على الرغم من أن البشر يمتلكون قدرة كبيرة على تعويض الإجهاد الحراري الذي يحدث بشكل طبيعي ، إلا أن العديد من البيئات المهنية و / أو الأنشطة البدنية تعرض العمال لأحمال تسخين مفرطة لدرجة تهدد صحتهم وإنتاجيتهم. في هذه المقالة ، يتم وصف مجموعة متنوعة من التقنيات التي يمكن استخدامها لتقليل حدوث اضطرابات الحرارة وتقليل شدة الحالات عند حدوثها. تنقسم التدخلات إلى خمس فئات: تعظيم تحمل الحرارة بين الأفراد المعرضين ، وضمان استبدال السوائل والكهارل المفقودة في الوقت المناسب ، وتغيير ممارسات العمل لتقليل الحمل الحراري المجهود ، والتحكم الهندسي في الظروف المناخية ، واستخدام الملابس الواقية.
لا ينبغي تجاهل العوامل خارج موقع العمل والتي قد تؤثر على التحمل الحراري في تقييم مدى التعرض وبالتالي في وضع استراتيجيات وقائية. على سبيل المثال ، سيكون العبء الفسيولوجي الكلي والقابلية المحتملة للاضطرابات الحرارية أعلى بكثير إذا استمر الإجهاد الحراري خلال ساعات خارج العمل من خلال العمل في وظائف ثانية ، أو الأنشطة الترفيهية الشاقة ، أو العيش في أماكن حارة بلا هوادة. بالإضافة إلى ذلك ، قد تعكس الحالة التغذوية والماء أنماط الأكل والشرب ، والتي قد تتغير أيضًا مع المواسم أو الاحتفالات الدينية.
تعظيم التحمل الفردي للحرارة
يجب أن يكون المرشحون للمهن الساخنة أصحاء بشكل عام وأن يمتلكوا سمات بدنية مناسبة للعمل الذي يتعين القيام به. تعتبر السمنة وأمراض القلب والأوعية الدموية من الحالات التي تزيد من المخاطر ، ولا ينبغي تكليف الأفراد الذين لديهم تاريخ سابق من أمراض الحرارة المتكررة غير المبررة أو المتكررة بمهام تنطوي على إجهاد حر شديد. تمت مناقشة الخصائص الجسدية والفسيولوجية المختلفة التي قد تؤثر على تحمل الحرارة أدناه وتنقسم إلى فئتين عامتين: خصائص متأصلة خارجة عن سيطرة الفرد ، مثل حجم الجسم والجنس والعرق والعمر ؛ والخصائص المكتسبة ، والتي تخضع على الأقل جزئيًا للتحكم وتشمل اللياقة البدنية ، والتأقلم مع الحرارة ، والسمنة ، والحالات الطبية ، والإجهاد الذاتي.
يجب إطلاع العمال على طبيعة الإجهاد الحراري وآثاره السلبية بالإضافة إلى تدابير الحماية المتوفرة في مكان العمل. يجب تعليمهم أن تحمل الحرارة يعتمد إلى حد كبير على شرب كمية كافية من الماء وتناول نظام غذائي متوازن. بالإضافة إلى ذلك ، يجب تعليم العاملين علامات وأعراض اضطرابات الحرارة ، والتي تشمل الدوخة والضعف وضيق التنفس والخفقان والعطش الشديد. يجب أن يتعلموا أيضًا أساسيات الإسعافات الأولية وأين يطلبون المساعدة عندما يتعرفون على هذه العلامات في أنفسهم أو في الآخرين.
يجب أن تطبق الإدارة نظامًا للإبلاغ عن الحوادث المرتبطة بالحرارة في العمل. غالبًا ما يكون حدوث اضطرابات الحرارة لدى أكثر من شخص - أو بشكل متكرر في فرد واحد - تحذيرًا من مشكلة وشيكة وخطيرة ويشير إلى الحاجة إلى تقييم فوري لبيئة العمل ومراجعة مدى كفاية التدابير الوقائية.
الصفات البشرية التي تؤثر على التكيف
أبعاد الجسم. يواجه الأطفال والبالغون الصغار عيبين محتملين للعمل في البيئات الحارة. أولاً ، يمثل العمل المفروض من الخارج عبئًا نسبيًا أكبر لجسم ذي كتلة عضلية صغيرة ، مما يؤدي إلى ارتفاع أكبر في درجة حرارة الجسم الأساسية وظهور أسرع للإرهاق. بالإضافة إلى ذلك ، قد تكون نسبة السطح إلى الكتلة العالية للأشخاص الصغار غير مواتية في ظل الظروف شديدة الحرارة. قد تفسر هذه العوامل مجتمعة لماذا وجد أن الرجال الذين يقل وزنهم عن 50 كجم معرضون لخطر متزايد للإصابة بأمراض الحرارة في أنشطة التعدين العميقة.
جنس. يبدو أن الدراسات المختبرية المبكرة على النساء تظهر أنهن غير متسامحات نسبيًا للعمل في الحرارة ، مقارنة بالرجال. ومع ذلك ، فإننا ندرك الآن أنه يمكن تفسير جميع الاختلافات تقريبًا من حيث حجم الجسم والمستويات المكتسبة من اللياقة البدنية والتأقلم مع الحرارة. ومع ذلك ، هناك اختلافات طفيفة بين الجنسين في آليات تبديد الحرارة: قد تزيد معدلات العرق القصوى عند الذكور من تحمل البيئات شديدة الحرارة والجافة ، في حين أن الإناث أكثر قدرة على قمع التعرق الزائد وبالتالي الحفاظ على ماء الجسم وبالتالي الحرارة في البيئات الحارة والرطبة . على الرغم من أن الدورة الشهرية مرتبطة بتحول في درجة حرارة الجسم الأساسية وتغير قليلاً استجابات التنظيم الحراري لدى النساء ، إلا أن هذه التعديلات الفسيولوجية دقيقة للغاية بحيث لا تؤثر على تحمل الحرارة وكفاءة التنظيم الحراري في مواقف العمل الحقيقية.
عندما يتم تخصيص اللياقة البدنية واللياقة البدنية الفردية ، يكون الرجال والنساء متشابهين بشكل أساسي في استجاباتهم للإجهاد الحراري وقدرتهم على التأقلم للعمل في ظل الظروف الحارة. لهذا السبب ، يجب أن يعتمد اختيار العمال للوظائف الساخنة على الصحة الفردية والقدرة البدنية ، وليس الجنس. الأفراد الصغار جدًا أو المستقرين من أي من الجنسين سيظهرون تحملاً ضعيفًا للعمل في الحرارة.
إن تأثير الحمل على تحمل المرأة للحرارة غير واضح ، ولكن تغير مستويات الهرمون وزيادة متطلبات الدورة الدموية للجنين على الأم قد يزيد من قابليتها للإغماء. يبدو أن ارتفاع حرارة الأم الشديد (التسخين المفرط) بسبب المرض يزيد من حدوث تشوه الجنين ، ولكن لا يوجد دليل على تأثير مماثل من الإجهاد الحراري المهني.
الأصل العرقي. على الرغم من أن مجموعات عرقية مختلفة نشأت في مناخات مختلفة ، إلا أن هناك القليل من الأدلة على وجود اختلافات متأصلة أو وراثية في الاستجابة للإجهاد الحراري. يبدو أن جميع البشر يعملون كحيوانات استوائية ؛ تعكس قدرتهم على العيش والعمل في مجموعة من الظروف الحرارية التكيف من خلال السلوك المعقد وتطوير التكنولوجيا. من المحتمل أن تكون الاختلافات العرقية في الاستجابة للإجهاد الحراري مرتبطة بحجم الجسم وتاريخ الحياة الفردية والحالة التغذوية بدلاً من السمات المتأصلة.
عمر. تظهر المجموعات الصناعية عمومًا انخفاضًا تدريجيًا في تحمل الحرارة بعد سن الخمسين. هناك بعض الأدلة على انخفاض إلزامي مرتبط بالعمر في توسع الأوعية الجلدية (اتساع تجويف الأوعية الدموية للجلد) ومعدل العرق الأقصى ، ولكن معظم يمكن أن يعزى التغيير إلى التغييرات في نمط الحياة التي تقلل من النشاط البدني وتزيد من تراكم الدهون في الجسم. لا يبدو أن العمر يضعف تحمل الحرارة أو القدرة على التأقلم إذا حافظ الفرد على مستوى عالٍ من التكييف الهوائي. ومع ذلك ، فإن شيخوخة السكان معرضة لزيادة معدل الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية أو غيرها من الأمراض التي قد تضعف تحمل الفرد للحرارة.
اللياقة البدنية. القدرة الهوائية القصوى (VO2 ماكس) ربما يكون أقوى محدد منفرد لقدرة الفرد على القيام بعمل بدني مستدام في ظل ظروف حارة. كما هو مذكور أعلاه ، يُنظر الآن إلى النتائج المبكرة لاختلافات المجموعة في تحمل الحرارة والتي تُعزى إلى الجنس أو العرق أو العمر على أنها مظاهر للقدرة الهوائية والتأقلم الحراري.
يتطلب تحفيز قدرة العمل العالية والحفاظ عليها تحديات متكررة لنظام نقل الأكسجين في الجسم من خلال تمرين قوي لمدة 30 إلى 40 دقيقة على الأقل ، من 3 إلى 4 أيام في الأسبوع. في بعض الحالات ، قد يوفر النشاط في الوظيفة التدريب البدني اللازم ، ولكن معظم الوظائف الصناعية تكون أقل مجهودًا وتتطلب مكملات من خلال برنامج تمارين منتظم لتحقيق اللياقة المثلى.
يعتبر فقدان القدرة الهوائية (الإيقاف) بطيئًا نسبيًا ، لذا فإن عطلات نهاية الأسبوع أو الإجازات التي تتراوح من أسبوع إلى أسبوعين لا تسبب سوى تغييرات طفيفة. من المرجح أن تحدث الانخفاضات الخطيرة في القدرة الهوائية على مدى أسابيع إلى شهور عندما تتسبب الإصابة أو المرض المزمن أو أي ضغوط أخرى في تغيير الفرد لنمط حياته.
التأقلم الحراري. يمكن أن يؤدي التأقلم للعمل في الحرارة إلى توسيع قدرة الإنسان على تحمل مثل هذا الإجهاد بشكل كبير ، بحيث تصبح المهمة التي تتجاوز في البداية قدرة الشخص غير المتأقلم عملاً أسهل بعد فترة من التعديل التدريجي. الأفراد الذين يتمتعون بمستوى عالٍ من اللياقة البدنية يظهرون عمومًا تأقلمًا جزئيًا للحرارة ويكونون قادرين على إكمال العملية بسرعة أكبر وبضغط أقل من الأشخاص المستقرين. قد يؤثر الموسم أيضًا على الوقت الذي يجب السماح به للتأقلم ؛ قد يكون العمال المعينون في الصيف بالفعل متأقلمين جزئيًا مع الحرارة ، في حين أن التعيينات الشتوية تتطلب فترة أطول من التعديل.
في معظم الحالات ، يمكن إحداث التأقلم من خلال الإدخال التدريجي للعامل إلى المهمة الساخنة. على سبيل المثال ، قد يتم تعيين المجند الجديد للعمل الساخن فقط في الصباح أو لفترات زمنية متزايدة تدريجيًا خلال الأيام القليلة الأولى. يجب أن يتم هذا التأقلم في العمل تحت إشراف دقيق من قبل موظفين ذوي خبرة ؛ يجب أن يحصل العامل الجديد على إذن دائم بالانسحاب إلى ظروف أكثر برودة في أي وقت تظهر فيه أعراض عدم التسامح. قد تتطلب الظروف القاسية بروتوكولًا رسميًا للتعرض التدريجي للحرارة مثل تلك المستخدمة للعمال في مناجم الذهب في جنوب إفريقيا.
تتطلب المحافظة على التأقلم الكامل للحرارة التعرض للعمل في درجة حرارة ثلاث إلى أربع مرات في الأسبوع ؛ التردد المنخفض أو التعرض السلبي للحرارة له تأثير أضعف بكثير وقد يسمح بالتحلل التدريجي لتحمل الحرارة. ومع ذلك ، فإن عطلات نهاية الأسبوع خارج العمل ليس لها تأثير ملموس على التأقلم. سيؤدي التوقف عن التعرض لمدة 2 إلى 3 أسابيع إلى فقدان معظم حالات التأقلم ، على الرغم من أن البعض سيتم الاحتفاظ به في الأشخاص المعرضين للطقس الحار و / أو ممارسة التمارين الهوائية بانتظام.
بدانة. نسبة الدهون العالية في الجسم لها تأثير مباشر ضئيل على التنظيم الحراري ، حيث أن تبديد الحرارة في الجلد يشمل الشعيرات الدموية والغدد العرقية التي تقع أقرب إلى سطح الجلد من الطبقة الدهنية تحت الجلد. ومع ذلك ، فإن الأشخاص الذين يعانون من السمنة المفرطة يعانون من زيادة وزن الجسم لأن كل حركة تتطلب جهدًا عضليًا أكبر وبالتالي تولد حرارة أكثر من الشخص النحيل. بالإضافة إلى ذلك ، غالبًا ما تعكس السمنة أسلوب حياة غير نشط ينتج عنه قدرة هوائية أقل وغياب التأقلم الحراري.
الحالات الطبية والضغوط الأخرى. قد يتأثر تحمل العامل للحرارة في يوم معين بسبب مجموعة متنوعة من الظروف. ومن الأمثلة على ذلك مرض الحمى (أعلى من درجة حرارة الجسم الطبيعية) ، أو التطعيم الحديث ، أو التهاب المعدة والأمعاء المصاحب لاضطراب توازن السوائل والكهارل. قد تحد الأمراض الجلدية مثل حروق الشمس والطفح الجلدي من القدرة على إفراز العرق. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن زيادة القابلية للإصابة بأمراض الحرارة عن طريق الأدوية الموصوفة ، بما في ذلك محاكيات الودي ، ومضادات الكولين ، ومدرات البول ، والفينوثيازينات ، ومضادات الاكتئاب الحلقية ، ومثبطات مونوامين أوكسيديز.
الكحول مشكلة شائعة وخطيرة بين أولئك الذين يعملون في جو حار. لا يضعف الكحول من تناول الطعام والماء فحسب ، بل يعمل أيضًا كمدر للبول (زيادة في التبول) فضلاً عن إزعاج الحكم. تمتد الآثار الضارة للكحول لساعات عديدة إلى ما بعد وقت تناوله. مدمنو الكحول الذين يعانون من ضربة الشمس لديهم معدل وفيات أعلى بكثير من المرضى غير الكحوليين.
الاستبدال الفموي للماء والكهارل
ترطيب. تبخر العرق هو المسار الرئيسي لتبديد حرارة الجسم ويصبح آلية التبريد الوحيدة الممكنة عندما تتجاوز درجة حرارة الهواء درجة حرارة الجسم. لا يمكن تقليل متطلبات المياه عن طريق التدريب ، ولكن فقط عن طريق خفض الحمل الحراري على العامل. تمت دراسة فقد الماء البشري والإماهة على نطاق واسع في السنوات الأخيرة ، ويتوافر المزيد من المعلومات الآن.
يمكن للإنسان الذي يزن 70 كجم أن يتعرق بمعدل 1.5 إلى 2.0 لتر / ساعة إلى أجل غير مسمى ، ومن الممكن أن يفقد العامل عدة لترات أو ما يصل إلى 10٪ من وزن الجسم خلال يوم في بيئة شديدة الحرارة. قد تكون هذه الخسارة معاقة ما لم يتم استبدال جزء على الأقل من الماء أثناء نوبة العمل. ومع ذلك ، نظرًا لأن امتصاص الماء من القناة الهضمية يبلغ ذروته عند حوالي 1.5 لتر / ساعة أثناء العمل ، فإن معدلات العرق المرتفعة ستؤدي إلى جفاف تراكمي خلال اليوم.
لا يكفي الشرب لإشباع العطش لإبقاء الشخص رطبًا جيدًا. لا يدرك معظم الناس العطش حتى يفقدوا لترًا أو اثنين من ماء الجسم ، وقد يتكبد الأشخاص الذين لديهم دوافع عالية لأداء عمل شاق خسائر تتراوح من 1 إلى 2 لترات قبل أن يجبرهم العطش الشديد على التوقف والشرب. ومن المفارقات أن الجفاف يقلل من القدرة على امتصاص الماء من القناة الهضمية. لذلك ، يجب تثقيف العاملين في المهن الساخنة فيما يتعلق بأهمية شرب كمية كافية من الماء أثناء العمل ومواصلة معالجة الجفاف السخي خلال ساعات العمل خارج أوقات الدوام. كما يجب تعليمهم قيمة "الجفاف المسبق" - استهلاك شراب كبير من الماء قبل بدء الإجهاد الحراري الشديد مباشرة - حيث تمنع الحرارة والتمارين الجسم من التخلص من الماء الزائد في البول.
يجب أن توفر الإدارة إمكانية الوصول الفوري إلى الماء أو المشروبات الأخرى المناسبة التي تشجع على معالجة الجفاف. أي عقبة جسدية أو إجرائية للشرب ستشجع الجفاف "الطوعي" الذي يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة. تعتبر التفاصيل التالية جزءًا حيويًا من أي برنامج للحفاظ على الماء:
- يجب وضع المياه الصالحة للشرب على بعد خطوات قليلة من كل عامل أو إحضارها للعامل كل ساعة - في كثير من الأحيان في ظل أكثر الظروف إرهاقًا.
- يجب توفير أكواب الشرب الصحية ، حيث يكاد يكون من المستحيل إعادة الترطيب من نافورة المياه.
- يجب تظليل حاويات المياه أو تبريدها إلى 15 إلى 20 درجة مئوية (المشروبات المثلجة ليست مثالية لأنها تميل إلى تثبيط تناول الطعام).
يمكن استخدام المنكهات لتحسين قبول الماء. ومع ذلك ، لا ينصح بالمشروبات الشائعة لأنها "تقلل" العطش ، لأنها تمنع تناولها قبل اكتمال معالجة الجفاف. لهذا السبب من الأفضل تقديم الماء أو المشروبات المنكهة المخففة وتجنب الكربنة والكافيين والمشروبات التي تحتوي على تركيزات عالية من السكر أو الملح.
التغذية. على الرغم من أن العرق منخفض التوتر (محتوى ملح أقل) مقارنة بمصل الدم ، إلا أن معدلات التعرق المرتفعة تنطوي على فقدان مستمر لكلوريد الصوديوم وكميات صغيرة من البوتاسيوم ، والتي يجب استبدالها يوميًا. بالإضافة إلى ذلك ، يعمل العمل في الحرارة على تسريع دوران العناصر النزرة بما في ذلك المغنيسيوم والزنك. يجب عادةً الحصول على كل هذه العناصر الأساسية من الطعام ، لذلك يجب تشجيع العاملين في المهن الساخنة على تناول وجبات متوازنة وتجنب استبدال قطع الحلوى أو الأطعمة الخفيفة التي تفتقر إلى مكونات غذائية مهمة. تشتمل بعض الأنظمة الغذائية في الدول الصناعية على مستويات عالية من كلوريد الصوديوم ، ومن غير المرجح أن يعاني العاملون في مثل هذه الأنظمة الغذائية من نقص في الملح ؛ لكن الأنظمة الغذائية الأخرى الأكثر تقليدية قد لا تحتوي على الملح الكافي. في ظل بعض الظروف ، قد يكون من الضروري لصاحب العمل تقديم وجبات خفيفة مالحة أو غيرها من الأطعمة التكميلية أثناء نوبة العمل.
تشهد الدول الصناعية زيادة في توافر "المشروبات الرياضية" أو "مُرطبات العطش" التي تحتوي على كلوريد الصوديوم والبوتاسيوم والكربوهيدرات. المكون الحيوي لأي مشروب هو الماء ، ولكن قد تكون مشروبات الإلكتروليت مفيدة للأشخاص الذين أصيبوا بالفعل بالجفاف الكبير (فقد الماء) جنبًا إلى جنب مع استنفاد الإلكتروليت (فقدان الأملاح). تحتوي هذه المشروبات بشكل عام على نسبة عالية من الملح ويجب خلطها بكميات مساوية أو أكبر من الماء قبل الاستهلاك. يمكن صنع خليط أكثر اقتصادا للإماهة الفموية وفقًا للوصفة التالية: إلى لتر واحد من الماء مناسب للشرب ، أضف 40 جم من السكر (السكروز) و 6 جم من الملح (كلوريد الصوديوم). لا ينبغي إعطاء العمال أقراص الملح ، حيث يتم إساءة استخدامها بسهولة ، وتؤدي الجرعات الزائدة إلى مشاكل في الجهاز الهضمي ، وزيادة إنتاج البول ، وزيادة التعرض لأمراض الحرارة.
ممارسات العمل المعدلة
الهدف المشترك من تعديل ممارسات العمل هو تقليل التعرض للإجهاد الحراري بمتوسط الوقت وجعله ضمن الحدود المقبولة. يمكن تحقيق ذلك عن طريق تقليل عبء العمل المادي المفروض على العامل الفردي أو عن طريق جدولة فترات الراحة المناسبة للاسترداد الحراري. في الممارسة العملية ، الحد الأقصى لإنتاج الحرارة الأيضية متوسط الوقت يقتصر فعليًا على حوالي 350 واط (5 كيلو كالوري / دقيقة) لأن العمل الشاق يؤدي إلى التعب الجسدي والحاجة إلى فترات راحة مناسبة.
يمكن خفض مستويات الجهد الفردي عن طريق تقليل العمل الخارجي مثل الرفع ، وعن طريق الحد من الحركة المطلوبة وتوتر العضلات الساكن مثل ذلك المرتبط بالوضع المحرج. يمكن الوصول إلى هذه الأهداف من خلال تحسين تصميم المهام وفقًا لمبادئ الراحة ، أو توفير مساعدات ميكانيكية أو تقسيم الجهد البدني بين المزيد من العمال.
إن أبسط شكل من أشكال تعديل الجدول الزمني هو السماح بالتعديل الذاتي للفرد. يقوم العمال الصناعيون الذين يؤدون مهمة مألوفة في مناخ معتدل بإيقاع أنفسهم بمعدل ينتج درجة حرارة عن طريق المستقيم تبلغ حوالي 38 درجة مئوية ؛ يؤدي فرض الإجهاد الحراري إلى إبطاء معدل العمل طواعية أو أخذ فترات راحة. ربما تعتمد هذه القدرة على ضبط معدل العمل طواعية على الوعي بإجهاد القلب والأوعية الدموية والتعب. لا يمكن للإنسان أن يكتشف بوعي ارتفاعات في درجة حرارة الجسم الأساسية ؛ بدلاً من ذلك ، يعتمدون على درجة حرارة الجلد وترطيب الجلد لتقييم الانزعاج الحراري.
النهج البديل لتعديل الجدول هو اعتماد دورات العمل والراحة المحددة ، حيث تحدد الإدارة مدة كل نوبة عمل ، وطول فترات الراحة وعدد مرات التكرار المتوقعة. يستغرق الاسترداد الحراري وقتًا أطول بكثير من الفترة المطلوبة لخفض معدل التنفس ومعدل ضربات القلب الناجم عن العمل: يتطلب خفض درجة الحرارة الأساسية إلى مستويات الراحة من 30 إلى 40 دقيقة في بيئة باردة وجافة ، ويستغرق وقتًا أطول إذا كان الشخص مضطرًا للراحة في ظل ظروف حارة أو أثناء ارتداء الملابس الواقية. إذا كانت هناك حاجة إلى مستوى ثابت من الإنتاج ، فيجب عندئذٍ تعيين فرق العمال المتناوبة بالتتابع للعمل الساخن متبوعًا بالانتعاش ، ويتضمن الأخير إما الراحة أو المهام المستقرة التي يتم إجراؤها في مكان بارد.
التحكم بالمناخ
إذا لم تكن التكلفة شيئًا ، فيمكن حل جميع مشاكل الإجهاد الحراري من خلال تطبيق تقنيات هندسية لتحويل بيئات العمل المعادية إلى بيئات مضيافة. يمكن استخدام مجموعة متنوعة من التقنيات اعتمادًا على الظروف المحددة لمكان العمل والموارد المتاحة. تقليديا ، يمكن تقسيم الصناعات الساخنة إلى فئتين: في العمليات الساخنة والجافة ، مثل صهر المعادن وإنتاج الزجاج ، يتعرض العمال لهواء شديد الحرارة مصحوبًا بحمل حراري مشع قوي ، لكن مثل هذه العمليات تضيف القليل من الرطوبة إلى الهواء. على النقيض من ذلك ، فإن الصناعات الرطبة الدافئة مثل مصانع النسيج وإنتاج الورق والتعدين تنطوي على تسخين أقل حدة ولكنها تخلق رطوبة عالية جدًا بسبب العمليات الرطبة والبخار المتسرب.
عادةً ما تتضمن أكثر تقنيات التحكم البيئي اقتصاديةً الحد من انتقال الحرارة من المصدر إلى البيئة. يمكن تنفيس الهواء الساخن خارج منطقة العمل واستبداله بهواء نقي. يمكن تغطية الأسطح الساخنة بالعزل أو إعطاء طلاءات عاكسة لتقليل انبعاثات الحرارة ، مع الحفاظ في الوقت نفسه على الحرارة اللازمة للعملية الصناعية. خط الدفاع الثاني هو تهوية واسعة النطاق لمنطقة العمل لتوفير تدفق قوي للهواء الخارجي. أغلى خيار هو تكييف الهواء لتبريد وتجفيف الجو في مكان العمل. على الرغم من أن خفض درجة حرارة الهواء لا يؤثر على انتقال الحرارة المشعة ، إلا أنه يساعد في تقليل درجة حرارة الجدران والأسطح الأخرى التي قد تكون مصادر ثانوية للتسخين الحراري والإشعاعي.
عندما يثبت التحكم البيئي الشامل أنه غير عملي أو غير اقتصادي ، فقد يكون من الممكن تحسين الظروف الحرارية في مناطق العمل المحلية. يمكن توفير حاويات مكيفة الهواء داخل مساحة العمل الأكبر ، أو يمكن تزويد محطة عمل محددة بتدفق من الهواء البارد ("تبريد موضعي" أو "دش هوائي"). قد يتم تداخل درع عاكس محلي أو حتى محمول بين العامل ومصدر حرارة مشع. بدلاً من ذلك ، قد تسمح التقنيات الهندسية الحديثة ببناء أنظمة عن بُعد للتحكم في العمليات الساخنة بحيث لا يحتاج العمال إلى التعرض الروتيني لبيئات الحرارة شديدة الإجهاد.
عندما يتم تهوية مكان العمل بالهواء الخارجي أو إذا كانت سعة تكييف الهواء محدودة ، فإن الظروف الحرارية ستعكس التغيرات المناخية ، وقد تؤدي الزيادات المفاجئة في درجة حرارة الهواء الخارجي والرطوبة إلى رفع الإجهاد الحراري إلى مستويات تطغى على تحمل العمال للحرارة. على سبيل المثال ، يمكن أن تؤدي موجة الحر في الربيع إلى انتشار وباء المرض الحراري بين العمال الذين لم يتأقلموا مع الحرارة بعد كما هو الحال في الصيف. لذلك يجب أن تنفذ الإدارة نظامًا للتنبؤ بالتغيرات المرتبطة بالطقس في الإجهاد الحراري حتى يمكن اتخاذ الاحتياطات في الوقت المناسب.
ملابس واقية
قد يتطلب العمل في ظروف حرارية قاسية حماية حرارية شخصية في شكل ملابس متخصصة. يتم توفير الحماية السلبية من خلال الملابس العازلة والعاكسة ؛ يمكن للعزل وحده أن يحمي الجلد من العوائق الحرارية. يمكن استخدام المرايل العاكسة لحماية الأفراد الذين يعملون في مواجهة مصدر إشعاع محدود. يرتدي رجال الإطفاء الذين يتعاملون مع حرائق الوقود شديدة الحرارة بدلات تسمى "المخابئ" ، والتي تجمع بين العزل الثقيل ضد الهواء الساخن وسطح الألمنيوم لعكس الحرارة المشعة.
شكل آخر من أشكال الحماية السلبية هو سترة الجليد ، والتي يتم تحميلها بعبوات ثلجية أو مجمدة من الثلج (أو الثلج الجاف) ويتم ارتداؤها فوق قميص داخلي لمنع برودة الجلد غير المريحة. يمتص تغير طور الجليد الذائب جزءًا من الحمل الحراري الأيضي والبيئي من المنطقة المغطاة ، ولكن يجب استبدال الجليد على فترات منتظمة ؛ كلما زاد الحمل الحراري ، يجب استبدال الثلج بشكل متكرر. أثبتت السترات الجليدية أنها مفيدة للغاية في المناجم العميقة ، وغرف محركات السفن ، وغيرها من البيئات شديدة الحرارة والرطبة حيث يمكن ترتيب الوصول إلى المجمدات.
يتم توفير الحماية الحرارية النشطة من خلال الملابس المبردة بالهواء أو السائل والتي تغطي الجسم بالكامل أو جزء منه ، وعادةً ما يكون الجذع وأحيانًا الرأس.
تبريد الهواء. يتم تهوية أبسط الأنظمة بالهواء المحيط أو المحيط أو بالهواء المضغوط المبرد عن طريق التمدد أو المرور عبر جهاز دوامة. مطلوب كميات كبيرة من الهواء ؛ معدل التهوية الأدنى للبدلة محكمة الغلق حوالي 450 لتر / دقيقة. يمكن أن يحدث تبريد الهواء نظريًا من خلال الحمل الحراري (تغير درجة الحرارة) أو تبخر العرق (تغيير الطور). ومع ذلك ، فإن فعالية الحمل الحراري محدودة بسبب الحرارة المنخفضة للهواء وصعوبة توصيله في درجات حرارة منخفضة في محيط حار. لذلك تعمل معظم الملابس المبردة بالهواء من خلال التبريد التبخيري. يعاني العامل من إجهاد حراري معتدل وما يصاحبه من جفاف ، ولكنه قادر على التنظيم الحراري من خلال التحكم الطبيعي في معدل العرق. يعزز تبريد الهواء أيضًا من الراحة من خلال ميله إلى تجفيف الملابس الداخلية. تشمل العيوب (1) الحاجة إلى ربط الموضوع بمصدر الهواء ، (2) الجزء الأكبر من ملابس توزيع الهواء و (3) صعوبة توصيل الهواء إلى الأطراف.
التبريد السائل. تقوم هذه الأنظمة بتوزيع خليط ماء مضاد للتجمد عبر شبكة من القنوات أو الأنابيب الصغيرة ثم تعيد السائل الدافئ إلى المشتت الحراري الذي يزيل الحرارة المضافة أثناء المرور فوق الجسم. عادة ما تكون معدلات تداول السائل في حدود 1 لتر / دقيقة. قد يبدد المشتت الحراري الطاقة الحرارية إلى البيئة من خلال التبخر أو الذوبان أو التبريد أو العمليات الكهروحرارية. توفر الملابس المبردة بالسائل إمكانات تبريد أكبر بكثير من أنظمة الهواء. يمكن لبدلة التغطية الكاملة المرتبطة بمشتت حرارة مناسب أن تزيل كل الحرارة الأيضية وتحافظ على الراحة الحرارية دون الحاجة إلى التعرق ؛ يستخدم هذا النظام من قبل رواد الفضاء الذين يعملون خارج مركباتهم الفضائية. ومع ذلك ، تتطلب آلية التبريد القوية هذه نوعًا من نظام التحكم المريح الذي يتضمن عادةً الضبط اليدوي للصمام الذي يحول جزءًا من السائل المتداول بعد المشتت الحراري. يمكن تكوين أنظمة التبريد بالسائل كحزمة خلفية لتوفير التبريد المستمر أثناء العمل.
أي جهاز تبريد يضيف وزناً وكثافة لجسم الإنسان ، بالطبع ، قد يتداخل مع العمل الذي تقوم به. على سبيل المثال ، يزيد وزن سترة الجليد بشكل كبير من التكلفة الأيضية للحركة ، وبالتالي يكون أكثر فائدة للعمل البدني الخفيف مثل الوقوف في المقصورات الساخنة. الأنظمة التي تربط العامل بالوعة الحرارة غير عملية لأنواع كثيرة من العمل. قد يكون التبريد المتقطع مفيدًا حيث يجب على العمال ارتداء ملابس واقية ثقيلة (مثل بدلات واقية من المواد الكيميائية) ولا يمكنهم حمل المشتت الحراري أو تقييدهم أثناء العمل. إن إزالة البدلة عند كل استراحة للراحة تستغرق وقتًا طويلاً وتنطوي على احتمال التعرض للسموم ؛ في ظل هذه الظروف ، يكون من الأسهل جعل العمال يرتدون ملابس التبريد التي يتم توصيلها بمشتت الحرارة أثناء الراحة فقط ، مما يسمح بالاسترداد الحراري في ظل ظروف غير مقبولة.