MIKROKLIMAT 

 
 

Materiały wykładowe z ergonomii  

 

(prof. dr hab. Tadeusz Juliszewski)  

 

II rok, Wydział Technologii Żywności i Żywienia Człowieka  

 

Opracowanie: Alicja Krzeczek, Katarzyna Magdalena Kwiecień 

I.  Oddziaływanie środowiska cieplnego na organizm człowieka 

 

Ciepło przenoszone przez krew krąży w organizmie z cieplejszych obszarów do chłodniejszych, ale 

może być wymienione ze środowiskiem tylko na powierzchni ciała. Jednym z zadań krwi jest 
dostarczanie substancji pokarmowych do tkanek metabolicznie aktywnych. Poza tym, krążenie krwi 
zapewnia przenoszenie ciepła z wnętrza ciała do skóry. 

 

ILOŚĆ ENERGII METABOLICZNEJ  M = C + R + E       

 C – konwekcja 

                                                                                                 R – radiacje 
                                                                                                 E – parowanie potu 
 
Nasz organizm wytwarza tyle energii co 100-watowa żarówka 
Powierzchni skóry człowieka wynosi 1,8 m

2 

 
Wydatek energetyczny w pozycji siedzącej – 58W/m

2 

= 1 met  

Tabela C.1 — Klasyfikacja poziomu metabolizmu dla różnych czynności (ISO 8996) 

Klasa 

m W - 

nr

2

 

Przykłady 

Odpoczywanie 

65 

Odpoczywanie, siedzenie 

 

Bardzo niski poziom 

metabolizmu 

80 

Lekka praca manualna (pisanie, rysowanie);  

Niski poziom 

metabolizmu 

100  Prace ręczne (prowadzenie pojazdów, zapalenie swiatla);  

średni poziom 

metabolizmu 

165  Praca rąk I ramion (wbijanie gwoździ); praca z lekkim sprzetem) 

Wysoki poziom 

metabolizmu 

230  Intensywna praca rąk , przenoszenie ciężkich materiałów, wycinka drzew, 

kopanie dołów, chodzenie z prędkością 5-6 km/h, pchanie lub ciągniecie 

ciężko naładowanych taczek 

 Bardzo wysoki poziom 

metabolizmu 

290  Bardzo intensywna I szybka praca, (rabanie drewna, wchodzenie po 

schodach , po drabinie, bieganie, chodzenie z prędkością większa niż 6 

km/h, chodzenie po śniegu) 

Najwyzszy 

poziom 

metabolizmu 

400 

 

 

Równowaga cieplna w zimnie zależy zarówno od zdolności organizmu do produkcji ciepła, jak i jego 

zatrzymywania. Produkcja ciepła zachodzi w tkankach metabolicznie aktywnych; największa jest w 
mięśniach. Zachowanie ciepła jest możliwe dzięki ograniczeniu ilości ciepła przenoszonego z 
wnętrza ciała do kończyn oraz wzrostowi izolacji tkanek powierzchniowych przez zwężenie głębszych 
naczyń krwionośnych w kończynach, jak też naczyń powierzchniowych. 

 

W środowisku gorącym równowaga cieplna zależy zarówno od zdolności do rozproszenia ciepła 

wynikającego z przemian metabolicznych, jak też pobranego ze środowiska. Rozpraszanie ciepła 
metabolicznego wymaga przepływu krwi z wnętrza ciała do skóry, która jest chłodniejsza niż wnętrze. 
Rozproszenie ciepła oraz utrzymanie średniej temperatury skóry niższej niż temperatura wnętrza ciała 
wymaga zarówno produkcji, jak i parowania odpowiedniej ilości potu. 

 
 

II. Komfort cieplny 

 

Komfort  cieplny  jest  definiowany  jako  najkorzystniejsze  warunki  mikroklimatu  pomieszczenia,  w 
których człowiek czuje się dobrze, a gospodarka cieplna jego ustroju przebiega najekonomiczniej.  

 

Komfortem cieplnym określa się stan, w którym człowiek nie czuje ani chłodu, ani ciepła.  
Odzież  jest  jednym  z  podstawowych  elementów,  który  powinien  zapewnić  człowiekowi  komfort 
cieplny w różnych warunkach środowiska termicznego i przy różnym poziomie aktywności fizycznej. 
W  obszarze  komfortu  cieplnego  bilans  cieplny  organizmu  jest  zrównoważony,  a  oddawanie  ciepła 
odbywa się przez promieniowanie i konwekcję oraz pocenie niewyczuwalne i przez układ oddechowy.  

 

Wymiana ciepła może zachodzić przez: 

  konwekcję 
  promieniowanie 
  przewodnictwo 

 

Ściśle teoretyczne określenie komfortu cieplnego jest bardziej złożone. Komfort cieplny ustala się 

na podstawie wskaźników uwzględniających parametry fizjologiczne, w tym głównie średnią ważoną 
temperaturę powierzchni skóry,  temperaturę  wnętrza  ciała i pocenie.  Zmienna  aktywność  fizyczna 
człowieka,  odzież,  stan  zdrowia  i  stopień  aklimatyzacji  powodują  przesunięcie  granic  komfortu 
cieplnego 

 
 Komfort cieplny zależy od: 

1.  Temperatury powietrza 
2.  Prędkości  ruchu powietrza 
3.  Wilgotności  
4.  Temperatury promieniowania cieplnego 
5.  Izolacyjności termicznej odzieży 
6.  Wydatku energetycznego organizmu 

1,2,3 – przeczuwamy instynktownie 
Nieudowodniony wpływ czynników takich jak płeć, barwa skóry, wiek 

 

Izolacyjność termiczna odzieży 

 

clo (cloth) =0,16 (m

2

 · K )/ W  

 

Tabela C.2 — Podstawowe wartości izolacji z wybranej części garderoby (ISO 9920)

 

 

TERMOIZOLACYJNOŚĆ ODZIEŻY 

M

2

 ·

K

 ·

W

-1

 

CLO

 

Strój bikini 

 

0,01 

 Spodenki, koszulka z krótkim rękawem, dopasowane spodnie, skarpetki buty 

0,08 

0,5 

 Bielizna, koszula, spodnie, bluzka, skarpety, buty 

0,13 

0,8 

 Bielizna, podkoszulek, koszula, spodnie, marynarka, kamizelka, skarpety, buty 

0,16 

1,0 

 Podkoszulek, bielizna, zaizolowane spodnie, zaizolowana marynarka, skarpety, buty 

0,19 

1,3 

Bielizna, podkoszulek, koszula, spodnie, marynarka, kapelusz, rękawiczki, skarpety, 
buty 

0,23 

1,5 

Bielizna, podkoszulek, koszula, spodnie, marynarka, skarpety, buty, kapelusz, 

rękawiczki 

0,29 

1,9 

Podkoszulek, bielizna, zaizolowane spodnie, zaizolowana marynarka, skarpety, buty, 

kapelusz, rękawiczki 

0,34 

2,2 

Arktyczne systemy odzieżowe 

0,46 do 0,70  3 do 4,5 

Śpiwory 

0,46 do 1,4 

3 do 9 

 

III. 

Jak oceniać środowisko? - metody ISO 

 

Środowisko umiarkowane 
 

  PMV – przewidywalna średnia ocena 
  PPD – przewidywalny odsetek niezadowolonych 

 
PMV =  (t

o

, RH, r, t

s

, clo,met) 

t

o

 – temperatura 

RH - wilgotność 
r – prędkość powietrza 
 t

s- 

temperature śrdenia 

clo – izolacja cieplna 
met-wydatek energetyczny 
 

 

 

Środowisko gorące 
 

  Występuje w miejscach, gdzie się pasteryzuje produkty spożywcze, mleko, butelki 
  wskaźnik oceny WBGT (wet bulb globe  temperature) 

Wskaźnik służący do oceny obciążenia organizmu to WBGT (wet bulb globe temperaturę) - jest 
on opisany w normie ISO 7243 i odpowiadającej jej polskiej normie PN-N-08011: 1985. 
Stosowanie wymagań zawartych w powyższej normie chroni wnętrze ciała człowieka przed 
osiągnięciem temperatury przewyższającej 38°C, natomiast nie gwarantuje, zachowania innych 
kryteriów fizjologicznych, np. częstości tętna lub ilości wydzielonego potu. 
 
WBGT = 0,7 tw + 0,3 tg 

tw – temp. Mierzona termometrem wilgotnym np.: 30 

o

C 

tg  - temp. Mierzona przy pomocy termometru Vermona np.: 40 

o

 C 

 
WBGT = 0,7· 30 

o

C + 0,3· 40 

o

 C= 33

o

 C ( otrzymany wynik odnosimy do normy, jeżeli jest 

wyższy to może wystąpić stres cieplny) 
 

 

Powyżej strefy komfortu cieplnego (PMV> +2) w zakresie pola wysokich temperatur powietrza 

i  promieniowania,  rozciąga  się  obszar  warunków  klimatycznych,  dla  których  równanie  bilansu 
cieplnego, obliczone wyłącznie na podstawie wymiany konwekcyjnej i przez promieniowanie, ma 
wartość dodatnią.  

 

Środowisko zimne 

  w przechowalniach owoców, mięsa 
  wskaźniki oceny:  

      1.temperatura siły chłodzącej wiatru 

 

 

  2. IREQ( reąuired clothing insulation)– pozwala na podstawie pomiaru temp., prędkości 

powietrza określić jaka ma być izolacyjność termiczna odzieży 

 

 

Poniżej strefy komfortu cieplnego (PMV< - 2) w zakresie pola niskich temperatur zarówno 
powietrza, jak i promieniowania, rozciąga się obszar warunków klimatycznych, dla których 
równanie bilansu cieplnego, obliczone wyłącznie na podstawie wymiany konwekcyjnej i przez 
promieniowanie, ma wartość ujemną. Warunki te będziemy określać dalej jako środowisko 
zimne, warunki stresu cieplnego lub, biorąc pod uwagę obciążenie ustroju w tych warunkach, 
dyskomfortem zimnym ogólnym. 

IV. 

Zaburzenia i skutki pracy w różnych warunkach termicznych 

Człowiek ma większą zdolność zaaklimatyzowania do gorąca niż do zimna. 
Zaaklimatyzowanie zwiększa tolerancję gorąca i zmniejsza ryzyko szkodliwych skutków dla 
zdrowia. W porównaniu do pracowników niezaaklimatyzowanych u zaaklimatyzowanych 
pracowników zatrudnionych w mikroklimacie gorącym podwyższenie wewnętrznej temperatury 
ciała i częstości tętna jest istotnie mniejsze, a zwiększa się ilość wydzielonego potu z obniżoną 
zawartością soli 
 
 Praca w mikroklimacie gorącym powoduje wzrost temperatury skóry, rozszerzenie 
obwodowych naczyń krwionośnych i zwiększenie przepływu krwi. Przemieszczanie krwi do 
naczyń obwodowych powoduje zmniejszenie przepływu krwi przez narządy ważne dla życia i 
zaburzenia w krążeniu. Podwyższenie temperatury wewnętrznej ciała wpływa na wzrost 
wydzielania potu i przyczynia się do odwodnienia organizmu. Z kolei, odwodnienie powoduje 
zmniejszenie ilości wydzielanego potu. Wraz z potem organizm traci szereg substancji, 
głównie chlorek sodu, co prowadzi do deficytu soli w organizmie. 
 Praca w mikroklimacie gorącym może spowodować: 

 

Udar cieplny 

 

Należy do najgroźniejszych dla zdrowia i życia skutków pracy w mikroklimacie 

gorącym. Przy udarze cieplnym temperatura ciała wynosi 41,1°C albo jest wyższa. 

 

Skóra jest gorąca, sucha, zaczerwieniona, a na twarzy sina. 

 

Objawy: bóle i zawroty głowy, nudności, czasami wymioty, ogólne pobudzenie, 

utrata orientacji, majaczenie, w końcu utrata przytomności i śpiączka 

 

 

Wyczerpanie cieplne 

 

Przyczyną jest znaczna utrata wody oraz soli w wyniku wydzielania potu. 

 

Ilość wypijanej wody (zależnie od pragnienia) nie wyrównuje jej strat podczas 

pocenia i następuje odwodnienie organizmu. 

 

Objawy: zawroty głowy, nudności, nieskoordynowane ruchy, osłabienie i 

zmęczenie oraz zmniejszenie objętości krążącej krwi. 

 

 

Kurcze cieplne 

 

Mogą wystąpić u pracowników, którzy intensywnie się pocą, piją duże ilości 

wody i nie uzupełniają strat soli spowodowanych poceniem. 

 

Kurcze cieplne są bolesne i obejmują mięśnie kończyn górnych, dolnych i brzucha 

obciążone pracą fizyczną. 

 

 

Omdlenie cieplne 

 

Może wystąpić u pracowników wykonujących pracę w gorącu, w postawie 

stojącej i z mal aktywnością ruchową. 

 

Przemieszczanie krwi do rozszerzonych naczyń żylnych w skórze i dolnych części 

ciała powoduje zmniejszony jej dopływ do serca, zmniejszoną objętość 
wyrzutową i minutową serca, a w rezultacie niedokrwienie mózgu 

 

 

Zmiany na skórze 

 

Praca w mikroklimacie gorącym, przy wysokiej wilgotności powietrza, powoduje 

wnikanie potu w skórę, ponieważ szybkość jego odparowywania jest mniejsza od 
szybkości wydzielania. 

 

Powoduje to takie zmiany na skórze, jak: połówki, zaczopowanie ujść gruczołów 

potowych, powstawanie drobnych pęcherzyków na skórze, czasami zapalenie 
gruczołów potowych. 

Pracownicy zatrudnieni w mikroklimacie zimnym powinni stosować odpowiednią odzież ciepłą 
ochronną, aby wewnętrzna temperatura ciała nie ulegała obniżeniu poniżej 36°C. Jeśli temperatura 
wewnętrzna ciała obniży się do 35°C, następuje zmniejszenie zdolności do pracy, upośledzenie 
sprawności psychofizycznej, nasilenie drżenia mięśniowego (dreszcze) i wówczas pracownik 
powinien natychmiast przerwać pracę w zimnym środowisku. W temperaturze powietrza poniżej 
4°C pracownicy powinni stosować odzież ciepłochronną. 

W temperaturze powietrza poniżej -1°C pracownicy powinni używać rękawic chroniących ręce 

przed odmrożeniem i zapewniających ich sprawność czynnościową; metalowe uchwyty narzędzi 
i urządzenia sterownicze powinny być pokryte materiałem termoizolacyjnym. Maszyny i 
urządzenia powinny być tak zaprojektowane, aby ich obsługa mogła odbywać się bez 
zdejmowania rękawic. Siedziska metalowe powinny być pokryte materiałem termoizolacyjnym 

 

Przyczyną powstania stresu termicznego zimnego jest nierównowaga bilansu cieplnego 
wywołana przez obniżenie metabolizmu i zmiana szybkości przepływu powietrza, gdy jego 
temperatura jest niższa od średniej temperatury skóry. 

 

Niezależnie od przyczyny powodującej powstanie stresu termicznego zimnego odpowiedzią 

termoregulacyjną ze strony ustroju człowieka jest skurcz naczyń krwionośnych skóry, 
wywołujący zmniejszenie skórnego przepływu krwi i przewodnictwa cieplnego tkanek 
powierzchniowych oraz zwiększenie wytwarzania ciepła. 

 

Tabela D.2 — Wpływ chłodnego powietrza i niskiej temperatury na skórę

 

 

Kategoria ryzyka 

°C

 

Efekt

 

1

 

-10 do -24

 

Nieprzyjemne uczucie zimna

 

2

 

-25 do -34

 

Bardzo zimno, ryzyko zamarznięcia skory

 

3

 

-35 do -59

 

Przenikliwe zimno, odsłonięta skóra 

może zamarznąć w 10 min 

4

 

-60 i zimniej

 

Niezwykle zimno, obnażona skóra może zamarznąć w ciągu 

2 min 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Źródło: 

 



 

„Bezpieczeństwo pracy i ergonomia 1” pod red. Danuty Koreckiej, wyd. CIOP  



 

Norma: PN-EN ISO 11079