بررسی استرس حرارتی با استفاده از شاخص HUMIDEX و شاخص WBGT

بررسی استرس حرارتی با استفاده از شاخص HUMIDEX و شاخص WBGT

فرمت: Word   تعداد صفحات: 15

چکیده

مقدمه: تاکنون شاخص های گرمایی متعددی توسعه یافته اند که هر کدام محدودیت های مربوط خود را دارند، لذا هدف از این مطالعه تعیین کاربردپذیری و اعتبارسنجی شاخص دما- رطوبت (HUMIDEX) در مقایسه با شاخص استاندارد دمای تر گویسان (WBGT) بوده است.

روش کار: این مطالعه به صورت مقطعی در تابستان 1395 در یکی از کارخانجات تولید کاشی انجام شد. تعداد 59 مورد اندازه گیری در ایستگاه های کاری مختلف و در فواصل زمانی صبح، ظهر و بعدازظهر ثبت گردید. ابتدا پارامترهای محیطی اندازه گیری شدند و شاخص های استرس حرارتی تعیین مقدار گردیدند. با استفاده از نرم افزار SPSS.16، نمودارهای همبستگی خطی و ضریب توافق Kappa، تجزیه و تحلیل آماری داده ها انجام گرفت.

یافته ها : همبستگی بین دو شاخص HUMIDEX و WBGT در برآورد استرس حرارتی در کارخانه تولید کاشی بسیار بالا بدست آمد (R=0.912, P<0.001). بر اساس ضریب توافق بدست آمده Kappa، ضریب توافق دو شاخص HUMIDEX و WBGT برابر 0.298 بدست آمد. (Kappa = 0.298, P-value = 0.001)

نتیجه گیری : شاخص HUMIDEX می تواند بعنوان جایگزینی مناسب و با کارایی بهتر نسبت به شاخص WBGT در محیط های شغلی مورد استفاده قرار گیرد.

کلمات کلیدی : WBGT ،HUMIDEX، اعتبار سنجی، استرس حرارتی، کارخانه کاشی

مقدمه:

استرس گرمایی یکی از مهمترین عوامل فیزیکی زیان آور در بسیاری از محیط های کاری در صنایع مختلف می باشد (۱-۴). کارخانجات تولید کاشی بدلیل استفاده از کوره های با دمای بسیار بالا در فرایند تولید از جمله صنایعی محسوب می شوند که کارگران آن در معرض استرس گرمایی هستند. کنفرانس دولتی مهندسین بهداشت صنعتی آمریکا (ACGIH) استرس گرمایی را بار گرمایی ویژه ای که کارگر ممکن است با آن مواجهه پیدا نماید بیان نموده است (۵). گرمای محیطی و گرمای متابولیکی ایجاد شده در نتیجه فعالیت فرد با یکدیگر ترکیب شده و می تواند باعث ذخیره گرما در بدن شده و متعاقب آن دمای بدن از حد طبیعی خود فراتر رفته و ایجاد اثرات فیزیولوژیکی و در نتیجه ایجاد تنش گرمایی (Heat strain) نماید (۶). مطالعات نشان داده اند که مواجهه با گرمای بیش از حد عوارض زیادی مانند خستگی ناشی از گرما، کرامپ عضلانی، گرمازدگی، جوش های گرمایی، علائم عصبی و روانی و کاهش بازدهی کاری در شاغلین محیط های گرم ایجاد می نماید (۷).

در این راستا اولین قدم پیشگیری از مواجهه با استرس حرارتی ارزیابی ریسک مواجهه با گرما می باشد، تا کنون شاخص های متعددی جهت ارزیابی استرس گرمایی محیط کار ارائه شده است که از مهمترین آنها می توان به شاخص دمای تر گویسان (Wet Bulb Globe Temperature) WBGT اشاره کرد. این شاخص ارتباط قابل قبولی را با واکنش های فیزیولوژیکی بدن در محیط های گرم نشان داده است (۸ و۹). سازمان استاندارد جهانی (ISO) روش استاندارد اندازه گیری و ارزیابی آن را به شماره روش ISO-۷۲۴۳ معرفی نموده است. این شاخص ترکیبی از پارامترهای محیطی دمای تابشی (Tg)، دمای خشک (Ta) و دمای تر طبیعی (Tnw) می باشد (۱۰).

در مطالعه ای که توسط Srivastava در سال ۲۰۰۰ انجام گرفته است تنش حرارتی را در یک کارخانه شیشه در هند با استفاده از شاخص های WBGT ,MRT ,CET مورد بررسی قرار داد که نتایج این تحقیق شاخص WBGT را برای تعیین كار و استراحت مناسب دانسته است (11). علیرغم مزیت های آن از جمله روایی و کاربرد پذیری وسیع آن، مهمترین محدودیت شاخص WBGT اینست که در محیط هایی با استرس حرارتی بالا هنگامی که در اینگونه محیط ها تبخیر عرق (بدلیل رطوبت زیاد یا جریان کم هوا) محدود باشد نسبت به زمانی که تبخیر عرق براحتی صورت می گیرد، کاربرد شاخص WBGT محدودیت بیشتری دارد. لذا تفسیر مقادیر بدست آمده از این شاخص نیاز به ارزیابی دقیق فعالیت افراد، لباس و خیلی فاکتورهای دیگر دارد که تمام اینها می تواند منشاء خطاهای بزرگی در هر گونه تفسیری از اثرات نامطلوب استرس حرارتی باشد، که این موضوع باعث ابداع و بکارگیری شاخص های متعدد دیگری در سال های متمادی شده است (12).

یکی از این شاخص ها که در زمینه بررسی استرس حرارتی بکار می رود، یک سیستم اندازه گیری استرس گرمایی بنام شاخص HUMIDEX است که در ابتدا توسط Masterton و Richardson در سال 1979 برای بررسی شرایط آسایش حرارتی با استفاده از دو پارامتر مهم که شامل دمای هوا و رطوبت نسبی (بجای رطوبت نسبی از نقطه شبنم هم میتوان استفاده کرد) است معرفی گردید (12).

این شاخص در ابتدا به منظور پیش بینی وضعیت هوا مورد استفاده قرار گرفت، اما به دلیل راحتی و سادگی استفاده از آن و عدم نیاز به وسایل اندازه گیری پیچیده، کاربرد آن در ارزیابی استرس گرمایی محیط های کاری مورد توجه قرار گرفت. فرمول آن براساس دو فرضیه مرتبط با سیستم تنظیم حرارت بدن استوار است که شامل:

1.  حد تعادل بدن انسان برای فردی که بصورت برهنه با هوای ملایم مواجهه داشته باشد در رنج دمایی (C° 30-27) تعریف شده است
2. بدن انسان قادر نیست برانباشت گرمایی بدن هنگامی که دما بیش از 32 درجه در حضور رطوبت بیش از 75 است درصد فائق آید (14).

در سال 2003 کلینیک بهداشت شغلی آنتاریو (OHCOW) این سیستم اندازه گیری را در ارزیابی استرس حرارتی بکار گرفت. علت استفاده از این سیستم این بود که کارفرمایان خیلی از شرکت ها که از سیستم اندازه گیری WBGT برای سنجش استرس حرارتی محیط کار خود استفاده می کردند از پیچیدگی و غیر عملی بودن شاخص WBGT شکایت داشتند و این مساله باعث گسترش کاربرد شاخص HUMIDEX شد. این شاخص یک کمیت بدون واحد بوده و معادل دمای خشک بر مبنای سلسیوس است به عنوان مثال، اگر دما ۳۰ درجه سلسیوس بوده و شاخص رطوبت معادل ۴۰ باشد، میتوان نتیجه گرفت که دمای احساس شده توسط فرد در این رطوبت معادل ۴۰ درجه سلسیوس در شرایط خشک است. در جدول شماره 1 مقادیر حد آستانه HUMIDEX ارائه شده است.

جدول 1. مقادیر حد و دامنه شاخص HUMIDEX مربوط به افزایش شرایط ناراحتی حرارتی (15 و 16)

با توجه به داده های سازمان هواشناسی کانادا اگر این شاخص حول و حوش ۳۰ باشد باعث “اندکی احساس ناراحتی” می شود و چنانچه شاخص حدود ۴۰ باشد “احساس ناراحتی بیشتری” حس شده و اگر این شاخص به حدود ۴۵ برسد خطر سکته قلبی فرد را تهدید می کند. اگر چه عموماً توصیه شده که از شاخص هیومیدکس در محیط هایی که فرایند داغ دارند استفاده نشود اما در صورت استفاده، جهت احتساب دمای تابشی محیط (در صورت وجود) در انتها 2 تا 3 درجه به شاخص هیومیدکس بدست آمده اضافه شود (6 و 16). اگر مقدار شاخص HUMIDEX از 35 بیشتر باشد نشاندهنده ایجاد ناراحتی است و فعالیت های فیزیکی شدید می بایست کاهش یابند، لذا حد آستانه این شاخص 35 در نظر گرفته شده است (17).

در مطالعه ای که توسط Rajib و همکاران در خصوص عملی بودن ارزیابی استرس حرارتی با استفاده از شاخص HUMIDEX بعنوان پیشگویی کننده آسایش حرارتی در محیط های سرپوشیده انجام دادند مشخص شد که شاخص هیومیدکس که چکیده ای از دما و رطوبت است به آسانی قابل اندازه گیری است و شاخصی توانمند در پیشگویی آسایش دمایی است. آنان در محیط های کار مورد مطالعه سنسورهایی برای ثبت اطلاعات مورد نیاز نصب کردند و در کنار آن از یک پرسشنامه جهت جمع آوری نظرات مردم در خصوص داشتن آسایش حرارتی استفاده کردند و سپس نتایج را با هم مقایسه کردند، نتایج این مطالعه نشان میدهد که هیومیدکس یک شاخص قابل اطمینان برای ارزیابی آسایش حرارتی محیط های سرپوشیده با مقادیر رطوبت بالاست (18).

ادامه مطلب را با دانلود فایل پیوستی مشاهده کنید.

حتما بخوانید:

⇐ بسته آموزشی استرس حرارتی

⇐ بررسی ارتباط بین استرس، استرین و آسایش حرارتی در بین افسران راهنمایی و رانندگی

⇐ کنترل استرس های حرارتی محیط کار PPT

⇐ ارزیابی استرس های حرارتی

متن فوق ترجمه مقاله با عنوان در لینک ذیل جهت مطالعه بیشتر است:

Pourvakhshoori N, Poursadeghiyan M, Khankeh HR, Harouni GG, Farrokhi M. The simultaneous effects of thermal stress and air pollution on body temperature of Tehran traffic officers. Journal of Environmental Health Science & Engineering. 2020 Jun;18(1):279-284. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7203383/