Микроклимат на рабочем месте

Что определяет микроклимат на рабочем месте

Микроклимат производственных помещений – это климат внутренней среды данных помещений, который определяется совместно действующими на организм человека температурой, относительной влажностью и скоростью движения воздуха, а также температурой окружающих поверхностей.

Параметры микроклимата на рабочем месте регулируются рядом нормативных документов:

• СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания»;
• ГОСТ 30494-2011 межгосударственный стандарт «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях»;
• СП 2.2.3670-20 «Санитарно-эпидемиологические требования к условиям труда».

Санитарные правила устанавливают гигиенические требования к показателям микроклимата рабочих мест производственных помещений с учетом интенсивности энерготрат работающих, времени выполнения работы, периодов года. В зависимости от энерготрат человека при выполнении работы выделяются следующие категории:

• Категория Iа – работы с интенсивностью энерготрат до 120 ккал/ч (до 139 Вт), производимые сидя и сопровождающиеся незначительным физическим напряжением;
• Категория Iб – работы с интенсивностью энерготрат 121 – 150 ккал/ч (140 – 174 Вт), производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим напряжением;
• Категория IIа – работы с интенсивностью энерготрат 151 – 200 ккал/ч (175 – 232 Вт), связанные с постоянной ходьбой, перемещением мелких (до 1 кг) изделий или предметов в положении стоя или сидя и требующие определенного физического напряжения;
• Категория IIб – работы с интенсивностью энерготрат 201 – 250 ккал/ч (233 – 290 Вт), связанные с ходьбой, перемещением и переноской тяжестей до 10 кг и сопровождающиеся умеренным физическим напряжением;
• Категория III – работы с интенсивностью энерготрат более 250 ккал/ч (более 290 Вт), связанные с постоянными передвижениями, перемещением и переноской значительных (свыше 10 кг) тяжестей и требующие больших физических усилий.

Тепловое состояние организма человека

К показателям, характеризующим тепловое состояние человека, относятся температура тела, температура поверхности кожи и ее топография, теплоощущения, количество выделяемого пота, состояние сердечно-сосудистой системы и уровень работоспособности.

Температура тела человека характеризует процесс терморегуляции организма. Она зависит от скорости потери теплоты, которая, в свою очередь, связана с температурой и влажностью воздуха, скоростью его движения, наличием тепловых излучений и теплозащитными свойствами одежды. Выполнение работ категорий IIб и III сопровождается повышением температуры тела на 0,3 °С – 0,5 °С. При повышении температуры тела на 1 °С ухудшается самочувствие, появляются вялость, раздражительность, учащаются пульс и дыхание, снижается внимательность, растет вероятность несчастных случаев. При температуре 39 °С человек может упасть в обморок.

Температура кожного покрова человека, находящегося в состоянии покоя в комфортных условиях, находится в пределах 32 °С – 34 °С. С повышением температуры воздуха она также растет до 35 °С, после чего возникает потоотделение, ограничивающее дальнейшее увеличение температуры кожи, хотя в отдельных случаях (особенно при высокой влажности воздуха) она может достигать 36 °С – 37 °С. Установлено, что при разности температур на центральных и периферических участках поверхности тела менее 1,8 °С человек ощущает жару; от 3 °С до 5 °С – комфорт; более 6 °С – холод. При увеличении температуры воздуха также уменьшается разница между температурой кожи на открытых и закрытых участках тела.

Теплоощущения человека чаще всего оценивают по пяти- или семибалльной шкале:

• по пятибалльной – «холодно», «прохладно», «комфорт», «тепло», «жарко»;
• по семибалльной – «очень холодно», «холодно», «прохладно», «комфорт», «тепло», «жарко», «очень жарко».

Эти ощущения человека зависят также от термического сопротивления (Rт) его одежды, представляющего собой отношение толщины слоя одежды (толщина хлопковых тканей колеблется в пределах 0,10 – 0,22 мм, а шелковых – 0,043 – 0,07 мм) к коэффициенту теплопроводности материала λ, из которого она сделана. Например, для натурального шелка λ = 0,043 – 0,053 Вт/(м*К), шерстяной ткани – 0,052, льняной ткани – 0,088, кожи – 0,15, капрона – 0,24 Вт/(м *К).

По семибалльной шкале тепловые ощущения человека, одетого в тонкие брюки, рубашку с длинным рукавом, легкое нижнее белье и выполняющего в помещении не менее 3 часов легкую работу в сидячем положении, можно оценить с помощью следующей формулы:

Б7 = 0,243t + 0,049p – 2,803,

где Б7 – число баллов (по семибалльной шкале), соответствующее определенному теплоощущению работающего; t – температура воздуха в помещении, °С; р – парциальное давление водяных паров в воздухе, кПа.

Необходимое для расчетов по этой формуле парциальное давление паров определяют из выражения:

p = pHW/100,
где рН – парциальное давление насыщенных водяных паров при данной температуре, кПа (12,513 при 10 °С, 23,83 при 20 °С и 43,25 при 30 °С); W – относительная влажность воздуха, %.
Так, например, при температуре 25 °С и относительной влажности 45% число баллов:
Б7 = 0,243·25 + 0,049·33,54·45/100 – 2,803 = 4,01,
что соответствует ощущению комфорта.

Таким образом, тепловое состояние организма человека определяется количеством образованного тепла в результате обмена веществ, выполнения работы и количеством отданного или полученного тепла из окружающей среды. В зависимости от условий теплового обмена микроклимат делят на:

• оптимальный – обеспечивается полный комфорт для человека, сохраняется нормальное тепловое и функциональное состояние организма, при этом механизмы терморегуляции не перегружены, дискомфортные теплоощущения отсутствуют, отклонений в состоянии человека нет;
• допустимый – такое сочетание количественных показателей микроклимата, которое при длительном и систематическом воздействии на человека может вызывать преходящие и быстро нормализующиеся изменения теплового состояния организма, сопровождающиеся некоторым напряжением системы терморегуляции, не выходящим за пределы физиологических приспособительных возможностей, при этом не возникает повреждений или нарушений состояния здоровья, но могут наблюдаться дискомфортные теплоощущения, ухудшение самочувствия и понижение работоспособности;
• вредный – такие параметры микроклимата, которые при воздействии на человека вызывают изменения теплового состояния организма, характеризующиеся дискомфортными теплоощущениями, значительным напряжением механизмов терморегуляции, снижением работоспособности, при этом не гарантируются термостабильность организма человека и сохранение его здоровья как во время воздействия вредного микроклимата, так и после (степень вредности микроклимата определяется величинами его составляющих и продолжительностью их воздействия);
• опасный (экстремальный) – параметры микроклимата, которые при их совместном действии на человека даже в течение непродолжительного времени (менее 1 часа) вызывают изменение термостабильности организма, характеризующееся чрезмерным напряжением механизмов терморегуляции, что может привести к нарушению состояния здоровья и возникновению риска смерти.

Параметры микроклимата на рабочем месте

С целью соблюдения требований нормативных документов и для обеспечения комфортных условий труда, которые будут способствовать высокой работоспособности персонала, необходимо поддержание на рабочих местах правильного микроклимата. Поддержание параметров в необходимых диапазонах обеспечивают различные инженерные системы – обогрева, охлаждения, системы увлажнения воздуха, вентиляции и кондиционирования.

Основными факторами, определяющими микроклимат и влияющими на работоспособность сотрудников, являются:

• температура воздуха в помещении;
• температура поверхностей;
• относительная влажность воздуха;
• скорость движения воздуха.

В следующих таблицах приведены оптимальные и допустимые параметры микроклимата производственных помещений в зависимости от периода года и категории работ по уровням энергозатрат:

Согласно требованиям, контроль параметров микроклимата должен осуществляться не реже одного раза в год, а также после проведения реконструкции, модернизации производства, технического перевооружения и капитального ремонта, проведения мероприятий по улучшению условий труда.

Измерение параметров микроклимата проводят специализированным оборудованием, таким как психрометры, термопары и электротермометры (для определения температуры и влажности воздуха), анемометры (показывают скорость движения воздуха), различные детекторы и газоанализаторы для определения степени чистоты воздуха.

Параметры микроклимата комплексно и по отдельности влияют на состояние здоровья человека, его жизненно важные процессы в организме, самочувствие, трудовые способности и показатели на производстве. Выход параметров за пределы допустимых диапазонов негативно влияет на работоспособность сотрудников, а также дальнейшие производственные показатели. Так, низкая температура воздуха в помещении с повышенным уровнем влажности воздуха способствует увеличению уровня теплоотдачи организма и появлению различного рода заболеваний дыхательной системы, а высокая температура во влажных помещениях мешает нормальной теплоотдаче. Данные отклонения в микроклимате являются причиной нарушения терморегуляционных процессов в организме и приводят к понижению трудоспособности. Значительное снижение уровня относительной влажности (показатель менее 20%) является причиной сухости слизистой полости рта и носоглотки, что может стать фактором усложнения дыхания. Также большую роль в обеспечении оптимального микроклимата играет скорость потока воздуха внутри помещения: например, при скорости воздуха 0,15 м/с и его температуре 35 °С сотрудники будут ощущать поток свежего воздуха, но такой же поток воздуха с температурой 40 °С будет ощущаться как зной.

Таким образом, создание оптимального микроклимата на рабочем месте приведет к снижению влияния негативных факторов на сотрудников, что положительно скажется на их работоспособности, повлечет за собой снижение числа заболеваний работающих, уменьшение тяжести протекания болезни и количества дней, проведенных сотрудниками на больничных, а также увеличит производительность труда, что в результате принесет значительный положительный экономический эффект.