dr inż. ANNA BOGDAN
Centralny Instytut Ochrony Pracy
Państwowy Instytut Badawczy
Ocena środowiska zimnego
według PN-EN ISO 11079:2008
W artykule przedstawiono metodę oceny środowiska zimnego zgodnie
z zasadami opisanymi w PN-EN ISO 11079:2008 Ergonomia środowiska
termicznego. Wyznaczanie i interpretacja stresu termicznego wynikają-
cego z ekspozycji na środowisko zimne z uwzględnieniem wymaganej
izolacyjności cieplnej odzieży (IREQ) oraz wpływu wychłodzenia miej-
scowego (oryg.). Procedurę obliczania przedstawiono na podstawie
praktycznego przykładu.
Evaluation of a cold environment according to PN-EN ISO
11079:2008
This article presents a method of evaluating a cold environment according
to the principles described in PN-EN ISO 11079:2008 Ergonomics of the
thermal environment. Determination and interpretation of cold stress
when using required clothing insulation (IREQ), and the cooling effects
[sic]. A practical example is used to present the calculation procedure.
artykule Praktyczne aspekty oceny narażenia się oporność przewodzenia skóry. W wyniku
Wstęp
pracowników zatrudnionych w warunkach mi- ograniczenia przepływu w kończynach krew
Praca w środowisku zimnym najczęściej do-
kroklimatu zimnego za pomocą wskazników
ulega przemieszczeniu do głębiej położonych
tyczy zakładów przetwórstwa spożywczego,
WCI i IREQ [3]. Z uwagi na znaczne różnice
naczyń krwionośnych, na skutek czego zwięk-
w których temperatura powietrza wynosi od
w końcowym wydaniu normy w stosunku do
sza się pojemność minutowa serca, a niekiedy
-40 oC (komory zamrażające) do -2 oC (pa-
jej projektu, w niniejszej publikacji skupiono
dochodzi do wzrostu ciśnienia tętniczego
kownie zimne). Chociaż większość czynności
się na omówieniu oceny środowiska zimnego
krwi. Jednocześnie następuje pobudzenie
jest w pełni zautomatyzowana, a pracownicy
według PN-EN ISO 11079:2008 [2].
mięśni szkieletowych, powodujące zwiększenie
przebywają w pomieszczeniach, gdzie panuje
przemiany materii, będącej zródłem ciepła dla
wyższa temperatura powietrza, to jednak
Reakcje organizmu na środowisko zimne
organizmu. Dochodzi do zwiększenia napięcia
występują stanowiska, przy których praca
Organizm człowieka, przez odpowiednie reak- spoczynkowego mięśni i ich drżenia (wytwarza
człowieka w zimnym klimacie jest niezbędna.
cje podczas pracy w środowisku zimnym, dąży się dodatkowe ciepło). Ilość ciepła wytwarza-
Ocena obciążenia termicznego pracow-
z jednej strony do ograniczania oddawania cie- nego w wyniku wymienionych mechanizmów
nika zatrudnionego w środowisku zimnym
pła do otoczenia, z drugiej zaś do zwiększania zależy od temperatury otoczenia i czasu eks-
była prowadzona dotychczas na podstawie
ilości produkowanego ciepła, a wszystko to pozycji w środowisku zimnym.
PN-N-08009:1987 [1], która w sierpniu 2008 r.
w celu ochrony przed nadmiernym wychłodze- Przekroczenie możliwości termoregula-
została zastąpiona PN-EN ISO 11079:2008
niem. Z tego powodu w środowisku zimnym cyjnych organizmu w skrajnych warunkach
[2]. Procedura oceny obciążenia termicznego
dochodzi do zwężenia naczyń krwionośnych termicznych środowiska lub upośledzenie dzia-
pracownika zaproponowana w nowej normie
skóry, co powoduje zmniejszenie przepływu łania mechanizmu regulacji temperatury ciała
znacznie różni się od podanej w poprzedniej.
Zmiany te zostały zasygnalizowane w opu- krwi przez skórę i tkankę podskórną, zwłasz- powoduje obniżenie temperatury wewnętrznej
blikowanym w Bezpieczeństwie Pracy cza w kończynach, a dzięki temu zwiększa ciała, co w konsekwencji może prowadzić do
2 03/2009
Fot. Dominik Gwarek
hipotermii. Spadek temperatury wewnętrznej planowania czasu pracy w warunkach
PN-N-08009:1987
poniżej 35 oC powoduje zmniejszenie zdolności środowiska zimnego.
i PN-EN ISO 11079:2008 zmiany
Wartość wskaznika IREQ określana jest
do wysiłku, redukcję siły skurczu mięśni oraz
Główną różnicą pomiędzy PN-N
z równania wyprowadzonego z bilansu
upośledzenie sprawności psychofizycznej
-08009:1987 [1] a PN-EN ISO 11079:2008 [2]
wymiany ciepła pomiędzy ciałem człowieka
(m.in. wydłużenie czasu reakcji).
jest założenie przyjęte w nowej normie, że
a otoczeniem i przyjmuje postać:
Obniżenie temperatury mięśni o 10 oC
nadrzędnym wskaznikiem służącym do oceny
upośledza dokładność ruchu i utrudnia utrzy-
obciążenia termicznego człowieka w środo-
manie równowagi ciała. Człowiek stopniowo
wisku zimnym jest wskaznik IREQ (required
popada w stan apatii, zaburzeniu ulegają
gdzie:
clothing insulation). Dotychczas traktowany
mechanizmy instynktu samozachowawczego
tsk średnia temperatura skóry, oC
jedynie jako wskaznik wymaganej izolacyjności
[4]. Wraz z rozwojem hipotermii obserwuje się
tcl temperatura zewnętrznej powierzchni
odzieży ochronnej. IREQ nadal definiowany jest
zmniejszenie pojemności minutowej i objętości
odzieży, oC
jako wynikowa izolacyjność cieplna wymagana
wyrzutowej serca, dochodzi do zwiększenia
R ilość ciepła wymieniana poprzez pro-
w rzeczywistych warunkach środowiska w celu
naczyniowego oporu obwodowego. Przy
mieniowanie, W/m2
utrzymania ciała w stanie równowagi cieplnej
temperaturze ciała 28 oC może wystąpić migo-
C ilość ciepła wymieniana poprzez kon-
na akceptowalnym poziomie temperatury ciała
tanie przedsionków i komór. Dalsze obniżenie
wekcję, W/m2.
i skóry, jednakże w PN-EN ISO 11079:2008 [2]
temperatury wewnętrznej do 23-25 oC może
Na podstawie tej zależności można stwier-
podano dodatkowo, że wskaznik IREQ można
powodować upośledzenie czynności układu
dzić, że na wartości wskaznika IREQ wpływ ma
zastosować do:
krążenia i oddechowego, zaburzenia świa-
jedynie sucha wymiana ciepła (bez uwzględ-
oceny obciążenia termicznego wywoła-
domości, uszkodzenie wątroby i nerek oraz
nionego wpływu efektu pocenia, odparowania
nego zimnem
zakłócenia gospodarki wodno-elektrolitowej
potu, dyfuzji pary wodnej przez skórę itp.).
[5]. Ochrona pracujących przed niekorzystnym analizy wpływu poszczególnych para-
Zależność tę można uznać za prawidłową
działaniem środowiska zimnego na ich orga- metrów środowiska na obciążenie termiczne
przy założeniu uzyskania stanu równowagi
człowieka (w celu wprowadzania modyfikacji
nizm powinna być zatem kwestią priorytetową
cieplnej pomiędzy człowiekiem a otoczeniem.
w przedsiębiorstwach, gdzie utrzymanie dotyczących stanowisk pracy)
Równowaga cieplna może być utrzymywana
środowiska zimnego jest podyktowane wyma- określenia wymagań dotyczących izola- na różnych poziomach obciążenia cieplnego
ganiami procesu technologicznego. cyjności odzieży organizmu, określanego w funkcji średniej
BP 03/2009 3
Fot. Jarosław Dąbkiewicz
cieplna odzieży (Icl,r) jest to więc wartość
izolacyjności, w której uwzględniono efekt
POMIAR PARAMETRÓW ŚRODOWISKA
zmiany dopasowania i pompowania powietrza
temperatury, prędkości, wilgotności powietrza,
pod odzież. W warunkach laboratoryjnych
średniej temperatury promieniowania
wynikowa izolacyjność cieplna odzieży, na
podstawie PN-EN ISO 11079:2008 i PN-EN
342:2006 Odzież ochronna. Zestawy odzieży
i wyroby odzieżowe chroniące przed zimnem,
POMIAR LUB OSZACOWANIE
jest mierzona na manekinie umieszczonym
poziomu aktywności pracownika
na specjalnym stanowisku umożliwiającym
izolacyjności cieplnej odzieży
WYCHŁODZENIE
symulację jego chodu. W odróżnieniu od
LOKALNE
izolacyjności wynikowej, izolacyjność cieplna
chłodzenie wiatrem
podstawowa (Icl) określa izolacyjność odzieży
odmrożenie przez kontakt
WYCHŁODZENIE OGÓLNE
znajdującej się na nieruchomym manekinie
wychłodzenie poprzez
obliczenie wartości IREQ
w pozycji stojącej. W większości norm (m.in.
drogi oddechowe
porównanie z Icl,r
w PN-EN ISO 9920:2008 Ergonomia środo-
obliczenie Dlim
wiska termicznego. Szacowanie izolacyjności
cieplnej i oporu pary wodnej zestawów odzie-
ży) w tabelach podawane są wartości podsta-
wowej izolacyjności cieplnej odzieży. Metodę
przeliczenia izolacyjności podstawowej odzieży
Icl,r < IREQmin IREQmin < Icl,r < IREQneutral Icl,r > IREQneutral
na wynikową zamieszczono w załączniku A do
PN-EN ISO 11079:2008 [2].
Następną nowością w normie w PN-EN ISO
izolacyjność cieplna
11079:2008 jest wspomniany wyżej dopusz-
izolacyjność cieplna
wystarczająca w celu
niewystarczająca wystarczająca, możliwe czalny czas ekspozycji na środowisko zim-
zapobiegnięcia wychłodzeniu,
wystąpienie przegrzania
izolacyjność cieplna ne (Dlim). Jeżeli izolacyjność odzieży stosowanej
odczucia cieplne pracownika
organizmu przy wyższym
ograniczony czas ekspozycji
na stanowisku pracy jest niższa od obliczonej
trochę chłodne w stosunku do
poziomie aktywności fizycznej
wartości IREQneutral, to ekspozycja powinna być
neutralnych
skrócona w celu ochrony przed nadmiernym
wychłodzeniem organizmu. Wartość Dlim okre-
ślana jest na podstawie zależności:
wymagane określenie wymagane określenie
dopuszczalnego czasu dopuszczalnego czasu
gdzie:
ekspozycji, Dlim ekspozycji, Dlim
Qlim wartość dopuszczalnych strat ciepła
z organizmu człowieka, kJ/m2 (standardowo
należy przyjmować wartość 144 kJ/m2)
Rys. Metoda oceny środowiska zimnego [2]
S ilość ciepła akumulowanego w organi-
Fig. A method of evaluating a cold environment [2]
zmie człowieka, W/m2.
W przypadku zagrożenia wystąpienia
dodatkowego lokalnego wychłodzenia ciała
temperatury skóry, pocenia i zmiany tempe- poziomie średniej temperatury ciała. Przy
(dłonie, stopy, głowa) w zależności od miej-
ratury ciała. Z tego powodu wprowadzono zastosowaniu odzieży o wartości izolacyjności
sca wykonywanej pracy (w pomieszczeniach
w PN-EN ISO 11079:2008 dwie wartości równej IREQneutral nie występuje wychłodze-
zamkniętych lub na otwartej przestrzeni)
wskaznika IREQ: nie ciała człowieka, jednakże zalecane jest
należy wprowadzić odpowiednie zmiany
" IREQmin minimalna wartość wymaganej również określenie dopuszczalnego czasu
organizacyjne w środowisku pracy, np. zmniej-
izolacji termicznej odzieży w celu utrzymania ekspozycji Dlim.
szyć prędkość powietrza w pomieszczeniach
równowagi termicznej organizmu na stałym Zastosowanie wskaznika IREQ zalecane jest
przez zmianę zastosowanych elementów
poziomie, przy założeniu niższej od prawi- do oceny obciążenia w chłodnym i zimnym
nawiewnych, lub też zapewnić dodatkowe
dłowej, ale dopuszczalnej wartości średniej środowisku, gdzie temperatura powietrza wy-
środki ochrony indywidualnej i ograniczyć
temperatury ciała. Przy zastosowaniu odzieży nosi poniżej 10 oC, prędkość powietrza zawarta
czas ekspozycji.
o izolacyjności równej IREQmin wystąpi niewielkie jest pomiędzy 0,4 18 m/s, a izolacyjność
Kolejną zmianą wprowadzoną w PN-EN ISO
wychłodzenie organizmu, w szczególności ob- cieplna stosowanej odzieży przekracza 0,078
11079:2008 [2] jest zastąpienie wskaznika siły
wodowych części ciała (dłonie, stopy) z tego m2K/W (0,5 clo).
chłodzącej wiatru WCI (wind chill index) przez
powodu przy długotrwałej pracy w środowisku W normie wprowadzono również pojęcie
bardziej intuicyjnie rozumianą temperaturą
zimnym należy wprowadzić ograniczenia wynikowej i podstawowej izolacyjności
chłodzenia wiatru tWC (wind chill temperature).
czasu trwania ekspozycji, obliczane jako Dlim cieplnej odzieży. Na rzeczywistym stano-
Parametr ten stosowany jest do oceny chło-
(dopuszczalny czas ekspozycji). wisku pracy człowiek zazwyczaj porusza
dzenia lokalnego wywołanego działalnością
" IREQneutral izolacyjność termiczna odzieży się, zatem zastosowana przez niego odzież
wiatru i definiowany jest jako temperatura
wymagana w celu zapewnienia pracującemu również zmienia położenie, dopasowuje się
otoczenia, która przy prędkości wiatru równej
warunków termoneutralnych, tj. równowagi do danej pozycji ciała, a pod jej warstwy 4,2 km/h wytwarza takie samo odczucie
cieplnej utrzymywanej na prawidłowym napływa powietrze. Wynikowa izolacyjność zimna u pracownika, jak rzeczywiste warunki
4 03/2009
środowiska. Temperatura chłodzenia wiatru conej tablicy zamieszczonej w załączniku C do odzieży ochronnej jest zazwyczaj zbliżona do
opisywana jest następującym równaniem: PN-EN ISO 11079:2008. 8l m2/s).
3. Pomiar lub oszacowanie wartości obcią- Korzystając ze wspomnianego programu
żenia pracą na podstawie zapisów PN-EN ISO prof. Holmera obliczono, iż wartość IREQmin
dla danego stanowiska pracy wynosiła 1,4
8996:2005.
[oC]
clo, a wartość IREQneutral 1,7 clo. Jednocześnie
4. Pomiar lub oszacowanie podstawowej
gdzie: izolacyjności cieplnej odzieży ochronnej zgod- program obliczył, iż wartość podstawowej izo-
ta temperatura powietrza, oC nie z PN-EN ISO 15831:2006 Odzież. Właściwo- lacyjności cieplnej odzieży na stanowisku pracy
powinna wynosić od 1,5 clo (dla IREQmin) do 1,9
v10 standardowa meteorologiczna wartość ści fizjologiczne. Pomiar izolacyjności cieplnej
clo (dla IREQneutral). W przypadku rozpatrywane-
prędkości wiatru mierzona na wysokości 10 m z zastosowaniem manekina termicznego lub
go stanowiska pracy podstawowa izolacyjność
ponad poziomem ziemi (wyrażona w m/s). PN-EN ISO 9920:2008 Ergonomia środowiska
zastosowanej odzieży (1,9 clo) jest wartością
Jeżeli prędkość wiatru jest mierzona tuż nad termicznego. Szacowanie izolacyjności cieplnej
chroniącą pracownika przed wychłodzeniem
i oporu pary wodnej zestawów odzieży.
ziemią, do równania należy przyjąć tę wartość
organizmu i umożliwiającą pracę 8-godzinną,
5. Obliczenie wartości wskazników IREQmin
pomnożoną przez 1,5.
bez dodatkowych przerw (pod względem
i IREQneutral na podstawie równań i wykresów
W zależności od zakresu wartości tWC
oddziaływania środowiska zimnego).
pracownik może: odczuwać niekomforto- zamieszczonych w PN-EN ISO 11079:2008 lub
też korzystając z programu opracowanego
we zimno (-10 do -24 oC), czuć, że jest mu
Podsumowanie
przez prof. Holmera (twórcę wskaznika IREQ)
bardzo zimno i istnieje ryzyko zamarzania
zamieszczonego na stronie: http://wwwold.
skóry (-25 do -34 oC), odczuwać przenikliwie
W artykule przedstawiono zmiany, jakie
eat.lth.se/Forskning/Termisk/Termisk_HP/
zimno, a eksponowana skóra może zamarzać
nastąpiły w ocenie środowiska zimnego po
Klimatfiler/IREQ2002alfa.htm
w 10 min (-35 do -59 oC), odczuwać ekstre-
wycofaniu PN-N-08009:1987 i wprowadzeniu
6. W przypadku pracy ze zróżnicowaną
malnie zimno, a eksponowana skóra może w 2008 r. PN-EN ISO 11079. Zastosowanie
aktywnością (np. naprzemiennie: praca/
zamarzać w 2 min (poniżej -60 oC). wskaznika IREQ oraz wprowadzenie dwóch
odpoczynek) należy określić wartość wskaz-
W przypadku możliwości wystąpienia za- wartości tego wskaznika (minimum i neutral)
nika IREQ średnią ważoną w czasie (min 1 h).
jest bardzo pomocne w praktycznym doborze
grożenia nadmiernym wychłodzeniem przez
Pojedynczy okres pracy/odpoczynku powinien
odzieży ciepłochronnej pracowników przed
dotyk do zimnej powierzchni, w PN-EN ISO
trwać co najmniej 15 min. Przedstawiony
zagrożeniami, jakie stwarza praca w środo-
11079:2008 odwołano się do wymagań PN-EN
w normie program umożliwia dodatkowo ob-
wisku zimnym, wiążącymi się z jednej strony
ISO 13732-3:2006 Ergonomia środowiska ter-
liczenie temperatury chłodzenia wiatru (tWC).
z nadmiernym wychłodzeniem organizmu,
micznego. Metody oceny reakcji człowieka na
7. Porównanie obliczonych wartości wskaz-
a z drugiej z nadmiernym przegrzaniem,
dotknięcie powierzchni. Część 3: Powierzchnie
ników IREQ z wartością wynikowej izolacji
które może powodować pocenie się w odzieży
zimne (oryg.). Zastosowanie odzieży o od-
odzieży zastosowanej w danym środowisku
ochronnej a w konsekwencji m.in. zmianę jej
powiedniej izolacyjności równej IREQneutral nie
pracy; w przypadku, gdy wartość ta jest niższa
właściwości izolacyjnych.
zapewni również ochrony przed odmrożeniem
od IREQmin oraz zawiera się w przedziale IREQmin
opuszków palców, z tego powodu w PN-EN
IREQneutral należy zmienić rodzaj zastosowanej
ISO 11079:2008 odwołano się również do
odzieży lub/i dodatkowo określić dopuszczalny
PN-EN 511:2006 Rękawice chroniące przed
czas ekspozycji Dlim.
zimnem (oryg.).
Jeżeli podczas wizji lokalnej i pomiarów PIŚMIENNICTWO
zostanie zaobserwowana możliwość wystąpie- [1] PN-N-08009:1987 Ergonomia. Środowiska zimne.
Procedura oceny
Metoda oceny ujemnego obciążenia termicznego
nia lokalnego chłodzenia ciała (np. w wyniku
obciążenia termicznego oparta na wskaznikach WCI i IREQ
dużej prędkości powietrza, kontaktu z zimnymi
[2] PN-EN ISO 11079:2008 Ergonomia środowiska
powierzchniami, czy niskiej temperatury po-
W PN-EN ISO 11079:2008 wprowadzono
termicznego. Wyznaczanie i interpretacja stresu ter-
wietrza mogącej wpływać na wychłodzenie
procedurę oceny obciążenia termicznego osób
micznego wynikającego z ekspozycji na środowisko
dróg oddechowych), należy podjąć działania
pracujących w środowisku zimnym (rys.).
zimne z uwzględnieniem wymaganej izolacyjności
zgodnie z metodami opisanymi we wcześniej- cieplnej odzieży (IREQ) oraz wpływu wychłodzenia
Procedurę oceny obciążenia termicznego
miejscowego (oryg.)
szej części artykułu.
można podzielić na 7 etapów.
[3] I. Sudoł-Szopińska, A. Chojnacka Praktyczne
1. Pomiar temperatury, prędkości oraz
aspekty oceny narażenia pracowników zatrudnionych
Przykład oceny obciążenia termicznego
wilgotności powietrza, a także temperatury
w warunkach mikroklimatu zimnego za pomocą
promieniowania w strefie przebywania pra-
wskazników WCI i IREQ. Bezpieczeństwo Pracy
Ocena oddziaływania środowiska zimne-
2(425)2007, s. 16-19
cowników, który powinien być przeprowa-
go na pracującego dotyczy stanowisk pracy
[4] B. Gwózdz Człowiek w środowisku wielkoprze-
dzany w okresie, kiedy obciążenie termiczne
w pakowni zamrożonych owoców, w której na
mysłowym i elementy ergonomii. W: Fizjologia czło-
jest najwyższe.
podstawie pomiarów parametrów środowiska
wieka z elementami fizjologii stosowanej i klinicznej.
2. Pomiar lub oszacowanie wartości tempa
określono, iż temperatura powietrza równa
Red. W. Traczyk. A. Trzebski. Wydawnictwo Lekarskie
metabolizmu (ilości ciepła produkowanego
jest -4 oC, temperatura promieniowania -4 oC, PZWL, Warszawa 2007
przez organizm) w każdym z analizowanych
wilgotność powietrza wynosi 65%, natomiast [5] H. Kociuba-Uściłko Termoregulacja. W: Fizjologia
człowieka z elementami fizjologii stosowanej i kli-
cykli pracy, z jakim pracownik wykonuje daną
prędkość powietrza 0,7 m/s (warunki środo-
nicznej. Red. W. Traczyk, A. Trzebski. Wydawnictwo
czynność, na podstawie tablic przedstawia- wiska są jednorodne w całym pomieszczeniu).
Lekarskie PZWL, Warszawa 2007
jących wartości metabolizmu w odniesieniu
Pracownicy wykonują tam pracę w pozycji
do różnych rodzajów wykonywanej pracy,
stojącej, tempo metabolizmu określono na
zgodnie z PN-EN ISO 8996:2005 Ergonomia poziomie 140 W/m2. Izolacyjność podstawowa
środowiska termicznego. Określanie tempa zastosowanej na stanowiskach pracy odzieży
metabolizmu (oryg.) lub na podstawie skró- wynosi 1,9 clo (przepuszczalność powietrza
BP 03/2009 5
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
Główne wymagania normy PN EN ISO IEC 17025Obciążenia wg PN EN 1991 1 1fiz bud PN EN ISO788Obciazenia budowli wg PN EN 1991 szkolenie w Grudziadzu 2009 09 04KBiI 2 podstawy projekowania i SG wg PN ENŚciana oporowa wg PN EN5836 obliczanie projektowego obciazenia cieplnego wg pn en 12831 2006 europejskie cieploalgorytm projektowanie stopy fundamentowej wg PN EN 1997 1Wykonywanie i interpretacja badań polowych wg PN EN 1997 2KBiI 8 Metoda uproszczona wg PN ENMetoda 6 Sigma w systemie zarządzania laboratorium według normy PN EN ISO IEC 17025 2005Beton wg PN EN 206 1Kombinacje obciążeń wg PN ENA Biegus projektowanie konctrukcji stalowych wg PN EN 1993 1 1 cz 1System zarządzania w jednostce naukowej według normy PN EN ISO IEC 17025 2005(1)Slajd wiatr i snieg wg PN EN od Darkawięcej podobnych podstron