Теплообмен человека с окружающей средой

Установлено, что у человека существует зависимость от комфортных температур. Так, для выполнения тяжелых работ комфортная температура зимой - + 16 - 18 С°, летом - +18 - 20 С°, для легкого труда: зимой - +22 - 24 С° летом +23 - 25 С°. Отклонение температуры среды от комфортных значений более чем на 5 С° может привести к перегреву или переохлаждению человеческого организма.

Терморегуляция – это физиологическая функция организма, позволяющая поддерживать постоянную температуру тела с помощью регуляции теплоотдачи в окружающую среду.

Нормальная температура внутренних органов человека, а значит и температура тела в целом - около 37 С° нормальный предел колебания этой температуры 1-1,5 С°.

Если температура меняется в больших пределах, внутренние органы начинают работать с нарушениями. Температура +25 С° и +43 С° считается критической и несовместимой с жизнью.

Возможность поддержания нормальных физиологических функций в таком узком диапазоне определяет важность терморегуляции для жизни человека. Терморегуляция имеет три составляющие:

1.Поддержание постоянной температуры тела с помощью изменения кровенаполнения кожи и скорости объемного кровотока.

Повышение кровенаполнения кожи осуществляется за счет расширения сосудов кожи, это приводит к увеличению ее теплопроводности и, как следствие, увеличению отдачи тепла организмом в окружающую среду. Увеличение скорости объемного кровотока способствует переносу тепла от глубоких частей тела к поверхности кожи. За счет этой составляющей теплообмен можно изменить в 6 раз.

2.С помощью изменения функции потоотделения.

При угрозе перегревания интенсивность функционирования потовых желез увеличивается. Количество влаги, выделяемой ими на поверхность кожи, может достигать 1,5 литров в час. А если учесть, что для испарения 1 гр. воды требуется 0,58 ккал, то при максимальном потоотделении от организма отводится 870 ккал в час. Это позволяет поддерживать нормальную температуру тела при тяжелой работе в условиях повышенной температуры окружающей среды.

Скорость испарения влаги с поверхности кожи зависит от интенсивности труда, температуры окружающей среды, влажности и скорости движения воздуха.

При понижении температуры окружающей среды и угрозе охлаждения потоотделение прекращается и происходит сужение сосудов.

Если температура кожи продолжает падать, включается химическая терморегуляция.

З.Повышение теплопродукции организма за счет сократительной деятельности скелетных мышц и повышения физиологической активности внутренних органов (химическая терморегуляция).

Сократительная активность мышц приводит к мышечной дрожи. Поскольку происходит сокращение мышечных волокон, а внешняя работа не осуществляется, энергия мышечной дрожи переходит в теплоту, которая идет на поддержание температуры внутренних органов. В это же время происходит активное окисление жиров и энергия, выделяемая при этом идёт на поддержание температуры внутренних органов.

Управление всеми процессами терморегуляции осуществляет центральная нервная система. Ее центры, находящиеся в головном и спинном мозге, получают сигналы с поверхности кожи от холодовых и тепловых рецепторов и выдают сигналы для осуществления физиологических процессов, которые мы сейчас рассмотрели. Поверхность кожи, а значит, и рецепторы более приспособлены к перепадам температуры, чем внутренние органы. Они блокируются только при температуре +10 С° и при +50 С°.

Вентиляция и кондиционирование

Температура окружающей среды, влажность и скорость движения воздуха в рабочем помещении называются показателями микроклимата.

Эффективным средством обеспечения этих показателей является промышленная вентиляция.

Вентиляцией называется организованный и регулируемый воздухообмен, обеспечивающий удаление из помещения воздуха и подачу на его место свежего.

Вентиляция может быть естественной и механической.

Естественная вентиляция - это система вентиляции, перемещение воздушных масс в которой осуществляется благодаря разности давлений снаружи и внутри здания.

Разность давления обусловлена разностью плотностей холодного и теплого воздуха и ветровым напором, действующим на здание.

Организованная естественная вентиляция называется аэрацией. Основное ее достоинство - это возможность осуществлять воздухообмен без каких-либо затрат.

Механическая вентиляция - вентиляция, при которой воздух подается в помещение по системам вентиляционных каналов с помощью специальных вентиляторов.

Преимущества механической вентиляции:

- большой радиус действия;

 - возможность подачи воздуха к заданному месту;

 - сохранение воздухообмена независимо от параметров наружного воздуха;

- подверженность подаваемого воздуха предварительной очистке, подогреву, увлажнению и т.д.

Недостатки механической вентиляции:

 - значительная стоимость;

 - повышенный шум.

По способу подачи и удаления воздуха различают четыре схемы механической вентиляции: приточная, вытяжная, приточно-вытяжная, с частичной рециркуляцией.

Основным показателем системы вентиляции является кратность воздухообмена — это отношение количества воздуха, подаваемого в помещение и удаляемого из него за 1 час в кубических метрах к объему помещения.

Для учебных аудиторий кратность воздухообмена К=1 (естественная вентиляция), для агрегатных холодильных отсеков К=7 (механическая вентиляция).

Наиболее современным видом вентиляции является кондиционирование.

Кондиционирование - это автоматическая обработка воздуха с целью поддержания в помещении заранее заданных параметров, независимо от условий внутри и снаружи помещения.

Тема 21. Контроль освещенности производственного помещения. Рациональная организация рабочего места

План

1. Системы и виды освещения.

2. Контроль освещенности.

3. Расчет производственного освещения.

4. Рациональная организация рабочего места.

Системы и виды освещения

При освещении производственных помещений используют естественное, искусственное и совмещенное освещение.

Естественное освещение создается прямыми солнечными лучами и рассеянным светом небосвода. Оно меняется в зависимости от географической широты, времени года и суток.

Искусственное освещение создается электрическими источниками света. В качестве источников света в промышленности в основном применяют лампы накаливания и газоразрядные (люминесцентные) лампы.

Лампы накаливания – световой поток создается раскаленной спиралью из тугоплавкого материала.

Газоразрядные лампы – световой поток создается электрическим разрядом в среде инертного газа и люминисцирования паров ртути или натрия под воздействием ультрафиолетового излучения, которым сопровождается газовый разряд.

Совмещенное освещение – освещение, при котором недостаточное по нормам естественное освещение дополняется искусственным.

Искусственное освещение по конструктивному исполнению может быть общее и комбинированное.

Системы общего освещения применяют в помещениях, где по всей площади выполняются однотипные работы, не требующие высокой точности, а также в административных, складских помещениях и учебных аудиториях.

При выполнении работ, требующих повышенной точности, где оборудование создает резкие тени, наряду с общим освещением дополнительно применяют местное.

Совокупность местного и общего освещения называют комбинированным.

Применение одного местного освещения не допускается, поскольку появление резкой тени быстро утомляет зрении.

По назначению освещение делится на рабочее, аварийное, эвакуационное.

Контроль освещенности

Освещенность «Е» или поверхностная плотность светового потока измеряется в люксах (лк) и определяется по формуле:

где: Ф – световой поток измеряется в люминах (лм)

S – площадь освещаемой поверхности (м2)

На практике освещенность производственных помещений определяют с помощью люксметра.

Люксметр – это прибор, основу которого составляет светочувствительная пластина – фотоэлемент.

Шкала прибора размечена в люксах, а величина отклонения стрелки зависит от силы тока, который вырабатывается фотоэлементом и пропорционален интенсивности светового потока.

Нормы освещенности

Торговые залы – 200 – 300 люкс

Складские помещения с постоянным пребыванием людей – 100 люкс, без постоянного пребывания людей – 50 люкс

Помещения для приемки товара – 150 люкс