Ocena obciążenia cieplnego pracownika w normach międzynarodowych i Unii Europejskiej (z punktu widzenia górnictwa)

• Autorzy: Wacławik J.

Warianty tytułu

EN

Assessment of heat stress of subject according to International and European Standards (mining problems)

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedmiotem pracy są międzynarodowe i europejskie uregulowania dotyczące cieplnych warunków pracy, wprowadzone w ostatnich latach: ISO 7726, ISO 8996, ISO 9886, ISO 9920 i przede wszystkim ISO 7933. Fizyczny model wymiany ciepła między osobą a otoczeniem i zależności stosowane w rozważaniach zaczerpnięto z polskiej wersji tej normy: PN-EN 12515 "Ergonomia, środowiska gorące, analityczne określanie i interpretacja stresu cieplnego oparte na podstawie obliczenia wymaganej ilości potu". W trudnych warunkach klimatycznych dominującą rolę w odprowadzeniu ciepła z organizmu odgrywa parowanie potu. Omawiane w pracy obliczenia dotyczą stanu równowagi cieplnej, gdy w ciele nie gromadzi się ciepło. Bilans cieplny ciała wyraża zależność: M = C + R + B + E gdzie: M - metabolizm, C- konwekcja, R - promieniowanie, B - oddychanie i E - parowanie potu. W pracy przyjęto, że funkcję regulującą wymianę ciepła spełnia średnia temperatura skóry ciała człowieka, a podana równość zachodzi dzięki dostosowaniu konwekcji, promieniowania i parowania potu do panujących warunków. Stan obciążenia (stresu) i napięcia cieplnego może być oceniany na podstawie: akumulacji ciepła w ciele człowieka, maksymalnej ilości potu wydzielanego podczas pracy, odwodnienia organizmu, poziomu nawilgocenia skóry. Bilans cieplny ciała człowieka umożliwia oszacowanie wymienionych parametrów.

EN

The subject of considerations enclosed in this paper is International and European Standards specifies a methods for the analytical evaluation and interpretation of the thermal stress experienced by a person in a hot environment. Those problems are subjects of latest documents: ISO 7726, ISO 8996, ISO 9886, ISO 9920 and above all ISO 7933. Formulas of the mathematical model of the man-environment heat exchange used in this work were taken from the international standard ISO 7933: "Hot environments. Analytical determination and interpretation of thermal stress using calculation of required sweat rates". Heat exchange between miner's body and his environment was calculated for state of thermal equilibrium, when the rate of heat accumulation is zero. The following general equation of heat balance was used: M = C + R + B + E where: M - metabolic heat production, C - convection heat exchange, R - radiation heat exchange (by long-wave radiation), B - respiratory heat loss, E - heat loss by evaporation. It has been assumed that the average skin temperature is a factor controlling convective, radiant and evaporative modes of heat exchange. The state of thermal stress is determined by: accumulation of heat in worker's body, maximum of sweat rates emitted during work, dehydration, level of skin wetness. The heat balance of human body affords possibilities for estimation of these parameters.

Słowa kluczowe

PL

obciążenie termiczne; komfort cieplny; środowisko gorące; górnictwo podziemne

EN

thermal load; thermal comfort; hot environment; underground mining

• Wydawca: KGHM CUPRUM Spółka z o.o. Centrum Badawczo-Rozwojowe
• Czasopismo: Cuprum : czasopismo naukowo-techniczne górnictwa rud
• Rocznik: 2005
• Tom: nr 3
• Strony: 13--32
• Opis fizyczny: Bibliogr. 31 poz., tab.

Twórcy

autor

Wacławik J.

• Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków,

Bibliografia

• 1. American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers, (1966) Standard 55-66, Thermal Comfort Conditions, New York
• 2. Błażejczyk K. (1993) Wymiana ciepła między człowiekiem a otoczeniem w różnych warunkach środowiska geograficznego, Ossolineum, Wrocław
• 3. Borodulin L.(1999) Wpływ podwyższonej temperatury na organizm ludzki a fizjologiczne aspekty czasu pracy, Prowadzenie akcji ra¬towniczych, Szklarska Poręba, KGHM Polska Miedź S.A.
• 4. Budyko M.I., (1959) O tiepłovom bilansie żyvych organizmov, Izv.AN SSSR, ser. geogr., 2, str. 29-35
• 5. Budyko M.I., Cicenko G.V. (1960) Klimatićeskie faktory teploość śćenija ćeloveka, Izv.AN SSSR, ser. geogr., 3, str. 3-11
• 6. Clark J.A., McArthur A.J., Monteith J.L., Wheldon A.E. (1981) The physics of microclimate, Chapter in: Bioengineering, Thermal Physiology and Comfort, Elsevier, Amsterdam
• 7. Clark R.P. (1981) Human skin temperature and convective heat loss, Chapter in: Bioengineering, Thermal Physiology and Comfort, El- sevier, Amsterdam
• 8. Dębowski M.T. (1992) Obowiązujące metody oceny środowisk cieplnych, Materiały Konferencyjne GIG-u, Katowice, listopad
• 9. Dębowski M.T. (2000) Ustalenie bezpiecznego czasu pracy w wa¬ runkach obciążenia cieplnego, Międzynarodowa Konferencja na temat Ratownictwa Górniczego, Bytom-Lubliniec-Kokotek, str. 157-164
• 10. Drenda J.(1993) Dyskomfort cieplny w środowiskach pracy głębokich kopalń, ZN Pol.ŚL, Górnictwo z. 213, Gliwice
• 11. Drenda J. (1996) Porównanie wskaźników oceny mikroklimatu w kopalniach, materiały konferencyjne „Wybieranie złóż na dużych głębokościach oraz w trudnych warunkach geotermicznych", Świe- radów Zdrój
• 12. Fanger P.O. (1974) Komfort cieplny, Arkady, Warszawa
• 13. Gagge A.P. (1981) Rational temperaturę indexes of thermal comfort, Chapter in: Bioengineering, Thermal Physiology and Comfort, El- sevier, Amsterdam
• 14. Krawczyk B.(1977) Temperatura skóry ciała jako wskaźnik biokli- matyczny, Problemu bioklimatologii uzdrowiskowej, cz.II, Dokum.Geogr., 4, 69-77
• 15. Krawczyk B.(1978) Próba zastosowania metody bilansu cieplnego człowieka do oceny bioklimatu uzdrowiska, Probl. Uzdrów., 9/10, 275-278
• 16. Mitchell D., Whillier A. (1971) Cooling power of underground envi- ronments, J.S.Afr.IMM, vol 72, pp. 93-99
• 17. McPherson M.J. (1992) The generalization of air cooling power, Fifth International Mine Ventilation Congress, R. Hemp, Johannesburg 1992
• 18. Monteith J.L.(1973) Principles of environmental physics, Arnold, Lon- don 1973
• 19. Murray-Smith A.I. (1987) The effect of clothing on heat stress in mining environments, JMVSSA, no 3
• 20. Stewart J.M., Whillier A. (1979) A guide to the measurement and assessment of heat stress in gold mine, JMVSSA, vol. 32, no 9, str.169- 178
• 21. Stewart J.M. (1982) Fundamentals of human heat stress, Emdronment Engineering in S.A. Mines, The Mine Ventilation Society of South Africa
• 22. Stewart J.M. (1982) Practical aspects of human heat stress, Environ- ment Engineering in S.A. Mines, The Mine Ventilation Society of South Africa
• 23. Vogt J.J., Candas V., Libert J.P., Daull F. (1981) Required sweat ratę as an index of thermal strain in industry, Chapter in: Bioengineering, Thermal Physiology and Comfort, Elsevier, Amsterdam
• 24. Wacławik J., Cygankiewicz J., Knechtel J. (1998) Warunki klimatyczne w głębokich kopalniach, Wyd. 2-gie, CPPGSMiE PAN, Kraków
• 25. Polska Norma PN-88/N-08008, Analityczne określenie i interpretacja stresu cieplnego oparte na podstawie obliczenia wymaganej ilości potu, ISO 7933: Ergonomics, hot environments "Analytical determination and interpretation of thermal stress using calculation of required sweat rates"
• 26. Polska Norma PN-EN 28996: „Ergonomia. Oznaczanie metabolicznej produkcji ciepła", maj 1999, ISO 8996, „Ergonomics of the thermal environment - Determination of metabolic rate"
• 27. Polska Norma PN-EN 12515, marzec 2002, „Środowiska gorące. Analityczne określenie i interpretacja stresu cieplnego z wykorzystaniem obliczenia wymaganej ilości potu"
• 28. ISO 7933 z 2004 roku, Ergonomics of the thermal environment "Analytical determination and interpretation of heat stress using cal¬ culation of predicted heat strain",
• 29. ISO 7726, Ergonomics of the thermal environment - Instruments for measuring physical quantities
• 30. ISO 9886, Ergonomics- Evaluation of thermal strain by physiological measurements, Polska Norma PN-ISO 9886: Ocena obciążenia termicznego na podstawie pomiarów fizjologicznych, maj 1999
• 31. ISO 9920 Ergonomic of thermal environment - Estimation of the thermal insulation and evaporative resistance of a clothing ensemble