Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 147 6.Klima am Arbeitsplatz

Hochschule Mittweida

University of Applied Sciences

Fachbereich Wirtschaftswissenschaften

Arbeitswissenschaft

Prof. Dr. H. Lindner147

6.Klima am Arbeitsplatz

Faktoren der Arbeitsumwelt wirken leistungsfördernd bzw. leistungshemmend

Belastungen = Stressoren

Beanspruchungen

Aktivationsniveau

Stressoren Arbeitsumwelt

SchallSchall LichtLicht KlimaKlima Luftverun-Luftverun-reinigungenreinigungen




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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 - 250C 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




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ideal 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

Isotherme des Menschen in Abhängigkeit von der Außentemperatur

200C 350C




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Wärme an Gewebe

Wasserverdunstung

Erhöhter Stoffwechsel (zusätzliche Körperwärme)




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Kritische physiologische Temperaturbereiche

Rektaltemperatur in 0C Symptome

42 - 44 Tod

41 - 42 Hitzschlag,Kollaps

39 - 40Starke Schweißverdampfung, ge-ringe Durchblutung, Kreislauf-reduzierung

37 Normaltemperatur

35 Verzögerung zerebralerVorgänge32Noch ansprechbar

25 - 27 Erlöschen Reflexe(Licht),Herzversagen,Tod




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Beispiele zum Einfluß Klima auf die Leistungsbereitschaft des Menschen

Änderung der Fehleranzahl bei Funkern




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Änderung der Reaktionszeitbei einem Wachsamkeitstest

Häufigkeitsverteilung derUnfälle bei Hitzearbeitsplätzen




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Verlauf Rektaltemperaturund Puls beim Bergaufgehen

Zusammenhang Unfallhäufigkeit-Lebensalter und Arbeitstempe-ratur




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5.1.2 Wärmehaushalt des Menschen

- Wirkungsgrad des Menschen beim Umsetzen chemischer in mechanischer Energie 5- 15 %

- anfallende Wärme muß abgeführt werden

Mechanismen

• WärmeleitungWärmeleitung• KonvektionKonvektion• WärmestrahlungWärmestrahlung• WasserverdunstungWasserverdunstung

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 ( -2730 C)-

- menschlicher Körper ca. 250 - 400 W !!

Zu Wasserverdunstung - Wirkt auch bei negativem Temperaturgradienten

- schwere Körperarbeit bis 8 l/Schicht; Luftfeuchte setzt Wasserverdunstungsrate herab




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6.2 Klima und Leistung

6.2.1 Klimagrundgrößen

1. Lufttemperatur

- Meßinstrumente :Glasthemometer ( Flüssigkeit,Quecksilber) Bimetallthermometer Widerstandsthermometer Infrarotmessung u.v.a.m

Temperaturskalen

Achtung: keine Verfälschung der Meßwerte durch Wärmestrahlung

Meßfühler mit reflektierender Folie umhüllen

Celsius Anders1701-1744




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Elektronische Temperturmeßmittel




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2. Luftfeuchte

- absolute Luftfeuchte: Wasserdampfmasse in g/m3

- relative Luftfeuchte: Anteil des Sättigungsdampfdruckes bei gegebener Temperatur in %

- Meßinstrumente HaarhygromterPsychrometer nach ASSMANN

- 2 Quecksilberthermometer in reflektierenden Metallhülsen - Lüfter saugt Raumluft an den Thermometern vorbei

- ein Meßfühler mit wasserbefeuchteten Ge- webestrumpf überzogen

Verdampfendens Wasser kühlt Thermometerab = Feuchttemperatur

- anderes Thermometer = Trockentemperatur

Aus Trocken- und Feuchttemperatur kann relative Luftfeuchte nach Nomogramm bestimmt werden

elektronische Meßmittel




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Nomogramm zur Bestimmung der Luftfeuchte nach ASSMANN




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3. Windgeschwindigkeit

- Meßinstrumente Anemometer

Schalenanemometer Flügelradanemometer

Thermische Anemometer

4. Wärmestrahlung Neben Lufttemperatur muß Strahlungstemperatur vonKörpern in Betrachtungen einbezogen werden

Meßinstrument Globethermometer (Gummiballon,Thermometer)

Globethermometer stellt sich nachca.20 min. auf einen Wert ein, der diemittlere Strahlungstemperatur derUmgebung am Meßort bestimmt




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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)

< 20 22

25 23

30 25

32 26




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2. Körperliche Belastung Arbeitsschwere Arbeitsenergieumsatz

Sitzende, geistige Tätigkeit(Büroarbeit) 20 - 230 CKontrolltätigkeit(Bildschirmarbeit)

Sitzende , leichte Arbeit 19 - 20

Stehende, leichte Arbeit(Drehen, Fräsen) 17 - 18

Stehende schwere Arbeit(Montage schwerer Teile) 16 - 17

Sehr schwere Arbeit 15 - 16




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3. Luftfeuchtigkeit

Temperatur in 0C Rel. Luftfeuchte in % Indikatoren

21 40758591

Größtes WohlbefindenArbeit ohne UnbehagenWohlbehagen bei RuheMüdigkeit

24 206580100

Kein Unbehagen

UnbehagenPausen notwendig

Keine Schwerarbeit

30 2550658090

UnbehagenArbeit noch möglich

Keine SchwerarbeitKörpertemperaturanstiegGesundheitsgefahr

Temperatur in Grd. C

Re

l. L

uft

feu

ch

te i

n % 100

80

60

40

20

15 25 35 45 55 65

Schwülebereich




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4. Windgeschwindigkeit (in Abhängigkeit von der Temperatur)L

uft

tem

pe

ratu

r in

0 C

Windgeschwindigkeit in m/s

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5

26

24

22

20

18

16

behaglich

Zu warm




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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 : liegen1,0 met : ruhig sitzen1,2 met : sitzende Büroarbeit1,6 met : leichte Arbeit im Stehen2,0 met : Verkäuferin, Hausarbeit

Isolationswert der Kleidung in clo

0,5 clo : leichte Sommerbekleidung0,7 clo : leichte Arbeitsbekleidung1,0 clo : Innenraum-Winterbekleidung1,5 clo: Winterbekleidung




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6.2.2.1 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 gleicheEmpfindung generieren

Klimakammer




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Für Personen mit „normaler“ Hausbekleidung

270C




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Trockentemp.0C Feuchttemp.0C Rel.Luftfeuch.% Luftgesch.m/s

min opt. max min opt. max min opt. max

Büroarbeit 20 21 24 12 15 20 40 50 70 0,1

Leichte Handarb.Im Sitzen 19 20 24 11,5 14 20 40 50 70 0,1

Leichte Arbeit imStehen 17 18 22 10 12 18,5 40 50 70 0,2

Schwerarbeit 15 17 21 7,5 11,5 17,5 30 50 70 0,4

Schwerstarbeit 12-14 16 20 5-6,5 10,5 16,5 30 50 70 0,5

Hitzearbeit 12 15 18 5 7 13,5 20 35 60 1,0

summa




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6.3 Raumabmessungen und Lufträume

Nach ArbeitsstättenverordnungArbeitsstättenverordnung muß sich während der Arbeitszeit ( in Abhängigkeitvon Arbeitsschwere und Technologie) ausreichend gesunde Luft vorhanden sein

• Mindestgrundfläche Arbeitsräume 8 mMindestgrundfläche Arbeitsräume 8 m22

• lichte Höhe der Arbeitsräume: < 50mlichte Höhe der Arbeitsräume: < 50m2 2 - 2,50 m - 2,50 m > „ -2,75 m> „ -2,75 m >100 - 3,00m>100 - 3,00m

Mindestluftraum je Person im Raum

Überwiegend sitzende Tätigkeit 12 mÜberwiegend sitzende Tätigkeit 12 m33

Überwiegend nichtsitzende Tätigkeit 15 mÜberwiegend nichtsitzende Tätigkeit 15 m33

Schwere körperliche Arbeit 18 mSchwere körperliche Arbeit 18 m33

Zuzuführende Luftrate je Person und Stunde in m3 Mindestrate

ArbeitskategorieArbeitskategorie

Sehr leicht 30Sehr leicht 30leicht 35leicht 35mittel 50mittel 50schwer 60schwer 60




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6.4 Verordnungen und Empfehlungen zum Thema Klima

Achtung!! Angegebene Optimalwerte gelten für ca 70% allerAchtung!! Angegebene Optimalwerte gelten für ca 70% aller Betroffenen; Betroffenen; zusätzliche Beachtung von Alter,zusätzliche Beachtung von Alter, Geschlecht, Akklimatisationsgrad,BekleidungGeschlecht, Akklimatisationsgrad,Bekleidung

• Arbeitsstättenverordnung ASR 6/1.3 RaumtemperaturenArbeitsstättenverordnung ASR 6/1.3 Raumtemperaturen

• DIN 33400 Gestaltung von ArbeitssystemenDIN 33400 Gestaltung von Arbeitssystemen

• DIN 18421 WärmedämmungDIN 18421 Wärmedämmung

•VDI 2070 HeizungstechnikVDI 2070 Heizungstechnik

• VDI 2080 LüftungVDI 2080 Lüftung

• VDI 3511 technische TemperaturmessungVDI 3511 technische Temperaturmessung

• DIN 18380 Mindesttemperaturen in RäumenDIN 18380 Mindesttemperaturen in Räumen

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