12
4. Ocena i interpretacja wyników pomiarów elementów materialnego środowiska pracy Ocena mikroklimatu wymaga uwzględnienia kompleksowego wpływu elementów środowiska, decydujących o możliwości funkcjonowania człowieka na stanowisku pracy, w określonych warunkach termicznych. Wymaga to łącznego uwzględnienia szeregu kryteriów oraz parametrów bezpośrednio nie identyfikowania w ocenie, jednakże pośrednio wpływających na wynik ewaluacji. Należą do nich m.in.: aklimatyzacja, temperatura wnętrza ciała i skóry, nawilgocenie skóry. Utrzymanie parametrów oceny w przedziałach określonych w oparciu o zasady i warunki termoregulacji człowieka pozwala na zachowanie możliwości wymiany ciepła z otoczeniem, decydującym o możliwości funkcjonowania w środowisku. 4.1. Temperatura w środowisku pracy Podstawowe wymagania związane z zapewnieniem wymaganej temperatury w środowisku pracy określone zostały w rozporządzeniu Ministra Pracy i Polityki Socjalnej z dnia 26 września 1997 r., w sprawie ogólnych przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy (tekst jednolity: Dz. U. 2003, nr 169, poz. 1650, ze zm.). Zgodnie ze wskazaną regulacją: pomieszczenia i stanowiska pracy powinny być zabezpieczone przed niekontrolowaną emisją ciepła w drodze promieniowania, przewodzenia i konwekcji oraz przed napływem chłodnego powietrza z zewnątrz [§ 31]. w pomieszczeniach pracy należy zapewnić temperaturę odpowiednią do rodzaju wykonywanej pracy (metod pracy i wysiłku fizycznego niezbędnego do jej wykonania) nie niższą niż 14°C (287 K), chyba że względy technologiczne na to nie pozwalają. W pomieszczeniach pracy, w których jest wykonywana lekka praca fizyczna, i w pomieszczeniach biurowych temperatura nie może być niższa niż 18°C (291 K) [§ 30]. w pomieszczeniach pracy powinna być zapewniona wymiana powietrza wynikająca z potrzeb użytkowych i funkcji tych pomieszczeń, bilansu ciepła i wilgotności oraz zanieczyszczeń stałych i gazowych [§ 32, ust. 1]. w pomieszczeniach pracy, w których następuje wydzielanie się ciepła przez promieniowanie w ilości przekraczającej na stanowisku pracy 2500 kJ∙godz/m 2 należy stosować nawiewną wentylację miejscową. Parametry nawiewanego powietrza powinny spełniać wymagania określone dla mikroklimatu gorącego [§ 33]. 4.2. Obciążenie termiczne w środowisku pracy Charakter obciążeń związanych z wpływem warunków środowiskowych na zdrowie i bezpieczeństwo zatrudnionych wymaga odniesienia wymagań do wskaźników oceny obciążenia termicznego. Przeprowadzenie szczegółowej analizy wpływu środowiska na obciążenie termiczne wymaga wiedzy o czterech podstawowych parametrach termicznych: temperaturze powietrza, średniej temperaturze promieniowania prędkości przepływu powietrza, wilgotności bezwzględnej. oraz wiedzy o parametrach związanych ze sposobem i ciężkością wykonywanej pracy. Należą do nich: poziomu metabolizmu,

4. Ocena i interpretacja wyników pomiarów elementów ...fem.put.poznan.pl/poli-admin/didactics/014572teoria.pdf · Temperatura wewnętrzna ciała i temperatura skóry, częstość

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: 4. Ocena i interpretacja wyników pomiarów elementów ...fem.put.poznan.pl/poli-admin/didactics/014572teoria.pdf · Temperatura wewnętrzna ciała i temperatura skóry, częstość

4. Ocena i interpretacja wyników pomiarów elementów materialnego

środowiska pracy

Ocena mikroklimatu wymaga uwzględnienia kompleksowego wpływu elementów

środowiska, decydujących o możliwości funkcjonowania człowieka na stanowisku pracy, w

określonych warunkach termicznych.

Wymaga to łącznego uwzględnienia szeregu kryteriów oraz parametrów bezpośrednio

nie identyfikowania w ocenie, jednakże pośrednio wpływających na wynik ewaluacji. Należą

do nich m.in.: aklimatyzacja, temperatura wnętrza ciała i skóry, nawilgocenie skóry.

Utrzymanie parametrów oceny w przedziałach określonych w oparciu o zasady i warunki

termoregulacji człowieka pozwala na zachowanie możliwości wymiany ciepła z otoczeniem,

decydującym o możliwości funkcjonowania w środowisku.

4.1. Temperatura w środowisku pracy

Podstawowe wymagania związane z zapewnieniem wymaganej temperatury w

środowisku pracy określone zostały w rozporządzeniu Ministra Pracy i Polityki Socjalnej z dnia

26 września 1997 r., w sprawie ogólnych przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy (tekst

jednolity: Dz. U. 2003, nr 169, poz. 1650, ze zm.). Zgodnie ze wskazaną regulacją:

pomieszczenia i stanowiska pracy powinny być zabezpieczone przed niekontrolowaną

emisją ciepła w drodze promieniowania, przewodzenia i konwekcji oraz przed napływem

chłodnego powietrza z zewnątrz [§ 31].

w pomieszczeniach pracy należy zapewnić temperaturę odpowiednią do rodzaju

wykonywanej pracy (metod pracy i wysiłku fizycznego niezbędnego do jej wykonania) nie

niższą niż 14°C (287 K), chyba że względy technologiczne na to nie pozwalają.

W pomieszczeniach pracy, w których jest wykonywana lekka praca fizyczna, i w

pomieszczeniach biurowych temperatura nie może być niższa niż 18°C (291 K) [§ 30].

w pomieszczeniach pracy powinna być zapewniona wymiana powietrza wynikająca z

potrzeb użytkowych i funkcji tych pomieszczeń, bilansu ciepła i wilgotności oraz

zanieczyszczeń stałych i gazowych [§ 32, ust. 1].

w pomieszczeniach pracy, w których następuje wydzielanie się ciepła przez

promieniowanie w ilości przekraczającej na stanowisku pracy 2500 kJ∙godz/m2 należy

stosować nawiewną wentylację miejscową. Parametry nawiewanego powietrza powinny

spełniać wymagania określone dla mikroklimatu gorącego [§ 33].

4.2. Obciążenie termiczne w środowisku pracy

Charakter obciążeń związanych z wpływem warunków środowiskowych na zdrowie i

bezpieczeństwo zatrudnionych wymaga odniesienia wymagań do wskaźników oceny

obciążenia termicznego. Przeprowadzenie szczegółowej analizy wpływu środowiska na

obciążenie termiczne wymaga wiedzy o czterech podstawowych parametrach termicznych:

temperaturze powietrza,

średniej temperaturze promieniowania

prędkości przepływu powietrza,

wilgotności bezwzględnej.

oraz wiedzy o parametrach związanych ze sposobem i ciężkością wykonywanej pracy. Należą

do nich:

poziomu metabolizmu,

Page 2: 4. Ocena i interpretacja wyników pomiarów elementów ...fem.put.poznan.pl/poli-admin/didactics/014572teoria.pdf · Temperatura wewnętrzna ciała i temperatura skóry, częstość

oporność cieplnej odzieży.

Dla określania wielkości wpływu parametrów mikroklimatu na zdrowie i bezpieczeństwo

zatrudnionych wykorzystuje się wskaźniki oceny środowiska termicznego. Należą do nich:

PMV - przewidywana ocena średnia,

PPD - procentowy udział niezadowolonych,

WBGT - wskaźnik obciążenia termicznego,

IREQ - wskaźnik wychłodzenia ogólnego organizmu,

twc - wskaźnik wychłodzenia miejscowego organizmu

Zależności pomiędzy wskaźnikami oceny obciążenia termicznego oraz zasady ich

stosowania określono w normie PN-EN ISO 11399:2008, Ergonomia środowiska termicznego.

Zasady i stosowanie związanych norm międzynarodowych. Podstawowym kryterium ich

występowania jest zaliczenie środowiska do określonej kategorii zagrożeń lub uciążliwości.

Wyróżnić możemy środowisko zimne, gorące i umiarkowane oraz w jego obszarze strefę

komfortu termicznego. Podstawowe wytyczne ich oceny przedstawiono w tabeli 4.1.

Tabela 4.1. Kryteria oceny środowisk termicznych.

Oceniana

wielkość

Rodzaj środowiska termicznego

gorące umiarkowane zimne

Komfort i stres wskaźnik WBGT

przewidywana ocena

średnia PMV

przewidywany odsetek

niezadowolonych PPD

siła chłodząca

środowiska twc

wymagane tempo

pocenia się SWreq wymagana izolacyjność

odzieży IREQ

Obciążenie

fizjologiczne

Temperatura wewnętrzna ciała i temperatura skóry, częstość skurczów serca,

utrata masy ciała przez pocenie i oddychanie

Obciążenie

psychiczne Metody oceny subiektywnej

Uwzględniając zachodzące relacje pomiędzy różnymi grupami parametrów oceny

wyróżnić możemy środowisko:

środowisko gorące: Prostą i szybką metodę oceny środowiska termicznego gorącego oparto na wartości

wskaźnika WBGT. Zasady jego wyznaczania określono w normie PN-EN 27243:2005,

Środowiska gorące. Wyznaczanie obciążenia termicznego działającego na człowieka podczas

pracy, oparte na wskaźniku WBGT.

Jeżeli dopuszczalna wartość WBGT na stanowisku pracy zostanie przekroczona lub

wymagana jest bardziej szczegółowa analiza wówczas określić należy wymiar stresu cieplnego

związanego z narażeniem lub określić reakcję osób badanych.

Sposób wyznaczenia wartości wskaźnika WBGT uzależniony jest od sposobu

oddziaływania cieplnego. Wyróżniamy:

wskaźnik WBGT dla obciążeń związanych z przebywaniem wewnątrz pomieszczeń lub

na zewnątrz pomieszczeń, bez nasłonecznienia:

Page 3: 4. Ocena i interpretacja wyników pomiarów elementów ...fem.put.poznan.pl/poli-admin/didactics/014572teoria.pdf · Temperatura wewnętrzna ciała i temperatura skóry, częstość

𝑊𝐵𝐺𝑇 = 0,7 𝑡𝑛𝑤 + 0,3 𝑡𝑔 [°C] gdzie:

tnw - temperatura wilgotna, naturalna, °C

(temperatura wilgotna naturalna – wielkość wskazywana przez czujnik temperatury

pokryty wilgotną tkaniną, przy naturalnej wentylacji, tj. umieszczony w badanym

środowisku bez zastosowania wentylacji wymuszonej)

tg - temperatura poczernionej kuli, °C

(temperatura poczernionej kuli – temperatura wskazywana przez czujnik temperatury

umieszczony w środku matowej, poczernionej kuli)

wskaźnik WBGT dla obciążeń związanych z przebywaniem na zewnątrz pomieszczeń z

nasłonecznieniem:

𝑊𝐵𝐺𝑇 = 0,7 𝑡𝑛𝑤 + 0,2 𝑡𝑔 + 0,1 𝑡𝑎 [°C] gdzie:

tnw - temperatura wilgotna, naturalna, °C

(temperatura wilgotna naturalna – wielkość wskazywana przez czujnik temperatury

pokryty wilgotną tkaniną, przy naturalnej wentylacji, tj. umieszczony w badanym

środowisku bez zastosowania wentylacji wymuszonej)

tg - temperatura poczernionej kuli, °C

(temperatura poczernionej kuli – temperatura wskazywana przez czujnik temperatury

umieszczony w środku matowej, poczernionej kuli)

ta - temperatura powietrza (temperatura sucha), °C

(temperatura powietrza – może być mierzona każdą metodą, za pomocą czujnika o

dowolnym kształcie)

Dodatkowym parametrem istotnym przy ocenie obciążenia środowiska termicznego

energia metaboliczna, stanowiąca element obciążenia termicznego, określający ilość ciepła

wytwarzanego wewnątrz organizmu (tj. energię metaboliczna).

Wartość energii metabolicznej oszacować można wg tab. 4.2, lub poprzez bezpośredni

pomiar.

4.2. Klasyfikacja poziomów tempa metabolizmu (przykłady).

Klasa poziomu

metabolizmu

Przykłady prac, przy których występuje

określony poziom metabolizmu

0

(spoczynek) spoczynek

1

(praca lekka)

lekka praca ręczna w pozycji siedzącej (pisanie ręczne, pisanie na

maszynie, rysowanie, księgowanie, szycie),

praca rąk i ramion w pozycji siedzącej (małe narzędzia stolarskie,

montaż lub sortowanie małych elementów),

wiercenie (w małych częściach) wykonywanie w pozycji stojącej,

praca w pozycji stojącej z narzędziami o małej mocy,

okresowe chodzenie z prędkością do 3,5 km/h

Page 4: 4. Ocena i interpretacja wyników pomiarów elementów ...fem.put.poznan.pl/poli-admin/didactics/014572teoria.pdf · Temperatura wewnętrzna ciała i temperatura skóry, częstość

2

(praca średnio ciężka)

długotrwała praca dłonią i ramieniem (wbijanie gwoździ),

praca kończyną górną i dolną (jazda ciężarówką, traktorem lub

sprzętem budowlanym),

praca ramieniem i tułowiem (praca narzędziami pneumatycznymi,

tynkowanie, sporadyczne posługiwanie się umiarkowanie ciężkimi

elementami, pielenie, zbieranie owoców lub warzyw),

pchanie lub ciągniecie lekkich wózków lub taczek,

kucie mechaniczne,

chodzenie z prędkością od 3,5 km/h do 5,5 km/h

3

(praca ciężka)

intensywna praca tułowiem i ramieniem,

przenoszenie ciężkich materiałów,

kucie ręczne,

piłowanie,

struganie lub rzeźbienie twardego drewna,

pchanie lub ciągnięcie wózków ręcznych lub taczek,

wyjmowanie odlewów z formy,

układanie bloków betonowych,

chodzenie z prędkością od 5,5 km/h do 7,0 km/h

4

(praca bardzo ciężka)

bardzo intensywna praca wykonywana w tempie szybkim do

maksymalnego,

praca siekierą,

intensywne szuflowanie lub kopanie,

wchodzenie po schodach, pochylni lub drabinie,

szybkie chodzenie małymi krokami

chodzenie z prędkością powyżej 7,0 km/h

Wartość dopuszczalnego obciążenia w środowisku pracy określono w rozporządzeniu

Ministra Pracy i Polityki Społecznej z dnia 6 czerwca 2014 r., w sprawie najwyższych

dopuszczalnych stężeń i natężeń czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy (Dz.

U. 2014, poz. 817).

Zgodnie ze wskazaną regulacją dla mikroklimatu gorącego określono:

1. Wymagania dotyczące mikroklimatu gorącego stosuje się dla środowiska termicznego,

dla którego wartość wskaźnika PMV (przewidywana ocena średnia) wynosi powyżej +2.

2. Obciążenie termiczne w mikroklimacie gorącym określa się za pomocą wskaźnika WBGT

wyrażonego w °C.

Wartości wskaźnika WBGT nie mogą przekraczać w ciągu 8-godzinnego dobowego

wymiaru czasu pracy wartości dopuszczalnych określonych w tab. 4.3.

Page 5: 4. Ocena i interpretacja wyników pomiarów elementów ...fem.put.poznan.pl/poli-admin/didactics/014572teoria.pdf · Temperatura wewnętrzna ciała i temperatura skóry, częstość

Tabela 4.3. Dopuszczalne wartości wskaźnika WBGT.

Klasa tempa

metabolizmu

Tempo metabolizmu: Wartości dopuszczalne WBGT:

odniesienie do

jednostki

powierzchni

skóry

W/m2

całkowite

(przy średniej

powierzchni skóry

1,8 m2)

W

osoba

zaaklimatyzowana w

środowisku gorącym

°C

osoba

niezaaklimatyzowana

w środowisku

gorącym

°C

0 (spoczynek)

M ≤ 65 M ≤ 65 33 32

1 (praca lekka)

65 < M ≤ 130 117 < M ≤ 234 30 29

2 (praca średnio

ciężka) 130 < M ≤ 200 234 < M ≤ 360 28 26

3 (praca ciężka)

200 < M ≤ 260 360 < M ≤ 468 nieodczuwalny

ruch powietrza

25

odczuwalny

ruch powietrza

26

nieodczuwalny

ruch powietrza

22

odczuwalny

ruch powietrza

23

4 (praca bardzo

ciężka) M > 260 M > 468 23 25 18 20

Ponadto, jeżeli na stanowisku pracy zostanie przekroczona dopuszczalna wartość WBGT

lub wymagana jest bardziej szczegółowa analiza wpływu warunków termicznych na możliwość

wykonywania pracy określić należy wymiar stresu cieplnego związanego z narażeniem,

określić reakcję osób badanych i wyznaczyć wymagane tempo pocenia SWreq (ang.: required

sweat rate) oraz wykonać pomiary fizjologiczne.

W przypadku, gdy podczas pracy nie zostaje osiągnięta równowaga cieplna, wówczas

następuje akumulacja ciepła i wzrasta temperatura wewnętrzna ciała. Następuje pocenie się.

Warunkiem utrzymania równowagi wodnej i mineralnej ciała człowieka jest nie przekraczanie

wartości dopuszczalnych określanych dla maksymalnej wartości nawilgocenia skóry wmax oraz

maksymalnego tempa pocenia SWmax.

Ocena wymaganego tempa pocenia ma na celu określenie:

obciążeń, które prawdopodobnie prowadzą do nadmiernego wzrostu temperatury

wewnętrznej lub utraty wody przez standardową osobę,

modyfikacji, jakie powinny być wprowadzone w warunkach pracy w celu zmniejszenia

lub wykluczenia takich efektów,

maksymalnych dopuszczalnych czasów ekspozycji, wymaganych w celu zmniejszenia

obciążenia fizjologicznego do poziomu akceptowalnego.

Są to wartości określone dla standardowej osoby o dobrym stanie zdrowia, przystosowanej do

wykonywania pracy.

Page 6: 4. Ocena i interpretacja wyników pomiarów elementów ...fem.put.poznan.pl/poli-admin/didactics/014572teoria.pdf · Temperatura wewnętrzna ciała i temperatura skóry, częstość

środowisko zimne: Do oceny środowisk zimnych wykorzystuje się wskaźniki IREQneutral, IREQmin oraz twc.

Dodatkowo przyjmuje się, że średnie odczucia cieplne oraz zmienność osobnicza związane są

z komfortem termicznym i stopniem negatywnych odczuć cieplnych.

Ocena środowisk zimnych oparta jest na zasadach określonych w normie PN-EN ISO

11079:2008, Ergonomia środowiska termicznego. Wyznaczanie i interpretacja stresu

termicznego wynikającego z ekspozycji na środowisko zimne z uwzględnieniem wymaganej

izolacyjności cieplnej odzieży (IREQ) oraz wpływu wychłodzenia miejscowego.

Znaczenie poszczególnych kryteriów jest następujące:

wskaźnik IREQmin (m2∙K∙W-1) określa dopuszczalne wychłodzenie ogólne organizmu.

Wartość wskaźnik uzależniona jest od warunków środowiska termicznego,

metabolizmu (wydatku energetycznego) oraz parametrów odzieży (izolacyjności i

przepuszczalności powietrza).

Przykładowe wartości wskaźników wyznaczonych dla różnych poziomów oddziaływania

środowiska określono poniżej:

Dane wejściowe Wartości wyznaczone

temperatura

powietrza

°C

średnia

temperatura

promieniowania

°C

prędkość

powietrza

m∙s-1

poziom

metabolizmu

W∙m2

podstawowa

izolacyjność

odzieży

clo

IREQneutral

clo

wymagana

oporność

cieplna odzieży

clo

dopuszczalny

czas

ekspozycji

h

0 0 2 90 2,5 2,6 3,1 2,6

0 0 2 145 2,5 1,5 1,8 >8

-10 -10 2 90 2,5 3,5 4,4 0,7

-10 0 2 145 2,4 1,9 2,4 >8

-20 -20 2 115 4,2 3,4 4,2 >8

-20 -20 7 115 4,2 3,5 5,9 1,1

-30 -30 2 115 4,2 4,0 5,0 2,2

-30 -30 5 175 4,2 2,6 4,0 >8

wskaźnik twc (°C) określa dopuszczalne wychłodzenie miejscowe organizmu.

Wartość wskaźnika twc decyduje o dopuszczalnym czasie narażenia (możliwości

wykonywania pracy w warunkach występowania środowiska zimnego).

𝑡𝑤𝑐 = 13,12 + 0,6215 𝑡𝑔 – 1,37 ∙ 𝑣100,16 + 0,3965 𝑡𝑎

∙ 𝑣100,16 [°C]

Wpływ siły chłodzącej przepływu powietrza na wartość wskaźnika twc przedstawiono poniżej.

Uzyskaną wartość traktować można jako tzw. temperaturę odczuwaną.

v10 ta, °C

km∙h-1 m∙s-1 0 -5 -10 -15 -20 -25 -30 -35 -40 -45 -50

5 1,4 -2 -7 -13 -19 -24 -30 -36 -41 -47 -53 -58

10 2,8 -3 -9 -15 -21 -27 -33 -39 -45 -51 -57 -63

15 4,2 -4 -11 -17 -23 -29 -35 -41 -48 -54 -60 -66

20 5,6 -5 -12 -18 -24 -31 -37 -43 -49 -56 -62 -68

25 6,9 -6 -12 -19 -25 -32 -38 -45 -51 -57 -64 -70

30 8,3 -7 -13 -20 -26 -33 -39 -46 -52 -59 -65 -72

Page 7: 4. Ocena i interpretacja wyników pomiarów elementów ...fem.put.poznan.pl/poli-admin/didactics/014572teoria.pdf · Temperatura wewnętrzna ciała i temperatura skóry, częstość

35 9,7 -7 -14 -20 -27 -33 -40 -47 -53 -60 -66 -73

40 11,1 -7 -14 -21 -27 -34 -41 -48 -54 -61 -68 -74

45 12,5 -8 -15 -21 -28 -35 -42 -48 -55 -62 -69 -75

50 13,9 -8 -15 -22 -29 -35 -42 -49 -56 -63 -70 -76

55 15,3 -9 -15 -22 -29 -36 -43 -50 -57 -63 -70 -77

60 16,7 -9 -16 -23 -30 -37 -43 -50 -57 -64 -71 -78

65 18,1 -9 -16 -23 -30 -37 -44 -51 -58 -65 -72 -79

70 19,4 -9 -16 -23 -30 -37 -44 -51 -59 -66 -73 -80

75 20,8 -10 -17 -24 -31 -38 -45 -52 -59 -66 -73 -80

80 22,2 -10 -17 -24 -31 -38 -45 -52 -60 -67 -74 -81

Wartość dopuszczalnego obciążenia w środowisku pracy określono w rozporządzeniu

Ministra Pracy i Polityki Społecznej z dnia 6 czerwca 2014 r., w sprawie najwyższych

dopuszczalnych stężeń i natężeń czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy (Dz.

U. 2014, poz. 817).

Dla mikroklimatu zimnego przyjęto, że [zał. 2, część C, pkt 2]:

1. Wymagania dotyczące mikroklimatu zimnego stosuje się dla środowiska termicznego,

dla którego wartość wskaźnika PMV (przewidywana ocena średnia) wynosi –2 lub mniej.

2. Ocena środowiska termicznego zimnego odbywa się w oparciu o wartość dopuszczalnego

wychłodzenia organizmu.

dopuszczalne wychłodzenie ogólne organizmu określa wartość wskaźnika IREQmin

(m2∙K∙W-1), która zależy od warunków środowiska termicznego, metabolizmu

(wydatku energetycznego) oraz parametrów odzieży (izolacyjności i

przepuszczalności powietrza).

dopuszczalne wychłodzenie miejscowe organizmu określa wskaźnik twc (°C),

określony w tab. 4.4. Wskaźnik twc decyduje o dopuszczalnym czasie narażenia

(możliwości wykonywania pracy w warunkach występowania środowiska zimnego).

Page 8: 4. Ocena i interpretacja wyników pomiarów elementów ...fem.put.poznan.pl/poli-admin/didactics/014572teoria.pdf · Temperatura wewnętrzna ciała i temperatura skóry, częstość

Tab. 4.4. Dozwolony czas ekspozycji w zależności od wielkości temperatury chłodzenia

powietrza.

Temperatura chłodzenia

powietrza twc, °C Dozwolony czas narażenia (czas ekspozycji)

twc > –24 dozwolona ekspozycja ciągła

–24 ≥ twc > –34

ekspozycja skrócona

–34 ≥ twc > –59

ekspozycja skrócona

twc ≤ –59 ekspozycja zabroniona

środowisko umiarkowane: Ocena środowiska umiarkowanego odbywa się z wykorzystaniem wartości wskaźników

PMV i PPD. Wskazane wskaźniki bazują na zasadzie, iż średnie odczucia cieplne oraz

zmienność osobnicza związana jest z komfortem termicznym i stopniem negatywnych odczuć

cieplnych. Dodatkowo ich wykorzystanie pozwala określić indywidualne reakcje organizmu,

poprzez zastosowanie subiektywnych ocen środowiska termicznego.

Ocena oparta jest na zasadach określonych w normie PN-EN ISO 7730:2006, Ergonomia

środowiska termicznego. Analityczne wyznaczanie i interpretacja komfortu termicznego z

zastosowaniem obliczania wskaźników PMV i PPD oraz kryteriów lokalnego komfortu

0 60

120 180 240 300 360 420 480 540

-34 -33 -32 -31 -30 -29 -28 -27 -26 -25

Wskaźnik t WC , o C

0

5

10

15

20

25

30

35

-35 -59 -57 -55 -53 -51 -49 -47 -45 -43 -41 -39 -37

Wskaźnik t WC , o C

Page 9: 4. Ocena i interpretacja wyników pomiarów elementów ...fem.put.poznan.pl/poli-admin/didactics/014572teoria.pdf · Temperatura wewnętrzna ciała i temperatura skóry, częstość

termicznego. Ponadto, jeżeli jest to możliwe uzupełniająco określić należy indywidualną ocenę

osądu narażonego, bazującą na subiektywnych odczuciach korelujących z oceną środowiska

termicznego.

Przykład wskazanej oceny zamieszczono w tabeli 4.5.

Tabela 4.5. Skala subiektywnych odczuć środowiska termicznego.

Ocena Przykład Odnosi się do

Percepcyjna Jak czujesz się teraz (gorąco?) Osoby

Odczuciowa Jak to odbierasz (np. komfortowo?) Warunków termicznych

Preferencja termiczna Jak chciałbyś, aby było (np. cieplej) Stanu

Indywidualna

akceptacja

Czy środowisko jest akceptowalne /

nieakceptowane? Środowiska

Indywidualna tolerancja Czy środowisko jest tolerowane? Środowiska

Ocenę środowisk termicznych umiarkowanych przeprowadza się poprzez wyznaczenie

wskaźnika komfortu termicznego PMV.

PMV jest przewidywaną oceną średnią uzyskaną na podstawie ocen przeprowadzonych

przez dużą grupę osób, eksponowanych na podlegające ocenie warunki termiczne wg poniższej

skali:

+3 gorąco

+2 ciepło

+1 trochę ciepło

0 neutralnie

–1 trochę chłodno

–2 chłodno

–3 zimno

Sposób wyznaczenia wartości wskaźników obciążenia środowiska umiarkowanego

uwzględnia wpływ parametrów pośrednich. Wyróżniamy:

wskaźnik PMV obliczany jest na postawie temperatury powietrza, średniej temperatury

promieniowania, wilgotności i prędkości przepływu powietrza w środowisku.

Równanie na obliczenie PMV związane jest z równaniem bilansu termicznego ciała

człowieka i dodatkowymi warunkami komfortu termicznego.

Wskaźnik PMV powinien być używany tylko wówczas gdy przyjmuje wartości od

-2,0 do +2,0, oraz gdy wpływające na niego czynniki przyjmują wartości: M = od 46 W/m2 do 232 W/m2 (od 0,8 do 4,0 met), Icl = od 0 m2∙K/W do 0,310 m2∙K/W (od 0 do 2,0 clo), ta = od 10 °C do 30 °C, rt = od 10 °C do 40 °C,

var = od 0 m/s do 1 m/s, pa = od 0 Pa do 2700 Pa

Uzyskana wartość wskaźnika PMV pozwala zakwalifikować środowisko termiczne

umiarkowane do jednej z trzech kategorii środowisk, wg poniższej tabeli:

Page 10: 4. Ocena i interpretacja wyników pomiarów elementów ...fem.put.poznan.pl/poli-admin/didactics/014572teoria.pdf · Temperatura wewnętrzna ciała i temperatura skóry, częstość

Kategoria Wartość wskaźnika oceny:

PMV PPD [%]

A -0,2 < PMV < +0,2 < 6

B -0,5 < PMV < +0,5 < 10

C -0,7 < PMV < +0,7 < 15

Parametrami pośrednimi, niezbędnymi do wyznaczenia PMV są:

średnia temperatura promieniowania

𝑡r̅ = [(𝑡g + 273)4

+ 2,5 ∙ 108 ∙ 𝑣a0,6 ∙ (tg − 𝑡a)]

14

− 273 [°C]

gdzie:

rt - średnia temperatura promieniowania, °C

tg - temperatura poczernionej kuli, °C

ta - temperatura powietrza (temperatura sucha), °C

va - względna prędkość przepływu powietrza, m/s

temperatura operacyjna

𝑡o =𝑡a ∙ √10 ∙ 𝑣a + 𝑡r̅

1 + √10 ∙ 𝑣a

[°C]

gdzie:

to - temperatura operacyjna, °C

ta - temperatura powietrza (temperatura sucha), °C

rt - średnia temperatura promieniowania, °C

va - względna prędkość przepływu powietrza, m/s

wartość oporności odzieży używanej przez pracownika (tab. 4.6)

Tab. 4.6. Wartości oporności cieplnej zestawów odzieży określone dla warunków

statycznych (przykłady).

Odzież robocza Icl

Clo m2∙K/W

Garnitur, skarpety, buty 0,7 0,110

Garnitur, podkoszulek, skarpety, buty 0,8 0,125

Podkoszulek, spodnie, bluza robocza, skarpety, buty

(podstawowa odzież robocza) 0,9 0,140

Długa bielizna, podkoszulek, spodnie, marynarka, skarpety,

buty 1,0 0,155

Długa bielizna, podkoszulek, spodnie, marynarka, cięższe

ubranie, kombinezon, czapka, rękawiczki, skarpety, buty 1,4 0,220

Zestaw odzieży arktycznej 3,0 – 4,5 0,46 – 0,70

Page 11: 4. Ocena i interpretacja wyników pomiarów elementów ...fem.put.poznan.pl/poli-admin/didactics/014572teoria.pdf · Temperatura wewnętrzna ciała i temperatura skóry, częstość

poziom metabolizmu, wynikający z ciężkości wykonywanej pracy (tab. 4.7)

Tab. 4.7. Wartości poziomów ciężkości wykonywanej pracy (przykłady).

Rodzaj aktywności Poziom metabolizmu:

W/m2 met

odpoczynek w pozycji półleżącej 46 0,8

odpoczynek w pozycji siedzącej 58 1,0

praca w pozycji siedzącej

(biuro, szkoła laboratorium) 70 1,2

lekka aktywność w pozycji stojącej

(sklepy, laboratorium, lekki przemysł) 93 1,6

średnia aktywność w pozycji stojącej

(prace domowe, obsługa maszyn) 116 2,0

chodzenie na płaskim terenie z prędkością:

- 2 km/h

- 3 km/h

- 4 km/h

- 5/km/h

110

140

165

200

1,9

2,4

2,8

3,4

wskaźnik PPD (służy do wyznaczenia przewidywanego procentowego udziału osób

niezadowolonych z warunków termicznych), jest obliczany w oparciu o wartość

wskaźnika PMV, na podstawie zależności:

𝑃𝑃𝐷 = 100 − 95 ∙ exp(−0,03353 ∙ 𝑃𝑀𝑉4 − 0,2179 ∙ 𝑃𝑀𝑉2) [%]

Pośrednio wyznaczając wartość wskaźnika PPD uwzględnia się również dyskomfort

powodowany przeciągiem, definiowanym jako niepożądane lokalne chłodzenie ciała przez

ruch powietrza. Metoda przewidywania procentu osób eksponowanych na przeciąg wymaga

znajomości temperatury powietrza, prędkości przepływu powietrza oraz turbulencji. Model ten

ma zastosowanie w określonych warunkach termicznych i w odniesieniu do osób

wykonujących lekką pracę fizyczną w pozycji siedzącej, z odczuciem cieplnym bliskim

neutralnemu, a dotyczącym całego ciała.

Page 12: 4. Ocena i interpretacja wyników pomiarów elementów ...fem.put.poznan.pl/poli-admin/didactics/014572teoria.pdf · Temperatura wewnętrzna ciała i temperatura skóry, częstość

Literatura:

[1] Rozporządzenie Ministra Pracy i Polityki Społecznej z dnia 6 czerwca 2014 r., w sprawie

najwyższych dopuszczalnych stężeń i natężeń czynników szkodliwych dla zdrowia w

środowisku pracy; Dz. U. 2014, poz. 817

[3] Rozporządzenie Ministra Pracy i Polityki Socjalnej z dnia 26 września 1997 r., w sprawie

ogólnych przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy; tekst jednolity: Dz. U. 2003, nr 169,

poz. 1650, ze zm.

[4] PN-EN ISO 11399:2005, Ergonomia środowiska termicznego. Zasady i stosowanie

związanych norm międzynarodowych., PKN, Warszawa

[5] PN-EN 27243:2005, Środowiska gorące. Wyznaczanie obciążenia termicznego

działającego na człowieka podczas pracy, oparte na wskaźniku WBGT, PKN, Warszawa

[6] PN-EN ISO 7933:2005, Ergonomia środowiska termicznego. Analityczne wyznaczanie i

interpretacja stresu cieplnego z wykorzystaniem obliczeń przewidywanego obciążenia

termicznego, PKN, Warszawa

[7] PN-EN ISO 9886:2002, Ocena obciążenia termicznego na podstawie pomiarów

fizjologicznych, PKN, Warszawa

[9] PN-EN ISO 7730:2006, Ergonomia środowiska termicznego. Analityczne wyznaczanie i

interpretacja komfortu termicznego z zastosowaniem obliczania wskaźników PMV i PPD

oraz kryteriów lokalnego komfortu termicznego, PKN, Warszawa

[10] PN-EN ISO 10551:2002, Ergonomia środowiska termicznego. Ocena wpływu

środowiska termicznego z zastosowaniem skal osądu subiektywnego, PKN, Warszawa

[11] PN-EN ISO 11079:2008, Ergonomia środowiska termicznego. Wyznaczanie i

interpretacja stresu termicznego wynikającego z ekspozycji na środowisko zimne z

uwzględnieniem wymaganej izolacyjności cieplne