Нормирование микроклимата производственных помещений, гигиенические требования

Современное состояние проблемы нормирования производственного микроклимата характеризуется развитием теоретических, экспериментальных и производственных исследований в области терморегуляции человека и его теплообмена с окружающей средой, разработки классификации теплового состояния и критериев его оценки, изучения влияния отдельных составляющих микроклимата и их сочетаний на функциональное состояние организма работающих и их здоровье с учетом физической активности (энерготрат), времени воздействия и теплоизоляции одежды.

С позиции рассмотрения теплового состояния организма как уровня функционирования его физиологических систем, состояния гипо- и гипертемии, а также тепловой комфорт можно оценивать как различную степень напряжения механизмов терморегуляции. В задачу нормирования микроклимата в производственных помещениях входит обеспечение теплового состояния организма, при котором напряжение механизмов терморегуляции в течение рабочей смены выражено в такой степени, что оно не оказывает неблагоприятного влияния на самочувствие человека, его работоспособность и здоровье.

По степени влияния на самочувствие человека, его работоспособность микроклиматические условия подразделяются на оптимальные, допустимые, вредные и опасные.

Оптимальные микроклиматические условия характеризуются такими параметрами микроклимата, которые при их сочетанном воздействии на человека в течение рабочей смены обеспечивают сохранение теплового состояния организма, характеризующегося минимальным напряжением терморегуляции, отсутствием общих и/или локальных дискомфортных теплоощущений и являются предпосылкой сохранения высокой работоспособности. Оптимальный микроклимат обеспечивает оптимальное тепловое состояние организма человека и характеризуется величинами показателей, приведенных в табл. 1.

Допустимые микроклиматические условия характеризуются такими параметрами показателей микроклимата, которые при их сочетанном действии на человека в течение рабочей смены могут вызывать изменение теплового состояния, которое приводит к умеренному напряжению механизмов терморегуляции, незначительным дискомфортным общим и/или локальным теплоощущениям. При этом сохраняется относительная термостабильность, может иметь место временное (в течение рабочей смены) снижение работоспособности, но не нарушается здоровье (в течение всего периода трудовой деятельности). Допустимыми являются такие параметры микроклимата, которые при их совместном действии на человека обеспечивают допустимое тепловое состояние организма и характеризуются величинами показателей, приведенных в табл. 2-3.

Вредные микроклиматические условия – параметры микроклимата, которые при их сочетанном действии на человека в течение рабочей смены вызывают такие изменения теплового состояния организма, которые характеризуются выраженными общими и/или локальными дискомфортными теплоощущениями, значительным напряжением механизмов терморегуляции, снижением работоспособности. При этом не гарантируется термостабильность организма человека и сохранение его здоровья в период трудовой деятельности и после ее окончания. Сказанное означает, что вредными являются параметры микроклимата, которые при их совместном действии на человека в течение всей рабочей смены приводят к формированию такого теплового состояния, которое характеризуется показателями, приведенными в табл. 4-6. При этом степень вредности микроклимата определяется как величинами их составляющих, так и продолжительностью их воздействия на работающих (непрерывно и суммарно за рабочую смену, период трудовой деятельности).

Экстремальные (опасные) микроклиматические условия – те параметры микроклимата, которые при их сочетанном действии на человека даже в течение продолжительного времени (менее одного часа) вызывают изменение теплового состояния, характеризующееся чрезвычайным напряжением механизмов терморегуляции, которое может привести к нарушению состояния здоровья и возникновению риска смерти. Критериальные показатели теплового состояния человека (табл. 7 и 8), соответствующие пределу переносимости им внешней термической нагрузки, зависят от многих причин, и, в частности, от степени адаптации, скорости охлаждения или перегревания, тепловой устойчивости организма, возраста, пола и т.д. В связи с этим микроклимат, в котором возможно кратковременное пребывание в целях осуществления определенной деятельности в аварийной ситуации, должен регламентироваться применительно к конкретному контингенту лиц. В том случае, если человек работает в тех или иных метеорологических условиях не всю рабочую смену, а лишь эпизодически, то степень его перегревания или охлаждения за этот отрезок времени допускается большей (до предельно допустимого) с учетом длительности воздействия (табл. 4-6), то есть параметры микроклимата могут быть выше или ниже соответственно верхней или нижней границы допустимых.

Поскольку теплообмен человека определяется комплексом параметров микроклимата, задача нормирования и ее сложность заключаются в выборе адекватного информативного интегрального показателя, в определении нижних и верхних границ каждой составляющей микроклимата, в основу которых положен расчет теплообмена человека с окружающей средой [14]. Некоторые из них уже в течение многих лет широко используются зарубежными и отечественными исследователями. В настоящее время в международных стандартах (ISO) представлен ряд интегральных методов. В ISO 7730 [20] изложен метод оценки «умеренных» и «комфортных» температурных условий, который базируется на необходимости обеспечения теплового баланса человека с учетом комплекса факторов его обуславливающих (температура, влажность воздуха, скорость его движения, средняя радиационная температура, одежда, физическая активность). Результатом оценки микроклиматических условий является предсказание теплоощущений человека (индекс PMV) и уровня его дискомфорта (показатель PPD), выраженного в количестве лиц, неудовлетворенных температурными условиями. Стандарт содержит программу и таблицы для определения PMV с учетом уровня энерготрат и термического сопротивления одежды.

Индекс PMV есть предсказанный ответ о теплоощущении большой группы людей по шкале: +3 – слишком тепло; +2 – тепло; +1 – слегка тепло; 0 – нейтрально; -1 – слегка прохладно; -2 – прохладно; -3 – холодно. Индекс PMV рекомендуется использовать при значении от -2 до +2 в следующих условиях:

· температура воздуха, t_в От 10 до 30 °C

· средняя радиационная температура, t_р От 10 до 40°C

· скорость движения воздуха, V_в От 0 до 1,0 м/с

· энерготраты (метаболизм), Q_м От 56 до 232 Вт/м²

· термическое сопротивление одежды, R_сум. 1 К_ло = 0,155°C · м²/Вт

· абсолютная влажность, P_а От 0 до 2700 Па

Стандарт ISO 7730 определяет лишь метод оценки микроклиматических условий, требования же к показателям микроклимата, обеспечивающим при их сочетанном действии тепловой комфорт, приведены в приложении названного стандарта и не являются обязательной его частью.

В качестве интегральной оценки микроклимата согласно ISO 7730 используется отношение средней радиационной температуры (t_р, °C) и температуры воздуха (t_в, °C), отражающее комфортную комбинацию при различной скорости ветра применительно к человеку, одетому в комплект «комнатной» одежды (теплоизоляция 1 К_ло) и находящемуся в состоянии относительного покоя при относительной влажности 50%. Для иллюстрации интегральной оценки микроклимата согласно ISO 7730 приведен рис. 7, на котором представлены линии, отражающие комфортную комбинацию температуры воздуха и температуры излучения (средняя радиационная температура) при различной скорости ветра применительно к человеку, одетому в комплект «комнатной» одежды (теплоизоляция К_ло) и находящемуся в состоянии относительного покоя при относительной влажности воздуха 50%.

Температура воздуха, °С

Рис. 7. Комфортные линии для одетого человека, спокойно сидящего при различной подвижности воздуха

(Q_м = 58 Вт/м²; R_сум. = 1,0 К_ло; φ = 50%) [20].

1-5 – относительная скорость ветра < 0,1; 0,2; 0,3; 0,5; 1,5 м/с соответственно.

Оценивая положительно описанный выше метод интегральной оценки целого комплекса показателей, обуславливающих теплообмен, следует все подчеркнуть относительность такой оценки «комфортности», которая базируется лишь на обеспечении теплового баланса организма и поддержания средневзвешенной температуры кожи, субъективно оцениваемой как тепловой комфорт. Так, из рис. 7 вытекает, что при скорости ветра 1,5 м/с температура воздуха, равная 30°C при определенной средней радиационной температуре (0°C) может обеспечить тепловой комфорт. Не обсуждая возникающий в этом случае вопрос о возможном неблагоприятном влиянии холодных окружающих поверхностей на организм человека, следует отметить, что имеющиеся в литературе данные не позволяют положительно оценить данную скорость ветра, а, именно, сточки зрения отнесения такого микроклимата к оптимальному. В частности, согласно [13] при температуре воздуха в помещении 31°C предпочитаемой является скорость воздушного потока (при его температуре 29,0 – 30,5°C), равная 0,10 – 0,30 м/с. При больших скоростях ветра, хотя и улучшается тепловое состояние, но оптимальный уровень функционирования разных систем организма не обеспечивается. При скорости ветра более 0,5 м/с увеличивалось число жалоб на дискомфортные ощущения в области глаз и верхних дыхательных путей (отмечалась сухость слизистых оболочек, резь в глазах, слезотечение, затруднение носового дыхания). Выявлены большие индивидуальные различия в восприятии скорости воздушного потока. Указанное означает, что требования к оптимальному (допустимому) микроклимату должны ограничивать верхнюю границу подвижности воздуха. Это важно и с позиций предупреждения загрязнения воздушной среды за счет «взметывания» пыли.

Сказанное выше, а также анализ других ситуаций, позволяет отметить, что компенсация воздействия одного из компонентов микроклимата другим может быть осуществлена лишь в известных пределах, так как сохранение теплового баланса и обеспечение теплового комфорта человека не являются единственными требованиями и единственным критерием оценки микроклиматических условий. Например, тепловой комфорт в холодный период года мог бы быть обеспечен путем увеличения термического сопротивления одежды и эквивалентного снижения температуры воздуха в производственных помещениях. Однако, такой микроклимат навряд ли можно охарактеризовать как оптимальный, так как увеличение в этом случае термического сопротивления одежды может быть причиной наступления более раннего утомления человека и снижения его работоспособности вследствие увеличения энергии на выполнение одной и той же работы из-за увеличения веса спецодежды и ограничения движений. Таким образом, задача нормирования микроклимата заключается также в определении границ каждого из его параметров и регламентации других факторов, обуславливающих теплообмен человека с окружающей средой и его тепловое состояние. Это касается и таких параметров микроклимата как влажность воздуха и тепловое излучение [см. главу 8].

Выдвинутая еще в 1934 году Левицким В.А. концепция о качественных различиях действия конвективного и лучистого тепла получило подтверждение в последующих работах различных авторов [2, 12]. Обнаруженная относительная субъективная нечувствительность человека к лучистому теплу и отрицательной радиации имеет весьма важное значение с точки зрения нормирования и оценки этого параметра, а также использования теплового излучения в целях профилактики охлаждения и перегревания человека. Впервые вопрос о физиологических механизмах этого явления был поставлен в лаборатории О.П. Минут-Сорохтиной (1972). На основании проведенных исследований показано, что имеет место слабая реакция терморецепторов кожи на радиационный нагрев и охлаждение, что, возможно, связано с трансформацией теплового излучения в более глубоких слоях кожи, в которых плотность терморецепторов существенно ниже, чем на ее поверхности. Однако, этот факт затрудняет оценку и нормирование этого параметра на основании субъективной оценки теплового слоя организма и ставит во главу угла его объективные показатели, особенно такие как средняя температура тела и изменение теплосодержания (табл. 1-6). Полученные данные [2] свидетельствуют о возможном изменении биохимических показателей, выходящих за пределы физиологических колебаний, о наличии деструкции молекул белка в тканях, накоплении продуктов перекисного окисления липидов. Все это может способствовать формированию патологических реакций, проявляющихся в нервно-психических расстройствах, ишемической болезни сердца, поражении сосудов мозга. Нормирование влажности воздуха также обусловлено не только влиянием ее на теплообмен человека с окружающей средой, но и значимостью в обеспечении должного уровня влажности кожи человека, слизистых глаз и верхних дыхательных путей. Установление нижней границы влажности диктуется и общегигиеническими задачами: «сухой» воздух способствует увеличению бактериальной и химической загрязненности среды (например, за счет увеличения испарения и летучести химических веществ).

Нормативные требования к отдельным показателям микроклимата, их сочетаниям, разработанные на основе изучения теплообмена и теплового состояния человека, проводимых в микроклиматических камерах и производственных условиях, а также клинических и эпидемиологических исследований, изложены в СанПиН 2.2.4.548-96 [15]. Поскольку требования к микроклимату определяются целым рядом других факторов, обуславливающих теплообмен и тепловое состояние человека, то необходимо было регламентировать некоторые из них.

При разработке нормативных требований к производственному микроклимату было принято следующее:

· наличие одежды, имеющей термическое сопротивление 0,8 – 1,0 К_ло (1 К_ло = 0,155°C · м²/Вт) применительно к холодному и 0,5 – 0,6 К_ло – теплому периоду года;

· продолжительность пребывания на рабочих местах – 8 часов;

· в течение всей рабочей смены тепловое состояние работающих должно сохраняться на оптимальном и/или допустимом уровне;

· составляющие микроклимата (температура, скорость движения воздуха, его влажность, тепловое излучение) не должны оказывать неблагоприятное влияние на функциональное состояние человека, его здоровье, а также ухудшать состояние воздушной среды;

· допустимые и оптимальные параметры микроклимата устанавливаются с учетом среднесменного уровня энерготрат;

· на рабочих местах с ограниченным временем пребывания тепловое состояние рабочих может быть допустимым или предельно-допустимым при условии, что среднесменные (за 8 часов) показатели теплового состояния будут соответствовать допустимым.

Нормативные требования к показателям оптимального микроклимата применительно к теплому и холодному периодам года приведены в табл. 9 [15]. Их сочетанное действие обеспечивает оптимальное тепловое состояние человека в течение 8-часовой рабочей смены. При этом скорость движения воздуха, соответствующая верхней ее границе, не вызывает жалоб на «дутье», локальное охлаждение и др. Данная скорость движения воздуха практически не увеличивает загрязнение воздушной среды за счет «взметывания» пыли. Относительная влажность воздуха в диапазоне 40-60%, с одной стороны, препятствует той степени увлажнения воздуха, прилегающего к поверхности кожи, которая приводит к возникновению чувства «духоты», а с другой – (нижняя граница) не приводит к возникновению сухости слизистых дыхательных путей и увеличению бактериальной обсемененности воздушной среды, химического загрязнения. Во избежание охлаждения или перегревания работающих – за счет теплового излучения от внутренних поверхностей конструкций (стены, потолок, пол), поверхностей технологического оборудования(или его охлаждающих устройств) – нормируется их температура, которая не должна выходить более чем на 2°C за пределы оптимальных величин температуры воздуха. При этом рабочие места должны располагаться от них на расстоянии не менее 1 метра.

Таблица 9

Оптимальные нормы микроклимата на рабочих местах производственных помещений [СанПиН 2.2.4.548-96]

Период года	Категория работ (по уровню энергозатрат), Вт	Температура воздуха, °C	Температура поверхностей, °C	Относительная влажность воздуха, %	Скорость движения воздуха, не более, м/с
Холодный	Iа (до 139) Iб (140 – 174) IIа (175 – 232) IIб (233 – 290) III (более 290)	22 – 24 21 – 23 19 – 21 17 – 19 16 – 18	21 – 25 20 – 24 18 – 22 16 – 20 15 - 19	60 – 40 60 – 40 60 – 40 60 – 40 60 – 40	0,1 0,1 0,2 0,2 0,3
Теплый	Iа (до 139) Iб (140 – 174) IIа (175 – 232) IIб (233 – 290) III (более 290)	23 – 25 22 – 24 20 – 22 19 – 21 18 - 20	22 – 26 21 – 25 19 – 23 18 – 22 17 - 21	60 – 40 60 – 40 60 – 40 60 – 40 60 – 40	0,1 0,1 0,2 0,2 0,3

В холодный и теплый периоды года по причине низкой температуры поверхности оконных проемов и проникновения большого потока теплового излучения (солнечных лучей) необходимы мероприятия по защите от радиационного охлаждения и перегревания работающих.

В целях обеспечения условий равномерной теплоотдачи с поверхности тела человека, предупреждения локального охлаждения или перегревания параметры микроклимата нормируются и по высоте. При этом во избежание нарушения общего теплового баланса организма перепады температуры воздуха по высоте не должны в течение рабочей смены выходить за пределы оптимальных, а подвижность воздуха на любой высоте (в пределах 2 метров) – превышать максимальные значения оптимальных величин. Следует отметить, что наибольшей чувствительностью к подвижности воздуха обладает задняя поверхность шеи, затылочная область и область лодыжек. В связи с этим при контроле подвижности воздуха следует обращать внимание и на преимущественную локализацию его воздействия. Наиболее оптимальным является равномерный обдув поверхности тела человека. Поскольку оптимальные величины параметров микроклимата при их сочетанном воздействии обеспечивают тепловой баланс и тепловой комфорт работающих, то эти требования правомерны лишь по отношению к таким производственным помещениям, в которых практически отсутствуют источники теплового излучения, поскольку любая величина последнего приведет ее к изменению теплоотдачи организма в окружающую среду, то есть к отклонениям от оптимального теплового состояния организма.

Таблица 10

Допустимые нормы показателей микроклимата на рабочих местах производственных помещений [СанПиН 2.2.4.548-96]

Период года	Категория работ по уровню энергозатрат, Вт	Температура воздуха, °С	Температура поверхностей, °С	Относительная влажность воздуха, %	Скорость движения воздуха, м/с
Диапазон ниже оптимальных величин	Диапазон выше оптимальных величин	Для диапазона температур воздуха ниже оптимальных величин, не более	Для диапазона температур воздуха выше оптимальных величин, не более
Холодный		20,0 – 21,9 19,0 – 20,9 17,0 – 18,9 15,0 – 16,9 13,0 – 15,9	24,1 – 25,0 23,1 – 24,0 21,1 – 23,0 19,1 – 22,0 18,1 – 21,0	19,0 – 26,0 18,0 – 25,0 16,0 – 24,0 14,0 – 23,0 12,0 – 22, 0	15 – 75 15 – 75 15 – 75 15 – 75 15 – 75	0,1 0,1 0,1 0,2 0,2	0,1 0,2 0,3 0,4 0,4
Теплый		21,0 – 22,9 20,0 – 21,9 18,0 – 19,9 16,0 – 18,9 15,0 – 17,9	25,1 – 28,0 24,1 – 28,0 22,1 – 27,0 21,1 – 27,0 20,1 – 26,0	20,0 – 29,0 19,0 – 29,0 17,0 – 28,0 15,0 – 28,0 14,0 – 27,0	15 – 75 15 – 75 15 – 75 15 – 75 15 – 75	0,1 0,1 0,1 0,2 0,2	0,2 0,3 0,4 0,5 0,5

* При температурах воздуха 25 °С и выше максимальные величины относительной влажности воздуха должны приниматься в соответствии с требованиями п. 6.5.

Тем не менее, оптимальное тепловое состояние человека может быть обеспечено сочетанным действием 4-х компонентов микроклимата, то есть включая тепловое излучение, в том числе и от различных источников отопления.

Однако вопрос оценки оптимальности производственного микроклимата при наличии источников теплового облучения является весьма сложным. В этом случае речь идет не только об ограничении его интенсивностью по общебиологическому действию, но и решении задачи оптимизации теплового состояния человека при асимметричном его тепловом облучении на рабочем месте. В силу специфики данного физического фактора, трудность компенсации им, например, снижения температуры воздуха, заключается, прежде всего, в обеспечении равномерного облучения поверхности тела человека. В этом случае требования к тепловому облучению человека фактически должны базироваться на требованиях к локальной температуре кожи, которая (при соблюдении требований к средневзвешенной температуре кожи) субъективно должна оцениваться как оптимальное на фоне оптимальности общего теплового состояния человека.

Следует также отметить, что в связи с индивидуальным характером терморегуляторных реакций человека, обусловленных, например, полом, возрастом, весом и др., практически оптимальные параметры микроклимата (табл. 9) окажутся таковыми лишь для 90% лиц. При этом данные условия 5% лиц будут оцениваться «слегка тепло» и 5% - «слегка прохладно». Однотипность ответов несколько уменьшается при крайних значениях диапазона составляющих микроклимата. Имеется лишь очень узкий температурный диапазон, который может оцениваться как комфортный 95% лиц.

В тех случаях, когда особенности технологии производства, технические трудности и большие экономические затраты не позволяют обеспечивать оптимальные величины параметров микроклимата устанавливаются на рабочих местах их допустимые значения. Это означает, что тепловое состояние лиц сохранится на допустимом уровне в течение 8-часовой рабочей смены. Величины показателей микроклимата, обеспечивающее допустимое тепловое состояние работающих на рабочих местах, приведены как допустимые (табл. 10) [15]. В табл. 10 представлены также и требования к температуре ограждений и перепаду температуры воздуха по высоте.

В связи с тем, что влажность воздуха при высокой его температуре может оказывать существенное влияние на тепловое состояние работающих, указывается ее верхняя граница применительно к конкретной температуре воздуха. Максимальные величины относительно влажности воздуха не должны выходить за пределы:

70% - при температуре воздуха 25°С,

65% - при температуре воздуха 26°С,

60% - при температуре воздуха 27°С,

55% - при температуре воздуха 28°С.

При нормировании допустимого микроклимата предполагается и наличие на рабочих местах теплового излучения, причем такой интенсивности, которая, во-первых, не приводит к формированию теплового состояния человека, превышающего верхние границы его допустимого уровня, а, во-вторых, не оказывает локального перегревания работающих. При этом предполагается, что человек может работать как без специальных средств защиты, так и при их использовании.

Принимая во внимание, что тепловой и нетепловой эффекты воздействия теплового излучения зависят от длины волны, облучаемой доли поверхности тела человека, степени его защиты, в СанПиН 2.2.4.548-96 приведены дифференцированные нормы. Допустимые величины интенсивности теплового облучения работающих на рабочих местах от производственных источников, нагретых до темного свечения (материалов, изделий и др.), должны соответствовать значениям, приведенным в табл. 11.

Допустимые же величины интенсивности теплового облучения работающих от источников излучения, нагретых до белого и красного свечения (раскаленный или расплавленный металл, стекло, плазма и др.), не должна превышать 140 Вт/м². При этом облучению не должно подвергаться более 25% поверхности тела человека и обязательным является использование средств индивидуальной защиты, в том числе защиты лица и глаз.

Таблица 11

Допустимые величины интенсивности теплового облучения

поверхности тела работающих от производственных источников

Облучаемая поверхность тела, %	Интенсивность теплового облучения, Вт/м2, не более
50 и более 25-50 не более 50

В целях предупреждения перегревания выше допустимого уровня при тепловом облучении работающих температура воздуха на рабочих местах должна быть естественно ниже верхней границы допустимой. Эквивалентная температурная поправка при облучении 50% поверхности тела человека составляет 0,30°С на каждые 10 Вт/м² излучения на рабочем месте, при облучении всей поверхности – 0,60°С.

Таким образом, чтобы тепловое состояние человека оставалось на верхней границе допустимого уровня в течении рабочей смены при тепловом облучении, составляющем 100 Вт/м², верхняя граница температуры воздуха должна быть снижена на 2,1^оС. Это и предусмотрено в СанПиН 2.2.4.548-96, регламентирующим температуру воздуха на рабочих местах при наличии теплового излучения на уровне, не превышающем верхние границы оптимальных значений для теплового периода года.

В реальных условиях трудовой деятельности время пребывания на рабочем месте может быть регламентировано особенностями производственного процесса. И если время пребывания составляет менее 8 часов, допускается некоторое превышение или понижение температуры воздуха по сравнению с указанным в СанПиН 2.2.4.548-96 верхней и нижней ее границам. Допускается степень отклонения температуры воздуха от нормируемой, которая находится в прямой зависимости от времени пребывания на рабочем месте. Основной принцип нормирования микроклимата, заключающийся в обеспечении оптимального или допустимого теплового состояния работающих, достигается в этом случае сокращением времени воздействия (непрерывного или суммарного за рабочую смену) внешней термической нагрузки на организм и обеспечением среднесменных величин температуры воздуха на уровне не выше верхних и не ниже нижних границ применительно к конкретной продолжительности рабочей смены.

Среднесменная температура воздуха (t_в) рассчитывается по формуле:

,

где: t_1в, t_2в … t_nв - температура воздуха за период времени t₁, t₂ … t_n

Пример: на рабочем месте при температуре воздуха 30,5^оС выполняется работа Iа – Iб. Согласно рисунка 8 [15] при этой t_в можно работать не более 4 часов (до достижения предельно-допустимого теплового состояния (табл. 4)).

Рис. 8. Допустимое время пребывания на рабочих местах при температуре воздуха Рис. 9. Допустимое время пребывания на рабочих местах при температуре выше верхней границы допустимых величин для теплого периода года (теплоизоля- воздуха ниже нижней границы допустимой для холодного периода года (теплои-ция одежды 0,5 – 0,6 К_ло). золяция одежды 1,0 К_ло).

1 - категория работ (по уровню энерготрат) Iа – Iб; 1 – 5 – категория работ по уровню энерготрат Iа; Iб; IIа; IIб; III соответственно.

2 - категория работ (по уровню энерготрат) IIа – IIб;

3 - категория работ (по уровню энерготрат) III.

Это означает, что при продолжительности рабочей смены 8 часов оставшуюся часть рабочей смены (4 часа) следует работать при t_в не выше 25,6°С, то есть чтобы величина t_в не превысила верхнюю границу допустимой температуры для теплого периода года. Аналогично определена нижняя граница t_в в зависимости от продолжительности пребывания на рабочем месте (рис. 9).

Приведенные на рис. 8-9 [15] значения допустимой на определенное время воздействия температуры воздуха правомерны для случая, когда влажность воздуха, скорость его движения, тепловое излучение соответствуют допустимым величинам, указанным в табл. 10 и 11 [15] применительно к 8-часовой рабочей смене, поскольку эти параметры микроклимата, как уже было сказано выше, могут оказывать влияние не только на теплообмен человека, но и на его общее функциональное состояние. При наличии теплового излучения указанная на рис. 8 температура воздуха на рабочем месте должна быть снижена на 0,3 и 0,6°С на каждые 10 Вт/м² его увеличения соответственно при облучении 50 и 100% поверхности тела работающих или же, исходя из величины температурной поправки, следует сократить продолжительность пребывания на рабочем месте. Указанное выше следует рассматривать как одну из мер профилактики перегревания и охлаждения («защита временем»).

В производственных помещениях, в которых допустимые нормативные величины микроклимата не представляется возможным установить из-за технологических требований к производственному процессу, технической недостижимости их обеспечения или экономически обоснованной нецелесообразности, должны быть предусмотрены мероприятия по защите работающих от возможного перегревания и охлаждения, то есть по обеспечению условий сохранения теплового состояния организма работающих на допустимом уровне (табл. 2-3). Это может быть достигнуто различными средствами: применением систем местного кондиционирования воздуха, воздушного душирования, помещений для отдыха в целях нормализации теплового состояния, индивидуальных средств защиты от повышенной или пониженной температуры, регламентации периодов работы в неблагоприятном микроклимате и отдыха в помещении с микроклиматом, нормализующим тепловое состояние, сокращение рабочей смены и др.

Однако, в том случае, когда параметры микроклимата не соответствуют нормативным требованиям, существенно затрудняется гигиеническая оценка степени их отклонений от нормативов, поскольку имеет место сочетанное их действие, когда изменение одного параметра микроклимата может компенсировать (или усиливать) изменение другого. Применительно к этим ситуациям оценка нагревающего микроклимата может быть облегчена путем использования интегрального показателя.

Стандартом ISO 7243 [19] для этой цели предложен индекс WBGT. Температурный индекс WBGT является эмпирическим показателем, определяемым на основе показаний влажного и сухого термометров, размещаемых соответственно в естественных условиях и внутри зачерненного шара (шаровой термометр). Применение этого метода является попыткой оценить внешнюю тепловую нагрузку на организм человека с учетом температуры, влажности и подвижности воздуха, а также интенсивности теплового облучения.

Значение WBGT рассчитывают из уравнения:

1. Вне помещения при наличии солнечной радиации:

WBGT = 0,7t_вл + 0,1t_с + 0,2t_ш.

2. Внутри помещения: WBGT = 0,7t_вл + 0,3t_ш.

где t_вл, t_c и t_ш – соответственно температура влажного сухого термометров и температура внутри черного шара.

В целях некоторого упрощения методики измерения интегрального показателя в производственных условиях и использования его в целях оценки результирующей температуры, нами был предложен несколько видоизмененный показатель – индекс ТНС (термическая нагрузка среды) – для определения которого используется температура влажного термометра, измеренная аспирационным психрометром. В табл. 12 приведены значения ТНС-индекса, соответствующие верхней границе допустимых применительно к различным категориям работ и продолжительности пребывания на рабочем месте. Величины ТНС-индекса даны применительно к человеку, подвергающемуся тепловому облучению не более 1000 Вт/м² и воздействию ветра скоростью не выше 0,6 м/с, одетому в комплект легкой одежды с теплоизоляцией 0,5 – 0,6 К_ло, обладающей высокой влаго- и воздухопроницаемостью. В том случае, когда рабочий в целях защиты от различного вида производственных вредностей должен эксплуатировать воздухо- и влагонепроницаемую одежду, затрудняющую теплоотдачу испарением влаги с поверхности тела человека, то величины индекса ТНС для обеспечения эквивалентного теплового состояния организма должны быть ниже приведены в табл. 12-13 на 3°С (при условии защиты всей поверхности тела). В зависимости от площади защищенной поверхности тела (куртка, брюки, фартук и др.) данная величина может корректироваться на основании исследования в конкретной ситуации.

Открытым на сегодня остается вопрос регламентации верхней границы допустимой интенсивности теплового облучения. Исходя из имеющихся в настоящее время данных в табл. 14 приведены величины теплового излучения, которые характеризуют класс вредности условий труда. Наличие теплового излучения на рабочих местах, 11001 Вт/м² и более характеризует условия труда как вредные и опасные, даже при значениях индекса ТНС, соответствующего оптимальным или допустимым величинам (табл. 13). Класс вредности и опасности условий труда определяется по наиболее выраженному фактору (индекс ТНС или тепловое излучение).

В том же случае, когда рабочий подвергается воздействию указанного в табл. 12 микроклимата в течение всей рабочей смены, то он должен рассматриваться как вредный различной степени (табл. 14).

Класс условий труда применительно к работающим в охлаждающей среде приведены в табл. 15. Степень охлаждения человека может быть уменьшена до допустимого уровня, например, путем сокращения времени воздействия пониженной температуры воздуха в течение рабочей смены (рис. 9).

Таблица 12

Значения ТНС – индекса, ^оС, характеризующие микроклимат как допустимый в теплый период года при соответствующей регламентации продолжительности пребывания на рабочем месте (верхняя граница)

Категория работ*	Общие энерготраты Вт/м2	Продолжительность пребывания на рабочем месте (непрерывно, однократно или суммарно за рабочую смену), час
I а	58 – 77	26,2	26,6	27,4	28,6	31,0
I б	78 – 97	25,8	26,1	26,9	27,9	30,3
II а	98 – 129	25,1	25,5	26,2	27,3	29,9
II б	130 – 160	23,9	24,2	25,0	26,4	29,1
III	161 – 193	21,8	22,2	23,4	25,7	27,9

В табл. 15 приведены величины температурного воздуха, характеризующие различную степень вредности условий труда при продолжительности их воздействия в течении 8-часовой рабочей смены. При работе на открытой территории приобретает большое значение защитная одежда. Существует стандарт (ГОСТ 29338-92) [6] регламентирует термическое сопротивление комплекта одежды применительно к различным климатическим регионам. Представленные с учетом этого величины температуры воздуха отражают класс вредности условий труда. При этом время непрерывного пребывания на открытой территории регламентируется при работе во II и III климатической зоне двумя часами, в I – одним часом (табл. 16).

Таблица 13

Классы условий труда по показателю ТНС – индекса для производственных помещений с нагревающим микроклиматом[1] и открытых территорий в теплый период года, (^оС)