Ćw 6.4.4, ergonomia.docx

(19 KB) Pobierz

Homeostaza – zdolność organizmu do utrzymywania stanu równowagi fizjologicznej (przepływu substancji i energii) niezależnie od zmiennych warunków wewnętrznych (np. wysiłek fizyczny) i zewnętrznych (np. temperatura otoczenia)

Wrażenia cieplne całego ciała – są to odczucia termiczne odnoszące się do równowagi cieplnej całego ciała, na którą wpływa:

- aktywność fizyczna człowieka

- oporność cieplna odzieży

- temperatura powietrza

- średnia temperatura promieniowania

- prędkość przepływu powietrza,

- wilgotność powietrza.

Ogólnie wydaje się, że wrażenia cieplne człowieka są mniejsze podczas fizycznego wykonywania ciężkich prac. Wrażenia cieplne ocenia się w siedmiostopniowej skali : gorąco, poprzez obojętnie aż do zimno.

Wymiana ciepła- człowiek wymienia ciepło z otoczeniem przez :

- przewodnictwo K (ang. Conductance), czyli przekazywanie ciepła pomiędzy powierzchnią ciała a innymi ciałami stałymi, z którymi ma kontakt;

- konwekcję C (ang. Convection), czyli przekazywanie ciepła przez skórę człowieka do otoczenia; zachodzi na skórze i w drogach oddechowych

- promieniowanie R (ang. Radiation) czyli przekazywanie ciepła za pomocą fal elektromagnetycznych, zwłaszcza podczerwonych;

- parowanie E (ang. Evaporation); pot przenosi ciepło wewnętrzne i prawie zawsze następuje utrata ciepła w organizmie, występuje na skórze i w drogach oddechowych

Na wymianę ciepła wpływa:

- klimat

- odzież

- aktywność fizyczna – metabolizm

Równanie bilansu termicznego – opisuje wymianę ciepła, określa ilość ciepła otrzymywanego z otoczenia lub odprowadzanego do otoczenia przez organizm. Utratę ciepła S wyraża równanie:

S = M – W – K – C – R – CresEres – E [W/m2]

Gdzie: M – metaboliczne wytwarzanie ciepła

W – praca zewnętrzna,

K – utrata ciepła przez przewodnictwo

C – utrata ciepła przez konwekcję

R – utrata ciepła przez promieniowanie

Cres – utrata ciepła przez konwekcję oddechową

Eres – utrata ciepła parowanie oddechowe

E – utrata ciepła odparowanie potu

Jeśli wewnętrzne wytwarzanie ciepła w organizmie jest równe utracie ciepła do otoczenia to mówimy o równowadze termicznej ciała.

DLE – Wskaźnik DLE (ang. Deadline Exposition) określa dopuszczalny czas ekspozycji na określone warunki termiczne

Komfort termiczny – są to najkorzystniejsze warunki mikroklimatu pomieszczenia, w których człowiek dobrze się czuje. Wobec indywidualnych różnic odczuwania niemożliwe jest wskazanie środowiska termicznego, które zadowoli każdego.

PMV – jest to wskaźnik służący do przewidywanie wrażeń cieplnych całego ciała (predicted mean vote - przewidywana ocena średnia)

- oceny wrażeń cieplnych w pomieszczeniu,

- sprawdzania czy określone środowisko termiczne jest zgodne z kryteriami komfortu.

Wskaźnik ten można wyznaczyć:

- Z równania podanego w pkt. 3.1 PN – 85/N – 08013 ( za pomocą komputera)

- Z załącznika E normy PN-85/N-08013

- Przez pomiar bezpośredni zintegrowanym miernikiem mikroklimatu.

Aby wyznaczyć wskaźnik PMV, należy ocenić aktywność fizyczną człowieka(wytwarzanie energii metabolicznej – met) i jego odzież (oporność cieplną - Icl, wyrażaną w jednostkach clo), a także następujące parametry środowiska : temperaturę powietrza i cząstkowe ciśnienie pary wodnej. Zaleca się go stosować do wrażeń cieplnych od +2 do -2

Gdy wskaźnik PMV = 0, otrzymuje się równanie komfortu cieplnego umożliwiające dobranie kombinacji metabolizmu, odzieży , temperatury powietrza, średniej temperatury promieniowania i wilgotności powietrza, które powinny zapewnić neutralne wrażenia cieplne.

PPD – służy do określenia przewidywanego odsetka niezadowolonych z warunków panujących w pomieszczeniu (ang. Predicted percentage of dissatisfied- przewidywany odsetek niezadowolonych). Na jego podstawie prognozuje się liczbę osób odczuwających brak komfortu termicznego (osób oceniających środowisko według siedmiostopniowej skali wrażeń cieplnych). Oblicza się go na podstawie równania podanego w punkcie 4 normy PN-85/N-08013 i odczytuje z rysunku 1 zamieszczonego w tej normie po wyznaczeniu PMV

Metjest jednostką wskaźnika wytwarzania energii metabolicznej. 1met = 58,15 W/m2 powierzchni ciała. Przyjmuje się, że powierzchnia ciała osoby standardowej wynosi dla mężczyzny 1,8m2 a dla kobiety 1,6m2.

Kryteria oceny mikroklimatuwyróżnia się dwa kryteria oceny mikroklimatu:

- kryterium komfortu – dotyczy środowisk umiarkowanych, zbliżonych do warunków komfortu (wymagania i metody pomiarów typu C podano w normie PN-87/N-08016)

- kryterium obciążenia – dotyczy środowisk o większym a nawet skrajnym obciążeniu termicznym (wymagania i metody pomiarów typu S podano w normie PN-87/N-08016)

Ryzyko związane z mikroklimatem wynika z obciążenia termicznego, na które składa się:

- obciążenie termiczne wewnętrzne organizmu

- obciążenie termiczne zewnętrzne.

Identyfikuje się je przez określenie:

- warunków termicznych oraz

- sposobu i obszaru ich oddziaływania (całe ciało, lokalnie)

Bezwzględna wilgotność powietrza jest to ilość pary wodnej zawartej w powietrzu. Jest brana pod uwagę przy określaniu przenoszenia ciepła z ciała człowieka przez parowanie. Duża wilgotność powietrza zmniejsza odparowywanie potu stanowi więc obciążenie dla człowieka.

Wyraża się ją jako:

-cząstkowe ciśnienie pary wodnej

- współczynnik wilgotności.

Określić ją można m.in. na podstawie wykresu psychrometrycznego (załącznik D normy PN-87/N-08016) znając temperaturę powietrza i wilgotność względną. Do jej pomiaru służą m.in. psychrometr Assmana, higrometr z chlorkiem litu.

Temperatura jest miarą równowagi termodynamicznej. Do jej pomiaru służą m.in. termometry oparte na zasadzie rozszerzalności ciał, termoelemencie, zmianie ciśnienia cieczy w funkcji temperatury. Wyróżniamy temperatury : średnią temperaturę promieniowania, temperaturę wilgotną naturalną, temperaturę poczernionej kuli, temperaturę operacyjną.

Całkowite obciążenie termiczne pracownika – na całkowite obciążenie termiczne pracownika składa się:

- Obciążenie termiczne zewnętrzne – czyli właściwości środowiska które warunkują wymianę ciepła między człowiekiem a otoczeniem

- Obciążenie termiczne wewnętrzne – czyli ilość ciepła wytworzona wewnątrz ciała człowieka

Obciążenie termiczne wewnętrzne jest skutkiem energii metabolicznej wytworzonej podczas pracy. Zależy ono od obciążenia pracą fizyczną (od kategorii pracy – rodzaju wykonywanych czynności)

Wyróżnia się pięć kategorii pracy (aktywności fizycznej), którym odpowiada określona wartość przyrostu metabolizmu M wyrażona w jednostce met (4 bardzo ciężka praca [ b. duży przyrost M] poprzez 2 praca umiarkowana [umiarkowany przyrost M] do 0 wypoczynek)

Obciążenie wewnętrzne określamy na podstawie pomiaru zużycia tlenu lub oceny za pomocą tabel [tabele w normie PN – 85 / N – 08011)

Obciążenie termiczne zewnętrzne

Rozróżniamy obciążenie termiczne:

- spowodowane środowiskiem zimnym (tzn. poniżej temper. 10 °C), określamy je wskaźnikiem WCI

- spowodowane środowiskiem gorącym; określamy je na podstawie wskaźnika WBGT

- spowodowane środowiskiem umiarkowanym ; określamy je na podstawie wskaźników PMV i PPD

Obciążenie termiczne zewnętrzne ustalamy na podstawie parametrów :

- temperatury powietrza

- średniej temperatury promieniowania

- prędkości powietrza

- wilgotności bezwzględnej.

Icl [clo]wskaźnik oporności cieplnej (izolacyjności) odzieży Icl (ang. Clothing Insulation) służy do określenia :

- oporności całkowitej – dla całego zestawu odzieży (icl załącznik C normy PN-85/N-08013)

- oporności indywidualnej – poszczególnych części odzieży (icl, załącznik C normy PN-85/N-08013)

Jednostką tego wskaźnika jest clo (1clo = 0,155 m2 * °C/W)

Jednostka Icl jest definiowana także jako

1clo= 0,18°Ckcal/(h·m2)

Czyli 1 clo jest to oporność cieplna (izolacja) ubrania zapewniającego przeciętnemu człowiekowi w pozycji siedzącej uczucie wygody w temperaturze otoczenia 21°C w normalnie przewietrzanym pomieszczeniu

Wielkości fizyczne charakteryzujące środowisko termiczne dzieli się na podstawowe i pochodne.

Wielkości podstawowe to:

- temperatura powietrza,

- średnia temperatura promieniowania

-wilgotność bezwzględna powietrza (cząstkowe ciśnienie pary wodnej)

- prędkość przepływu powietrza

Wielkości pochodne to:

-temperatura wilgotna naturalna,

-temperatura poczernionej kuli,

-wskaźnik WBGT

Zintegrowany miernik mikroklimatu miernik ten jest przeznaczony do pełnej oceny stanu środowiska termicznego we wszystkich miejscach przebywania człowieka – zarówno w pomieszczeniach jak i otwartych przestrzeniach.  W cyklu automatycznym mierzy on podstawowe parametry fizyczne powietrza i na ich podstawie wyznacza wskaźniki środowisk termicznych : umiarkowanego, gorącego i zimnego

Termometrprzyrząd służący do wyznaczenia temperatury panującej w pomieszczeniu.

Katatermometrsą to przyrządy służące do  pomiaru siły chłodzącej powietrza i prędkości przepływu powietrza. Na słupku są wyznaczone dwie wartości 35 i 38 °C w badanym pnkcie mierzy się czas opadania słupka cieczy od temperatury 38 do 35°C

Psychrometr przyrząd który służy do dokładnych pomiarów wilgotności powietrza. Jest wykorzystywany w meteorologii oraz w suszarniach, składach, przędzalniach, izbach pomiarów, laboratoriach, itp. Może być także użyty jako przyrząd kontrolny do sprawdzania higrometrów i higrografów. Pomiar wilgotności powietrza psychrometrem jest oparty na zjawisku parowania wody.

Anemometr - przyrząd służący do pomiaru prędkości i kierunku przepływu cieczy i gazów. Rozróżnia się anemometry : wirnikowe, ciśnieniowe, cieplne, laserowe

Zgłoś jeśli naruszono regulamin