Konferencja Komfort cieplny w środowisku pracy, a wydatek energetyczny.

1. KonferencjaKomfort cieplny w środowisku pracy, a wydatek energetyczny. OSPSBHP Oddział Konin 24 XI 2011 r.

2. Program konferencji Komfort cieplny i wysiłek fizyczny w środowisku pracy, a procesy biologiczne człowieka. Ocena obciążenia termicznego Ocena wydatku energetycznego Ocena uciążliwości wysiłku fizycznego metodą chronometrażowo-tabelaryczną wg Lehmanna Działania profilaktyczne Ocena energetyczna budynków

3. Część I Komfort cieplny i wysiłek fizyczny w środowisku pracy, a procesy biologiczne człowieka

4. Homeostazasamoregulacja procesów biologicznych Środowisko zewnętrzne Temperatura od – 20C do + 700C Wysiłek fizyczny WNĘTRZE temp. 370C pH krwi 7,35÷7,40 zmiany: skórny przepływ krwi 0,2 ÷ 40ml/100g/min pocenie się do 1l/min częstość skurczów serca 50 ÷ 100/min zmiany: częstoskurcz serca 50 ÷ 200/min częstość oddechów 16 ÷ 50/min zużycie tlenu 0,5 ÷ 2,5 l/min Homeostaza (gr. homoíos - podobny, równy; stásis - trwanie) – zdolność utrzymywania stałości parametrów wewnętrznych w systemie (zamkniętym lub otwartym). Pojęcie to zwykle odnosi się do samoregulacji procesów biologicznych.

5. Oddziaływanie środowiska termicznego Człowiek jest organizmem stałocieplnym i utrzymuje stałą temperaturę wewnątrz ciała w wąskim zakresie, bliskim 370C. Ciało zyskuje ciepło główniez przemian metabolicznych oraz za pośrednictwem promieniowania i konwekcji ze środowiska, gdy jest ono cieplejsze od średniej ważonej temperatury skóry. Utrata następuje na drodze konwekcji i promieniowania gdy środowisko jest chłodniejsze niż średnia ważona tem. skóry, a także przez parowanie wody (drogi oddechowe, pot)

6. Oddziaływanie środowiska termicznego Temperatura wewnętrzna jest fizyczną wypadkową równowagi między ciepłem zyskiwanym przez organizm a ciepłem rozpraszanym do otoczenia. Równowaga cieplna jest osiągana przez ciągłą i precyzyjną regulację biologiczną, która może odbywać się na drodze: behawioralnej: odzież, ogrzewanie, klimatyzacja fizjologicznej. Regulacja fizjologiczna zachodzi wówczas, gdy regulacja behawioralna jest niewystarczająca.

7. Komfort cieplny Mikroklimat w znaczeniu encyklopedycznym jest to klimat charakterystyczny dla małej części środowiska, której odrębność jest wynikiem specyfiki układu czynników ją tworzących, np. wysokością i wahaniami temperatury, wilgotności, szybkością ruchu powietrza itp. Granice obszaru określonego mianem komfortu cieplnego Komfort cieplny – najkorzystniejsze warunki mikroklimatu pomieszczenia, w których człowiek czuje się dobrze, a gospodarka cieplna jego ustroju przebiega najekonomiczniej. Komfort cieplny - stan, w którym człowiek czuje, że jego organizm znajduje się w stanie zrównoważonego bilansu cieplnego, tzn. nie odczuwa ani uczucia ciepła, ani zimna.

8. Komfort cieplny Badania na temat komfortu cieplnego prowadził duński naukowiec i inżynier, Ole Fanger. Wyniki tych badań stały się podstawą do opracowania międzynarodowych norm, m.in. Polskiej Normy PN-EN ISO 7730:2006 (Ergonomia środowiska termicznego. Analityczne wyznaczanie i interpretacja komfortu termicznego z zastosowaniem obliczenia wskaźników PMV i PPD oraz kryteriów lokalnego komfortu termicznego).

9. Mechanizm wymiany ciepła wg. Ole Fenger ta – temperatura powietrza tr– średnia temperatura promieniowania pw – ciśnienie pary wodnej V – śred. prędkość powietrza Dyfuzja pary wodnej przez skórę Oddychanie Odzież Λcl Środowisko ta, tr, pw, V przewodzenie konwekcja Tsk promieniowanie Człowiek M, Tre Wnętrze ciała o temperaturze Tre i szybkości metabolicznej produkcji ciepła M Praca fizyczna Tskśrednia temperatura skóry Odparowanie potu Λcl przewodność cieplna odzieży

10. Uczucie komfortu Zaaaa…marrrrrzam Wreszcie latooo !!!! 00C

11. Uczucie komfortu Jak widać na wykresie, nawet dla doskonałego systemu klimatycznego, nie można osiągnąć wartości PPD mniejszej niż 5% 80 Komfort -0,5<PMV<+0,5 Gorąco PMV≥+2 Zimne PMV≥-2 20 PPD, % 10 8 6 PPD 5% 4 - 3 -2,5 - 2 -1,5 - 1 -0,5 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 PPD - przewidywany procent niezadowolonych PMV - przewidywana ocena średnia Komfort termiczny oznacza, że nie występuje żadne niepożądane nagrzewanie lub chłodzenie poszczególnych części ciała. W przypadku pomieszczeń określenie uczucia komfortu jest problematyczne, gdyż jest ono odczuwane indywidualnie i subiektywnie. Ideałem byłby system gwarantujący jak najmniejszy procent ludzi niezadowolonych z panujących warunków. PMV

12. Wysiłek fizyczny, a uczucie komfortu cieplnego Energia niezbędna do pracy mięśni jest uzyskiwana dzięki przemianie energii chemicznej zgromadzonej w organizmie w postaci węglowodorów (cukrów), tłuszczów, w energię mechaniczną. Energia uwalniana w procesie utleniania tych substratów w 60% jest rozpraszana w postaci ciepła, a pozostała część jest wykorzystywana do syntezy związku pośredniczącego w przekazywaniu energii różnego rodzaju układom biologicznym. Do podstawowych mechanizmów umożliwiających rozpraszanie ciepła, które powstaje podczas pracy, należy parowanie potu i rozszerzenie naczyń krwionośnych w skórze. Pomimo aktywacji tych procesów temperatura wewnętrzna ciała stopniowo wzrasta podczas wysiłku i stabilizuje się na podwyższonym poziomie po ok. 20 – 30 min. Przy ciężkiej pracy (zwłaszcza w mikroklimacie gorącym) w miarę kontynuowania wysiłku występuje stopniowy dalszy wzrost temperatury.

13. Reakcje organizmu na temperaturę 370C Niska temperatura otoczenia 360C Środowiskogorące 320C 280C 340C 310C

14. Efekty wysiłku fizycznego i termoregulacji organizmu UWAGA !!! Zaleca się podawanie płynów niegazowanych, ponieważ dwutlenek węgla rozciąga ściany żołądka, co hamuje odczucie pragnienia i zmniejsza ilość wypijanego spontanicznie płynu, co powoduje pogłębienie niedoboru wody w organizmie . Odwodnienie organizmu – w czasie jednej zmiany roboczej w podwyższonej temperaturze otoczenia organizm może utracić ok. 2 l wody. Organizm pocąc się traci oprócz wody inne ważne składniki krwi, jak np.: jony sodowe, chlorkowe, magnez, żelazo. Wzrost temperatury ciała zmniejsza zdolność do pracy – wpływa niekorzystnie na procesy zachodzące w mięśniach i upośledza funkcje układu krążenia. Odwodnienie upośledza termoregulację i powoduje dalszy wzrost temperatury ciała.

15. Skutki nadmiernego obciążenia ciepłem Udar cieplny – temperatura ciała 41,10C i wyżej, skóra gorąca, sucha, zaczerwieniona, a na twarzy sina. Objawy: bóle i zawroty głowy, nudności, ogólne pobudzenie, utrata orientacji, majaczenie, utrata przytomności, śpiączka. Wymienione objawy są spowodowane uogólnioną skazą krwotoczną, szczególnie OUN i innych narządach miąższowych. Wyczerpanie cieplne – znaczna utrata wody oraz soli w wyniku wydzielania potu. Objawy: bóle i zawroty głowy, nudności, nieskoordynowane ruchy, osłabienie i zmęczenie oraz zmniejszenie objętości krwi. (Odwodnienie nie przekraczające 2% masy ciała nie powoduje niekorzystnych objawów). Kurcze cieplne – występują u pracowników, którzy intensywnie się pocą, piją duże ilości wody i nie uzupełniają strat soli spowodowanych poceniem. Objawy: bolesne kurcze kończyn górnych, dolnych i brzucha (skurczanie się mięśni obciążonych pracą fizyczną). Omdlenie cieplne – występuje u pracowników wykonujących pracę w gorącu, w postawie stojącej i z małą aktywnością ruchową. (Przemieszczenie krwi do rozszerzonych naczyń żylnych w skórze i dolnych częściach ciała powoduje zmniejszenie jej dopływu do serca i niedokrwienie mózgu

16. Skutki ujemnego obciążenia termicznego Hipotermia czyli ochłodzenie organizmu – dolegliwość, w wyniku której temperatura ciała (u ludzi) spada poniżej bezwzględnego minimum normy fizjologicznej czyli 35 °C. W stanie hipotermii wszystkie procesy życiowe ulegają zwolnieniu (np. zmniejsza się zużycie tlenu w procesach biochemicznych, a tym samym maleje zapotrzebowanie na tlen) i następuje obniżenie efektywności mechanizmów obronnych. Zwiększa się też ryzyko zaistnienia wypadku. Stadia wychłodzenia: Okres obronny, gdy temperatura centrum ciała wynosi 34-36 °C, skóra jest blada i zimna, występuje "gęsia skórka", wargi są sine, tętno i oddech przyśpieszone. Podstawowym, najwcześniejszym objawem wychłodzenia są dreszcze. Stadium wyczerpania, gdy temperatura centrum ciała wynosi 27-34 °C, ustaje drżenie z zimna, pojawia się kurczowe drętwienie mięśni, oddech staje się wolniejszy i bardziej powierzchowny, występują przerwy w oddychaniu, zwalnia również tętno i pojawiają się zaburzenia rytmu, zanika odczuwanie bólu, następuje apatia, człowiek zapada w sen, poniżej temperatury 30 °C następuje utrata przytomności i całe ciało staje się zimne. Letarg – przy obniżeniu temperatury o ok. 10 °C w stosunku do temperatury normalnej dochodzi do głębokiej utraty przytomności. Gdy temperatura ciała spadnie poniżej 25 °C, istnieje duże ryzyko zgonu w następstwie zbyt niskiej temperatury mózgu i serca. Kurczowe zdrętwienie mięśni ustępuje wiotkiemu porażeniu, brak przytomności, sztywne źrenice, brak ruchów oddechowych, tętno niewyczuwalne

17. Ocena uciążliwość wysiłku fizycznego Ocena wysiłku fizycznego metodą chronometrażowo-tabelaryczną wg Lehmanna

18. Wstęp GUS w objaśnieniach do Sprawozdania o warunkach pracy za 2010 r.Z-10 Według Polskiej Normy (PN-N-18004:2001) czynnik uciążliwy to taki czynnik, którego oddziaływanie na pracującego może spowodować złe samopoczucie lub nadmierne zmęczenie, nie prowadząc do trwałego pogorszenia stanu zdrowia, ale który może prowadzić do dużej absencji chorobowej i obniżenia wydajności; zagrożenia związane z uciążliwością pracy dotyczą stanowisk, na których czynności robocze: a) odbywają się w wymuszonej pozycji ciała (np. kucznej, pochylonej), narzuconej czynnościami roboczymi (np. praca posadzkarza) lub spowodowanej warunkami przestrzennymi (np. spawanie czy malowanie w podwójnych dnach statków, praca w wąskich kanałach). Do tej grupy nie kwalifikuje się pracy stojącej (np. włókniarki) czy siedzącej (np. operatora maszyny budowlanej),

19. Wstęp cd.. b) wymagają ciężkiego wysiłku fizycznego, przy którym wydatek energetyczny na pracę efektywną w okresie zmiany roboczej wynosi: dla mężczyzn 8374 kJ, dla kobiet 4605 kJ(1 kJ=0,24 kcal), Do prac powodujących ciężki wysiłek fizyczny (o ile wykonywane są przez co najmniej 4 godziny zmiany roboczej) należą przykładowo: niezmechanizowany załadunek i rozładunek materiałów, czyszczenie odlewów, niezmechanizowane prace przy budowie torów kolejowych, rąbanie węgla, ścinka drzewa, rozbiór tuszy, formowanie cegieł, brukowanie. W przypadku zatrudnienia kobiet, pozawymienionymipracami, należy również uwzględnić takie prace powodujące ciężki wysiłek fizyczny (o ile wykonywane są powyżej 4 godz.), jak: czyszczenie okien, garbowanie skór, dołowanie sadzonek drzew motyką itp., c) charakteryzują się monotypią, tj. jednostajnym powtarzaniem ruchów przez człowieka, angażującym w pracy te same grupy mięśni;

20. Metoda chronometrażowo-tabelaryczna wg Lehmanna W ocenie brane są pod uwagę następujące składniki: wydatek energetyczny [kJ/8h], wyrażający pracę mechaniczną (wysiłek dynamiczny) wykonaną podczas czynności roboczych, wysiłek statyczny, związany ze stałym napięciem mięśni podczas pracy w wymuszonej pozycji ciała, powtarzalność ruchów, określającą uciążliwość pracy wywołaną jednostronnym obciążeniem układu mięśniowego w wyniku wykonywania jednostajnych, monotonnych ruchów roboczych.

21. Metoda chronometrażowo-tabelaryczna wg Lehmanna Sposób posługiwania się metodą jest następujący: Opracować tabelę „fotografia dnia roboczego” wg tabela A, Obliczyć wielkość wydatku energetycznego z tabeli 1 i 2, Ocenić kolejne składniki uciążliwości w skali punktowej wg tabeli 4-6, Podsumować oceny punktów wg tabeli 3, wpisać je do tabeli B Odczytać łączną uciążliwość danej pracy fizycznej z tabeli 7

22. Karta oceny wysiłku fizycznego • Badanie uciążliwości wysiłku fizycznego metodą Lehmanna • Nazwa stanowiska pracy:………………………………………………… • 1. Fotografia dnia roboczego A • 2. Ocena punktowa składników wysiłku fizycznego: B Ocena słowna z tabeli nr 7.: wysiłek: ........................................

23. Dane do obliczenia wydatku We Tabela nr 1. Wa – Wydatek energetycznyz uwagi na pozycję tułowia. Tabela nr 2. Wb – Wydatek energetyczny z uwagi na pracę kończyn. Wc=(Wa+Wb)*t Wc – wydatek energetyczny na daną czynność roboczą [kJ]

24. Dane do oceny punktowej uciążliwości Tabela nr 4. Ocena wydatku energetycznego przy pracy fizycznej. Tabela nr 5. Ocena stopnia obciążenia statycznego.

25. Dane do oceny punktowej uciążliwości Tabela nr 6. Ocena stopnia uciążliwości pracy fizycznej wskutek powtarzalności ruchów. (1 N to siła, z jaką trzeba działać na ciało o masie 1 kg, aby nadać mu przyspieszenie równe 1 m/s² „Jest ona w przybliżeniu równa sile ciężkości (czyli także sile potrzebnej do utrzymania swobodnie w ręku) przedmiotu o masie 100 g” czyli 1 N = 100 g, to 100 N = 10 000 g (10 kg)) Tabela nr 7. Ocena sumaryczna obciążenia pracą fizyczną w skali punktowej.

26. Podsumowanie WAŻNE !!!! W przypadku środowiska gorącego wydatek energetyczny jest wyższy o około 12%, a środowiska zimnego – o około 10%.

27. Działania profilaktyczne ROZPORZĄDZENIE MINISTRA PRACY I POLITYKI SOCJALNEJ z dnia 26 września 1997 r. w sprawie ogólnych przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy § 39. 1. Pracodawca realizuje obowiązek zapewnienia pracownikom bezpieczeństwa i higieny pracy, w szczególności przez zapobieganie zagrożeniom związanym z wykonywaną pracą, właściwą organizację pracy, stosowanie koniecznych środków profilaktycznych oraz informowanie i szkolenie pracowników. 2. Obowiązek, o którym mowa w ust. 1, powinien być realizowany na podstawie ogólnych zasad dotyczących zapobiegania wypadkom i chorobom związanym z pracą, w szczególności przez: ……… 4) dostosowanie warunków i procesów pracy do możliwości pracownika, w szczególności przez odpowiednie projektowanie i organizowanie stanowisk pracy, dobór maszyn i innych urządzeń technicznych oraz narzędzi pracy, a także metod produkcji i pracy - z uwzględnieniem zmniejszenia uciążliwości pracy, zwłaszcza pracy monotonnej i pracy w ustalonym z góry tempie, oraz ograniczenia negatywnego wpływu takiej pracy na zdrowie pracowników;

28. Działania profilaktyczne § 44. 1. Przy pracach wykonywanych na otwartej przestrzeni lub w nieogrzewanych pomieszczeniach należy zapewnić pracownikom w pobliżu miejsc pracy pomieszczeniaumożliwiające im schronienie się przed opadami atmosferycznymi, ogrzanie się oraz zmianę odzieży. Pomieszczenia te powinny być zaopatrzone w urządzenia do podgrzewania posiłków.

29. Działania profilaktyczne ROZPORZĄDZENIE RADY MINISTRÓW z dnia 28 maja 1996 r. w sprawie profilaktycznych posiłków i napojów. § 3. 1. Pracodawca zapewnia posiłki pracownikom wykonującym prace: 1) związane z wysiłkiem fizycznym, powodującym w ciągu zmiany roboczej efektywny wydatek energetyczny organizmu powyżej 2000 kcal (8375 kJ) u mężczyzn i powyżej 1100 kcal (4605 kJ) u kobiet, 2) związane z wysiłkiem fizycznym, powodującym w ciągu zmiany roboczej efektywny wydatek energetyczny organizmu powyżej 1500 kcal (6280 kJ) u mężczyzn i powyżej 1000 kcal (4187 kJ) u kobiet, wykonywane w pomieszczeniach zamkniętych, w których ze względów technologicznych utrzymuje się stale temperatura poniżej 10oC lub wskaźnik obciążenia termicznego (WBGT) wynosi powyżej 25oC, 3) związane z wysiłkiem fizycznym, powodującym w ciągu zmiany roboczej efektywny wydatek energetyczny organizmu powyżej 1500 kcal (6280 kJ) u mężczyzn i powyżej 1000 kcal (4187 kJ) u kobiet, wykonywane na otwartej przestrzeni w okresie zimowym; za okres zimowy uważa się okres od dnia 1 listopada do dnia 31 marca,

30. Działania profilaktyczne § 4. 1. Pracodawca zapewnia napoje pracownikom zatrudnionym: 1) w warunkach gorącego mikroklimatu, charakteryzującego się wartością wskaźnika obciążenia termicznego (WBGT) powyżej 25oC, 2) w warunkach mikroklimatu zimnego, charakteryzującego się wartością wskaźnika siły chłodzącej powietrza (WCI) powyżej 1000, 3) przy pracach na otwartej przestrzeni przy temperaturze otoczenia poniżej 10oC lub powyżej 25oC, 4) przy pracach związanych z wysiłkiem fizycznym, powodującym w ciągu zmiany roboczej efektywny wydatek energetyczny organizmu powyżej 1500 kcal (6280 kJ) u mężczyzn i 1000 kcal (4187 kJ) u kobiet, 5) na stanowiskach pracy, na których temperatura spowodowana warunkami atmosferycznymi przekracza 28oC. 2. Pracodawca zapewnia pracownikom napoje w ilości zaspokajającej potrzeby pracowników, odpowiednio zimne lub gorące w zależności od warunków wykonywania pracy, a w przypadku określonym w ust. 1 pkt 1 - napoje wzbogacone w sole mineralne i witaminy.

31. Działania profilaktyczne ROZPORZĄDZENIE MINISTRA PRACY I POLITYKI SPOŁECZNEJ z dnia 14 marca 2000 r. w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy przy ręcznych pracach transportowych. § 3. 1. Pracodawca jest obowiązany stosować odpowiednie rozwiązania techniczne i organizacyjne zmierzające do wyeliminowania ręcznych prac transportowych. 2. W razie braku możliwości wyeliminowania ręcznych prac transportowych, pracodawca - w celu zmniejszenia uciążliwości i zagrożeń związanych z wykonywaniem tych czynności - jest obowiązany organizować odpowiednio pracę i wyposażać pracowników w niezbędny sprzęt pomocniczy oraz środki ochrony indywidualnej.

32. Ocena energetyczna budynków W następnej prezentacji – wkrótce