Топлотни стрес настаје када околина особе (температура ваздуха, температура зрачења, влажност и брзина ваздуха), одећа и активност у интеракцији стварају тенденцију пораста телесне температуре. Терморегулациони систем тела тада реагује како би повећао губитак топлоте. Ова реакција може бити моћна и делотворна, али такође може изазвати оптерећење на телу што доводи до нелагодности и на крају до топлотне болести, па чак и смрти. Стога је важно проценити вруће средине како би се осигурало здравље и безбедност радника.
Индекси топлотног стреса обезбеђују алате за процену врућег окружења и предвиђање вероватног топлотног оптерећења тела. Граничне вредности засноване на индексима топлотног стреса ће указати на то када је вероватно да ће то оптерећење постати неприхватљиво.
Механизми топлотног стреса су генерално схваћени, а радна пракса за вруће средине је добро успостављена. То укључује познавање знакова упозорења на топлотни стрес, програме аклиматизације и замену воде. Ипак, још увек има много жртава, а чини се да се ове лекције морају поново научити.
Године 1964, Леитхеад и Линд описали су опсежну анкету и закључили да се топлотни поремећаји јављају из једног или више од следећа три разлога:
- постојање фактора као што су дехидрација или недостатак аклиматизације
- недостатак одговарајуће процене опасности од топлоте, било од стране надзорног органа или од стране појединаца у опасности
- случајне или непредвидиве околности које доводе до излагања веома високом топлотном стресу.
Закључили су да се многи смртни случајеви могу приписати занемаривању и недостатку пажње и да чак и када дође до поремећаја, много се може учинити ако су доступни сви услови за исправан и брз поправни третман.
Индекси топлотног стреса
Индекс топлотног стреса је један број који интегрише ефекте шест основних параметара у било којој људској термалној средини тако да ће његова вредност варирати у зависности од топлотног напрезања које доживљава особа изложена врућој средини. Вредност индекса (измерена или израчуната) се може користити у пројектовању или у радној пракси за успостављање безбедних граница. Много истраживања је уложено у одређивање коначног индекса топлотног стреса, и постоји дискусија о томе који је најбољи. На пример, Голдман (1988) представља 32 индекса топлотног стреса, а вероватно се у целом свету користи најмање дупло тај број. Многи индекси не узимају у обзир свих шест основних параметара, иако их сви морају узети у обзир у примени. Употреба индекса зависиће од појединачних контекста, па стога и производња толиког броја. Неки индекси су неадекватни теоретски, али се могу оправдати за специфичне примене на основу искуства у одређеној индустрији.
Керслаке (1972) примећује да „Можда је само по себи очигледно да начин на који треба комбиновати факторе животне средине мора зависити од особина субјекта који им је изложен, али ниједан од индекса топлотног стреса који се тренутно користи не даје формалну предност за ово. ”. Недавни пораст стандардизације (нпр. ИСО 7933 (1989б) и ИСО 7243 (1989а)) довео је до притиска да се усвоје слични индекси широм света. Биће неопходно, међутим, стећи искуство са коришћењем било ког новог индекса.
Већина индекса топлотног стреса сматра, директно или индиректно, да је главни притисак на тело због знојења. На пример, што је више знојења потребно за одржавање топлотне равнотеже и унутрашње телесне температуре, то је већи напор за тело. Да би индекс топлотног стреса представљао људско топлотно окружење и предвидео топлотно оптерећење, потребан је механизам за процену капацитета особе која се зноји да изгуби топлоту у врућој средини.
Индекс који се односи на испаравање зноја у околину је користан када особе одржавају унутрашњу телесну температуру углавном знојењем. За ове услове се генерално каже да су у прескриптивна зона (СЗО 1969). Отуда дубока телесна температура остаје релативно константна док број откуцаја срца и знојење расту са топлотним стресом. На горњој граници прескриптивне зоне (УЛПЗ) терморегулација је недовољна за одржавање топлотне равнотеже, а телесна температура расте. Ово се назива еколошки вођена зона (СЗО 1969). У овој зони складиштење топлоте је повезано са порастом унутрашње телесне температуре и може се користити као индекс за одређивање дозвољеног времена излагања (нпр. на основу предвиђене безбедносне границе за температуру „језгра” од 38 °Ц; видети слику 1).
Слика 1. Израчунате дистрибуције воде у екстрацелуларном одељку (ЕЦВ) и интрацелуларном одељку (ИЦВ) пре и после 2 х дехидрације вежбањем на собној температури од 30°Ц.
Индекси топлотног стреса могу се згодно категорисати као рационално, емпиријско or усмеравају. Рационални индекси су засновани на прорачунима који укључују једначину топлотног биланса; емпиријски индекси се заснивају на успостављању једначина из физиолошких одговора људских субјеката (нпр. губитак зноја); а директни индекси се заснивају на мерењу (обично температуре) инструмената који се користе за симулацију одговора људског тела. У наставку су описани најутицајнији и најчешће коришћени индекси топлотног стреса.
Рационални индекси
Индекс топлотног стреса (ХСИ)
Индекс топлотног стреса је однос испаравања потребан за одржавање топлотног баланса (Eрек) до максималног испаравања које би се могло постићи у животној средини (EМак), изражено у процентима (Белдинг анд Хатцх 1955). Једначине су дате у табели 1.
Табела 1. Једначине које се користе за израчунавање индекса топлотног стреса (ХСИ) и дозвољеног времена излагања (АЕТ)
|
|
|
обучена |
Неодећени |
(1) Губитак зрачења (Р)
|
за |
4.4 |
7.3 |
|
(2) Губитак конвекције (Ц)
|
за |
4.6 |
7.6
|
|
(3) Максимални губитак испаравања ()
|
(горња граница од 390 )
|
за |
7.0 |
11.7
|
(4) Потребан губитак испаравања ()
|
|
|
|
|
(5) Индекс топлотног стреса (ХСИ) |
|
|
|
|
(6) Дозвољено време експозиције (АЕТ) |
|
|
|
где је: M = метаболичка снага; = температура ваздуха; = температура зрачења; = парцијални притисак паре; v = брзина ваздуха
ХСИ као индекс је стога повезан са напрезањем, у суштини у смислу знојења тела, за вредности између 0 и 100. На ХСИ = 100, потребно испаравање је максимум који се може постићи и самим тим представља горњу границу прописане зоне. За ХСИ>100, постоји складиштење топлоте тела, а дозвољено време излагања се израчунава на основу пораста температуре језгра за 1.8 ºЦ (акумулација топлоте од 264 кЈ). За ХСИ0 постоји благи притисак на хладноћу—на пример, када се радници опораве од топлотног оптерећења (погледајте табелу 2).
Табела 2. Тумачење вредности индекса топлотног стреса (ХСИ).
ХСИ |
Ефекат осмочасовне експозиције |
-КСНУМКС |
Блага хладноћа (нпр. опоравак од излагања топлоти). |
0 |
Нема термичког напрезања |
10-30 |
Блага до умерена топлотна напетост. Мали ефекат на физички рад, али могућ утицај на квалификовани рад |
40-60 |
Тешки топлотни напор, који укључује опасност по здравље, осим ако није физички у стању. Потребна аклиматизација |
70-90 |
Веома јак топлотни напор. Особље треба изабрати лекарским прегледом. Осигурајте адекватан унос воде и соли |
100 |
Максимално оптерећење које свакодневно толеришу аклиматизовани младићи у форми |
Преко 100 |
Време излагања ограничено повећањем дубоке телесне температуре |
Горња граница од 390 В/м2 додељује се EМак (брзина знојења од 1 л/х, узета као максимална брзина знојења која се одржава током 8 х). О ефектима одеће (кошуља дугих рукава и панталоне) праве се једноставне претпоставке, а претпоставља се да је температура коже константна на 35ºЦ.
Индекс топлотног стреса (ИТС)
Гивони (1963, 1976) је обезбедио Индекс топлотног стреса, који је био побољшана верзија Индекса топлотног стреса. Важно побољшање је препознавање да не испарава сав зној. (Види „И. Индекс топлотног напрезања” у Студија случаја: Индекси топлоте.)
Потребна брзина знојења
Даљи теоријски и практични развој ХСИ и ИТС-а била је потребна стопа знојења (SWрек) индекс (Вогт ет ал. 1981). Овај индекс је израчунао знојење потребно за равнотежу топлоте из побољшане једначине топлотног баланса, али, што је најважније, такође је обезбедио практичан метод тумачења прорачуна упоређујући оно што је потребно са оним што је физиолошки могуће и прихватљиво код људи.
Опсежне расправе и лабораторијске и индустријске евалуације (ЦЕЦ 1988) овог индекса довеле су до тога да је прихваћен као међународни стандард ИСО 7933 (1989б). Разлике између уочених и предвиђених одговора радника довеле су до укључивања напомена упозорења у вези са методама процене дехидрације и евапоративног преноса топлоте кроз одећу у његовом усвајању као предложеном европском стандарду (прЕН-12515). (Погледајте „ИИ. Потребна стопа знојења” у Студија случаја: Индекси топлоте.)
Тумачење СВрек
Референтне вредности – у смислу онога што је прихватљиво или шта особе могу да постигну – користе се за практичну интерпретацију израчунатих вредности (видети табелу 3).
Табела 3. Референтне вредности за критеријуме термичког напрезања и деформације (ИСО 7933, 1989б)
kriterijumi |
Неаклиматизовани субјекти |
Аклиматизовани субјекти |
|||
упозорење |
Опасност |
упозорење |
Опасност |
||
Максимално влажење коже |
|||||
wМак |
0.85 |
0.85 |
1.0 |
1.0 |
|
Максимална брзина знојења |
|||||
Одмор (М 65 Вм-КСНУМКС ) |
SWМак Wm-КСНУМКС gh-КСНУМКС |
100 |
150 |
200 |
300 |
260 |
390 |
520 |
780 |
||
Рад (М≥65 Вм-КСНУМКС ) |
SWМак Wm-КСНУМКС gh-КСНУМКС |
200 |
250 |
300 |
400 |
520 |
650 |
780 |
1,040 |
||
Максимално складиштење топлоте |
|||||
QМак |
Вхм-КСНУМКС |
50 |
60 |
50 |
60 |
Максимални губитак воде |
|||||
DМак |
Вхм-КСНУМКС g |
1,000 |
1,250 |
1,500 |
2,000 |
2,600 |
3,250 |
3,900 |
5,200 |
Прво, предвиђање влажности коже (Wp), испаравања (Ep) и стопу знојења (SWp) су направљени. У суштини, ако се може постићи оно што је потребно израчунати, онда су то предвиђене вредности (нпр. SWp = СВрек). Ако се не могу постићи, могу се узети максималне вредности (нпр. SWp=СВМак). Више детаља је дато у дијаграму тока одлука (види слику 2).
Слика 2. Дијаграм тока одлуке за (потребна брзина знојења).
Ако особе могу постићи потребну брзину знојења и то неће узроковати неприхватљив губитак воде, онда нема ограничења због излагања топлоти током 8-часовне смене. Ако не, изложености ограниченим трајањем (ДЛЕ) израчунавају се из следећег:
Када Ep = Ерек SWp = ДМак/8, онда ДЛЕ = 480 мин и SWрек може се користити као индекс топлотног стреса. Ако горе наведено није задовољено, онда:
ДРЗКСНУМКС = КСНУМКСQМак/( Eрек -Ep)
ДРЗКСНУМКС = КСНУМКСDМак/SWp
ДРЗ је доњи од ДРЗКСНУМКС и ДРЗ2. Потпуни детаљи су дати у ИСО 7933 (1989б).
Други рационални индекси
SWрек индекс и ИСО 7933 (1989) пружају најсофистициранију рационалну методу засновану на једначини топлотног биланса, и они су били велики напредак. Са овим приступом може се направити више развоја; међутим, алтернативни приступ је коришћење термичког модела. У суштини, Нова ефективна температура (ЕТ*) и Стандардна ефективна температура (СЕТ) обезбеђују индексе засноване на двочворном моделу људске терморегулације (Нисхи и Гагге 1977). Гивони и Голдман (1972, 1973) такође дају емпиријске моделе предвиђања за процену топлотног стреса.
Емпиријски индекси
Ефективна температура и коригована ефективна температура
Индекс ефективне температуре (Хоугхтон и Иаглоу 1923) је првобитно успостављен да обезбеди метод за одређивање релативних ефеката температуре и влажности ваздуха на удобност. Три испитаника су процењивала која је од две климатске коморе топлија ходајући између њих. Користећи различите комбинације температуре и влажности ваздуха (а касније и других параметара), одређене су линије једнаке удобности. Направљени су тренутни утисци тако да је пролазни одговор забележен. Ово је имало ефекат претераног наглашавања утицаја влаге на ниским температурама и потцењивања на високим температурама (у поређењу са одговорима у стабилном стању). Иако је првобитно био индекс удобности, коришћење температуре црне кугле да замени температуру сувог термометра у ЕТ номограмима дало је кориговану ефективну температуру (ЦЕТ) (Бедфорд 1940). Истраживање које је известио Мацпхерсон (1960) сугерише да је ЦЕТ предвидео физиолошке ефекте повећања средње температуре зрачења. ЕТ и ЦЕТ се сада ретко користе као индекси удобности, али су коришћени као индекси топлотног стреса. Бедфорд (1940) је предложио ЦЕТ као индекс топлоте, са горњим границама од 34ºЦ за „разумну ефикасност” и 38.6ºЦ за толеранцију. Даље истраживање је, међутим, показало да ЕТ има озбиљне недостатке када се користи као индекс топлотног стреса, што је довело до индекса предвиђене четири сата знојења (П4СР).
Предвиђена четири сата знојења
Индекс предвиђене стопе знојења од четири сата (П4СР) успоставили су у Лондону МцАрдле ет ал. (1947) и евалуиран у Сингапуру за 7 година рада резимирао Мацпхерсон (1960). То је количина зноја коју луче у форми, аклиматизовани младићи изложени околини током 4 сата док пуне оружје муницијом током морнаричког борбе. Једини број (вредност индекса) који сумира ефекте шест основних параметара је количина зноја из одређене популације, али га треба користити као индексну вредност, а не као индикацију количине зноја у појединачној групи камата.
Потврђено је да изван прописане зоне (нпр. П4СР>5 л) брзина знојења није била добар показатељ напрезања. П4СР номограми (слика 3) су прилагођени како би се ово објаснило. Чини се да је П4СР био користан под условима за које је изведен; међутим, ефекти одеће су превише поједностављени и најкориснији је као индекс складиштења топлоте. МцАрдле и др. (1947) је предложио П4СР од 4.5 л за границу где није дошло до онеспособљавања било каквог аклиматизованог младића у форми.
Слика 3. Номограм за предвиђање „предвиђене 4-часовне стопе знојења“ (П4СР).
Предвиђање откуцаја срца као индекс
Фуллер и Броуха (1966) су предложили једноставан индекс заснован на предвиђању брзине откуцаја срца (ХР) у откуцајима у минути. Однос како је првобитно формулисан са брзином метаболизма у БТУ/х и парцијалним притиском паре у ммХг обезбедио је једноставно предвиђање брзине откуцаја срца од (T + p), отуда T + p индек.
Гивони и Голдман (1973) такође дају једначине за промену срчане фреквенције са временом, као и корекције за степен аклиматизације испитаника, које су дате у Студија случаја" Индекси топлоте под „ИВ. Откуцаји срца".
Метод рада и опоравка откуцаја срца описује НИОСХ (1986) (из Броуха 1960 и Фуллер и Смитх 1980, 1981). Телесна температура и пулс се мере током опоравка након радног циклуса или у одређено време током радног дана. На крају радног циклуса радник седи на столици, мери се орална температура и бележе се следеће три брзине пулса:
P1-брзина пулса се рачуна од 30 секунди до 1 минута
P2-брзина пулса се рачуна од 1.5 до 2 минута
P3-брзина пулса се рачуна од 2.5 до 3 минута
Крајњи критеријум у погледу топлотног напрезања је орална температура од 37.5 ºЦ.
If P3≤90 откуцаја у минути и P3-P1 = 10 откуцаја у минути, ово указује да је ниво рада висок, али постоји мало повећање телесне температуре. Ако P3>90 откуцаја у минути и P3-P110 откуцаја у минути, стрес (топлота + рад) је превисок и потребна је акција за редизајн рада.
Вогт ет ал. (1981) и ИСО 9886 (1992) дају модел (табела 4) који користи пулс за процену топлотног окружења:
Табела 4. Модел који користи пулс за процену топлотног стреса
Укупан број откуцаја срца |
Ниво активности |
HR0 |
Одмор (термална неутралност) |
HR0 + ХРM |
Посао |
HR0 + ХРS |
Статички напор |
HR0 + ХРt |
Термичко напрезање |
HR0 + ХРN |
Емоција (психолошка) |
HR0 + ХРe |
Преостали |
На основу Вогта ет ал. (1981) и ИСО 9886 (1992).
Компонента термичког напрезања (могући индекс топлотног стреса) може се израчунати из:
HRt = HRr-HR0
где HRr је број откуцаја срца након опоравка и HR0 је број откуцаја срца у мировању у термички неутралном окружењу.
Индекси директног топлотног стреса
Индекс температуре мокре сијалице
Индекс глобусне температуре влажног жаруља (ВБГТ) је далеко најраспрострањенији у свету. Развијен је у истрази америчке морнарице о жртвама топлоте током обуке (Иаглоу и Минард 1957) као апроксимација гломазнијој коригованој ефективној температури (ЦЕТ), модификованој да би се узела у обзир сунчева апсорпција зелене војне одеће.
Граничне вредности ВБГТ коришћене су да би се назначило када војни регрути могу да тренирају. Утврђено је да су жртве топлоте и време изгубљено услед престанка тренинга на врућини смањени коришћењем ВБГТ индекса уместо саме температуре ваздуха. ВБГТ индекс су усвојили НИОСХ (1972), АЦГИХ (1990) и ИСО 7243 (1989а) и предлаже се и данас. ИСО 7243 (1989а), заснован на ВБГТ индексу, обезбеђује метод који се лако користи у врућем окружењу за пружање „брзе“ дијагнозе. Спецификација мерних инструмената је дата у стандарду, као и ВБГТ граничне вредности за аклиматизоване или неаклиматизоване особе (видети табелу 5). На пример, за аклиматизовану особу која се одмара у 0.6 цло, гранична вредност је 33ºЦ ВБГТ. Ограничења предвиђена у ИСО 7243 (1989а) и НИОСХ 1972 су скоро идентична. Прорачун ВБГТ индекса је дат у одељку В пратећег Студија случаја: Индекси топлоте.
Табела 5. Референтне вредности ВБГТ из ИСО 7243 (1989а)
Стопа метаболизма М (Вм-КСНУМКС ) |
Референтна вредност ВБГТ |
|||
Особа аклиматизована на |
Особа која није аклиматизована на |
|||
0. Одмор М≤65 |
33 |
32 |
||
1. 65М≤130 |
30 |
29 |
||
2. 130М≤200 |
28 |
26 |
||
Нема разумног кретања ваздуха |
Разумно кретање ваздуха |
Нема разумног кретања ваздуха |
Разумно кретање ваздуха |
|
3. 200М260 |
25 |
26 |
22 |
23 |
4. М>260 |
23 |
25 |
18 |
20 |
Напомена: Дате вредности су установљене тако да дозвољавају максималну ректалну температуру од 38°Ц за дотичне особе.
Једноставност индекса и његова употреба од стране утицајних тела довела је до његовог широког прихватања. Као и сви директни индекси, он има ограничења када се користи за симулацију људског одговора и требало би да се користи са опрезом у практичним применама. Могуће је купити преносиве инструменте који одређују ВБГТ индекс (нпр. Олесен 1985).
Физиолошка граница излагања топлоти (ПХЕЛ)
Даслер (1974, 1977) даје граничне вредности ВБГТ засноване на предвиђању прекорачења било које две физиолошке границе (из експерименталних података) недозвољеног напрезања. Границе су дате:
ПХЕЛ=(17.25 × 10)8-КСНУМКСM× КСНУМКС6+18.61M2 × КСНУМКС3)×ВБГТ-КСНУМКС
Овај индекс стога користи ВБГТ директни индекс у зони вођеној околином (види слику 4), где може доћи до складиштења топлоте.
Индекс температуре влажне кугле (ВГТ).
Температура влажне црне кугле одговарајуће величине може се користити као индекс топлотног стреса. Принцип је да на њега утичу и суви и евапоративни пренос топлоте, као и човек који се зноји, а температура се онда, са искуством, може користити као индекс топлотног стреса. Олесен (1985) описује ВГТ као температуру црне кугле пречника 2.5 инча (63.5 мм) прекривене влажном црном тканином. Температура се очитава када се постигне равнотежа након око 10 до 15 минута излагања. НИОСХ (1986) описује Ботсбалл (Ботсфорд 1971) као најједноставнији и најлакши инструмент за читање. То је бакарна сфера од 3 инча (76.2 мм) прекривена црном тканином која се одржава на 100% влажењу из резервоара за воду који се самостално храни. Осјетни елемент термометра налази се у центру сфере, а температура се очитава на (кодираном у боји) бројчанику.
Једноставна једначина која повезује ВГТ са ВБГТ је:
ВБГТ = ВГТ + 2 ºЦ
за услове умерене зрачеће топлоте и влажности (НИОСХ 1986), али наравно овај однос не може да се држи у широком спектру услова.
Оксфордски индекс
Линд (1957) је предложио једноставан, директан индекс који се користи за излагање топлоти ограничено складиштењем и засновано на пондерисаном збрајању аспириране температуре влажног термометра (Twb) и температура сувог термометра (Tdb):
WD = КСНУМКС Twb + КСНУМКС Tdb
Дозвољена времена експозиције за тимове за спасавање мина заснована су на овом индексу. Широко је применљив, али није прикладан тамо где постоји значајно топлотно зрачење.
Радне праксе за вруће средине
НИОСХ (1986) даје свеобухватан опис радних пракси за вруће средине, укључујући превентивне медицинске праксе. Предлог за медицински надзор појединаца изложених топлом или хладном окружењу дат је у ИСО ЦД 12894 (1993). Увек треба имати на уму да је то основно људско право, које је афирмисано 1985. године Хелсиншка декларација, да се, када је то могуће, особе могу повући из било којег екстремног окружења без потребе за објашњењем. Тамо где дође до изложености, дефинисане радне праксе ће у великој мери побољшати безбедност.
Разумно је начело у ергономији животне средине и индустријској хигијени да, где је могуће, стресор животне средине треба смањити на извору. НИОСХ (1986) дели методе контроле у пет типова. Они су представљени у табели 6.
Табела 6. Радне праксе за вруће средине
А. Инжењерске контроле |
Пример |
1. Смањите извор топлоте |
Удаљите се од радника или смањите температуру. Није увек изводљиво. |
2. Конвективна контрола топлоте |
Измените температуру ваздуха и кретање ваздуха. Спот расхладни уређаји могу бити корисни. |
3. Контрола топлоте зрачења |
Смањите површинске температуре или поставите рефлектујући штит између извора зрачења и радника. Промена емисивности површине. Користите врата која се отварају само када је потребан приступ. |
4. Контрола топлоте испаравања |
Повећајте кретање ваздуха, смањите притисак водене паре. Користите вентилаторе или клима уређај. Мокра одећа и дувајте ваздух преко особе. |
Б. Радна и хигијенска пракса |
Пример |
1. Ограничавање времена експозиције и/или |
Обављајте послове у хладније доба дана и године. Обезбедите хладна места за одмор и опоравак. Додатно особље, слобода радника да прекидају рад, повећање уноса воде. |
2. Смањите метаболичко топлотно оптерећење |
Механизација. Редизајн посао. Смањите време рада. Повећати радну снагу. |
3. Повећајте време толеранције |
Програм аклиматизације на топлоту. Одржавајте раднике у физичкој форми. Уверите се да је губитак воде замењен и одржавајте равнотежу електролита ако је потребно. |
4. Обука о здрављу и безбедности |
Супервизори обучени за препознавање знакова топлотне болести и за пружање прве помоћи. Основна упутства за све особље о личним мерама предострожности, коришћењу заштитне опреме и утицају фактора који нису на раду (нпр. алкохол). Коришћење система „другара“. Требало би да постоје планови за непредвиђене ситуације за лечење. |
5. Скрининг на нетолеранцију на топлоту |
Историја претходне топлотне болести. Физички неспособан. |
Ц. Програм упозорења о топлоти |
Пример |
1. У пролеће успоставите аларм за топлоту |
Организујте курс обуке. Дописи за надзорнике да изврше проверу чесми, итд. Проверите објекте, праксу, спремност итд. |
2. Објавите упозорење на топлоту у предвиђеном |
Одложите задатке који нису хитни. Повећајте раднике, повећајте одмор. Подсетите раднике да пију. Побољшајте радне праксе. |
Д. Помоћно хлађење тела и заштитна одећа |
|
Користите ако није могуће изменити радника, посао или окружење и топлотни стрес је и даље ван граница. Појединци треба да буду потпуно аклиматизовани на топлоту и добро обучени за употребу и праксу ношења заштитне одеће. Примери су одећа хлађена водом, одећа са ваздушним хлађењем, прслуци са пакетима леда и мокри одевни предмети. |
|
Е. Смањење перформанси |
|
Мора се имати на уму да ће ношење заштитне одеће која пружа заштиту од токсичних агенаса повећати топлотни стрес. Сва одећа ће ометати активности и може умањити перформансе (нпр. смањење способности примања сензорних информација, а самим тим, на пример, оштећење слуха и вида). |
Извор: НИОШ 1986.
Било је много војних истраживања такозване НБЦ (нуклеарне, биолошке, хемијске) заштитне одеће. У врућим срединама није могуће скинути одећу, а радна пракса је веома важна. Сличан проблем се јавља и за раднике у нуклеарним електранама. Методе брзог хлађења радника како би поново могли да раде укључују прање спољашње површине одеће водом и дување сувим ваздухом преко ње. Остале технике укључују уређаје за активно хлађење и методе за хлађење локалних делова тела. Пренос војне технологије одеће у индустријске ситуације је нова иновација, али се много тога зна, а одговарајуће радне праксе могу у великој мери смањити ризик.
Табела 7. Једначине коришћене у израчунавању индекса и методе оцењивања ИСО 7933 (1989б)
за природну конвекцију
or , за апроксимацију или када су вредности изван граница за које је једначина изведена.
____________________________________________________________________________________
Табела 8. Опис термина коришћених у ИСО 7933 (1989б)
симбол |
Термин |
Јединице |
део површине коже укључен у размену топлоте зрачењем |
ND |
|
C |
размена топлоте на кожи конвекцијом |
Wm-КСНУМКС |
респираторни губитак топлоте конвекцијом |
Wm-КСНУМКС |
|
E |
проток топлоте испаравањем на површини коже |
Wm-КСНУМКС |
максимална брзина испаравања која се може постићи са потпуно мокром кожом |
Wm-КСНУМКС |
|
потребно испаравање за термичку равнотежу |
Wm-КСНУМКС |
|
респираторни губитак топлоте испаравањем |
Wm-КСНУМКС |
|
емисивност коже (0.97) |
ND |
|
фактор смањења за осетљиву размену топлоте због одеће |
ND |
|
фактор смањења латентне размене топлоте |
ND |
|
однос површине одевене и необевене површине субјекта |
ND |
|
коефицијент конвективног преноса топлоте |
||
коефицијент пролаза топлоте испаравања |
||
радијациони коефицијент преноса топлоте |
||
основна сува топлотна изолација одеће |
||
K |
размена топлоте на кожи провођењем |
Wm-КСНУМКС |
M |
метаболичка моћ |
Wm-КСНУМКС |
парцијални притисак паре |
кПа |
|
притисак засићене паре на температури коже |
кПа |
|
R |
размена топлоте на кожи зрачењем |
Wm-КСНУМКС |
укупна отпорност на испаравање граничног слоја ваздуха и одеће |
||
ефикасност испаравања при потребној брзини знојења |
ND |
|
потребна брзина знојења за термичку равнотежу |
Wm-КСНУМКС |
|
Стефан-Болцманова константа, |
||
температура ваздуха |
||
средња температура зрачења |
||
средња температура коже |
||
брзина ваздуха за непокретни субјект |
||
релативна брзина ваздуха |
||
W |
механичка снага |
Wm-КСНУМКС |
влажење коже |
ND |
|
потребно влажење коже |
ND |
НД = бездимензионалан.
Радне праксе за вруће средине
НИОСХ (1986) даје свеобухватан опис радних пракси за вруће средине, укључујући превентивне медицинске праксе. Предлог за медицински надзор појединаца изложених топлом или хладном окружењу дат је у ИСО ЦД 12894 (1993). Увек треба имати на уму да је то основно људско право, које је афирмисано 1985. годинеХелсиншка декларација, да се, када је то могуће, особе могу повући из било којег екстремног окружења без потребе за објашњењем. Тамо где дође до изложености, дефинисане радне праксе ће у великој мери побољшати безбедност.
Разумно је начело у ергономији животне средине и индустријској хигијени да, где је могуће, стресор животне средине треба смањити на извору. НИОСХ (1986) дели методе контроле у пет типова. Они су представљени у табели 7. Било је много војних истраживања такозване НБЦ (нуклеарне, биолошке, хемијске) заштитне одеће. У врућим срединама није могуће скинути одећу, а радна пракса је веома важна. Сличан проблем се јавља и за раднике у нуклеарним електранама. Методе брзог хлађења радника како би поново могли да раде укључују прање спољашње површине одеће водом и дување сувим ваздухом преко ње. Остале технике укључују уређаје за активно хлађење и методе за хлађење локалних делова тела. Пренос војне технологије одеће у индустријске ситуације је нова иновација, али се много тога зна, а одговарајуће радне праксе могу у великој мери смањити ризик.
Процена врућег окружења коришћењем ИСО стандарда
Следећи хипотетички пример показује како се ИСО стандарди могу користити у процени врућег окружења (Парсонс 1993):
Радници у челичани радове изводе у четири фазе. Облаче се и обављају лагани рад 1 сат у врелом блиставом окружењу. Одмарају се 1 сат, а затим обављају исти лагани рад сат времена заштићени од топлоте зрачења. Затим обављају посао који укључује умерени ниво физичке активности у врелом блиставом окружењу у трајању од 30 минута.
ИСО 7243 пружа једноставан метод за праћење животне средине помоћу ВБГТ индекса. Ако су израчунати нивои ВБГТ мањи од референтних вредности ВБГТ датих у стандарду, онда нису потребне додатне радње. Ако нивои прелазе референтне вредности (табела 6), онда се оптерећење радника мора смањити. Ово се може постићи инжењерским контролама и радним праксама. Комплементарна или алтернативна акција је спровођење аналитичке процене према ИСО 7933.
Вредности ВБГТ за рад су представљене у табели 9 и мерене су према спецификацијама датим у ИСО 7243 и ИСО 7726. Фактори животне средине и лични фактори који се односе на четири фазе рада приказани су у табели 10.
Табела 9. ВБГТ вредности (°Ц) за четири радне фазе
Фаза рада (минути) |
ВБГТ = ВБГТанк + 2 ВБГТабд + ВБГТhd |
ВБГТ референце |
КСНУМКС-КСНУМКС |
25 |
30 |
КСНУМКС-КСНУМКС |
23 |
33 |
КСНУМКС-КСНУМКС |
23 |
30 |
КСНУМКС-КСНУМКС |
30 |
28 |
Табела 10. Основни подаци за аналитичку процену применом ИСО 7933
Фаза рада (минути) |
ta (° Ц) |
tr (° Ц) |
Pa (Кпа) |
v (Госпођа-КСНУМКС ) |
цло (цло) |
Поступати (Вм-КСНУМКС ) |
КСНУМКС-КСНУМКС |
30 |
50 |
3 |
0.15 |
0.6 |
100 |
КСНУМКС-КСНУМКС |
30 |
30 |
3 |
0.05 |
0.6 |
58 |
КСНУМКС-КСНУМКС |
30 |
30 |
3 |
0.20 |
0.6 |
100 |
КСНУМКС-КСНУМКС |
30 |
60 |
3 |
0.30 |
1.0 |
150 |
Може се видети да за део рада вредности ВБГТ превазилазе референтне вредности. Закључује се да је потребна детаљнија анализа.
Метода аналитичке процене представљена у ИСО 7933 изведена је коришћењем података приказаних у табели 10 и компјутерског програма наведеног у анексу стандарда. Резултати за аклиматизоване раднике у погледу нивоа аларма приказани су у табели 11.
Табела 11. Аналитичка процена применом ИСО 7933
Фаза рада |
Предвиђене вредности |
Trajanje |
Разлог за |
||
tsk (° Ц) |
В (НД) |
СВ (гх-КСНУМКС ) |
|||
КСНУМКС-КСНУМКС |
35.5 |
0.93 |
553 |
423 |
губитак воде |
КСНУМКС-КСНУМКС |
34.6 |
0.30 |
83 |
480 |
Без лимита |
КСНУМКС-КСНУМКС |
34.6 |
0.57 |
213 |
480 |
Без лимита |
КСНУМКС-КСНУМКС |
35.7 |
1.00 |
566 |
45 |
Телесна температура |
Уопште |
- |
0.82 |
382 |
480 |
Без лимита |
Укупна процена стога предвиђа да неаклиматизовани радници који су погодни за посао могу да обављају смену од 8 сати без неприхватљивог (термичког) физиолошког напрезања. Ако је потребна већа тачност, или ће се проценити појединачни радници, онда ће ИСО 8996 и ИСО 9920 пружити детаљне информације у вези са производњом метаболичке топлоте и изолацијом одеће. ИСО 9886 описује методе за мерење физиолошког оптерећења радника и може се користити за пројектовање и процену окружења за специфичне радне снаге. Средња температура коже, унутрашња температура тела, број откуцаја срца и губитак масе биће од интереса у овом примеру. ИСО ЦД 12894 пружа упутства о медицинском надзору истраге.