4. Ocena i interpretacja wyników pomiarów elementów materialnego środowiska pracy Ocena mikroklimatu wymaga uwzględnienia kompleksowego wpływu elementów środowiska, decydujących o możliwości funkcjonowania człowieka na stanowisku pracy, w określonych warunkach termicznych. Wymaga to łącznego uwzględnienia szeregu kryteriów oraz parametrów bezpośrednio nie identyfikowania w ocenie, jednakże pośrednio wpływających na wynik ewaluacji. Należą do nich m.in.: aklimatyzacja, temperatura wnętrza ciała i skóry, nawilgocenie skóry. Utrzymanie parametrów oceny w przedziałach określonych w oparciu o zasady i warunki termoregulacji człowieka pozwala na zachowanie możliwości wymiany ciepła z otoczeniem, decydującym o możliwości funkcjonowania w środowisku. 4.1. Temperatura w środowisku pracy Podstawowe wymagania związane z zapewnieniem wymaganej temperatury w środowisku pracy określone zostały w rozporządzeniu Ministra Pracy i Polityki Socjalnej z dnia 26 września 1997 r., w sprawie ogólnych przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy (tekst jednolity: Dz. U. 2003, nr 169, poz. 1650, ze zm.). Zgodnie ze wskazaną regulacją: pomieszczenia i stanowiska pracy powinny być zabezpieczone przed niekontrolowaną emisją ciepła w drodze promieniowania, przewodzenia i konwekcji oraz przed napływem chłodnego powietrza z zewnątrz [§ 31]. w pomieszczeniach pracy należy zapewnić temperaturę odpowiednią do rodzaju wykonywanej pracy (metod pracy i wysiłku fizycznego niezbędnego do jej wykonania) nie niższą niż 14°C (287 K), chyba że względy technologiczne na to nie pozwalają. W pomieszczeniach pracy, w których jest wykonywana lekka praca fizyczna, i w pomieszczeniach biurowych temperatura nie może być niższa niż 18°C (291 K) [§ 30]. w pomieszczeniach pracy powinna być zapewniona wymiana powietrza wynikająca z potrzeb użytkowych i funkcji tych pomieszczeń, bilansu ciepła i wilgotności oraz zanieczyszczeń stałych i gazowych [§ 32, ust. 1]. w pomieszczeniach pracy, w których następuje wydzielanie się ciepła przez promieniowanie w ilości przekraczającej na stanowisku pracy 2500 kJ∙godz/m 2 należy stosować nawiewną wentylację miejscową. Parametry nawiewanego powietrza powinny spełniać wymagania określone dla mikroklimatu gorącego [§ 33]. 4.2. Obciążenie termiczne w środowisku pracy Charakter obciążeń związanych z wpływem warunków środowiskowych na zdrowie i bezpieczeństwo zatrudnionych wymaga odniesienia wymagań do wskaźników oceny obciążenia termicznego. Przeprowadzenie szczegółowej analizy wpływu środowiska na obciążenie termiczne wymaga wiedzy o czterech podstawowych parametrach termicznych: temperaturze powietrza, średniej temperaturze promieniowania prędkości przepływu powietrza, wilgotności bezwzględnej. oraz wiedzy o parametrach związanych ze sposobem i ciężkością wykonywanej pracy. Należą do nich: poziomu metabolizmu,
12
Embed
4. Ocena i interpretacja wyników pomiarów elementów ...fem.put.poznan.pl/poli-admin/didactics/014572teoria.pdf · Temperatura wewnętrzna ciała i temperatura skóry, częstość
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
4. Ocena i interpretacja wyników pomiarów elementów materialnego
środowiska pracy
Ocena mikroklimatu wymaga uwzględnienia kompleksowego wpływu elementów
środowiska, decydujących o możliwości funkcjonowania człowieka na stanowisku pracy, w
określonych warunkach termicznych.
Wymaga to łącznego uwzględnienia szeregu kryteriów oraz parametrów bezpośrednio
nie identyfikowania w ocenie, jednakże pośrednio wpływających na wynik ewaluacji. Należą
do nich m.in.: aklimatyzacja, temperatura wnętrza ciała i skóry, nawilgocenie skóry.
Utrzymanie parametrów oceny w przedziałach określonych w oparciu o zasady i warunki
termoregulacji człowieka pozwala na zachowanie możliwości wymiany ciepła z otoczeniem,
decydującym o możliwości funkcjonowania w środowisku.
4.1. Temperatura w środowisku pracy
Podstawowe wymagania związane z zapewnieniem wymaganej temperatury w
środowisku pracy określone zostały w rozporządzeniu Ministra Pracy i Polityki Socjalnej z dnia
26 września 1997 r., w sprawie ogólnych przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy (tekst
jednolity: Dz. U. 2003, nr 169, poz. 1650, ze zm.). Zgodnie ze wskazaną regulacją:
pomieszczenia i stanowiska pracy powinny być zabezpieczone przed niekontrolowaną
emisją ciepła w drodze promieniowania, przewodzenia i konwekcji oraz przed napływem
chłodnego powietrza z zewnątrz [§ 31].
w pomieszczeniach pracy należy zapewnić temperaturę odpowiednią do rodzaju
wykonywanej pracy (metod pracy i wysiłku fizycznego niezbędnego do jej wykonania) nie
niższą niż 14°C (287 K), chyba że względy technologiczne na to nie pozwalają.
W pomieszczeniach pracy, w których jest wykonywana lekka praca fizyczna, i w
pomieszczeniach biurowych temperatura nie może być niższa niż 18°C (291 K) [§ 30].
w pomieszczeniach pracy powinna być zapewniona wymiana powietrza wynikająca z
potrzeb użytkowych i funkcji tych pomieszczeń, bilansu ciepła i wilgotności oraz
zanieczyszczeń stałych i gazowych [§ 32, ust. 1].
w pomieszczeniach pracy, w których następuje wydzielanie się ciepła przez
promieniowanie w ilości przekraczającej na stanowisku pracy 2500 kJ∙godz/m2 należy
stosować nawiewną wentylację miejscową. Parametry nawiewanego powietrza powinny
spełniać wymagania określone dla mikroklimatu gorącego [§ 33].
4.2. Obciążenie termiczne w środowisku pracy
Charakter obciążeń związanych z wpływem warunków środowiskowych na zdrowie i
bezpieczeństwo zatrudnionych wymaga odniesienia wymagań do wskaźników oceny
obciążenia termicznego. Przeprowadzenie szczegółowej analizy wpływu środowiska na
obciążenie termiczne wymaga wiedzy o czterech podstawowych parametrach termicznych:
temperaturze powietrza,
średniej temperaturze promieniowania
prędkości przepływu powietrza,
wilgotności bezwzględnej.
oraz wiedzy o parametrach związanych ze sposobem i ciężkością wykonywanej pracy. Należą
do nich:
poziomu metabolizmu,
oporność cieplnej odzieży.
Dla określania wielkości wpływu parametrów mikroklimatu na zdrowie i bezpieczeństwo
zatrudnionych wykorzystuje się wskaźniki oceny środowiska termicznego. Należą do nich:
PMV - przewidywana ocena średnia,
PPD - procentowy udział niezadowolonych,
WBGT - wskaźnik obciążenia termicznego,
IREQ - wskaźnik wychłodzenia ogólnego organizmu,
twc - wskaźnik wychłodzenia miejscowego organizmu
Zależności pomiędzy wskaźnikami oceny obciążenia termicznego oraz zasady ich
stosowania określono w normie PN-EN ISO 11399:2008, Ergonomia środowiska termicznego.
Zasady i stosowanie związanych norm międzynarodowych. Podstawowym kryterium ich
występowania jest zaliczenie środowiska do określonej kategorii zagrożeń lub uciążliwości.
Wyróżnić możemy środowisko zimne, gorące i umiarkowane oraz w jego obszarze strefę
komfortu termicznego. Podstawowe wytyczne ich oceny przedstawiono w tabeli 4.1.
Tabela 4.1. Kryteria oceny środowisk termicznych.
Oceniana
wielkość
Rodzaj środowiska termicznego
gorące umiarkowane zimne
Komfort i stres wskaźnik WBGT
przewidywana ocena
średnia PMV
przewidywany odsetek
niezadowolonych PPD
siła chłodząca
środowiska twc
wymagane tempo
pocenia się SWreq wymagana izolacyjność
odzieży IREQ
Obciążenie
fizjologiczne
Temperatura wewnętrzna ciała i temperatura skóry, częstość skurczów serca,
utrata masy ciała przez pocenie i oddychanie
Obciążenie
psychiczne Metody oceny subiektywnej
Uwzględniając zachodzące relacje pomiędzy różnymi grupami parametrów oceny
wyróżnić możemy środowisko:
środowisko gorące: Prostą i szybką metodę oceny środowiska termicznego gorącego oparto na wartości
wskaźnika WBGT. Zasady jego wyznaczania określono w normie PN-EN 27243:2005,
Środowiska gorące. Wyznaczanie obciążenia termicznego działającego na człowieka podczas
pracy, oparte na wskaźniku WBGT.
Jeżeli dopuszczalna wartość WBGT na stanowisku pracy zostanie przekroczona lub
wymagana jest bardziej szczegółowa analiza wówczas określić należy wymiar stresu cieplnego
związanego z narażeniem lub określić reakcję osób badanych.
Sposób wyznaczenia wartości wskaźnika WBGT uzależniony jest od sposobu
oddziaływania cieplnego. Wyróżniamy:
wskaźnik WBGT dla obciążeń związanych z przebywaniem wewnątrz pomieszczeń lub
na zewnątrz pomieszczeń, bez nasłonecznienia:
𝑊𝐵𝐺𝑇 = 0,7 𝑡𝑛𝑤 + 0,3 𝑡𝑔 [°C] gdzie:
tnw - temperatura wilgotna, naturalna, °C
(temperatura wilgotna naturalna – wielkość wskazywana przez czujnik temperatury
pokryty wilgotną tkaniną, przy naturalnej wentylacji, tj. umieszczony w badanym
środowisku bez zastosowania wentylacji wymuszonej)
tg - temperatura poczernionej kuli, °C
(temperatura poczernionej kuli – temperatura wskazywana przez czujnik temperatury
umieszczony w środku matowej, poczernionej kuli)
wskaźnik WBGT dla obciążeń związanych z przebywaniem na zewnątrz pomieszczeń z
nasłonecznieniem:
𝑊𝐵𝐺𝑇 = 0,7 𝑡𝑛𝑤 + 0,2 𝑡𝑔 + 0,1 𝑡𝑎 [°C] gdzie:
tnw - temperatura wilgotna, naturalna, °C
(temperatura wilgotna naturalna – wielkość wskazywana przez czujnik temperatury
pokryty wilgotną tkaniną, przy naturalnej wentylacji, tj. umieszczony w badanym
środowisku bez zastosowania wentylacji wymuszonej)
tg - temperatura poczernionej kuli, °C
(temperatura poczernionej kuli – temperatura wskazywana przez czujnik temperatury
umieszczony w środku matowej, poczernionej kuli)
ta - temperatura powietrza (temperatura sucha), °C
(temperatura powietrza – może być mierzona każdą metodą, za pomocą czujnika o
dowolnym kształcie)
Dodatkowym parametrem istotnym przy ocenie obciążenia środowiska termicznego
energia metaboliczna, stanowiąca element obciążenia termicznego, określający ilość ciepła
wytwarzanego wewnątrz organizmu (tj. energię metaboliczna).
Wartość energii metabolicznej oszacować można wg tab. 4.2, lub poprzez bezpośredni
termicznego. Ponadto, jeżeli jest to możliwe uzupełniająco określić należy indywidualną ocenę
osądu narażonego, bazującą na subiektywnych odczuciach korelujących z oceną środowiska
termicznego.
Przykład wskazanej oceny zamieszczono w tabeli 4.5.
Tabela 4.5. Skala subiektywnych odczuć środowiska termicznego.
Ocena Przykład Odnosi się do
Percepcyjna Jak czujesz się teraz (gorąco?) Osoby
Odczuciowa Jak to odbierasz (np. komfortowo?) Warunków termicznych
Preferencja termiczna Jak chciałbyś, aby było (np. cieplej) Stanu
Indywidualna
akceptacja
Czy środowisko jest akceptowalne /
nieakceptowane? Środowiska
Indywidualna tolerancja Czy środowisko jest tolerowane? Środowiska
Ocenę środowisk termicznych umiarkowanych przeprowadza się poprzez wyznaczenie
wskaźnika komfortu termicznego PMV.
PMV jest przewidywaną oceną średnią uzyskaną na podstawie ocen przeprowadzonych
przez dużą grupę osób, eksponowanych na podlegające ocenie warunki termiczne wg poniższej
skali:
+3 gorąco
+2 ciepło
+1 trochę ciepło
0 neutralnie
–1 trochę chłodno
–2 chłodno
–3 zimno
Sposób wyznaczenia wartości wskaźników obciążenia środowiska umiarkowanego
uwzględnia wpływ parametrów pośrednich. Wyróżniamy:
wskaźnik PMV obliczany jest na postawie temperatury powietrza, średniej temperatury
promieniowania, wilgotności i prędkości przepływu powietrza w środowisku.
Równanie na obliczenie PMV związane jest z równaniem bilansu termicznego ciała
człowieka i dodatkowymi warunkami komfortu termicznego.
Wskaźnik PMV powinien być używany tylko wówczas gdy przyjmuje wartości od
-2,0 do +2,0, oraz gdy wpływające na niego czynniki przyjmują wartości: M = od 46 W/m2 do 232 W/m2 (od 0,8 do 4,0 met), Icl = od 0 m2∙K/W do 0,310 m2∙K/W (od 0 do 2,0 clo), ta = od 10 °C do 30 °C, rt = od 10 °C do 40 °C,
var = od 0 m/s do 1 m/s, pa = od 0 Pa do 2700 Pa
Uzyskana wartość wskaźnika PMV pozwala zakwalifikować środowisko termiczne
umiarkowane do jednej z trzech kategorii środowisk, wg poniższej tabeli:
Kategoria Wartość wskaźnika oceny:
PMV PPD [%]
A -0,2 < PMV < +0,2 < 6
B -0,5 < PMV < +0,5 < 10
C -0,7 < PMV < +0,7 < 15
Parametrami pośrednimi, niezbędnymi do wyznaczenia PMV są:
średnia temperatura promieniowania
𝑡r̅ = [(𝑡g + 273)4
+ 2,5 ∙ 108 ∙ 𝑣a0,6 ∙ (tg − 𝑡a)]
14
− 273 [°C]
gdzie:
rt - średnia temperatura promieniowania, °C
tg - temperatura poczernionej kuli, °C
ta - temperatura powietrza (temperatura sucha), °C
va - względna prędkość przepływu powietrza, m/s
temperatura operacyjna
𝑡o =𝑡a ∙ √10 ∙ 𝑣a + 𝑡r̅
1 + √10 ∙ 𝑣a
[°C]
gdzie:
to - temperatura operacyjna, °C
ta - temperatura powietrza (temperatura sucha), °C
rt - średnia temperatura promieniowania, °C
va - względna prędkość przepływu powietrza, m/s
wartość oporności odzieży używanej przez pracownika (tab. 4.6)
Tab. 4.6. Wartości oporności cieplnej zestawów odzieży określone dla warunków