مهندسی فاکتورهای انسانی جلسه ششم-عوامل محيطي -دما

1. به نام خدا مهندسی فاکتورهای انسانیجلسه ششم-عوامل محيطي-دما نیمسالدوم 92-93 مدرس: اهری Ahari.ergo@gmail.com رويامحمدعلي پور Roya.Ahari@gmail.com

2. عوامل محيطي • عوامل محيطي را مي توان به دو دسته تقسيمكرد: • فاكتورهايسازماني • فاكتورهايفيزيكي رويامحمدعلي پور Roya.Ahari@gmail.com

3. عوامل محيطي • فاكتورهايسازماني • سيستمهاي دستمزد • قوانينكار • شيفتهايكار • ساعات استراحت و مرخصي رويامحمدعلي پور Roya.Ahari@gmail.com

4. عوامل محيطي • فاكتورهايفيزيكي • گرما و سرما • شرايطجوي • فشار هوا • نور و روشنايي • سر و صدا رويامحمدعلي پور Roya.Ahari@gmail.com

5. مكانيزمتنظيم درجه حرارت بدن • تنظيم درجه حرارت بدن به دو طريق صورت ميگيرد: • اعمال ارادي • همانطور كه از نامش پيداستاعمالي هستند كه انسان با اراده خود جهت تنظيمگرماي بدنش انجام مي دهد. • اعمال غيرارادي • اعمالي هستند كه به صورت اتوماتيك توسط بدن جهت تظيم گرما صورت ميپذيرد. رويامحمدعلي پور Roya.Ahari@gmail.com

6. مكانيزمتنظيم درجه حرارت بدن • اعمال ارادي: • زمان قرار گرفتن در گرما • تغيير لباس و ياكم و زيادكردن آن • نحوه انجام كار (شدت و ضعف) • تغييرشرايطمحيط (استفاده از كولريابخاري در شرايط مختلف) رويامحمدعلي پور Roya.Ahari@gmail.com

7. مكانيزمتنظيم درجه حرارت بدن • اعمال غيرارادي: • خون و گردش آن • تعرق • لرزش هايعضلاني رويامحمدعلي پور Roya.Ahari@gmail.com

8. مكانيزمتنظيم درجه حرارت بدن • تنظيم درجه حرارت بدن توسط قسمت هايخاصي از بدن قابل اجراست: • تنظيم گرما به عهده غده اي به نام هيپوتالاموسكه در مغز قرار دارد مي باشد. • اعصاب حساس گرمايي در سراسر بدن شامل پوست-ماهيچه ها و معده وجود دارد و كارهيپوتالاموس جمع آوري اطلاعات از اعصاب مختلف و تنظيمگرماي از دست داده شده بدن است. رويامحمدعلي پور Roya.Ahari@gmail.com

9. تبادل گرما به وسيله خون • بزرگ شدن رگ هايخوني در گرما و در نتيجه انتقال خون بيشتر و گرمايبيشتر • تلاش بيشتر قلب براي پمپ كردنزيادتر خون رويامحمدعلي پور Roya.Ahari@gmail.com

10. تبادل گرما به وسيله خون • دليل سرخ شدن پوست در گرما مخصوصاً در كارهاي سخت افزايش گردش خون به منظور تبادل گرما است. • سياه شدن پوست و رگ ها در سرما به دليلكاهش گردش خون مي باشد. • در سرما بدن با جمع كردن پوست (چروك شدن پوست) و جمع كردن رگ ها سعي بر ممانعت خروج گرما از بدن دارد.

11. تبادل گرما به وسيله خون • به طور كلي بدن در طيمتابوليسم خود به طور مداوم حرارت توليدميكند. • اينگرمايايجاد شده را بدن مجبور است جهت رسيدن به تعادل گرمايي دفع نمايد. • بدن مرتباً با محيطاطرافشايجادسازگاريميكند تا حرارت بدن را ثابت و متعادل نگاه دارد. رويامحمدعلي پور Roya.Ahari@gmail.com

12. تبادل گرما • بدن به چهار روش با محيط تبادل گرما ميكند: • هدايت(Conduction) • جابجايي(Convection) • تشعشع (Radiation) • تبخير(Evaporation) رويامحمدعلي پور Roya.Ahari@gmail.com

13. هدايت حرارت • تبادل حرارت از طريق تماس مستقيم بدن با اجسام جامد و مايع را هدايتگويند و بستگي به قابليتهدايت حرارت مواد در تماس با پوست دارد. • از دست دادن گرما به وسيلههدايتاهميتزيادي دارد و از اهميت آن مي توان در مواردي همچون انتخاب يككف پوش يا انتخاب مواد در پوشش اهرم ها و يادكمههايماشين آلات اشاره كرد.

14. جابجايي • انتقال حرارت به وسيلههوايمتحرك را جابجايي نامند. اگر درجه حرارت هوا كمتر از درجه حرارت پوست باشد، هوا در تماس با پوست گرم شده، سپس هواي گرم با جابجايي و حركت هوا باعث انتقال حرارت از بدن مي شود. • تبادل حرارت از طريقجابجاييبستگي به اختلاف درجه حرارت بين پوست و هواي اطراف و نيزميزانحركت هوا دارد.

15. تشعشع • انتقال حرارت بين اجسام توسط تشعشع الكترومغناطيسي را تشعشع نامند. (اينروشي ست كهخورشيدزمين و بدن ما را گرم ميكند.) • انتقال حرارت بين اجسام توسط تشعشع بين بدن انسان و ديوارههاي اطراف آن و يااشيائيكهمي توانند گرما جذب يا ساطع كنند وجود دارد. رويامحمدعلي پور Roya.Ahari@gmail.com

16. تبخير • تبديل عرق پوست به بخار آب را تبخيرميگويندكه باعث انتقال حرارت پوست به وسيلهجريان هوا مي شود. • تعرق بر دو نوع است: • تعرق مشهود • تعرق نامشهود رويامحمدعلي پور Roya.Ahari@gmail.com

17. تبخير • تعرق مشهود • آن است كه عرق كردن آن كاملاً واضح و قابل رويت است كه اغلب در تابستان و يا هنگام كار سخت اتفاق مي افتد. • تعرق نامشهود • تبخيرغيرقابل احساس با تئوري حرارت لاتانتبيانمي شود كهميگويد بدن انسان به طور نرمال برايتبخيريكليتر آب در روز 580 كيلوكالري گرما از دست مي دهد. رويامحمدعلي پور Roya.Ahari@gmail.com

18. تبخير • وقتي حرارت محيط (حرارت هوا و ساختمان) از 25 درجه سانتيگراد بالاتر رود، بدن انسان با پوشش لباس نمي تواند از طريقجابجايي، هدايت و يا تشعشع دفع حرارت بنمايد و انحصاراً از دست دادن حرارت به وسيله تعرق صورت ميگيرد. رويامحمدعلي پور Roya.Ahari@gmail.com

19. تبخير • از مزاياي از دست دادن گرما از طريقتبخيراين است كه بدن انسان مي تواند به طور موقت و زودگذر حرارت 60 درجه سانتيگراد را نيز تحمل نمايد بدون اينكهضرري متوجه او شود. • در هواي گرم و مرطوب تبخير عرق به اندازه كافي صورت نميگيرد و تراكم گرما مي تواند به گرمازدگي و به مخاطره افتادن سلامتي انسان منجر شود. رويامحمدعلي پور Roya.Ahari@gmail.com

20. درصد تبادل گرمايي • از طريقجابجايي 25 تا 30 % كل تبادل گرمايي بدن • از طريقتشعشع 40 تا 60% كل حرارت تبادلي • از طريقهدايت تقريباً 5% • از طريقتبخير حدود 35% در حرارت بيشتر از 25 درجه سانتيگراد تمام گرماي از دست داده شده انسان از راه عرق كردن است. رويامحمدعلي پور Roya.Ahari@gmail.com

21. درصد تبادل گرمايي رويامحمدعلي پور Roya.Ahari@gmail.com

22. تبادل گرما تحت شرايط مختلف • نگهداري تعادل گرمايي بدن بستگيبسيارزيادي به چهار فاكتورذكر شده دارد. • ستون هاي هر يك از پنج شرايط مختلف درجه حرارت هوا و ديوار نشان دهنده درصد از دست دادن گرما به وسيلهتبخير، جابجايي و تشعشع مي باشد، خصوصاً (d) و (e)نمايشگراينحقيقت است كه با درجه حرارت بالاي هوا و ديوارجابجايي و تشعشع نمي توانند به طور كلي برطرف كنندهگرمايزياد بدن باشند. رويامحمدعلي پور Roya.Ahari@gmail.com

23. روش هاي اندازه گيري • به طور كلي اندازه گيري در سه دسته خلاصه مي شود: • به وسيله عوامل محيط • به وسيله عوامل فيزيولوژيكي • به وسيله احساس انسان رويامحمدعلي پور Roya.Ahari@gmail.com

24. عوامل محيط - دما • درجه حرارت خشك • درجه حرارتي است كه در يكدماسنجبراي هوا نشان مي دهد. درجه حرارت مطلوب بين 12 تا 23 درجه سانتيگراد خواهد بود. • در رطوبت نسبي 50% : • كارهايسبكدفتري و فكريبين 12 تا 23 درجه • كارهايفيزيكي سخت تا خيلي سخت بين 15 تا 18 درجه • ... رويامحمدعلي پور Roya.Ahari@gmail.com

25. دما رويامحمدعلي پور Roya.Ahari@gmail.com

26. دما • درجه حرارت مرطوب • اگر مخزن جيوهيكدماسنج را با فتيلهايبپوشانيم و انتهايفتيله را در آب قرار دهيم و هواي جو را از روي مخزن دماسنج عبور دهيم، درجه حرارتي را كهدماسنج نشان مي دهد، درجه حرارت مرطوب مي نامند. رويامحمدعلي پور Roya.Ahari@gmail.com

27. دما • درجه حرارت مرطوب • تفاوت درجه حرارت مرطوب و خشك متناسب با مقدار بخار آب در هواست. • اگر اين دو درجه حرارت با هم مساوي باشند در اينصورت مخلوط هوا بخار اشباع شده است. رويامحمدعلي پور Roya.Ahari@gmail.com

28. دما • شاخص آكسفورديا شاخص (Wet-Dry) WD • يكتركيب ساده از درجه حرارت مرطوب و درجه حرارت خشك به صورت زيرمي باشد: WD=0.85 WB+0.15 DB يكي از شاخص هاي قابل قبول و رضايت بخش برايمساوي در نظر گرفتن آب و هواهايي با محدوديتهاي مشابه رويامحمدعلي پور Roya.Ahari@gmail.com

29. دما رويامحمدعلي پور Roya.Ahari@gmail.com

30. دما • دماسنجتركيبيWBGT • يكي از روش هايارزيابي فشار حرارتي است كه شامل چهار عامل اصلي به شرح زير خواهد بود: • درجه حرارت هوا • ميانگيندمايتابشي • سرعت جريان هوا • رطوبت مطلق رويامحمدعلي پور Roya.Ahari@gmail.com

31. دما • دو فرمول مختلف براي محاسبه WBGT وجود دارد: • برايفضايداخلي ساختمان، در شب و ياروزهايابري و بدون خورشيد: WBGT=0.7 TNW+0.3 TG • برايفضايبيرون و آزاد، جاييكهخورشيد عامل اصليميزانگرماست (حرارت تشعشعي): WBGT=0.7 TNW+ 0.2 TG+0.1 TA رويامحمدعلي پور Roya.Ahari@gmail.com

32. دما • TNW: دماي تر طبيعي • با استفاده از دماسنجي اندازه گيريمي شود كه مخزن آن به وسيلهفتيلهاي پوشانده شده باشد. • TA: دمايخشك • به وسيلهدماسنجمعمولي اندازه گيريمي شود. • TG: دمايتابشي • با استفاده از دماسنجي اندازه گيريمي شود كه درون گويمسيسياه رنگ قرار دارد. رويامحمدعلي پور Roya.Ahari@gmail.com

33. دما • شاخص BB(Bots Ball) • يك نوع وسيله اندازه گيريدماي خاص به منظور تهيهيك شاخص منفرد از تركيب درجه حرارت هوا، رطوبت، سرعت باد و دمايتشعشعيمي باشد. • دانشمندان اين شاخص را وابسته و قابل تبديل به WBGTمي دانند. رابطه تبديل بر حسب درجه سانتيگراد: WBGT=BB+3°C رويامحمدعلي پور Roya.Ahari@gmail.com

34. دما • رطوبت نسبي • رطوبت نسبيياميزان تفاوت بيندمايخشك و مرطوب، برايمحيطكاربين 40 تا 50 درصد مناسب است. • مقاديركمتر از 30 درصد از نظر بهداشتي مضر بوده و باعث اخلال و تحريك در مخاط مجاريتنفسي و چشم مي شود. • البته هر چه حرارت محيط بالاتر باشد، رطوبت نسبيمحيطكاربايدكمتر شود. رويامحمدعلي پور Roya.Ahari@gmail.com

35. دما رويامحمدعلي پور Roya.Ahari@gmail.com

36. دما • جريان هوا • در شرايط سخت كاري و در محيطهاي گرم كه تعادل گرمايي بدن به وسيلهفرآيندتبخير برقرار مي شود، جريان هوا عامل مهمي به حساب ميآيد. • جريان هوا برايكارهايسبك 0.2 متر بر ثانيه • جريان هوا برايكارهاي سخت 0.5 متر بر ثانيه با افزايش درجه حرارت محيط، افزايش سرعت جريان هوا نيز لازم است. رويامحمدعلي پور Roya.Ahari@gmail.com

37. دما • جريان هوا • اگر سرعت هوا در محل كاركم باشد، انسان احساس سكونيا ثابت بودن جريانهواي اتاق كرده و برعكسبراي سرعت زياد هوا در محل كاركوران هوا ايجاد خواهد شد كه هر دو حالت براي شخص نامطبوع است. • نياز به هواي تازه در محل كار عامل بسيارمهمي است. رويامحمدعلي پور Roya.Ahari@gmail.com

38. دما • حجم هواي تازه موردنيازيك نفر: رويامحمدعلي پور Roya.Ahari@gmail.com

39. دما رويامحمدعلي پور Roya.Ahari@gmail.com

40. دما رويامحمدعلي پور Roya.Ahari@gmail.com

41. دما رويامحمدعلي پور Roya.Ahari@gmail.com

42. گرما • بدن انسان سيستمگرمايپيچيدهاي دارد كهسعيميكند همواره درجه حرارت داخلي بدن را در حدود (1±37) نگه دارد. • بدن از دو قسمت داخلي و سطحيتشكيل شده است: • قسمت داخلي عبارتست از اعضايداخلي مانند قلب، ريه، ارگان هايداخلي و مغز. • قسمت سطحي بدن عبارتست از سطوحي به عمق حدود يكاينچيا 2.54 سانتيمتر از سطح پوست. درجه حرارت بدن در قسمت هاي مختلف آن متفاوت است. رويامحمدعلي پور Roya.Ahari@gmail.com

43. گرما • درجه حرارت بدن به دو نوع تقسيممي شود: • درجه حرارت داخلي • درجه حرارت داخلي به دلايلفيزيولوژي همواره بايد ثابت بماند. • درجه حرارت سطحي (خارجي) • درجه حرارت خارجيكه همان درجه حرارت پوست و اندام ها مانند دست و پا و عضلات مي باشد، به طور قابل ملاحظه ايتغييرميكندكه به آن درجه حرارت پوست گفته مي شود. رويامحمدعلي پور Roya.Ahari@gmail.com

44. گرما • در شرايط نرمال، اختلاف بين درجه حرارت داخلي و درجه حرارت پوست حدود 4 درجه سانتيگرادمي باشد كه البته اين اختلاف ممكن است در شرايط سخت آب و هوايي تا 20 درجه سانتيگرادنيزافزايش داشته باشد. رويامحمدعلي پور Roya.Ahari@gmail.com