Общее состояние и производительность труда человека зависит от микроклимата в помещении, интенсивности теплового излучения и атмосферного давления. Организм человека взаимодействует со средой посредством теплообмена. Тепловой баланс организма, при котором теплоотдача равна теплообразованию, благодаря чему температура тела остается постоянной и в нормальных пределах, характеризуется оптимальными показателями микроклимата.

Микроклимат – это климат внутренней среды помещения, который объединяет такие параметры воздушной среды, как температура, относительная влажность и скорость движения воздуха (подвижность).

Температура измеряется в градусах Цельсия. Для определения температуры применяется термометры или термографы. Относительная влажность (В) измеряется в процентах, для ее определения применяют гигрографы, гигрометры и психрометры.

,

где А – абсолютная влажность, ;

М – максимальная влажность .

В скобках указаны размерности, выраженные в основных единицах.

Абсолютная влажность – это масса водяных паров, содержащихся в данный момент в определенном объеме воздуха. Она не зависит от температуры.

Максимальная влажность – максимально возможное содержание водных паров при данной температуре (состояние насыщения).

Скорость движения воздуха можно измерить с помощью анемометра или кататермометров. В помещениях определяют гигиенически малые скорости 0,2 – 1,5 .

Параметры микроклимата зависят от избытков явного тепла в помещении (характера тепловыделений), периода года (акклиматизации организма) и интенсивности (степени тяжести, энергозатрат) выполняемых работ. В зависимости от акклиматизации организма весь год делится на 2 периода: холодный или переходной и теплый. Границей между ними является среднесуточная температура наружного воздуха, равная +8 С. В зависимости от интенсивности труда все виды работ, исходя из общих энергозатрат организма делятся на 3 категории: легкие работы (I), средней тяжести (II), тяжелые (III). Энергозатраты для I категории составляют менее 174 Вт, для II – 174 – 293 Вт, для III – более 293 Вт.

 Помещения в зависимости от характера теплоизбытков делятся на 2 типа: со значительными избытками явного тепла (более 23 ) и с незначительными (менее 23 ).

Оптимальные показатели микроклимата обеспечивают состояние нормального функционального и теплового состояния организма без напряжения механизма терморегуляции. Они обеспечивают ощущение комфорта и высокую работоспособность. Если сочетание параметров микроклимата вызывают напряжение механизмов терморегуляции, не выходящее за пределы приспособительских (адаптационных) возможностей, то наблюдается дискомфортные ощущения, приводящие к ухудшению самочувствия и понижению работоспособности. Такие параметры называются дискомфортными, допустимыми.

Атмосферное давление оказывает влияние на самочувствие человека, но не может быть изменено человеком. Поэтому к параметрам микроклимата оно не отнесено.

Создание оптимальных метеорологических условий в помещениях является достаточно сложной задачей и идет в следующих направлениях:

- рациональное размещение здания и помещений;

- применение рациональной вентиляции, кондиционирования воздуха и отопления;

- правильный режим труда и отдыха;

- использование средств индивидуальной защиты;

- тепловая изоляция оборудования и защита работающих экранами и т.д.

Например, рациональное использование вентиляции позволит обеспечить не только микроклимат, но и чистоту воздуха в помещении, если правильно выбрать систему вентиляции, с кратностью воздухообмена, позволяющей удалить из помещения не только теплоизбытки, а и вредные выделения, уменьшить до гигиенических нормативов запыленность и загазованность.

Кратность воздухообмена (К) определяется максимальным количеством воздуха , которое нужно удалить за 1 час из помещения для обеспечения чистоты воздуха и уменьшения избытков явного тепла при заданном объеме помещения V.

.

Оптимальные показатели микроклимата обеспечивают состояние нормального функционального и теплового состояния организма без напряжения механизма терморегуляции. Они обеспечивают ощущение комфорта и высокую работоспособность. Если сочетание параметров микроклимата вызывают напряжение механизмов терморегуляции, не выходящее за пределы приспособительских (адаптационных) возможностей, то наблюдается дискомфортные ощущения, приводящие к ухудшению самочувствия и понижению работоспособности. Такие параметры называются дискомфортными, допустимыми.

Количество воздуха, которое необходимо удалять из помещения за        1 час при наличии теплоизбытков , определяется по формуле:

;

где - подлежащие удалению теплоизбытки, ;

С - теплоемкость воздуха, ;

- разность температур удаляемого и приточного воздуха, ;

- плотность приточного воздуха, .

Если в помещении количество рабочих мест с вредным выделением ограничено, то целесообразнее использовать механическую (искусственную, принудительную) местную (автономную) вентиляцию, чтобы не «разносить» вредные вещества по помещениям.

ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ

Наибольшее количество информации об окружающем мире дает зрительный анализатор. В связи с этим рациональное освещение на рабочих местах и помещения имеет важное значение для обеспечения нормальной жизнедеятельности. Сила биологического воздействия света зависит от участка спектра длин волн, интенсивности и времени воздействия излучения. Единицей измерения длинны волны принят микрометр – одна миллионная часть метра (мкм). Область спектра электромагнитных колебаний в пределах длин волн 346 – 0,7 мкм называется инфракрасными лучами, 0,76 – 0,4 мкм – видимым светом, 0,4 – 0,2 мкм – ультрафиолетовыми лучами. Видимые лучи присутствуют при естественном и искусственном освещении. Инфракрасные присутствуют в солнечном спектре, образуются при плавке металла, при наличии открытого пламени. Ультрафиолетовые – в солнечном спектре, образуются при сварке и электроплавке металла. В видимом свете оптических излучений каждой длине волны соответствует свой цвет (вспомните поговорку «каждый охотник желает знать, где сидит фазан»). По мере увеличения частоты он меняется от красного до фиолетового.

Основными понятиями, характеризующими свет, являются: световой поток, сила света, освещенность, яркость.

Сила света – это пространственная плотность светового потока или световой поток, создаваемый в единичном телесном угле, измеряется в канделах. Сила света, излучаемая свечой, примерно равна одной канделе, поэтому раньше эта единица измерения называлась «свечой», сейчас это название является устаревшим и не используется.

Световой поток – это интенсивность лучистой энергии, оцениваемой глазом по световому ощущению, измеряется в люменах. Лю́мен (русское обозначение: лм; международное: lm) — единица измерения светового потока в Международной системе единиц (СИ), является световой величиной. Один люмен равен световому потоку, испускаемому точечным изотропным источником, c силой света, равной одной канделе(свече), в телесный угол величиной в один стерадиан: 1 лм = 1 кд × ср (= 1 лк × м²).

Освещенность – это поверхностная плотность светового потока, измеряется в люксах. Люкс (обозначение: лк, lx) единица измерения освещённости в системе СИ. Люкс равен освещённости поверхности площадью 1 м² при световом потоке падающего на неё излучения, равном 1 лм.

Для примера приведем Российские нормативы освещенности для учебных заведений: