Метеоусловия (микроклимат) на производстве, их влияние на здоровье и работоспособность человека. Тепловой баланс организма человека (лаб.работа №4)Между телом человека и окружающей средой постоянно происходит теплообмен. В организме человека вырабатывается значительное количество тепла. Величину производимой человеческим организмом энергии физиологи определяют по количеству потребляемого кислорода. В состоянии покоя взрослый человек расходует в среднем 15 л/ч (0,42×10-5 м3/с) кислорода. Если принять количество теплоты, освобождаемое при сгорании кислорода, равным примерно 21×103 Дж/м3, тогда количество получаемой человеком энергии составит 88 Вт. Во время физической деятельности человек потребляет кислорода во много раз больше, чем в состоянии покоя (в 12 раз и более). Чтобы уравновесить теплопродукцию и теплоотдачу, организм человека должен иметь соответствующий механизм терморегуляции. Основными составляющими механизма теплоотдачи человеческого тела являются: конвекция, излучение (радиация), теплопроводность и испарение. При нормальных метеоусловиях конвективная теплоотдача составляет примерно 32-35% всей теплоотдачи; количество тепла, отдаваемое путем излучения, - 42-44%; на долю испарения приходится около 10-15%. Тепло, отдаваемое путем теплопроводности, очень незначительно и, как правило, не учитывается. Некоторая часть теплоотдачи происходит при выдыхании воздуха (нагревание и испарение воздуха) и при контакте тел с поверхностями, например пола, стола и др. Интенсивность радиации, как основной составляющей теплоотдачи с поверхности кожи человека, главным образом связана с температурой окружающих поверхностей. Конвективная теплоотдача от тела воздуху происходит в результате перемещения воздуха в пространстве и зависит от температуры и скорости движения воздуха. Теплоотдача путем испарения связана с параметрами воздушной среды: влажностью, температурой и скоростью движения воздуха. Организм человека испаряет примерно 800-1000 мл влаги в сутки (на испарение 1 г воды затрачивается 2400 Дж). При температурах воздуха выше температуры кожи человека количество испаряемой влаги возрастает. Потоотделение начинается при температуре окружающего воздуха 28...29°С и при температуре выше 34° является единственным способом теплоотдачи организма. Для расчетов различных способов теплоотдачи целесообразно использовать общее уравнение теплового баланса человека:
± DQ = Qов + Qр ± Qк ± Qизл - Qисп
где DQ - избыток или недостаток тепла в организме человека; Qов – теплопродукция за счет обмена веществ; Qисп - теплоотдача путем испарения влаги; Qр – теплопродукция за счет окислительных процессов в мышцах; Qизл – интенсивность теплообмена излучением (радиацией); Qк – интенсивность теплообмена конвекцией. В зависимости от внешних условий тепловой баланс может быть положительным, нулевым или отрицательным. Положительный баланс соответствует нагревающей среде, которая может вызвать перегрев организма. Отрицательный баланс характеризует охлаждающую среду, которая может привести к переохлаждению организма. Нулевой баланс указывает на наличие оптимальных метеоусловий для работающих, т.е. на соответствии величины тепловыделений и охлаждающей способности окружающей среды. При этих условиях у человека не возникает беспокоящих его тепловых ощущений, чувства холода или перегрева. Параметры микроклимата воздушной среды, которые обуславливают оптимальный обмен веществ в организме и при которых нет неприятных ощущений и напряженности системы терморегуляции, называются комфортными.
|
