۳-۲-۷-۴- اختلات ناشی از تنش های حرارتی
عوامل فیزیکی از شایعترین عوامل زیان آور محیط کاری است، رطوبت، سرما، گرما، تابش نور، حرکت هوا و حرارت سطح زمین از عوامل زیان آور حرارتی میباشند که بر بعضی اعضاء بدن، مانند دستگاه قلبی عروقی، مررکز تنظیمات حرارت بدن، دستگاه تنفس، کلیه و غدد داخلی اثرات نامطلوب میگذارند. به فشارهای وارده از طرف محیط به انسان استرس یا تنش حرارتی و به پاسخهای انسان در برابر تنش حرارتی، استرن اطلاق می شود. بدن انسان به وسیله مکانیسم انطباق تا اندازهای عوامل زیان آور حرارتی را تحمل کرده، تغییرات غیر عادی در اعمال حیاتی آن رخ نمیدهند و اثرات نامطلوب این عوامل در خارج از حد ظرفیت تطابق بدن ظاهر میشوند. عواملزیانآورحرارتی با اجرای کار تداخل کرده، بر ایمنیکارگران اثر میگذارند، یا باعث بروز کرامپهای حرارتی^[۵۰] ، گرمازدگی^[۵۱] ، آسیبهای سرما و کاهش قدرت حیاتی^[۵۲] میشوند. بدن انسان یک ماشین تولید کننده گرما با مکانیسم پیچیده تنظیم حرارت است که با تبادل گرما مقدار حرارت بدن را در محدوده نسبتا باریکی حفظ میکند. بدین بوسیله متابولیسم چربیها، هیدروکربنها و پروتئین ها گرمای داخلی را تولید مینماید و ضمنا بر حسب حرارت، رطوبت و سرعت هوای محیط مقداری گرما را از محیط گرفته یا از دست میدهد. درجه حرارت بدن به وسیله تداخل پیچیده عوامل فیزیکی محیط، مانند درجه حرارت، حرکت هوا، رطوبت، پرتوهایحرارتی و واکنشهای فیزیولوژیکی و رفتاری تنظیم میگردد. در صورتی درجه حرارت بدن انسان عادی باقی میماند که بدن بتواند اثر عوامل زیانآور حرارتی را جبران نموده و این شبکه فیزیولوژیکی پیچیده تغییر نکند. حرارت عادی داخلی بدن تقریبا ۳۷ درجه سانتیگراد است و بر حسب نوع فعالیت فیزیکی از تقریبا ۳۶ تا ۳۸ درجه سانتیگراد تغییر میکند و بیش از ۳۸ درجه سانتیگراد باید مورد توجه قرار گیرد و بالای ۴۰ درجه سانتیگراد شرایط غیر عادی و وخیم است. هنگامیکه اشکالی در مکانیسم تنظیم حرارت بدن بوجود آید یک دور معیوب حرارت بدن شروع میشود.در نتیجه ذخیره حرارت افزایش می یابد، حرارت نسوج عمقی و پوست بالا میرود و سرعت اعمال متابولیکی دستگاه های قلبی عروقی و تنفسی افزایش یافته، عمل کلیه تضعیف میگردد. ازدیاد گرمای متابولیک این حرکت دور معیوب را تسریع میکند تا جایی که اعمال قلب و عروق و کلیه متوقف شده و آسیبهای غیر قابل برگشت به دستگاه های اعصاب و نسوج عضلات وارد شود. این دور معیوب را فقط با درمان مناسب در طول زمان میتوان از بین برد. بیماری کرامپهای عضلانی در کارگرانی که کارهای عضلانی سنگین در جاهای گرم انجام میدهند، مانند کارگران کورههای ذوب فلزات و شیشه سازی و یا معادن،دیده میشود.گاهی اوقات قبل از شروع علائم مخصوص بیماری، کارگر، سردرد و سرگیجه مختصری دارد ولی معمولا شروع کرامپهای عضلانی ناگهانی است و دردهای ناگهانی در عضلات دست و بازو و سپس پا وعضلات شکم احساس میشود و شدت درد مرتبا افزایش می یابد. علت اصلی بیماری، تعریق زیاد و از دست دادن آب و املاح بدن، بخصوص سدیم است. الکلیسم، بیماریهای دستگاه گوارش و ضعف بنیه از عوامل مستعد ابتلا به کرامپهای عضلانی هستند. درمان این بیماری جایگزین ساختن آب و املاح از دست رفته بدن است که در حالت خفیف از راه دهان و در موارد شدید از راه وریدی صورت میگیرد. برای پیشگیری، کارگران مکانهای گرم همراه آب از قرصهای نمک مخصوصی استفاده می کنند، زیرا نوشیدن آب تنها برای رفع تشنگی به ظهور علائم بیماری کمک میکند.

بیماری گرمازدگی خیلی آهسته با ضعف، سرگیجه و خستگی شروع میشود که معمولا با اسهال و استفراغ نیز همراه است. پوست بیمار معمولا مرطوب و درجه حرارت حدود ۳۹.۴درجه سانتیگراد، نبض تند و ضعیف و فشار خون پائین است. ضعف جریان خون در جبران مایعات از دست رفته به علت تعریق علت اصلی بیماری است که با تجویز محرکهای قلبی و عروقی و تزریق سرم نمکی درمان میشود.
علائم کاهش قدرت حیاتی بدن، این عارضه ناگهان ظاهر شده و بیمار بیهوش و سیانوزه است. در معاینه پوست بیمار بسیار گرم و خشک، نبض تند است. علت بیماری عدم قدرت کار مرکز تنظیم حرارت بدن به علت تابش مستقیم اشعه حرارتی بر سر بیمار است. پیش آگهی بیماری خوب نیست و درمان به وسیله خنک کردن سریع پوست و مرطوب نگاه داشتن آن است. (شریعت پناهی،۱۳۸۲)
۳-۲-۷-۵- منطقه آسایش
واکنش بدن در برابر شرایط اقلیمی پدیده ای تجربی است و در فرهنگ ها و مناطق جغرافیایی مختلف متفاوت است. اگر حدود تغییرات این ارقام را در جدولی که رطوبت نسبی بر محور افقی و درجه حرارت بر روی محور عمودی مشخص شده ترسیم کنیم، محدودهای به دست میآید که به آن “منطقه آسایش"میگویند.
در فصل تابستان دمای ۲۴ درجه سانتیگراد و رطوبت نسبی۵۰ درصد برای ۹۸درصد افراد مطلوب است. در حالی که فصل زمستان برای آنکه ۹۷درصد افراد احساس آرامش کند، با حفظ رطوبت نسبی حدود۵۰ درصد باید دما را به ۲۱ درجه کاهش داد.
حداکثرمنطقه آسایش نباید از ۸۵ درجه فارنهایت بیشتر باشد. بنابراین حدود منطقه آسایش برای ایران که بین ۲۵ تا ۴۰ درجه عرض جغرافیایی قرار دارد. میتوان از نظر دمای هوا در فصل تابستان بین ۲۱.۵تا۲۹ درجه و در فصل زمستان ۲۰تا ۲۵.۷ درجه سانتی گراد فرض کرد. محدوده رطوبت نسبی هوا در این دو فصل۳۰ تا ۶۰ درصد درنظر گرفته شده است. در منطقه آسایش تغییرات رطوبت هوا بیشتر از تغییرات دمای آن برای انسان قابل تحمل است.
۳-۲-۷-۵-۱-تاثیر عوامل اقلیمی بر منطقه آسایش
*تاثیر تابش آفتاب بر منطقه آسایش
در شرایطی که دمای هوا کمتر از ۲۱ درجه سانتیگراد است.تابش آفتاب ممکن است باعث گسترش منطقه آسایش شود.
*تاثیر رطوبت بر منطقه آسایش
رطوبت باعث کاهش دمای هوای خشک میشود. این کاهش دمای هوا که در اثر تبخیر رطوبت اضافه به آن صورت می گیرد باعث میشود محدوده های بالای منطقه آسایش نیز قابل تحمل شود. خنک سازی هوا از طریق افزایش رطوبت آن ممکن است با وسایل مکانیکی یا به طور طبیعی با گیاه کاری یا ساخت آبنما و فوارهها صورت گیرد.
*تاثیر باد بر منطقه آسایش
سرعت جریان هوا به دو طریق بدن انسان را تحت تاثیر قرار میدهد. جریان هوا از یک سو مقدار تبادلحرارتی از طریق همرفت (جابه جایی هوا در اثر اختلاف دما) را مشخص میکند و از سوی دیگر، ظرفیت تبخیر در هوا و در نتیجه، میزان خنک شدن پس از تعریق را تعیین میکند تاثیر سرعت جریان هوا بر بدن از طریق تعیین ظرفیت تبخیر در هوا، به رطوبت آن بستگی دارد. زیرا افزایش سرعت هوا ظرفیت تبخیر پذیری آن را افزایش و در نتیجه تاثیر رطوبت بیش از حد هوا را کاهش میدهد.
اگر هوا سردتر از پوست بدن باشد افزایش سرعت هوا باعث خنک شدن بدن میشود. وقتی هوا گرم تر از پوست باشد. افزایش سرعت هوا از یک سو باعث افزایش اثر همرفت و در نتیجه گرم تر شدن بدن و از سوی باعث افزایش اثر همرفت و در نتیجه گرم تر شدن بدن واز سوی دیگر باعث افزایش ظرفیت تبخیر در هوا و سردتر شدن پوست میشود. زمانی که پوست بدن مرطوب باشد افزایش سرعت هوای بیشتر در میزان تعریق و تبخیر تاثیر میگذارد تا در تبادل حرارت از طریق همرفت و در نتیجه بدن خشک میشود. پس از خشک شدن پوست افزایش سرعت هوا تاثیری در خنک شدن بدن از طریق تاثیر بر میزان تعریق و تبخیر نداشته باشد ولی اثر گرمایی آن از طریق همرفت ادامه دارد. )کسمایی ،۱۳۷۸،صص ۸،۷،۶).
۳-۳-روش های تعیین محدوده آسایش
به منظور ارزیابی شرایط زیست – اقلیمی کوشش های زیادی صورت گرفته است. یکی از اولین روشها، مدل سرما – باد است که بر پایه دفع انرژی از سطح پوست در سال ۱۹۳۹ توسط پاول ساییل^[۵۳] ارائه شد.
ترجونگ در سال ۱۹۶۸ نمودار زیست اقلیمی را که شاخص آسایش را بر مبنای دو پارامتر دمای خشک و رطوبت نسبی ارزیابی میکند ارائه کرد. در سال ۱۹۷۰ بوریو^[۵۴] شاخص دمای ظاهری^[۵۵](AT) را مطرح کرد .که بیانگر دمای احساس شده بود. سپس این مدل توسط استدمن توسعه یافت. و سرانجام این شاخص پس از اصلاحاتی از تابستان ۱۹۸۷ مورد قبول سازمان ملی هواشناسی آمریکا قرار گرفت و در گزارشات این سازمان مورد استفاده قرار می گیرد. در سال ۹۷۲ بیکر^[۵۶] با تلفیق کمیتهای دما و جریان باد شاخص قدرت خنک کنندگی محیط را ارائه کرد. در همین زمان شاخص دمای موثر ((ET^[57] ارائه شد و در ادامه با انجام اصلاحاتی دمای موثر نوین (ET)^[58] مطرح شد. فانگر^[۵۹] محدوده آسایش را بر اساس محاسبه میزان تبادل حرارت بین بدن انسان و محیط ارائه کرد. از آنجایی که این روش، بسیاری از معیارهای آسایش را در بر دارد روش کاملی به حساب می آید. این روش تحت عنوان ^[۶۰](PMV) عنوان شد. بعدها این روش توسعه یافت و تحت عنوان PPD^[61] مطرح شد. اولگی^[۶۲]روشی را مطرح کرد که نه تنها همانند روش فانگر، معیارهای آسایش متعددی را مد نظر قرار داده بود بلکه پیشنهادی را برای کاربرد این روش برای عرضهای جغرافیایی دیگر (عرض های زیر ۴۰ درجه ) ارائه نمود. اداره استاندارد ایالت متحده به سال ۱۹۸۵، میزان رطوبت سطح پوست که به واسطه تعرق به وجود میآید را بهترین روش برآورد نارضایتی حرارتی برشمرد و بر این اساس دمای سطح پوست(ts) و میزان رطوبت آن را (w) به عنوان دو عامل مهم در محاسبه حدود آسایش حرارتی ارائه کرد. در ادامه زوکلای در سال ۱۹۸۷، محدوده آسایش را بر اساس میانگین دمای محیط تعریف کرد. (صادقی روش ،۱۳۸۸،ص۱۰)
۳-۳-۱- تخمین محدوده آسایش با بهره گرفتن از شاخص(PMV)
از آنجایی که در این روش بسیاری از معیارهای آسایش از قبیل متغیرهای اقلیمی، نوع پوشاک و فعالیت با هم مورد استفاده قرار می گیرند، یکی از کامل ترین و دقیق ترین روش های تخمین محدوده آسایش شناخته شده است. این روش که به اختصار PMV خوانده می شود ، به وسیله فانگر در سال ۱۹۷۰ پیشنهاد شده است که بر اساس محاسبه میزان تبادل حرارت بین بدن انسان و محیط پیرامونش استوار است.
متغیرهایی که در این محاسبات مورد استفاده قرار می گیرند عبارتند از :
میزان حرارت تولید شده در اثر متابولیزم (w)
ضریب I_cl مقاومت یا نارسایی لباس (clo)
دمای هوای خشک (^۰C)
متوسط دمای تشعشعی (^۰C)
سرعت جریان هوا (m/s)
فشار بخار آب (mmhg)
به منظور سنجش احساس حرارتی، هفت درجه متفاوتی که سازمان ASHRAE^[63] ارائه کرده به وسیله فانگر مورد استفاده قرار گرفته است.
۱-بسیار گرم۳+
۲-گرم۲+
۳-کمی گرم۱+
۴-متعادل۰
۵-کمی سرد۱-
۶-سرد۲-
۷-بسیار سرد۳-
با محاسبه عدد مورد نظرpmv از طریق معادله زیر میتوان دریافت که محیط مورد مطالعه در کدام یک از طبقه بندیهای بالا قرار میگیرد. همان طور که مشاهده میشود، قدر مطلق اعداد نسبت به نقطه صفر قرینه بوده و اعداد مثبت نشان دهنده جهت گرم و اعداد منفی سوی سرد این معیار سنجش آسایش را مشخص می کند. در این معیار اعدادی که کمی بالاتر از ۱+ و یا اندکی پایین تر از ۱- باشند، موجبات بروز نارضایتی را فراهم می نماید. بنابراین محدوده آسایش حرارتی شامل -۱ <pmv<+1 خواهد بود.
مقدار pmvاز رابطه زیر بدست میآید:
(۳-۳)
شدت متابولیسمw/   ))
=   کارایی مکانیکی
فشار بخار آب(mmHg)
دمای هوا(   )
نسبت قسمتهای پوشیده بدن به کل سطح بدن(   )
ضریب نارسایی یا مقاومت لباس(   :مقدارلباسی که شخص در یک محیط با دمای(   ) ۲۱ و جریان هوای(m/s) 1/0 پوشیده و احساس آسایش بنماید.
دمای سطح لباس(   ):
متوسط دمای تشعشعی(   ):متوسط دمای سطوح مختلف در یک فضا نسبت به فاصله نقطه مورد نظر
ضریب تعادل
(۳-۴)

 ^[۶۴] (۳-۵)
f_cl=1+0.31 (3-6)
۳-۳-۲-تغییرات بهره وری نیروی کار در بخش ساخت و ساز با بهره گرفتن از شاخصPMV و تصریح مدل