Měření klimatických prvků a metody hodnocení mikroklimatu

Mikroklimatické podmínky, označované též jako tepelně vlhkostní podmínky, jsou určeny teplotou, relativní vlhkostí a rychlostí proudění vzduchu. Jsou navzájem závislé; změna jedné z nich má za následek i změnu dalších dvou. Tyto fyzikální veličiny vymezují subjektivního pocit pohody či nepohody, v extrémních případech je lze posuzovat jako škodliviny s negativním vlivem na zdraví člověka.

Rozhodující pro tepelný stav člověka je jeho tepelná bilance, tj. rozdíl mezi teplem vytvářeným organismem a teplem odevzdávaným do okolí. Vypovídá o tepelné zátěži nebo subjektivním pocitu tepelné pohody člověka; tepelná pohoda je jedním z faktorů zajišťujících optimální prostředí pro pobyt člověka. Lze ji charakterizovat jako stav rovnováhy mezi subjektem a okolím bez zatěžování termoregulačního systému. Při pocitu tepelné pohody je zachována rovnováha metabolického tepelného toku (celková tepelná produkce člověka) a toku tepla odváděného z těla při optimálních hodnotách fyziologických parametrů.

Existují doporučené hodnoty teplot vzduchu pro pracovní prostředí v závislosti na třídách práce, tj. energetickém výdeji vzhledem k druhu činnosti a oděvu, které by měly zajistit vhodné tepelné podmínky pro většinu osob. Je možné odlišit dlouhodobě a krátkodobě únosnou pracovně tepelnou zátěž. Dlouhodobá zátěž je limitována množstvím vody ztracené potem a dýcháním, krátkodobá je dána množstvím akumulovaného tepla v organismu, které nesmí pro všechny osoby překročit 50 Whm-2. Této hodnotě odpovídá vzestup teploty tělesného jádra o 0,8 oK, vzestup průměrné teploty kůže o 3,5 oK a vzestup srdeční frekvence maximálně na 150 min-1.

S přihlédnutím k energetickým náročnostem prací a mikroklimatickým podmínkám jsou pro aklimatizované a neaklimatizované osoby zpracovány dlouhodobě i krátkodobě únosné doby práce v tabulkách; obdobně jsou k dispozici podklady pro chladné prostředí. Člověk snese teplotu kolem 50 °C po dobu asi 4 hodin, avšak při vzrůstající vlhkosti vzduchu doba snesitelnosti značně klesá. Vysoké teploty způsobují nadměrnou únavu a nesoustředěnost vedoucí až k nebezpečným úrazům. Při déletrvajících vysokých teplotách se mohou projevit příznaky akutních poruch zdraví z horka jako nevolnost až zvracení, průjmy, krvácení z nosu a úst, náhlé a vůlí nekontrolovatelné zrychlení a prohloubení dechu, prudké snížení pocení nebo diastolického krevního tlaku, změny barvy obličeje, mravenčení a brnění, bolesti hlavy, ve svalech, u srdce, křeče a často neadekvátní, víceméně nekontrolovatelné chování.

Při práci v chladu vede celkové působení chladu k omezení průtoku krve kůží, vzestupu krevního tlaku a zrychlení srdeční frekvence, rovněž ke zvýšení spotřeby kyslíku. Lze očekávat pokles teploty tělesného jádra, oslabené dýchání, zpomalování srdeční frekvence. Doporučené hodnoty jsou v rozmezí 30-70 % relativní vlhkosti. V zimním období dochází při vytápění k poklesu relativní vlhkosti na 20 % i méně. Tehdy i u zdravých jedinců dochází k intenzivnějšímu vysoušení sliznice horních cest dýchacích, poklesu jejich ochranné funkce a zvyšování možnosti průniku některých škodlivých látek až do dolních cest dýchacích.

Čtěte také: Jak správně ohlásit emise kotle?

Tepelné pohoda je ovlivněna rovněž rychlostí proudění vzduchu. Člověk vnímá každé proudění vzduchu; to však může být zdrojem pocitu nepohody (diskomfortu). Vyšší rychlosti proudění zpravidla zlepšují tepelnou pohodu při vyšších teplotách, zároveň však již mohou vést až ke zdravotním potížím. Pokud se povrch těla vlivem proudícího vzduchu nadměrně ochlazuje rychlým odpařováním potu, dochází k prochladnutí organismu (příklady: nadměrné ochlazování zpocené pokožky při používání stolního ventilátoru v letním období, vzduchová sprcha v provozech se zdroji tepla). Kůže se rovněž významně ochlazuje tím, jak „pulzace“ proudícího vzduchu dráždí nervové kožní buňky citlivé na teplotu. Pocit chladu se zvětšuje.

Rychlosti proudění vzduchu doporučované pro pracovní prostředí jsou celoročně v rozmezí od 0,1-0,3 ms-1 v závislosti na druhu činnosti a použitém oděvu (pro administrativní budovy, drobné provozovny aj. je pro zimní období doporučená hodnota nejvýše 0,15 ms-1, pro letní období nejvýše 0,25 ms-1). Velmi nepříjemně bývá pociťován proud chladného vzduchu (průvan) i jen na některou část těla. K takové situaci dochází nejen při otevřeném okně či dveřích, ale i v klimatizovaných prostorech ( přívod vzduchu zespodu podlahou způsobuje pocit chladu na nohy, stejný důsledek má proud vzduchu v blízkosti oblasti hlavy nebo jiné části těla).

V organismu je nutné udržovat teplotu jádra v úzkém tepelném rozmezí - s tím souvisí nepříznivé účinky působení tepla či chladu na organismus. Buňka je poškozována při teplotě menší než -1 °C a vyšší než 45 °C a teplotu nad 41 °C snáší jen poměrně krátkou dobu. Lokální působení chladu má za následek omrzliny především na nechráněných a méně prokrvených částech těla jako nos a ušní boltce; kombinace působení nízké teploty a vlhkosti vede k ochrnutí krevních kapilár v kůži a podkoží, městnání krve a otokům končetin (tzv. zákopová noha). Celkové působení chladu omezuje průtok krve kůží, zvyšuje její izolační schopnosti, zejména na prstech končetin; krevní tlak i srdeční frekvence stoupají a zvyšuje se spotřeba kyslíku ve tkáni. Po vyčerpání termoregulačních možností při delším působení nadměrného chladu dochází k poklesu teploty tělesného jádra, k oslabení dýchání a ke zpomalení srdeční frekvence. Celkové působení tepla vede k rozšíření cév v kůži, ke zvýšení průtoku krve kůží a k vytváření potu (pocení) nejprve na dolních končetinách, pak na hrudníku a nejpozději na hlavě a pažích. Existují velké individuální rozdíly v množství produkovaného potu, při práci v horkém prostředí dochází ke ztrátě tekutin pocením kolem 6 litrů za směnu (snižování obsahu iontů sodíku a chlóru v organismu).

Na umělé ovzduší je člověk schopen se adaptovat; u části osob se však objevují potíže, jejichž charakter je nápadně podobný - od roku 1983 se pro ně užívá název „syndrom nemocných budov“ (sick-building syndrom - SBS). Jedná se o dráždění očí a krku, výrazný pocit suchosti sliznic, bolesti hlavy, psychické příznaky jako roztěkanost, snížení pracovní kapacity, nesoustředěnost, poruchy paměti, vznětlivost, nervozita, denní ospalost a naopak noční nespavost. Pro uvedené příznaky je charakteristická jejich vazba na pracoviště, po jehož opuštění ustupují nebo úplně mizí. Nebyla zjištěna příčinná souvislost s technickým vybavením pracoviště ani typem práce.

Povrchové teploty se měří kontaktními teploměry nebo bezkontaktními přístroji. Relativní vlhkost vzduchu měří vlhkoměry, je to veličina sloužící i ke stanovení teploty rosného bodu (při této teplotě dochází ke kondenzaci vodní páry ze vzduchu). Mikroklimatické veličiny se objektivizují měřením vždy na pracovních místech a současně ve venkovním prostoru (měřené místo ve venkovním prostoru nesmí být ovlivněno žádným tepelným zdrojem a musí být ve stínu).

Čtěte také: Postupy měření emisí 2T

Metody hodnocení mikroklimatu

Jednoznačné hodnocení mikroklimatických podmínek je značně složité, zjednodušeně lze metody hodnocení mikroklimatu rozdělit na dvě skupiny - na metody subjektivní a objektivní.

Subjektivní metody

Metody subjektivní jsou založeny na zjišťování subjektivních názorů uživatelů na stav prostředí, ve kterém pobývají. Při posuzování stavu prostředí je navržena řada stupnic popisujících pocity vyšetřených osob, např.:

• Pohoda (0), resp. tepelně neutrální pocity člověka nastávají tehdy, jestliže není pociťováno ani teplo, ani chlad, není pociťováno proudění vzduchu, oděv není nepříjemně pociťován, vzduch v místnosti připadá jako vyhovující, tj.
• Mírná nepohoda (1), resp.
• Nepohoda (2), resp.
• Značná nepohoda (3), resp. zima nebo horko, je provázena výrazným pocitem zimy (často s třesem) nebo horka s pocením, proudění vzduchu je pociťováno jako závan zimy nebo v horku také nepříjemně, neboť způsobuje nadměrné ochlazování částí těla s propoceným oděvem.

Při vyšetřování uvedených údajů je třeba dotazy upřesnit i další související faktory (charakter pracovní činnosti, skladba oděvu, možnost individuální regulace teploty, základní údaje o dotazované osobě, tj. věk, pohlaví, hmotnost, zdravotní stav). Pro zhodnocení mikroklimatu může být subjektivní metoda vyšetření postačující. Subjektivní zjišťování je použitelné pouze tehdy, je-li počet dotazovaných dostatečný ke statistickému hodnocení (minimálně 20 osob). V úvahu je třeba brát další vlivy, které vnímání kvality mikroklimatu ovlivňují (k mikroklimatickým podmínkám jsou tolerantnější lidé se zajímavou pracovní náplní, odpovědnější prací, lépe odměňovaní a pod.).

Objektivní metody

Objektivní metody hodnocení mikroklimatických podmínek spočívají v měření fyzikálních veličin určujících mikroklima. Naměřené hodnoty se porovnávají s kritérii buď na základě více či méně zjednodušeného šetření rovnice tepelné bilance nebo s kritérii získanými z řady subjektivních vyšetření, popřípadě kombinací obou způsobů. Měřené fyzikální veličiny, které určují mikroklimatické podmínky, jsou teplota vzduchu, výsledná nebo radiční teplota, rychlost proudění vzduchu a jeho relativní vlhkost. Hodnotícím kritériem je na základě těchto veličin stanovená operativní teplota vzduchu. Pro posouzení tepelné bilance člověka je třeba dále znát tepelnou produkci člověka a přenosové vlastnosti jeho oděvu.

Technická opatření pro omezení tepelné zátěže

Nadměrná zátěž teplem je způsobena buď vysokou zátěží konvekčního tepla (způsobenou vysokou teplotou vzduchu) nebo vysokým podílem sálavého tepla. Cílem technických opatření je nadměrnou tepelnou zátěž omezit. U konvekční zátěže toho lze dosáhnout dostatečným větráním, umožňujícím odvést produkované teplo. Clony proti sálání sálavé teplo pohlcují nebo odrážejí. Clony existují mechanické nebo vodní a navrhují se tak, aby hustota sálavého toku pohlcovaného oděvem pracovníka nebyla vyšší než 35 Wm-2. Odrazivými clonami jsou clony z hliníkového plechu, leštěné ocelové nebo z alufolu na pletivu. Pohlcující clony jsou litinové s ohnivzdornou výplní, zděné nebo dříve azbestové. Clony odvádějící teplo jsou ocelové, chlazené vodou (omýváním nebo protékáním).

Čtěte také: LPG emise Zlín a Fryšták

Ochlazování pracovníků vystavených sálavému teplu se řeší užitím vzduchových sprch, přímého rozprašování vody a sálavých ochlazovacích panelů. Vzduchové sprchy zvyšují odvod tepla konvekcí z osálaného povrchu pracovníka; nelze však odvádět veškeré absorbované teplo - příliš velká rychlost vzduchu je pociťována nepříjemně. Nadměrnou tepelnou zátěž na pracovištích může také způsobit přímé sluneční osálání. I u nás intenzita slunečního sálání může v letních měsících přestoupit hodnotu 900 Wm-2. Ochrana pracovních míst uvnitř budov před přímým slunečním osáláním se realizuje především vhodnou orientací osvětlovacích otvorů, jejich stíněním, případně užitím determálních skel.

K tepelné izolaci pracovníků se užívá speciálních oděvů s velkým tepelným odporem a malým součinitelem poměrné absorpce. Lze jich užít, pokud jsou tepelné podmínky takové, že při použití normálního oděvu by člověk teplo ve značné míře pohlcoval, nikoli odváděl. Velikost pohlcovaného tepla izolační oděvy sníží, nemohou však zajistit optimální podmínky - při jejich používání se člověk značně potí (spodní vrstvy oděvu musí být dobře nasáklivé a svrchní provzdušné). Pro práce v extrémně horkém prostředí (u vysokých pecí v teplém stavu) byly vyvinuty speciální oděvy chlazené vzduchem.

tags: #měření #klimatických #prvků #metody

Oblíbené příspěvky:

• Nový terminál v Jablunkově
• Kořeny morálky
• Rámcová úmluva OSN o změně klimatu
• Informace o požáru v Tisové
• Kam s odpadem?