Naukowcy CIOP-PIB pomagają w ograniczaniu skutków nadmiernego obciążenia cieplnego pracowników

W ostatnich tygodniach ogólnopolska dyskusja na temat wyznaczenia najwyższej dopuszczalnej temperatury na stanowiskach pracy zyskała nowy impuls, m.in. dzięki zaangażowaniu naukowców z Centralnego Instytutu Ochrony Pracy – Państwowego Instytutu Badawczego (CIOP-PIB). Instytut ten od ponad 70 lat prowadzi badania, które wspierają pracodawców i pracowników w ograniczaniu skutków nadmiernego obciążenia cieplnego.

Rok 2023 r. został najcieplejszym w historii pomiarów temperatury na świecie, a 22 lipca 2024 r. został pobity rekord średniej globalnej temperatury na świecie. Wg prognoz odsetek populacji europejskiej narażony na wysokie ryzyko stresu cieplnego wzrośnie z 0,4% w 2018 roku do aż 48% w 2050 roku. Konsekwencją długotrwałej ekspozycji na bardzo wysoką temperaturę (a więc pracujących w tzw. mikroklimacie gorącym) mogą być poważne problemy zdrowotne: choroby sercowo-naczyniowe i choroby nerek, udary, wyczerpanie, kurcze cieplne czy omdlenia. Najpoważniejszym z nich jest udar cieplny, występujący wtedy, gdy układ termoregulacji organizmu pracownika nie jest w stanie samodzielnie obniżyć temperatury wewnętrznej. Co więcej, wysoka temperatura obniża koncentrację i zwiększa zmęczenie, co prowadzi do wzrostu liczby wypadków przy pracy.

Według danych GUS w Polsce w 2022 r. liczba pracowników narażonych na mikroklimat gorący wynosiła 195 tys., głównie w przemyśle wydobywczym i budownictwie. Szczególnie narażone grupy zawodowe: osoby pracujące na zewnątrz pomieszczeń, wykonujące prace wymagające dużego wysiłku fizycznego, a także pracujące w słabo wentylowanych pomieszczeniach zamkniętych, w których nie ma systemów regulujących temperaturę.

Środki ochrony indywidualnej wyposażone w systemy chłodzące

Niestety, specyfika niektórych stanowisk pracy uniemożliwia zastosowanie środków ochrony zbiorowej, zabezpieczających przed szkodliwym oddziaływaniem mikroklimatu gorącego. W takiej sytuacji pomocne mogą być środki ochrony indywidualnej (ŚOI) z indywidualnymi systemami chłodzącymi. Ponieważ stanowiska pracy, na których występuje problem obciążenia cieplnego często wymagają również stosowania przez pracowników odzieży ochronnej, stała się ona nośnikiem dla tego typu systemów.

W Centralnym Instytucie Ochrony Pracy – Państwowym Instytucie Badawczym opracowano prototyp odzieży ochronnej z funkcją aktywnego chłodzenia, wykorzystujący zjawisko termoelektryczne.

Ww. rozwiązanie ma formę bardzo lekkich (poniżej 1 kg), dopasowanych do ciała elastycznych szelek, wykonanych z materiałów o bardzo dobrych właściwościach biofizycznych. Funkcję chłodzącą pełni
6 zintegrowanych z nimi elastycznych modułów termoelektrycznych. Przeprowadzone w CIOP-PIB badania wykazały, że prototyp pozwala odebrać z ciała człowieka ok. 50 W/m², co można porównać ze zmianą poziomu metabolizmu towarzyszącą zmianie pracy o ciężkości średniej na lekką.
Co więcej, zapewniane przez ten sprzęt chłodzenie trwa przez przynajmniej 5 godzin i pozwala na obniżenie lokalnej temperatury skóry nawet o 4ºC! Ale to nie wszystko. Przeprowadzone badania laboratoryjne z udziałem grupy ochotników wykazały również pozytywny wpływ zastosowanego chłodzenia na ograniczenie wzrostu lokalnej temperatury skóry w miejscach, które nie były bezpośrednio chłodzone.

Innowacyjne rozwiązanie powstało w ramach realizowanego przez CIOP-PIB w latach 2020-2022
V etapu programu wieloletniego „Poprawa bezpieczeństwa i warunków pracy”, finansowanego w zakresie badań naukowych i prac rozwojowych ze środków NCBR we współpracy z Katedrą Mikroelektroniki i Technik Informatycznych Politechniki Łódzkiej oraz PW Krystian sp. z o.o.

Galeria