Politechnika Śląska

Wydział Organizacji i Zarządzania
Katowice

Kierunek: Zarządzanie

Grupa: Z 12

MIKROKLIMAT

Sprawozdanie nr 3

Kamila Dziok

Justyna Kasperczyk

Patryk Lis

Metoda oceny

Do oceny mikroklimatu gorącego na stanowisku pracy zastosujemy:

1. Wskaźnik obciążenia termicznego WBGT (Wet Bulb Globe Temperature) w pomieszczeniach lub na zewnątrz budynku w przypadku braku nasłonecznienia na podstawie normy: PN-85 N-08011. Przy określeniu wartości WBGT wymagane są pomiary:

• temperatury naturalnie wilgotnej – tnw,

• temperatury globalnej – tg,

1. Wskaźnik obciążenia termicznego WBGT (Wet Bulb Globe Temperature) w przypadku środowiska niejednorodnego na podstawie normy: PN-85 N-08011. Przy określeniu wartości WBGT wymagane są pomiary na trzech poziomach reprezentujących wysokość:

• głowy,

• brzucha,

• stóp pracownika.

Do oceny mikroklimatu zimnego na stanowisku pracy zastosujemy:

1. Wskaźnik oceny siły chłodzącej powietrza WCI (Wind Chill Index), która wywołuje zimny stres miejscowy, mający zastosowanie od oceny miejscowego oddziaływania zimna na organizm ludzki na podstawie normy:
   PN-87 N-08009. Przy określeniu wartości WCI wymagane są pomiary:

• temperatury suchej – ta,

• temperatury globalnej – tg,

• temperatury średniej promieniowania – tr.

1. Wskaźnik ciepłochronności odzieży IREQ (Required Clothing Insulation) –wyznaczany na podstawie normy: PN-87 N-08009, w przypadku ogólnego oddziaływania środowiska zimnego na organizm człowieka. Jest określany w jednostkach clo w zależności od szybkości metabolicznej produkcji ciepła i parametrów środowiska zewnętrznego.

Dane

Środowisko gorące:

Środowisko niejednorodne, bez nasłonecznienia
Osoba niezaaklimatyzowana

Wys. 2 m tnw = 23°C tg = 26°C
1,3 m tnw = 19°C tg = 23°C
0,2 m tnw = 18°C tg = 21°C

ΔM = 230 $\frac{W}{m^{2}}$
V_ar = 0,3 $\frac{m}{s}$

Środowisko zimne:

V_ar = 1,0 $\frac{m}{s}$
ta = -14°C
tg = -18°C
tr = -17°C

Oznaczenia:

ΔM – przyrost metabolizmu

V_ar – prędkość ruchów powietrza

tnw – temperatura naturalnie wilgotna

tg – temperatura globalna

tr – temperatura średnia promieniowania

Pomiar – Mikroklimat gorący

1. Przedstawienie danych:

Środowisko gorące:

Środowisko niejednorodne, bez nasłonecznienia
Osoba niezaaklimatyzowana

Wys. 2 m tnw = 23°C tg = 26°C
1,3 m tnw = 19°C tg = 23°C
0,2 m tnw = 18°C tg = 21°C

ΔM = 230 $\frac{W}{m^{2}}$
V_ar = 0,3 $\frac{m}{s}$

1. Obliczenie wskaźnika obciążenia termicznego WBGT na trzech poziomach reprezentujących wysokość głowy, brzucha i stóp przy pomocy wzoru stosowanego na zewnątrz i wewnątrz budynków bez nasłonecznienia:

WBGT = 0,7 x tnw + 0,3 x tg [^oC]

1. obliczenie wskaźnika obciążenia termicznego WBGT głowy:
   WBGT_g = 0,7 x 23 + 0,3 x 26
   WBGT_g = 16,1 + 7,8
   WBGT_g = 23,9^oC

2. obliczenie wskaźnika obciążenia termicznego WBGT brzucha:
   WBGT_b = 0,7 x 19 + 0,3 x 23

WBGT_b = 13,3 + 6,9
WBGT_b = 20,2^oC

1. obliczenie wskaźnika obciążenia termicznego WBGT stóp:
   WBGT_s = 0,7 x 18 + 0,3 x 21
   WBGT_s = 12,6 + 6,3
   WBGT_s = 18,9^oC

1. Obliczenie wskaźnika obciążenia termicznego WBGT całkowitego w środowisku niejednorodnym przy pomocy wzoru:

WBGT_c = $\frac{\mathbf{\text{WBGT}}_{\mathbf{g}}\mathbf{+}{\mathbf{2}\mathbf{\text{WBGT}}}_{\mathbf{b}}\mathbf{+ \ }\mathbf{\text{WBGT}}_{\mathbf{s}}\mathbf{\ }}{\mathbf{4}}$

WBGT_c = $\frac{\mathbf{23}\mathbf{,9 + 2\ x\ 20,2 + 18,9}}{4}$
WBGT_c = $\frac{\mathbf{83,2}}{4}$
WBGT_c = 20,8°C

1. Porównanie otrzymanego wyniku (WBGT_c) z tablicą wartości odniesienia wskaźnika termicznego WBGT.

WBGT_odn zależy od:
- przyrostu metabolizmu M [$\frac{W}{m^{2}}$] → ΔM = 230 $\frac{W}{m^{2}}$

- prędkości ruchu powietrza V_ar [$\frac{m}{s}$] → V_ar = 0,3 $\frac{m}{s}$
- zaaklimatyzowania → brak zaaklimatyzowania

WBGT_odn <WBGT => t_dop < 8 h

Wnioski – Mikroklimat gorący

Na podstawie wykonanych obliczeń oraz analizy tablicy wartości odniesienia wskaźnika obciążenia termicznego WBGT można stwierdzić, iż:

- Przyrost metabolizmu (ΔM = 230 $\frac{W}{m^{2}})\ $znajduje się w 3 klasie metabolizmu,

- Jeżeli prędkość ruchu powietrza V_ar jest większa niż 0,5 $\frac{m}{s}$ to ruch jest odczuwalny. W tym przypadku ruch powietrza jest nieodczuwalny, ponieważ wynosi 0,3 $\frac{m}{s}$,

- Pracownik wykonuje pracę ciężką,

- Wskaźnik obciążenia termicznego całkowity (20,8°C) jest niższy niż wskaźnik obciążenia termicznego odniesienia (22°C), dlatego czas pracy może być optymalny.

Pomiar – Mikroklimat zimny

1. Przedstawienie danych:

Dane:

V_ar = 1,0 m/s

ta = -14°C

tg = -18°C
tr = -17°C

1. Obliczenie wskaźnika oceny siły chłodzącej powietrza WCI przy pomocy wzoru:

WCI = (10,45 + 10 $\sqrt{\mathbf{V}_{\mathbf{\text{ar}}}}$ - V_ar) x (33 – ta) [$\frac{\mathbf{\text{kcal}}}{\mathbf{m}^{\mathbf{2}}\mathbf{\text{\ x\ h}}}$]

WCI = (10,45 + 10 x $\sqrt{1}$ - 1) x [33-(-14]

WCI = (10,45 + 10 – 1) x 47

WCI = 19,45 x 47

WCI = 914,15 [$\frac{\mathbf{\text{kcal}}}{\mathbf{m}^{\mathbf{2}}\mathbf{\ }\mathbf{x}\mathbf{\ }\mathbf{h}}$]

3. Porównanie otrzymanego wyniku (WCI) z tablicą wartości odniesienia wskaźnika siły chłodzącej powietrza WCI.

4. Podczas przebywania w mikroklimacie zimnym wymagana jest specjalna odzież, w związku z czym obliczamy wskaźnik ciepłochronności odzieży IREQ:

1. obliczenie temperatury operacyjnej – to za pomocą wzoru:
   to = $\frac{\mathbf{ta + tr}}{\mathbf{2}}$

to = $\frac{\left( - 14 \right) + \ ( - 17)}{2}$

to = $\frac{- 31}{2}$

to = -15,5°C

1. wyznaczenie wartości wskaźnika ciepłochronności odzieży IREQ na podstawie wartości wskaźnika odniesienia wymaganej ciepłochronności odzieży IREQ:

IREQ_odn zależy od:

- przyrostu metabolizmu → M [$\frac{W}{m^{2}}$] → ΔM = 230 $\frac{W}{m^{2}}$,

- prędkości ruchu powietrza V_ar [$\frac{m}{s}$] → V_ar = 1,0 $\frac{m}{s}$,

- temperatury operacyjnej to → -15,5°C

IREQ = 1,35 clo

Wnioski – Mikroklimat zimny

Na podstawie wykonanych obliczeń oraz analizy tablicy wartości odniesienia wskaźnika siły chłodzącej powietrza WCI oraz tablicy wartości wskaźnika odniesienia ciepłochronności odzieży można stwierdzić, że:

- Wskaźnik siły chłodzącej powietrza (914,15 [$\frac{\text{kcal}}{m^{2}\ x\ h}$]) jest mniejszy niż 1200$\frac{\text{kcal}}{m^{2}\ x\ h}$, w
związku z czym dozwolony czas ekspozycji pracownika to ekspozycja ciągła,

- Jeżeli prędkość ruchu powietrza V_ar jest większa niż 0,5 $\frac{m}{s}$ to ruch jest odczuwalny.
W tym przypadku ruch powietrza jest odczuwalny, ponieważ wynosi 1,0 $\frac{m}{s}$,

- Wskaźnik IREQ wynosi 1,35 clo.

6. Wnioski ogólne

Organizm ludzki może przystosować się do zmienionych warunków cieplnych otoczenia, w szczególności człowiek łatwiej akceptuje otoczenie gorące niż zimne.

Aklimatyzacją nazywa się zespół zmian fizjologicznych zmniejszających napięcie wywołane obciążającymi wahaniami warunków meteorologicznych i klimatycznych

zachodzących w przyrodzie lub w środowisku pracy.

Dzięki aklimatyzacji następuje zwiększenie tolerancji gorąca i obniżenie ryzyka szkodliwych dla zdrowia skutków wahań warunków cieplnych otoczenia. Przed

podjęciem pracy w mikroklimacie gorącym pracownicy powinni być poddani aklimatyzacji w środowisku sztucznie wytworzonym w komorze klimatycznej lub w sposób naturalny przez stopniowe przedłużanie czasu pracy w danym, cieplnie trudnym otoczeniu.

Środowisko zimne może powodować chłodzenie całego ciała, prowadząc do hipotermii, dlatego w celu zmniejszenia strat ciepła, w tych warunkach należy stosować odzież ciepłochronną. W środowisku tym człowiek można doznawać także miejscowego stresu zimna, np. kończyn i twarzy, czasem prowadzącego do odmrożenia skóry.