Komplex klimatických podmínek Termický komplex Mgr. Aleš Peřina, Ph. D. Ústav veřejného zdraví LF MUNI Fyziologické poznámky • Homoiotermie (=teplokrevnost): schopnost zajištění tepelné rovnováhy (člověk: 36-37 oC) • Mechanismy – Endogenní produkce tepla (metabolické teplo) v buněčných mitochondriích • Mechanismy výměny tepla mezi organismem a prostředím – Odpařování (evaporace) • Perspiratio insensibilis (efektivnější odpar vody/potu; ochlazující účinek) a Perspiratio sensibilis – Proudění (ventilace) – Vedení a vyzařování tepla (kondukce a radiace v IR spektru) • Cílem je vyrovnaná tepelná bilance organismu Sharon Martin: Interesting Facts about Thermoregulation, https://medium.com Komplex mikroklimatických podmínek • Teplota – Charakteristika tepelného stavu hmoty (K, oC) • Relativní vlhkost vzduchu – Poměr okamžitého množství vodních par a množství vodních par ve stavu úplného nasycení při stejné teplotě a tlaku vzduchu (%) • Rychlost proudění vzduchu – Pohyb vzduchových mas (m.s-1) Symptomy z nepříznivého působení komplexu mikroklimatických podmínek • Teplota – Celkově působící: • Přehřátí: nesoustředěnost, změny chování, riziko úrazů, nevolnost, zvracení, průjem, krvácení z nosu a úst, hyperventilace, ztráta pocení, přetížení kardiovaskulárního systému • Prochladnutí: oslabené dýchání, pokles teploty tělesného jádra, únava, selhání kardiovaskulárního systému – Lokálně působící teplo: popáleniny, omrzliny • Relativní vlhkost – Nízká: vysoušení sliznic s omezením obranných funkcí – Vysoká: rozvoj plísní; v indikovaných případech využití ve speleoterapii (existují i případy uzavření umělých solných jeskyní pro výskyt plísní mezi solnými kvádry) • Proudění vzduchu – Diskomfort vlivem nadměrného ochlazování těla nebo jeho částí Vymezení přijatelné zátěže teplem • Dlouhodobě únosná zátěž teplem je vymezena množství ztracené vody potem a dýcháním – Limitní je ztráta 3,9 litru vody při povrchu těla 1,8 m2 • Úhrada možná ochrannými nápoji: slabě až středně mineralizovaný s obsahem cukru do 6,5 obj. %, nejvýše 1 obj. % alkoholu s přípustným obsahem látek zvyšujících obranyschopnost organismu • Krátkodobě únosná zátěž teplem je vymezena množstvím akumulovaného tepla – Limitní je vzestup srdeční frekvence nad 150 tepů.min-1 • Zátěž chladem je vždy jen krátkodobá – Limituje teplota prostředí nižší než 10 OC Co přinese globální změna klimatu? • Střídání období sucha a povodní zhorší podmínky pro produkci potravin. • Nižší relativní vlhkost vzduchu v období sucha a rozšíření plevelnatých rostlin způsobí zvýšené koncentrace znečišťujících látek v ovzduší a výskyt zejména respiračních alergií. • Zvýšené teploty usnadní šíření přenašečů zoonotických infekcí a infekcí přenášených vodou. • Osoby s oslabeným termoregulačním aparátem budou vystaveny stresu z tepelné zátěže. • Experti WHO odhadují, že na celém světě vlny horka způsobí 250.000 úmrtí • … tj. +5 promile (při celkovém počtu 50.000.000 úmrtí ročně) Urban Heat Island (UHI) • Emise infračerveného záření z budov a stavebních materiálů • Přírůstek „antropogenního“ tepla – Nárůst spotřeby energie (klimatizace, chlazení) • Snížený potenciál evaporace a kondukce – V závislosti na hustotě zástavby a absenci green fields • Riziko snížené kvality pitné vody – Množení mezofilních bakterií • Důsledky pro organismus: diskomfort, respirační obtíže, hypertermie Populace v riziku UHI (Moonen, 2012) Měření a hodnocení komplexu mikroklimatických podmínek Objektivizace měřením Teplota Vernon-Joklův kulový teploměr (globeoteplota tg): teploměr s čidlem umístěným uprostřed měděné koule o průměru 100 nebo 150 mm s černým povrchem (černěný plech nebo polyuretan), model absorbce IR záření. Vlhkost Vlasový vlhkoměr Psychrometr: poměr suché a vlhké teploty je přímo úměrný vlhkosti vzduchu Rychlost proudění vzduchu Anemometr Subjektivní (statistické vyhodnocení souboru respondentů) Pohoda (0), mírná nepohoda (1), nepohoda (2), značná nepohoda (3) >20 % nespokojených osob v lehkém oděvu nebo >10 % v těžkém oděvu je důvodem pro nápravná opatření TZB-Info.cz Požadavky na mikroklima na pracovišti = požadavky na vyrovnanou energetickou bilanci Třída práce Energetická náročnost [W.m-2] Příklad Teplota tg [OC] Relativní vlhkost [%] Rychlost proudění vzduchu [m.s-2] Přípustná doba výkonu práce I ≤ 80 Kancelářská práce, kontrolní činnost v dozornách 18 -36 Dříve min. 20 30 - 70 až 0,2 480 až 14 min II 105 Lehká manuální práce vsedě 14 - 34 30 - 70 až 0,3 480 až 16 min. III 160 Manuální práce ve stoje 10 - 29 30 - 70 až 0,3 480 až 24 min. IV 250 Rozsáhlá svalová činnost 10 – 24 30 - 70 až 0,5 480 až 32 min. V > 301 Rozsáhlá a intenzivní svalová činnost 10 - 17 30 - 70 až 0,5 480 až 47 min. Větrání • Cíle: – zajištění optimálních mikroklimatických podmínek – odstranění znečišťujících látek – epidemiologické hledisko – estetické hledisko – vyjma havarijních situací není cílem obnovení obsahu kyslíku – Oxid uhličitý <1500 ppm (1,5 obj. promile) • Technická řešení – Přirozené, nucené a kombinované – Kombinované – Klimatizace (není lokální cooler ani pračka vzduchu!) Do sauny? Ano či ne Zákon č. 258/2000 Sb. o ochraně veřejného zdraví: Provozovatel sauny je povinen: a) při výběru zdroje vody posoudit jeho vydatnost, jakost, možnost jeho úpravy a provést laboratorní rozbory vody ve zdroji, b) vodu ke koupání, sprchování nebo ochlazování dezinfikovat, upravovat, obměňovat a dodržovat hygienické požadavky na recirkulační systém, jeho vybavení a intenzitu recirkulace, c) kontrolovat chod úpravny vody včetně dezinfekčního zařízení a provádět orientační kontrolu jakosti vody ke koupání, d) dodržovat hygienické požadavky na vlastnosti materiálů vybavení umělého koupaliště nebo sauny, vlastnosti pomůcek, které přicházejí do styku s vodou ke koupání, jejich údržbu a ukládání, a jde-li o provoz bazénu pro kojence a batolata, i hygienické požadavky na oblečení kojenců a batolat při koupání, e) monitorovat jakost vody ke koupání v ukazatelích stanovovaných na místě a charakterizujících provozní zatížení bazénu a účinnost dezinfekce, a dále provádět kontrolu teploty vody v bazénu a na jejím základě dodržovat požadavky, které s teplotou vody souvisejí, f) vyznačit údaje o naměřené teplotě vody ke koupání a teplotě vzduchu umělého koupaliště a zveřejnit je na viditelném místě v prostoru ke koupání g) dodržovat hygienické požadavky na mikroklimatické podmínky umělého koupaliště nebo sauny a způsob jejich měření, h) vést provozní deník a evidenci o výsledcích kontrol a měření provedených podle písmen c), e) a g) a uchovávat je po dobu 1 roku. Kdo poskytne odborné poradenství? Závěr • Termický komplex je součástí vztahů člověk a prostředí. • Příznivé parametry termického komplexu přispívají v vyrovnané tepelné bilanci organismu. • K eliminaci nepříznivého působení term. komplexu má organismus k dispozici určité kompenzační mechanismy, jejichž kapacita je limitována.