Температура воздуха, температурный режим, теплообмен

Температура является постоянно действующим фактором окружающей среды. Человек подвергается действию колебаний температуры воздуха в различных климатических районах, при изменении погодных условий, при нарушении температурного режима в общественных зданиях. У человека и всех теплокровных (гомойотермных) температура тела сохраняется на постоянном уровне, значительно превышающем температуру окружающей среды, за счет поведенческих и автономных способов терморегуляции. В норме у человека теплопродукция равна теплоотдаче. Все протекающие в организме у человека химические реакции, включая процессы обмена веществ, зависят от температуры. Интенсивность процессов превращения энергии у человека:

Теплопродукция. Когда для поддержания постоянства температуры тела требуется дополнительное тепло, оно может быть выработано следующими способами:

- за счет произвольной активности локомоторного аппарата;

- за счет непроизвольной тонической или ритмической мышечной активности (феномен «дрожи», вызванный холодом);

- за счет ускорения обменных процессов, не связанных с сокращением мышц. Эта форма выработки тепла называется «недрожательный» термогенез.

У взрослого человека наиболее важным непроизвольным механизмом теплопродукции является дрожь. Все это автономные способы терморегуляции. К поведенческим механизмам терморегуляции относятся: сокращение времени пребывания на холоде или в жаркую погоду, соответствующая одежда, питье, питание и т.д.

Отдача тепла из организма осуществляется в основном за счет конвекции, излучения и испарения.

Влажность воздуха

Влажность воздуха – это выраженное в процентах содержание водяных паров в воздухе.

Атмосферное давление представляет собой сумму парциальных давлений всех газов, составляющих атмосферу, в том числе водяного пара.

Для количественной характеристики содержания водяного пара в воздухе используется абсолютная и относительная влажность.

Абсолютной влажностью называют количество водяного пара, содержащегося 1 м.куб воздуха (плотность водяных паров). Измеряется в г/куб.м.

Относительная влажность – отношение абсолютной влажности к тому количеству водяного пара, которое необходимо для насыщения 1 куб.м. воздуха при данной температуре. Выражается в процентах (%).

Наиболее точным способом определения относительной влажности является измерение точки росы. При достижении точки росы в воздухе или на предметах, с которыми он соприкасается, начинается конденсация водяного пара (роса – капли жидкости на растениях, листьях; туман – капли жидкости, взвешенные в воздухе).

Чем ниже температура воздуха, тем меньше водяных паров необходимо для его максимального насыщения, и наоборот, для максимального насыщения воздуха при высокой температуре абсолютная влажность должна иметь большое значение.

Чем больше дефицит влажности, тем суше воздух, тем больше водяных паров он может воспринять, следовательно, тем интенсивнее может быть отдача тепла потоиспарением. При температуре воздуха близкой к температуре кожи отдача тепла в основном происходит через потоиспарение. При сочетании высокой температуры воздуха и высокой относительной влажности (более 90%) испарение пота практически исключено, пот выделяется, но не испаряется, поверхность кожи не охлаждается, наступает перегревание организма. При высоких температурах воздуха низкая и умеренная относительная влажность (до 70%) способствует усиленному потоиспарению, что исключает перегревание. При низких температурах сухой воздух уменьшает теплопотери вследствие плохой теплопроводности.

Нкблагоприятное влияние сухого воздуха проявляется только при крайних степенях его сухости. Чрезмерно сухой воздух при низкой относительной влажности (менее 20%) иссушает слизистую оболочку носа, глотки и рта. На слизистых оболочках образуются трещины, которые легко инфицируются, что способствует развитию воспалительных явлений. Действие на организм сухого воздуха усугубляется при его большой подвижности. Горячий ветер не только вызывает перегревание, но и ухудшает самочувствие человека, снижает работоспособность.

Показателями микроклимата являются температура воздуха и его относительная влажность, скорость движения воздуха, тепловое излучение. Напряжение систем терморегуляции, нарушение температурного гомеостаза человека могут приводить к разнообразным функциональным и патологическим нарушениям, изменению реакций организма на другие потенциально вредные воздействия (сочетанное действие с вибрацией, шумом, химическими веществами).

Оптимальное тепловое состояние человека характеризуется отсутствием общих и (или) локальных дискомфортных теплоощущений, минимальным напряжением механизмов терморегуляции и служит предпосылкой длительного сохранения высокой работоспособности.

Допустимое тепловое состояние – сопровождается незначительными общими и (или) локальными дискомфортными теплоощущениями, сохранение термостабильности организма в течение всей рабочей смены при умеренном напряжении механизмов терморегуляции. При этом может быть временное (в течение рабочей смены) снижение работоспособности, но состояние здоровья не нарушается.

Предельно допустимое тепловое состояние человека проявляется выраженными общими и (или) локальными дискомфортными теплоощущениями, значительным напряжением механизмов терморегуляции. Это состояние не гарантирует сохранения термического гомеостаза и здоровья, ограничивает работоспособность.

Недопустимо тепловое состояние с чрезмерным напряжением механизмов терморегуляции, приводящим к нарушению состояния здоровья.

При гигиеническом нормировании микроклимата в производственных помещениях исходят из поддержания теплового состояния работающих на оптимальном или допустимом уровне. Нормы микроклимата дифференцированы с учетом периода года, категории работ по уровню энергозатрат. Для жилых, общественных или административных помещений установлены оптимальные и допустимые параметры температуры, относительной влажности воздуха, скорости движения воздуха и интенсивности теплового облучения для холодного/переходного и теплого периодов года. Например, для теплого периода года оптимальными считаются температура равная 22-24 градуса, относительная влажность 40-60%, скорость движения воздуха не более 0,1 м/с. Допустимы для этого периода года температура 20-28 градусов, относительная влажность 20-60 %, скорость движения воздуха не более 0,2 м/с, интенсивность теплового облучения не более 35 Вт/кв.м.