Konspekt prezentacji z przedmiotu ERGONOMIA W TRANSPORCIE	Nr tematu
Autor:	Urszula Calik
Grupa:	21
Temat:	Fizyczne czynniki środowiska pracy - mikroklimat
Data wysłania:
29-10-2013
Uwagi:	Ocena:

Fizyczne czynniki środowiska pracy – mikroklimat

Środowisko pracy projektujemy na podstawie norm dotyczących zasad ergonomicznych przy projektowaniu systemów pracy. Środowisko powinno być zaprojektowane:

Po pierwsze, tak aby uwzględniać fizyczne, chemiczne, biologiczne i społeczne czynniki, które nie narażają a chronią zdrowie, i nie wpływają negatywnie na zdolności i chęć do pracy.

Po drugie, zaprojektowane i utrzymywane w taki sposób, aby warunki fizyczne nie miały szkodliwego wpływu na człowieka, środowisko powinno więc spełniać następujące wymagania odnośnie mikroklimatu:

- wymiana powietrza, która powinna uwzględnić czynniki takie jak:

• liczba osób w pomieszczeniu,

• intensywność pracy fizycznej,

• wymiary pomieszczenia,

• wydzielanie siÄ™ substancji zanieczyszczajÄ…cych,

• urzÄ…dzenia zużywajÄ…ce tlen.

- warunki termiczne dobrane zgodnie z lokalnymi warunkami klimatycznymi:

• temperatura powietrza,

• wilgotność powietrza,

• prÄ™dkość powietrza,

• promieniowanie termiczne i cieplne,

• obciążenie pracÄ…,

• intensywność wykonywanej pracy fizycznej,

• wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ci odzieży, Å›rodków pracy i specjalnych urzÄ…dzeÅ„ ochronnych.

- przy procesach prowadzonych na zewnątrz pomieszczeń należy zastosować odpowiednie środki ochronne zabezpieczające przed niekorzystnymi czynnikami klimatycznymi (np. upał, mróz, wiatr, deszcz, śnieg, lód).

Mikroklimat jest to klimat charakterystyczny dla danego obszaru geograficznego (np. miejscowość, kotlina lub wąwóz) lub sztucznego tworu zbudowanego przez człowieka (np. samochód, mieszkanie, biuro). Mikroklimat środowiska pracy wpływa na jej wydajność, a także sposób wykonania.

O mikroklimacie decyduje kilka czynników:

- temperatura powietrza,

- wilgotność powietrza,

- ruch powietrza (jako naturalny - wiatr i jako sztuczny – wietrzenie/nawiew),

- promieniowanie (słońca lub innych źródeł ciepła),

- ciśnienie atmosferyczne.

Wszystkie części składowe mikroklimatu wywierają wpływ na samopoczucie człowieka, jego sprawność fizyczną i umysłową, na wydajność pracy oraz zachowanie dobrego stanu zdrowia. Mikroklimat decyduje także o gospodarce cieplnej organizmu.

Powietrze jest zasadniczym elementem w kontakcie człowieka ze środowiskiem, zawiera czynniki decydujące o efektywności człowieka. Jakość powietrza jest bardzo ważna wpływa ona bowiem na:

- przebieg funkcji fizjologicznych człowieka,

- samopoczucie pracujÄ…cych,

- przebieg niektórych procesów technologicznych,

- eksploatację maszyn i urządzeń,

- wydajność pracy oraz jej bezpieczeństwo.

Optymalne wartości czynników kształtujących mikroklimat

Optymalna temperatura powietrza dla organizmu człowieka zmienia się wraz
z wykonywaną pracą, im wysiłek jest cięższy tym temperatura otoczenia powinna być niższa. Generalnie powinna zawierać się w przedziale 16-22 stopni. Natomiast temperatura otaczających powierzchni nie powinna odbiegać od temperatury powietrza więcej niż o 3 stopnie.

W pomieszczeniach ogrzewanych wilgotność pomiędzy 40% a 50% stwarza dobre samopoczucie, pożądana wilgotność względna zawiera się jednak pomiędzy 30%
a 70%. Poniżej 30% zwiększa podatność organizmu na choroby infekcyjne i zakaźne po przez wysuszanie śluzówek i dróg oddechowych. Powyżej 70% utrudnia oddawanie ciepła przez organizm powodując przegrzanie go, a także sprzyja zjawisku korozji.

Ruch powietrza wpływa na odczuwanie temperatury. Prędkość w pomieszczeniu powinna być dostosowana do pracy wykonywanej w nim. Optymalny jest ruch powietrza o prędkości 0,2 m/s. Przy pracy wymagającej nieruchomej postawy ruch
o prędkości 0,1 m/s jest odczuwany jako nieprzyjemny przeciąg, natomiast przy pracach fizycznych 0,5 m/s może być w ogóle nieodczuwalne. Ruch powietrza może powodować: bezpośrednio ochłodzenie temperatury ciała przy zwiększonym ruchu, natomiast brak ruchu powietrza może doprowadzić do zaburzeń regulacji ciepła,
a pośrednio powoduje mieszanie się warstw powietrza dzięki czemu wyrównuje temperaturę i skład chemiczny.

Ciśnienie atmosferyczne wpływa na nasze samopoczucie. Wzrost ciśnienia ma pozytywny skutek, a kiedy ciśnienie maleje, czujemy się gorzej - często objawia się to sennością czy bólami głowy. Optymalna wartość wynosi 1013,25 hPa.

Biologiczne skutki pracy w gorÄ…cym mikroklimacie

Udar cieplny – występuje wskutek przekroczenia możliwości termoregulacyjnych
i porażenia ośrodka termoregulacji, jest groźny dla życia ponieważ temperatura ciała podnosi się do 41 stopni co powoduje uszkodzenie aktywnych struktur białkowych.

Wyczerpanie cieplne – spowodowane utratą wody lub soli wskutek pocenia się. Objawia się ogólnym osłabieniem, zawrotami i bólem głowy, a także nudnościami.

Odwodnienie – spowodowane niedostatecznym uzupełnianiem płynów utraconych poprzez pocenie się.

Bolesne skurcze mięśni spowodowane zachwianiem równowagi wodno-elektrolitowej.

Zmiany skórne – np. potówki.

Środki zmniejszające obciążenia cieplne spowodowane ciepłem pochodzącym ze źródeł wewnątrz pomieszczeń

Eliminacja narażenia – instalowanie źródeł wysokiej temperatury na zewnątrz budynku lub w pomieszczeniu gdzie nie przebywają ludzie, zastępowanie źródeł ciepła innymi, wytwarzającymi mniej energii.

Poziom aktywności i reżim czasu pracy oraz wypoczynku – automatyzacja lub koncepcja ergonomiczna stanowisk pracy, zmianowość pracy, zwiększenie czasu odpoczynku w klimatyzowanych pomieszczeniach.

Wymiana ciepła:

- przez promieniowanie – rozmieszczenie maszyn w odstępach, przegradzanie, izolowanie, stosowanie ekranów i odzieży zabezpieczającej.

- przez konwekcję – izolacja maszyn i urządzeń, odświeżanie powietrza, usprawnienie wentylacji, regulacja temperatury i wilgotności powietrza.

- na drodze parowania potu – stosowanie odzieży wentylowanej.

Biologiczne skutki pracy w zimnym mikroklimacie - połączony wpływ wiatru oraz niska temperatura prowadzą do bardzo szybkiego ochłodzenia się organizmu.

Odmrożenie – dochodzi do niego w momencie zamarzania tkanek. Najczęściej towarzyszy temu utrata sprawności kończyn górnych i dolnych.

Hipotermia – pojawia się gdy temperatura ciała spada poniżej 34 stopni.

Minimalizowanie negatywnych konsekwencji podczas pracy w zimnym mikroklimacie:

Odzież ciepłochronna – powinna być stosowana poniżej temperatury 4 stopni.

Rękawice – powinny być stosowane poniżej temperatury 1 stopnia, a maszyny zaprojektowane tak, aby była możliwa obsługa ich bez zdejmowania rękawic.

Ogrzane pomieszczenia w pobliżu miejsca pracy – gdy praca wykonywana jest
w temperaturze minus 7 stopni lub niżej, pracownicy powinni korzystać
z pomieszczeń w regularnych odstępach czasu.

W zimnym środowisku pracy należy podawać gorące posiłki i napoje.

Mikroklimat składa się z jednakowych elementów składowych, mimo to ilość oddawanego ciepła i odczuwanie dobrego samopoczucia jest różne u poszczególnych osób i zależy od: wieku, płci, stanu zdrowia, kondycji, klimatu zewnętrznego, ubrania, natężenia, rodzaju i czasu trwania pracy.

Gospodarka cieplna organizmu człowieka

Człowiek jest organizmem stałocieplnym. Stała temperatura utrzymywana jest dzięki mechanizmom termoregulacji. Przebieg procesu termoregulacji polega na wymianie ciepła pomiędzy skórą człowieka a otaczającym ją środowiskiem. Wymiana składa się z czterech procesów:

Promieniowanie – polega na wymianie ciepła między ludzkim ciałem a otaczającymi go ścianami, przedmiotami i ciałami. Ilość wypromieniowanego ciepła zależy od różnicy temperatur między ciałem a obiektami, cieplejsze przedmioty oddają ciepło na rzecz tych chłodniejszych, nasze ciało więc w ciągu dnia oddaje przez skórę znaczne ilości ciepła.

Przewodzenie – proces wymiany ciepła między ciałami o różnej temperaturze pozostającymi ze sobą w bezpośrednim kontakcie.

Konwekcja – unoszenie cząsteczek powietrza. Powietrze stykając się ze skórą ogrzewa się i unosi do góry, spowodowane jest to zmianą gęstości przy zmianie temperatury. Cząsteczki mogą również ulec ochłodzeniu, gdy skóra ma niższą temperaturę i wtedy opadają w dół. Taki ruch cząsteczek nazywa się konwekcją naturalną. Konwekcja wymuszona ma miejsce gdy ruch powietrza jest spowodowany działaniem człowieka.

Parowanie – oddawanie ciepła polega na wiązaniu go przy wyparowywaniu potu na skórze. Ilość oddawanego ciepła zależy od temperatury powietrza, powierzchni ciała
i od wilgotności. Wymiana ciepła przez wydzielanie potu ma charakter jednokierunkowy, czyli możliwe jest tylko oddawanie ciepła do otoczenia,
w pozostałych przypadkach wymiana jest dwukierunkowa.

W celu zachowania stałej temperatury ciała powinna być zachowana równowaga zysków i strat ciepła. Ciało zyskuje ciepło głównie z przemian metabolicznych oraz za pośrednictwem promieniowania cieplnego i konwekcji ze środowiska cieplejszego. Utrata ciepła następuje głównie drogą promieniowania i konwekcji do środowiska chłodniejszego, a także przez parowanie wody i potu. Jeżeli równowaga zostanie zakłócona to ciało magazynuje ciepło lub ma jego niedobór, czego efektem jest zmiana temperatury ciała. Stan, w którym człowiek nie czuje ani chłodu ani ciepła nazywamy komfortem cieplnym.

Konwekcja – przykład w transporcie

Na zdjęciu widzimy wnętrze najnowszego tramwaju Bombardiera NGT8. Na jego przykładzie widzimy zastosowanie procesu konwekcji wymuszonej. Grzałki ogrzewające wnętrze zamontowane są przy samej podłodze dzięki czemu zimne powietrze ogrzewa się i wędruje do góry powodując cyrkulacje, która umożliwia ogrzanie całego wagonu. Na tej samej zasadzie działa klimatyzacja zamontowana przy samym suficie, ochładza powietrze, które opada wypychając ciepłe powietrze do góry. We wszystkich pojazdach grzałki i nawiewy zamontowane są w ten sam sposób dzięki czemu są najbardziej wydajne, mimo wszystko nigdy nie dają idealnego efektu, między innymi dlatego, że temperatura wewnątrz pojazdu ciągle ulega zmianie przez wymianę powietrza z zewnątrz podczas otwierania drzwi czy okien.

Temperatura w pojazdach komunikacji miejskiej w Krakowie

W Krakowie ZIKiT podał dokładne temperatury, przy których włącza się klimatyzacje bądź ogrzewanie
w pojazdach komunikacji miejskiej. Temperatura powietrza mierzona jest przez stacje pogodowe zlokalizowane na terenie miasta. Gdy osiąga wartość graniczną podaną w tabelce dyspozytorzy przez radio ogłaszają prowadzącym o konieczności włączenia ogrzewania/klimatyzacji. Mobilis ma wszystkie pojazdy wyposażone
w klimatyzację, a MPK tylko część choć ich liczba ciągle rośnie.

Pytania

Jakie są optymalne wartości czynników kształtujących mikroklimat?

Wilgotność powietrza 20%-80%

Temperatura powietrza 16°C-22°C

Temp. otaczających powierzchni +/-3°C od temp. powietrza

Ciśnienie atmosferyczne 1025hPa

Które procesy są dwukierunkowe?

Promieniowanie

Konwekcja

Parowanie

Przewodzenie

Bibliografia:

• Normy: PN-EN ISO 6385:2005,
  PN-Z-08052:1980, PN-81/N-08010

• Wróblewska MaÅ‚gorzata, Ergonomia Skrypt dla studentów, Opole, Politechnika Opolska, 2004

• Wykowska Maria, Ergonomia, Kraków, Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, 1994

• http://asystentbhp.pl/smedia/mainsite/pdf/Poradniki/Poradnik_15.pdf, [20.10.2013]

• http://www.ciop.pl/1356.html [3.11.2013]

• http://zikit.krakow.pl/komunikacja-artykuly/4335-procedura-uruchamiania-klimatyzacji-w-pojazdach, [28.10.2013]