6.Klima am Arbeitsplatz Schall Licht Klima Luftverun- reinigungen

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1 6.Klima am Arbeitsplatz Schall Licht Klima Luftverun- reinigungen
Faktoren der Arbeitsumwelt wirken leistungsfördernd bzw. leistungshemmend Belastungen = Stressoren Beanspruchungen Aktivationsniveau Stressoren Arbeitsumwelt Schall Licht Klima Luftverun- reinigungen Hochschule Mittweida Arbeitswissenschaft University of Applied Sciences 147 Prof. Dr. H. Lindner Fachbereich Wirtschaftswissenschaften

2 Es existieren Klimabereiche in denen sich Mensch wohl fühlt
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 + 50C C angesiedelt Klima hat ewntsprechend seiner Kenngrößen spezifische Wirkungen auf den Menschen Mehrzahl der Menschen leben unter künstlichen Klimata Es existieren Klimabereiche in denen sich Mensch wohl fühlt Hochschule Mittweida Arbeitswissenschaft University of Applied Sciences 148 Prof. Dr. H. Lindner Fachbereich Wirtschaftswissenschaften

3 ideal Konstante Körpertemperatur von ca. 370 C
Arbeitender Mensch empfindet Klima „neutral“ 6.1 Physiologische Wirkungen klimatischer Bedingungen 6.1.1 Temperaturregulation im menschlichen Körper Voraussetzung aller wichtigen Lebensfunktionen Mensch = homoisothermes (warmblütiges) Lebewesen Konstante Körpertemperatur von ca. 370 C 200C 350C Isotherme des Menschen in Abhängigkeit von der Außentemperatur Hochschule Mittweida Arbeitswissenschaft University of Applied Sciences 149 Prof. Dr. H. Lindner Fachbereich Wirtschaftswissenschaften

4 Arbeitswissenschaft 150 Wasserverdunstung
Erhöhter Stoffwechsel (zusätzliche Körperwärme) Wärme an Gewebe Hochschule Mittweida Arbeitswissenschaft University of Applied Sciences 150 Prof. Dr. H. Lindner Fachbereich Wirtschaftswissenschaften

5 Kritische physiologische Temperaturbereiche
Rektaltemperatur in 0C Symptome Tod Hitzschlag,Kollaps Starke Schweißverdampfung, ge- ringe Durchblutung, Kreislauf- reduzierung 37 Normaltemperatur 35 Verzögerung zerebraler Vorgänge 32 Noch ansprechbar Erlöschen Reflexe(Licht), Herzversagen,Tod Hochschule Mittweida Arbeitswissenschaft University of Applied Sciences 151 Prof. Dr. H. Lindner Fachbereich Wirtschaftswissenschaften

6 Beispiele zum Einfluß Klima auf die Leistungsbereitschaft des Menschen
Änderung der Fehleranzahl bei Funkern Hochschule Mittweida Arbeitswissenschaft University of Applied Sciences 152 Prof. Dr. H. Lindner Fachbereich Wirtschaftswissenschaften

7 Arbeitswissenschaft 153 Änderung der Reaktionszeit
bei einem Wachsamkeitstest Häufigkeitsverteilung der Unfälle bei Hitzearbeitsplätzen Hochschule Mittweida Arbeitswissenschaft University of Applied Sciences 153 Prof. Dr. H. Lindner Fachbereich Wirtschaftswissenschaften

8 Arbeitswissenschaft 154 Verlauf Rektaltemperatur
und Puls beim Bergaufgehen Zusammenhang Unfallhäufigkeit -Lebensalter und Arbeitstempe- ratur Hochschule Mittweida Arbeitswissenschaft University of Applied Sciences 154 Prof. Dr. H. Lindner Fachbereich Wirtschaftswissenschaften

9 5.1.2 Wärmehaushalt des Menschen
- Wirkungsgrad des Menschen beim Umsetzen chemischer in mechanischer Energie % - 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 00 K ( C) - menschlicher Körper ca W !! Zu Wasserverdunstung - Wirkt auch bei negativem Temperaturgradienten - schwere Körperarbeit bis 8 l/Schicht; Luftfeuchte setzt Wasserverdunstungsrate herab Hochschule Mittweida Arbeitswissenschaft University of Applied Sciences 155 Prof. Dr. H. Lindner Fachbereich Wirtschaftswissenschaften

10 6.2 Klima und Leistung 6.2.1 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 Hochschule Mittweida Arbeitswissenschaft University of Applied Sciences 156 Prof. Dr. H. Lindner Fachbereich Wirtschaftswissenschaften

11 Arbeitswissenschaft 157 Elektronische Temperturmeßmittel
Hochschule Mittweida Arbeitswissenschaft University of Applied Sciences 157 Prof. Dr. H. Lindner Fachbereich Wirtschaftswissenschaften

12 2. Luftfeuchte Arbeitswissenschaft 158
- absolute Luftfeuchte: Wasserdampfmasse in g/m3 - 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 Ge- webestrumpf überzogen Verdampfendens Wasser kühlt Thermometer ab = Feuchttemperatur - anderes Thermometer = Trockentemperatur Aus Trocken- und Feuchttemperatur kann relative Luftfeuchte nach Nomogramm bestimmt werden elektronische Meßmittel Hochschule Mittweida Arbeitswissenschaft University of Applied Sciences 158 Prof. Dr. H. Lindner Fachbereich Wirtschaftswissenschaften

13 Nomogramm zur Bestimmung der Luftfeuchte nach ASSMANN
Hochschule Mittweida Arbeitswissenschaft University of Applied Sciences 159 Prof. Dr. H. Lindner Fachbereich Wirtschaftswissenschaften

14 3. Windgeschwindigkeit 4. Wärmestrahlung Arbeitswissenschaft 160
- 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 Hochschule Mittweida Arbeitswissenschaft University of Applied Sciences 160 Prof. Dr. H. Lindner Fachbereich Wirtschaftswissenschaften

15 6.2.2 Einflußgrößen auf Behaglichkeitsbereiche
Man kann Klimabereiche definieren, die sich in Abhängigkeit der Klimakenngrößen ergeben 1. Außentemperatur (Sommer,Winter) Außentemperatur Raumtemperatur ( in 0C) < Hochschule Mittweida Arbeitswissenschaft University of Applied Sciences 161 Prof. Dr. H. Lindner Fachbereich Wirtschaftswissenschaften

16 2. Körperliche Belastung Arbeitsschwere Arbeitsenergieumsatz
Sitzende, geistige Tätigkeit (Büroarbeit) C Kontrolltätigkeit (Bildschirmarbeit) Sitzende , leichte Arbeit Stehende, leichte Arbeit (Drehen, Fräsen) Stehende schwere Arbeit (Montage schwerer Teile) Sehr schwere Arbeit Hochschule Mittweida Arbeitswissenschaft University of Applied Sciences 162 Prof. Dr. H. Lindner Fachbereich Wirtschaftswissenschaften

17 3. Luftfeuchtigkeit Arbeitswissenschaft 163 Temperatur in 0C
Rel. Luftfeuchte in % Indikatoren 40 75 85 91 21 Größtes Wohlbefinden Arbeit ohne Unbehagen Wohlbehagen bei Ruhe Müdigkeit 24 20 65 80 100 Kein Unbehagen Unbehagen Pausen notwendig Keine Schwerarbeit 25 50 65 80 90 Unbehagen 30 Arbeit noch möglich Keine Schwerarbeit Körpertemperaturanstieg Gesundheitsgefahr 100 80 60 40 20 Rel. Luftfeuchte in % Schwülebereich Temperatur in Grd. C Hochschule Mittweida Arbeitswissenschaft University of Applied Sciences 163 Prof. Dr. H. Lindner Fachbereich Wirtschaftswissenschaften

18 behaglich Zu warm 4. Windgeschwindigkeit
(in Abhängigkeit von der Temperatur) Zu warm 26 24 22 20 18 16 Lufttemperatur in 0C behaglich , , , , ,5 Windgeschwindigkeit in m/s Hochschule Mittweida Arbeitswissenschaft University of Applied Sciences 164 Prof. Dr. H. Lindner Fachbereich Wirtschaftswissenschaften

19 5. Bekleidung Arbeitswissenschaft 165
Komforttemperatur in Abhängigkeit von Bekleidung und Arbeitsschwere (Windgeschwindigkeit < 0,1 m/s) - met : „ metabolism“ (Energieumsatz; 1 met = 400 KJ/h = sitzende Tätigkeit) Isolationswert der Kleidung in clo 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 0,5 clo : leichte Sommerbekleidung 0,7 clo : leichte Arbeitsbekleidung 1,0 clo : Innenraum-Winterbekleidung 1,5 clo: Winterbekleidung Hochschule Mittweida Arbeitswissenschaft University of Applied Sciences 165 Prof. Dr. H. Lindner Fachbereich Wirtschaftswissenschaften

20 Nomogramm zur Ermittlung der Normal-Effektivtemperatur nach YAGLOU
Klimasummenmaße Angabe der Zahlenwerte der Klimagrundgrößen, die gleichzeitig vorliegen, um gleiches Klima- empfinden 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 Klima- grundgrößen die gleiche Empfindung generieren Klimakammer Hochschule Mittweida Arbeitswissenschaft University of Applied Sciences 166 Prof. Dr. H. Lindner Fachbereich Wirtschaftswissenschaften

21 Arbeitswissenschaft 167 Für Personen mit „normaler“ Hausbekleidung
Hochschule Mittweida Arbeitswissenschaft University of Applied Sciences 167 Prof. Dr. H. Lindner Fachbereich Wirtschaftswissenschaften

22 summa Arbeitswissenschaft 168 Trockentemp.0C Feuchttemp.0C
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 17, ,4 Schwerstarbeit ,5 10,5 16, ,5 Hitzearbeit , ,0 Hochschule Mittweida Arbeitswissenschaft University of Applied Sciences 168 Prof. Dr. H. Lindner Fachbereich Wirtschaftswissenschaften

23 6.3 Raumabmessungen und Lufträume
Nach Arbeitsstättenverordnung muß sich während der Arbeitszeit ( in Abhängigkeit von Arbeitsschwere und Technologie) ausreichend gesunde Luft vorhanden sein Mindestgrundfläche Arbeitsräume 8 m2 lichte Höhe der Arbeitsräume: < 50m ,50 m > „ ,75 m > ,00m Mindestluftraum je Person im Raum Überwiegend sitzende Tätigkeit m3 Überwiegend nichtsitzende Tätigkeit m3 Schwere körperliche Arbeit m3 Zuzuführende Luftrate je Person und Stunde in m3 Mindestrate Arbeitskategorie Sehr leicht leicht mittel schwer Hochschule Mittweida Arbeitswissenschaft University of Applied Sciences 169 Prof. Dr. H. Lindner Fachbereich Wirtschaftswissenschaften

24 Achtung!! Angegebene Optimalwerte gelten für ca 70% aller
6.4 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 Hochschule Mittweida Arbeitswissenschaft University of Applied Sciences 170 Prof. Dr. H. Lindner Fachbereich Wirtschaftswissenschaften