Способ прогнозирования функционального теплового состояния человека в нагревающей воздушной среде
Владельцы патента RU 2488354:
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научно-исследовательский институт медицины труда" Российской Академии медицинских наук (ФГБУ "НИИ МТ" РАМН) (RU)
Изобретение относится к области медицины, а именно к гигиене труда и физиологии человека, и может быть использовано для прогнозирования функционального теплового состояния человека в нагревающей воздушной среде. Для этого измеряют температуру и относительную влажность окружающей воздушной среды производственного помещения. Определяют время непрерывного нахождения человека в данной воздушной среде. Далее вычисляют интегральный показатель функционального теплового состояния человека (ИПФС) по определенной математической формуле. При величине ИПФС более 62,8 баллов прогнозируют недопустимое функциональное тепловое состояние человека, работающего в нагревающей воздушной среде. При величине ИПФС менее 62,8 баллов, но более 52,6 баллов прогнозируют предельно допустимое функциональное тепловое состояние человека, при величине ИПФС менее 52,6 баллов, но более 38,8 баллов прогнозируют допустимое функциональное тепловое состояние, а при величине ИПФС менее 38,8 баллов прогнозируют оптимальное функциональное тепловое состояние человека, работающего в нагревающей воздушной среде. Способ обеспечивает повышение точности прогнозирования функционального теплового состояния человека к нагревающей воздушной среде при работе в закрытых помещениях и при необходимости своевременно проводить мероприятия, направленные на снижение неблагоприятного воздействия термических факторов данной среды. 2 пр., 1 табл.
Изобретение относится к области медицины, а именно к гигиене труда и физиологии человека, и может быть использовано при прогнозировании функционального теплового состояния человека, работающего в нагревающей воздушной среде при использовании специальной одежды для защиты от производственных загрязнений.
Известен способ прогнозирования функционального теплового состояния человека в нагревающей воздушной среде по комплексу воздействующих на человека факторов, включающем измерение температуры окружающей нагревающей воздушной среды, относительной влажности окружающей нагревающей воздушной среды и вычислении интегрального показателя функционального теплового состояния человека (ИПФС) (см. Г.А. Суворов и др., Прогнозирование теплового состояния человека при воздействии комплекса факторов, // Медицина труда и промышленная экология», №2, 2000, с.1-8) (прототип).
Этот способ позволяет прогнозировать функциональное тепловое состояние человека в нагревающей воздушной среде в реальной производственной обстановке. Однако, недостатком его является то, что при использовании этого способа не учитывают влияние времени непрерывного пребывания человека в нагревающей воздушной среде, что особенно важно при работе в агрессивной среде в закрытых помещениях при использовании специальной одежды для защиты от производственных вредностей, например, нефти и нефтепродуктов или повышенной пылевой загрязненности. Это затрудняет принятие адекватных мер в целях профилактики перегревания работника.
Задачей настоящего изобретения является повышение достоверности прогнозирования функционального теплового состояния человека при работе в нагревающей агрессивной воздушной среде в закрытых помещениях и использовании специальной одежды для защиты от производственных вредностей, например, нефти и нефтепродуктов или повышенной пылевой загрязненности.
Техническим результатом изобретения является повышение достоверности прогнозирования функционального теплового состояния человека в нагревающей воздушной среде при работе в закрытых помещениях и использовании специальной одежды для защиты от производственных вредностей при одновременном упрощение способа прогнозирования функционального теплового состояния человека в нагревающей воздушной среде в реальной производственной обстановке.
Указанная задача достигается тем, что в способе прогнозирования функционального теплового состояния человека в нагревающей воздушной среде, включающем измерение температуры окружающей нагревающей воздушной среды, относительной влажности окружающей нагревающей воздушной среды и вычислении интегрального показателя функционального теплового состояния человека (ИПФС), дополнительно определяют время непрерывного нахождения человека в нагревающей воздушной среде, при этом интегральный показатель функционального теплового состояния человека, работающего в нагревающей воздушной среде, вычисляют по формуле:
ИПФС=-83,952+1,490τ-0,023τ2+7,106tв-0,104tв 2-0,215φ+0,004φ2, где
ИПФС - интегральный показатель функционального теплового состояния человека, баллы,
τ - время непрерывного пребывания человека в нагревающей воздушной среде, мин,
tв - температура воздуха окружающей нагревающей воздушной среды, °С,
φ - относительная влажность воздуха окружающей нагревающей воздушной среды, %,
и при величине ИПФС более 62,8 баллов прогнозируют недопустимое функциональное тепловое состояние человека, работающего в нагревающей воздушной среде, при величине ИПФС менее 62,8 баллов, но более 52,6 баллов прогнозируют предельно допустимое функциональное тепловое состояние человека, при величине ИПФС менее 52,6 баллов, но более 38,8 баллов прогнозируют допустимое функциональное тепловое состояние человека, а при величине ИПФС менее 38,8 баллов прогнозируют оптимальное функциональное тепловое состояние человека, работающего в нагревающей воздушной среде
Проведенные исследования по патентным и научно-техническим информационным источникам показали, что предлагаемый способ неизвестен и не следует явным образом из изученного уровня техники, т.е. соответствует критериям “новизна” и “изобретательский уровень”.
Предлагаемый способ является простым и может быть применен в производственных условиях с нагревающей воздушной средой, в том числе и агрессивной.
Таким образом, заявленный способ является доступным, а, следовательно, практически применимым.
Предлагаемая совокупность приемов, позволяет обеспечить повышение достоверности определения функционального теплового состояния организма человека при воздействии на него окружающей нагревающей воздушной среды, обусловливающей его тепловую нагрузку в реальной производственной обстановке, при одновременном упрощении прогнозирования функционального теплового состояния человека в нагревающей воздушной среде в реальной производственной обстановке.
Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.
В производственных условиях непосредственно на рабочем месте устанавливают датчики для измерения параметров рабочей среды: температуры и относительной влажности воздуха окружающей нагревающей воздушной среды (например, аспирационный психрометр Ассмана).
Далее в процессе выполнения рабочими типичных операций определяют:
- температуру воздуха, tв (°С) окружающей нагревающей воздушной среды,
- относительную влажность воздуха φ (%) окружающей нагревающей воздушной среды,
Определяют время τ (мин) непрерывного нахождения человека в нагревающей воздушной среде,
Затем измеренные величины и конкретную продолжительность их воздействия подставляют в уравнение:
ИПФС=-83,952+1,490τ-0,023τ2+7,106tв-0,104tв 2-0,215φ+0,004φ2, где
ИПФС - интегральный показатель функционального теплового состояния человека, баллы,
τ - время непрерывного пребывания человека в нагревающей воздушной среде, мин,
tв - температура воздуха окружающей нагревающей воздушной среды, °С,
φ - относительная влажность воздуха окружающей нагревающей воздушной среды, %.
Коэффициенты в уравнении получены путем математико-статистического анализа результатов экспериментальных исследований по изучению взаимосвязи взаимодействующих факторов окружающей нагревающей воздушной среды, и трудового процесса на организм человека, использующего специальную одежду для защиты от производственных вредностей при работе в закрытых помещениях.
На основании полученной величины ИПФС прогнозируют функциональное тепловое состояния человека при заданной продолжительности непрерывного пребывания на рабочем месте в нагревающей воздушной среде согласно таблицы 1.
| Таблица 1 | |
| Функциональное тепловое состояние человека, работающего в нагревающей воздушной среде | Интегральный показатель функционального теплового состояния человека, работающего в нагревающей воздушной среде (ИПФС) |
| Оптимальное | ИПФС≤38,8 |
| Допустимое | 38,8<ИПФС≤52,6 |
| Предельно допустимое | 52,6<ИПФС≤62,8 |
| Недопустимое | ИПФС>62,8 |
Из полученного значения интегрального показателя функционального теплового состояния человека, работающего в нагревающей воздушной среде, делают вывод о функциональном тепловом состоянии человека (оптимальное, допустимое, предельно допустимое, недопустимое), что позволяет своевременно и целенаправленно разрабатывать профилактические мероприятия по снижению неблагоприятного воздействия различных термических факторов агрессивной среды (времени непрерывного нахождения человека в нагревающей воздушной среде, температуры окружающей нагревающей воздушной среды, относительной влажности окружающей нагревающей воздушной среды).
Пример 1.
Рабочий В. работает в цехе изготовления аккумуляторов в рабочей одежде, защищающей от щелочей и кислот, и выполняет работу в нагревающей агрессивной воздушной среде при температуре воздуха окружающей нагревающей воздушной среды tв=30°С и относительной влажности воздуха окружающей нагревающей воздушной среды φ=30%. Время его непрерывной работы в нагревающей агрессивной воздушной среде - 60 мин.
Вычисляем интегральный показатель функционального теплового состояния человека (ИПФС) при работе в данных условиях труда:
ИПФС=-83,952+1,490τ-0,023τ2-7,106tв-0,104tв 2-0,215φ+0,004φ2=83,952+1,49·60-0,023·602+7,106·30-0,104S302-0,215·30+0,004·302=39,38 (баллов)
Вывод: Полученное значение интегрального показателя функционального теплового состояния человека 39,38 баллов соответствует допустимому значению функционального теплового состояния человека (см. таблицу 1), работающего в нагревающей воздушной среде, что в дальнейшем было подтверждено исследованиями его функционального теплового состояния, согласно методики, изложенной в Методических рекомендациях “Оценка теплового состояния человека с целью обоснования гигиенических требований к микроклимату рабочих мест и мерам профилактики охлаждения и перегревания” (Методические рекомендации МЗ СССР №5168-90, М., 1989 г.).
Дополнительных рекомендаций по изменению условий труда и профилактических мероприятий не требуется.
Пример 2.
Рабочий Д. работает в цехе изготовлению графитовых изделий в рабочей одежде, защищающей от пыли, и выполняет работу в нагревающей агрессивной воздушной среде при температуре воздуха окружающей нагревающей воздушной среды tв=35°С и относительной влажности воздуха окружающей нагревающей воздушной среды φ=20%. Время его непрерывной работы в нагревающей агрессивной воздушной среде - 20 мин.
Вычисляем интегральный показатель функционального теплового состояния человека (ИПФС) при работе в данных условиях труда:
ИПФС=-83,952+1,490τ-0,023τ2+7,106tв-0,104tв 2-0,215φ+0,004φ2=-83,952+1,490·20-0,023·400+7,106·35-0,104·1225-0,215·20+0,004·400=55,26 (баллов)
Вывод: Величина ИПФС, равная 55,26 балла, согласно таблице 1, соответствует предельно допустимому функциональному тепловому состоянию, работающего в нагревающей воздушной среде, что в дальнейшем было подтверждено исследованиями его функционального теплового состояния согласно методике, изложенной в Методических рекомендациях “Оценка теплового состояния человека с целью обоснования гигиенических требований к микроклимату рабочих мест и мерам профилактики охлаждения и перегревания” (Методические рекомендации МЗ СССР №5168-90, М., 1989 г.).
В целях улучшения функционального теплового состояния работника при работе в данных условиях труда температура воздуха на рабочем месте должна быть снижена.
Предлагаемый способ прогнозирования функционального теплового состояния человека в нагревающей воздушной среде по сравнению с прототипом более простой и обеспечивает повышение достоверности прогнозирования функционального теплового состояния человека в нагревающей агрессивной воздушной среде при работе в закрытых помещениях и при использовании специальной одежды для защиты от производственных вредностей, обусловливающей его дополнительную тепловую нагрузку в реальных производственных условиях.
Это дает возможность своевременно и целенаправленно разрабатывать профилактические мероприятия по снижению неблагоприятного воздействия различных термических факторов агрессивной среды, в ответ на которые изменения функциональной системы организма человека могут выражаться в ухудшении самочувствия, работоспособности и в ряде случаев здоровья.
Предлагаемый способ достаточно прост, выполним практически в любых условиях, и может быть использован в производственных условиях как представителями службы охраны труда и здоровья работающих, так и санитарными врачами.
Способ прогнозирования функционального теплового состояния человека в нагревающей воздушной среде, включающий измерение температуры воздуха окружающей нагревающей воздушной среды, относительной влажности воздуха окружающей нагревающей воздушной среды и вычисление интегрального показателя функционального теплового состояния человека, отличающийся тем, что дополнительно определяют время непрерывного нахождения человека в нагревающей воздушной среде, а интегральный показатель функционального теплового состояния человека, работающего в нагревающей воздушной среде, вычисляют по формуле:
ИПФС=-83,952+1,490τ-0,023τ2+7,106tв-0,104tв 2-0,215φ+0,004φ2,
где ИПФС - интегральный показатель функционального теплового состояния человека, баллы,
τ - время непрерывного нахождения человека в нагревающей воздушной среде, мин,
tв - температура воздуха окружающей нагревающей воздушной среды, °С,
φ - относительная влажность воздуха окружающей нагревающей воздушной среды, %.
и при величине ИПФС более 62,8 баллов прогнозируют недопустимое функциональное тепловое состояние человека, работающего в нагревающей воздушной среде, при величине ИПФС менее 62,8 баллов, но более 52,6 баллов прогнозируют предельно-допустимое функциональное тепловое состояние человека, работающего в нагревающей воздушной среде, при величине ИПФС менее 52,6 баллов, но более 38,8 баллов прогнозируют допустимое функциональное тепловое состояние человека, работающего в нагревающей воздушной среде, а при величине ИПФС менее 38,8 баллов прогнозируют оптимальное функциональное тепловое состояние человека, работающего в нагревающей воздушной среде.
