastosowanych elementów
poziomie, przy założeniu niższej od prawi- do oceny obciążenia w chłodnym i zimnym
nawiewnych, lub też zapewnić dodatkowe
dłowej, ale dopuszczalnej wartości średniej środowisku, gdzie temperatura powietrza wy-
środki ochrony indywidualnej i ograniczyć
temperatury ciała. Przy zastosowaniu odzieży nosi poniżej 10 oC, prędkość powietrza zawarta
czas ekspozycji.
o izolacyjności równej IREQmin wystąpi niewielkie jest pomiędzy 0,4  18 m/s, a izolacyjność
Kolejną zmianą wprowadzoną w PN-EN ISO
wychłodzenie organizmu, w szczególności ob- cieplna stosowanej odzieży przekracza 0,078
11079:2008 [2] jest zastąpienie wskaz
nika siły
wodowych części ciała (dłonie, stopy)  z tego m2K/W (0,5 clo).
chłodzącej wiatru WCI (wind chill index) przez
powodu przy długotrwałej pracy w środowisku W normie wprowadzono również pojęcie
bardziej intuicyjnie rozumianą temperaturą
zimnym należy wprowadzić ograniczenia wynikowej i podstawowej izolacyjności
chłodzenia wiatru tWC (wind chill temperature).
czasu trwania ekspozycji, obliczane jako Dlim cieplnej odzieży. Na rzeczywistym stano-
Parametr ten stosowany jest do oceny chło-
(dopuszczalny czas ekspozycji). wisku pracy człowiek zazwyczaj porusza
dzenia lokalnego wywołanego działalnością
" IREQneutral  izolacyjność termiczna odzieży się, zatem zastosowana przez niego odzież
wiatru i definiowany jest jako temperatura
wymagana w celu zapewnienia pracującemu również zmienia położenie, dopasowuje się
otoczenia, która przy prędkości wiatru równej
warunków termoneutralnych, tj. równowagi do danej pozycji ciała, a pod jej warstwy 4,2 km/h wytwarza takie samo odczucie
cieplnej utrzymywanej na prawidłowym napływa powietrze. Wynikowa izolacyjność zimna u pracownika, jak rzeczywiste warunki
4 03/2009
środowiska. Temperatura chłodzenia wiatru conej tablicy zamieszczonej w załączniku C do odzieży ochronnej jest zazwyczaj zbliżona do
opisywana jest następującym równaniem: PN-EN ISO 11079:2008. 8l m2/s).
3. Pomiar lub oszacowanie wartości obcią- Korzystając ze wspomnianego programu
żenia pracą na podstawie zapisów PN-EN ISO prof. Holmera obliczono, iż wartość IREQmin
dla danego stanowiska pracy wynosiła 1,4
8996:2005.
[oC]
clo, a wartość IREQneutral 1,7 clo. Jednocześnie
4. Pomiar lub oszacowanie podstawowej
gdzie: izolacyjności cieplnej odzieży ochronnej zgod- program obliczył, iż wartość podstawowej izo-
ta  temperatura powietrza, oC nie z PN-EN ISO 15831:2006 Odzież. Właściwo- lacyjności cieplnej odzieży na stanowisku pracy
powinna wynosić od 1,5 clo (dla IREQmin) do 1,9
v10 standardowa meteorologiczna wartość ści fizjologiczne. Pomiar izolacyjności cieplnej
clo (dla IREQneutral). W przypadku rozpatrywane-
prędkości wiatru mierzona na wysokości 10 m z zastosowaniem manekina termicznego lub
go stanowiska pracy podstawowa izolacyjność
ponad poziomem ziemi (wyrażona w m/s). PN-EN ISO 9920:2008 Ergonomia środowiska
zastosowanej odzieży (1,9 clo) jest wartością
Jeżeli prędkość wiatru jest mierzona tuż nad termicznego. Szacowanie izolacyjności cieplnej
chroniącą pracownika przed wychłodzeniem
i oporu pary wodnej zestawów odzieży.
ziemią, do równania należy przyjąć tę wartość
organizmu i umożliwiającą pracę 8-godzinną,
5. Obliczenie wartości wskaz
ników IREQmin
pomnożoną przez 1,5.
bez dodatkowych przerw (pod względem
i IREQneutral na podstawie równań i wykresów
W zależności od zakresu wartości tWC
oddziaływania środowiska zimnego).
pracownik może: odczuwać niekomforto- zamieszczonych w PN-EN ISO 11079:2008 lub
też korzystając z programu opracowanego
we zimno (-10 do -24 oC), czuć, że jest mu
Podsumowanie
przez prof. Holmera (twórcę wskaz
nika IREQ)
bardzo zimno i istnieje ryzyko zamarzania
zamieszczonego na stronie: http://wwwold.
skóry (-25 do -34 oC), odczuwać przenikliwie
W artykule przedstawiono zmiany, jakie
eat.lth.se/Forskning/Termisk/Termisk_HP/
zimno, a eksponowana skóra może zamarzać
nastąpiły w ocenie środowiska zimnego po
Klimatfiler/IREQ2002alfa.htm
w 10 min (-35 do -59 oC), odczuwać ekstre-
wycofaniu PN-N-08009:1987 i wprowadzeniu
6. W przypadku pracy ze zróżnicowaną
malnie zimno, a eksponowana skóra może w 2008 r. PN-EN ISO 11079. Zastosowanie
aktywnością (np. naprzemiennie: praca/
zamarzać w 2 min (poniżej -60 oC). wskaz
nika IREQ oraz wprowadzenie dwóch
odpoczynek) należy określić wartość wskaz
-
W przypadku możliwości wystąpienia za- wartości tego wskaz
nika (minimum i neutral)
nika IREQ średnią ważoną w czasie (min 1 h).
jest bardzo pomocne w praktycznym doborze
grożenia nadmiernym wychłodzeniem przez
Pojedynczy okres pracy/odpoczynku powinien
odzieży ciepłochronnej pracowników przed
dotyk do zimnej powierzchni, w PN-EN ISO
trwać co najmniej 15 min. Przedstawiony
zagrożeniami, jakie stwarza praca w środo-
11079:2008 odwołano się do wymagań PN-EN
w normie program umożliwia dodatkowo ob-
wisku zimnym, wiążącymi się z jednej strony
ISO 13732-3:2006 Ergonomia środowiska ter-
liczenie temperatury chłodzenia wiatru (tWC).
z nadmiernym wychłodzeniem organizmu,
micznego. Metody oceny reakcji człowieka na
7. Porównanie obliczonych wartości wskaz
-
a z drugiej  z nadmiernym przegrzaniem,
dotknięcie powierzchni. Część 3: Powierzchnie
ników IREQ z wartością wynikowej izolacji
które może powodować pocenie się w odzieży
zimne (oryg.). Zastosowanie odzieży o od-
odzieży zastosowanej w danym środowisku
ochronnej a w konsekwencji m.in. zmianę jej
powiedniej izolacyjności równej IREQneutral nie
pracy; w przypadku, gdy wartość ta jest niższa
właściwości izolacyjnych.
zapewni również ochrony przed odmrożeniem
od IREQmin oraz zawiera się w przedziale IREQmin
opuszków palców, z tego powodu w PN-EN
� IREQneutral należy zmienić rodzaj zastosowanej
ISO 11079:2008 odwołano się również do
odzieży lub/i dodatkowo określić dopuszczalny
PN-EN 511:2006 Rękawice chroniące przed
czas ekspozycji Dlim.
zimnem (oryg.).
Jeżeli podczas wizji lokalnej i pomiarów PIŚMIENNICTWO
zostanie zaobserwowana możliwość wystąpie- [1] PN-N-08009:1987 Ergonomia. Środowiska zimne.
Procedura oceny
Metoda oceny ujemnego obciążenia termicznego
nia lokalnego chłodzenia ciała (np. w wyniku
obciążenia termicznego oparta na wskaz
nikach WCI i IREQ
dużej prędkości powietrza, kontaktu z zimnymi
[2] PN-EN ISO 11079:2008 Ergonomia środowiska
powierzchniami, czy niskiej temperatury po-
W PN-EN ISO 11079:2008 wprowadzono
termicznego. Wyznaczanie i interpretacja stresu ter-
wietrza mogącej wpływać na wychłodzenie
procedurę oceny obciążenia termicznego osób
micznego wynikającego z ekspozycji na środowisko
dróg oddechowych), należy podjąć działania
pracujących w środowisku zimnym (rys.).
zimne z uwzględnieniem wymaganej izolacyjności
zgodnie z metodami opisanymi we wcześniej- cieplnej odzieży (IREQ) oraz wpływu wychłodzenia
Procedurę oceny obciążenia termicznego
miejscowego (oryg.)
szej części artykułu.
można podzielić na 7 etapów.
[3] I. Sudoł-Szopińska, A. Chojnacka Praktyczne
1. Pomiar temperatury, prędkości oraz
aspekty oceny narażenia pracowników zatrudnionych
Przykład oceny obciążenia termicznego
wilgotności powietrza, a także temperatury
w warunkach mikroklimatu zimnego za pomocą
promieniowania w strefie przebywania pra-
wskaz
ników WCI i IREQ.  Bezpieczeństwo Pracy
Ocena oddziaływania środowiska zimne-
2(425)2007, s. 16-19
cowników, który powinien być przeprowa-
go na pracującego dotyczy stanowisk pracy
[4] B. Gwóz
dz
Człowiek w środowisku wielkoprze-
dzany w okresie, kiedy obciążenie termiczne
w pakowni zamrożonych owoców, w której na
mysłowym i elementy ergonomii. W: Fizjologia czło-
jest najwyższe.
podstawie pomiarów parametrów środowiska
wieka z elementami fizjologii stosowanej i klinicznej.
2. Pomiar lub oszacowanie wartości tempa
określono, iż temperatura powietrza równa
Red. W. Traczyk. A. Trzebski. Wydawnictwo Lekarskie
metabolizmu (ilości ciepła produkowanego
jest -4 oC, temperatura promieniowania -4 oC, PZWL, Warszawa 2007
przez organizm) w każdym z analizowanych
wilgotność powietrza wynosi 65%, natomiast [5] H. Kociuba-Uściłko Termoregulacja. W: Fizjologia
człowieka z elementami fizjologii stosowanej i kli-
cykli pracy, z jakim pracownik wykonuje daną
prędkość powietrza 0,7 m/s (warunki środo-
nicznej. Red. W. Traczyk, A. Trzebski. Wydawnictwo
czynność, na podstawie tablic przedstawia- wiska są jednorodne w całym pomieszczeniu).
Lekarskie PZWL, Warszawa 2007
jących wartości metabolizmu w odniesieniu
Pracownicy wykonują tam pracę w pozycji
do różnych rodzajów wykonywanej pracy,
stojącej, tempo metabolizmu określono na
zgodnie z PN-EN ISO 8996:2005 Ergonomia poziomie 140 W/m2. Izolacyjność podstawowa
środowiska termicznego. Określanie tempa zastosowanej na stanowiskach pracy odzieży
metabolizmu (oryg.) lub na podstawie skró- wynosi 1,9 clo (przepuszczalność powietrza
BP 03/2009 5