4.3 Klima am Arbeitsplatz

Transkript

1 4.3 Klima am Arbeitsplatz Faktoren der Arbeitsumwelt wirken leistungsfördernd bzw. leistungshemmend Belastungen = Stressoren Beanspruchungen Aktivationsniveau Stressoren Arbeitsumwelt Schall Licht Klima Luftverunreinigungen 4-100

2 Einführung - Bedeutung des thermischen Zustandes in Umgebung des Menschen spiegelt sich bereits in der Besiedlung der Erdoberfläche durch Menschen wieder Bevölkerungsverteilung auf der Erde in Abhängigkeit der mittleren Jahrestemperatur Mehrzahl der Bevölkerung hat sich in Gebieten mit Temperaturen C bis C angesiedelt Klima hat entsprechend seiner Kenngrößen spezifische Wirkungen auf den Menschen Mehrzahl der Menschen leben unter künstlichen Klimata Es existieren Klimabereiche in denen sich Mensch wohl fühlt 4-101

3 ideal Arbeitender Mensch empfindet Klima neutral Physiologische Wirkungen klimatischer Bedingungen - Temperaturregulation im menschlichen Körper Voraussetzung aller wichtigen Lebensfunktionen Mensch = homoisothermes (warmblütiges) Lebewesen Konstante Körpertemperatur von ca C 20 0 C 35 0 C Isotherme des Menschen in Abhängigkeit von der Außentemperatur 4-102

4 Wasserverdunstung Wärme an Gewebe Erhöhter Stoffwechsel (zusätzliche Körperwärme) 4-103

5 Kritische physiologische Temperaturbereiche Rektaltemperatur in 0 C Symptome Tod Hitzschlag,Kollaps Starke Schweißverdampfung, geringe Durchblutung, Kreislaufreduzierung 37 Normaltemperatur 35 Verzögerung zerebraler 32 Vorgänge Noch ansprechbar Erlöschen Reflexe(Licht), Herzversagen,Tod 4-104

6 Beispiele zum Einfluß Klima auf die Leistungsbereitschaft des Menschen Änderung der Fehleranzahl bei Funkern 4-105

7 Änderung der Reaktionszeit bei einem Wachsamkeitstest Häufigkeitsverteilung der Unfälle bei Hitzearbeitsplätzen 4-106

8 Verlauf Rektaltemperatur und Puls beim Bergaufgehen Zusammenhang Unfallhäufigkeit -Lebensalter und Arbeitstemperatur 4-107

9 - Wärmehaushalt des Menschen - Wirkungsgrad des Menschen beim Umsetzen chemischer in mechanischer Energie 5-15 % - anfallende Wärme muß abgeführt werden Mechanismen Wärmeleitung Konvektion Wärmestrahlung Wasserverdunstung Wärmeaustausch :Zimmertemperatur,Windstille Konvektion : 25 % Wärmestrahlung : 45 % Wasserverdunstung : 20 % Zu Wärmeleitung = Wärmeentzug durch Berühren von Gegenständen - Kontaktstellen Fußboden, Tischplatten,Bedienelemente Zu Konvektion = Wärmeaustausch mit umgebenden Medien - Luft,Wasser,Kleidung minimiert Konvektion Zu Wärmestrahlung - Bei allen Körpern über 0 0 K ( C) - menschlicher Körper ca W!! Zu Wasserverdunstung - Wirkt auch bei negativem Temperaturgradienten - schwere Körperarbeit bis 8 l/schicht; Luftfeuchte setzt Wasserverdunstungsrate herab 4-108

10 4.3.2 Klima und Leistung - Klimagrundgrößen 1. Lufttemperatur - Meßinstrumente :Glasthemometer ( Flüssigkeit,Quecksilber) Bimetallthermometer Widerstandsthermometer Infrarotmessung u.v.a.m Achtung: keine Verfälschung der Meßwerte durch Wärmestrahlung Meßfühler mit reflektierender Folie umhüllen Temperaturskalen Celsius Anders

11 Elektronische Temperturmeßmittel 4-110

12 2. Luftfeuchte - absolute Luftfeuchte: Wasserdampfmasse in g/m 3 - relative Luftfeuchte: Anteil des Sättigungsdampfdruckes bei gegebener Temperatur in % - Meßinstrumente Haarhygromter Psychrometer nach ASSMANN - 2 Quecksilberthermometer in reflektierenden Metallhülsen - Lüfter saugt Raumluft an den Thermometern vorbei - ein Meßfühler mit wasserbefeuchteten Gewebestrumpf überzogen Verdampfendens Wasser kühlt Thermometer ab = Feuchttemperatur - anderes Thermometer = Trockentemperatur Aus Trocken- und Feuchttemperatur kann relative Luftfeuchte nach Nomogramm bestimmt werden elektronische Meßmittel 4-111

13 Nomogramm zur Bestimmung der Luftfeuchte nach ASSMANN 4-112

14 3. Windgeschwindigkeit - Meßinstrumente Anemometer Schalenanemometer Flügelradanemometer Thermische Anemometer 4. Wärmestrahlung Neben Lufttemperatur muß Strahlungstemperatur von Körpern in Betrachtungen einbezogen werden Meßinstrument Globethermometer (Gummiballon,Thermometer) Globethermometer stellt sich nach ca.20 min. auf einen Wert ein, der die mittlere Strahlungstemperatur der Umgebung am Meßort bestimmt 4-113

15 - Einflußgrößen auf Behaglichkeitsbereiche Man kann Klimabereiche definieren, die sich in Abhängigkeit der Klimakenngrößen ergeben 1. Außentemperatur (Sommer,Winter) Außentemperatur Raumtemperatur ( in 0 C) <

16 2. Körperliche Belastung Arbeitsschwere Arbeitsenergieumsatz Sitzende, geistige Tätigkeit (Büroarbeit) Kontrolltätigkeit (Bildschirmarbeit) C Sitzende, leichte Arbeit Stehende, leichte Arbeit (Drehen, Fräsen) Stehende schwere Arbeit (Montage schwerer Teile) Sehr schwere Arbeit

17 3. Luftfeuchtigkeit Temperatur in 0 C Rel. Luftfeuchte in % Indikatoren Größtes Wohlbefinden Arbeit ohne Unbehagen Wohlbehagen bei Ruhe Müdigkeit Kein Unbehagen Unbehagen Pausen notwendig Keine Schwerarbeit Unbehagen Arbeit noch möglich Keine Schwerarbeit Körpertemperaturanstieg Gesundheitsgefahr Temperatur in Grd. C 4-116

18 4. Windgeschwindigkeit (in Abhängigkeit von der Temperatur) 26 Zu warm behaglich ,1 0,2 0,3 0,4 0,5 Windgeschwindigkeit in m/s 4-117

19 5. Bekleidung Komforttemperatur in Abhängigkeit von Bekleidung und Arbeitsschwere (Windgeschwindigkeit < 0,1 m/s) - met : metabolism (Energieumsatz; 1 met = 400 KJ/h = sitzende Tätigkeit) O,8 met : liegen 1,0 met : ruhig sitzen 1,2 met : sitzende Büroarbeit 1,6 met : leichte Arbeit im Stehen 2,0 met : Verkäuferin, Hausarbeit Isolationswert der Kleidung in clo 0,5 clo : leichte Sommerbekleidung 0,7 clo : leichte Arbeitsbekleidung 1,0 clo : Innenraum-Winterbekleidung 1,5 clo: Winterbekleidung 4-118

20 - Klimasummenmaße Angabe der Zahlenwerte der Klimagrundgrößen, die gleichzeitig vorliegen, um gleiches Klimaempfinden zu generieren Bsp.: Bei Temperaturerhöhung kann subjektives Wärmeempfinden ausbleiben, wenn Windgeschwindigkeit erhöht wird (Klimaanlage Auto) Nomogramm zur Ermittlung der Normal-Effektivtemperatur nach YAGLOU Kombination aller Klimagrundgrößen die gleiche Empfindung generieren Klimakammer 4-119

21 summa Trockentemp. 0 C Feuchttemp. 0 C Rel.Luftfeuch.% Luftgesch.m/s min opt. max min opt. max min opt. max Büroarbeit ,1 Leichte Handarb. Im Sitzen , ,1 Leichte Arbeit im Stehen , ,2 Schwerarbeit ,5 11,5 17, ,4 Schwerstarbeit ,5 10,5 16, ,5 Hitzearbeit , ,

22 4.3.3 Raumabmessungen und Lufträume Nach Arbeitsstättenverordnung muß sich während der Arbeitszeit ( in Abhängigkeit von Arbeitsschwere und Technologie) ausreichend gesunde Luft vorhanden sein Mindestgrundfläche Arbeitsräume 8 m 2 lichte Höhe der Arbeitsräume: < 50m 2-2,50 m > -2,75 m >100-3,00m Mindestluftraum je Person im Raum Überwiegend sitzende Tätigkeit 12 m 3 Überwiegend nichtsitzende Tätigkeit 15 m 3 Schwere körperliche Arbeit 18 m 3 Zuzuführende Luftrate je Person und Stunde in m 3 Mindestrate Arbeitskategorie Sehr leicht 30 leicht 35 mittel 50 schwer

23 - Verordnungen und Empfehlungen zum Thema Klima Achtung!! Angegebene Optimalwerte gelten für ca 70% aller Betroffenen; zusätzliche Beachtung von Alter, Geschlecht, Akklimatisationsgrad,Bekleidung Arbeitsstättenverordnung ASR 6/1.3 Raumtemperaturen DIN Gestaltung von Arbeitssystemen DIN Wärmedämmung VDI 2070 Heizungstechnik VDI 2080 Lüftung VDI 3511 technische Temperaturmessung DIN Mindesttemperaturen in Räumen 4-122