Страница 32

Вместе с изменением параметров микроклимата меняется и тепловое самочувствие человека. Условия, нарушающие тепловой баланс, вызывают в организме реакции, способствующие его восстановлению. Процессы регулирования тепловыделений для поддержания постоянной температуры тела человека называются термо, регуляцией. Она позволяет сохранять температуру внутренних органов постоянной, близкой к 36,5 °с Процессы регулирования тепловыделений осуще. ствляются в основном тремя способами: биохимическим путем; путем изменения интенсивности кровообращения и интенсивности потовыделения.

Рис. 1.2. Зависимость кровоснабжения тканей организма температуры

окружающей среды

Терморегуляция биохимическим путем заключается в изменении интенсивности происходящих в организме окислительных процессов. Например, мышечная дрожь, возникающая при сильном охлаждении организма, повышает выделение теплоты до 125...200 Дж/с.

Терморегуляция путем изменения интенсивности кровообращения заключается в способности организма регулировать подачу крови (которая является в данном случае теплоносителем) от внутренних органов к поверхности тела путем сужения или расширения кровеносных сосудов. Перенос теплоты с потоком крови имеет большое значение вследствие низких коэффициентов теплопровйдно-сти тканей человеческого организма—0,314...1,45 Вт/(м-°С). При высоких температурах окружающей среды кровеносные сосуды кожи расширяются, и к ней от внутренних органов притекает большое количество крови и, следовательно, больше теплоты отдается окружающей среде. При низких температурах происходит обратное явление: сужение кровеносных сосудов кожи, уменьшение притока крови к кожному покрову и, следовательно, меньше теплоты отдается во внешнюю среду (рис. 1.2). Как видно из рис. 1.2, кровоснабжение при высокой температуре среды может быть в 20...30 раз больше, чем при низкой. В пальцах кровоснабжение может изменяться даже в 600 раз.

Терморегуляция путем изменения интенсивности потовыделения заключается в изменении процесса теплоотдачи за счет испарения. Испарительное охлаждение тела человека имеет большое значение. Так, при /ос = 18 "С, <р = 60 %, w= 0 количество теплоты, отдаваемой человеком в окружающую среду при испарении влаги, составляет около 18 % общей теплоотдачи. При увеличении температуры окружаюШбй среды до +27 °С доля Qп возрастает до 30 % и при 36,6 ºС достигает 100%.

Терморегуляция организма осуществляется одновременно всеми способами. Так, при понижении температуры воздуха увеличению теплоотдачи за счет увеличения разности температур препятствую1' такие процессы, как уменьшение влажности кожи, и следовательно, уменьшение теплоотдачи путем испарения, снижение температуры кожных покровов за счет уменьшения интенсивности транспортирования крови от внутренних органов, и вместе с этим уменьшение разности температур.

На рис. 1.3 и 1.4 приведены тепловые балансы человека при различных объемах производимой работы в разных условиях окружающей среды. Тепловой баланс, приведенный на рис. 1.3, составлен по экспериментальным данным для случая езды на велосипеде при температуре воздуха 22,5 °С и относительной влажности 45 %; на рис. 1.4 приведен тепловой баланс человека, идущего со скоростью 3,4 км/ч при различных температурах окружающего воздуха и постоянной относительной влажности 52 %. Приведенные на рис. 1.3 и 1.4 примеры процесса теплообмена человека с окружающей средой построены при условии соблюдения теплового баланса Qтп=Qто, поддержанию которого способствовал механизм терморегуляции организма. Экспериментально установлено, что оптимальный обмен веществ в организ-и соответственно максимальная производительность труда имеют место, если составляющие процесса теплоотдачи находятся в следующих пределах: Qk + Qт ≈ 30%; Qл ≈ 45%; Qп ≈ 20% и Qл ≈ 5%. Такой баланс характеризует отсутствие напряженности системы терморегуляции.

Параметры микроклимата воздушной среды, которые обусловливают оптимальный обмен веществ в организме и при которых „ неприятных ощущений и напряженности системы терморегуляци^ называются комфортными или оптимальными. Зона, в которой окпм' жающая среда полностью отводит теплоту, выделяемую организмом нет напряжения системы терморегуляции, называется зоной комфорт Условия, при которых нормальное тепловое состояние человека напу шается, называются дискомфортными. При незначительной напряжен ности системы терморегуляции и небольшой дискомфортности устанавливаются допустимые метеорологические условия

Рис. 1.3. Тепловой баланс работающего человека в зависимости от

нагрузки (v —скорость езды на велосипеде, Р—нагрузка,

Q1—тепловыделение, Q2—теплоотдача):

/ — изменение общей затраты энергии организма; 2 — механическая работа, 3 — тепловыделения; 4 — изменение суммарной теплоотдачи (QК, QТ, QЛ); 5— теплота, отданная при испарении пота с поверхности тела

Рис. 1.4. Тепловой баланс работающего человека в зависимости

от температуры среды (Q1—тепловыделение; Q2— теплоотдача):

/ — суммарная энергия организма; 2 — мускульная работа; 3—выделенная теплота; 4 — теплота, переданная теплопроводностью и конвекцией; 5—теплота, переданная излучением; 6—теплота, отданная при испарении пота; 7—теплота, потерянная с каплями пота

Гигиеническое нормирование параметров микроклимата произведет. венных помещений. Нормы производственного микроклимата установ. лены системой стандартов безопасности труда ГОСТ 12.1.005 – 88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны». Они едины для всех производств и всех климатических зон с некоторыми незначительными отступлениями.

В этих нормах отдельно нормируется каждый компонент микроклимата в рабочей зоне производственного помещения: температура, относительная влажность, скорость воздуха в зависимости от способности организма человека к акклиматизации в разное время года, характера одежды, интенсивности производимой работы и характера тепловыделений в рабочем помещении.