แก้ไขสภาพแวดล้อมในการทำงานเกี่ยวกับความร้อนตามกฏหมายแรงงาน

การจัดการด้านความปลอดภัย อาชีวอนามัย และสภาพแวดล้อมในการทำงานได้แก่ความร้อน แสงสว่าง และเสียง เป็นสิ่งที่โรงงานต้องดำเนินการตามกฎหมาย และเป็นหนึ่งในมาตรการที่ช่วยให้เกิดความพึงพอใจในการทำงานเพื่อรักษาคนงานให้ทำงานต่อไปด้วยความสมัครใจ

ต่อไปนี้เป็นที่มา เหตุผล ข้อกำหนดตามกฎหมาย ทางเลือกต่างๆที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน ได้แก่การใช้สีสะท้อนแสง การระบายอากาศ การเพิ่มความชื้น รวมทั้งข้อดีและข้อเสียของวิธีการที่ใช้เพื่อแก้ปัญหาเกี่ยวกับความร้อนในโรงงาน ซึ่งคงจะเป็นประโยชน์ในการแก้ไขปัญหาของโรงงานทางด้านความร้อนให้ถูกต้อง

ความร้อนในโรงงาน

ในโรงงานจะมีอุณหภูมิสูงกว่าภายนอกเนื่องจากในโรงงานมีความร้อนที่เกิดขึ้นจากเครื่องจักร ไฟฟ้าแสงสว่างและกระบวนการผลิตภายในโรงงาน ความร้อนจากคนงาน และรังสีอาทิตย์ซึ่งเปลี่ยนเป็นความร้อนที่หลังคาและผนังแล้วจึงถ่ายเทเข้าในโรงงานด้วยการนำการพาและการแผ่รังสี ส่วนที่ผ่านหน้าต่างและช่องเปิดโดยตรงจะเปลี่ยนเป็นความร้อนเมื่อกระทบวัสดุต่างๆ โรงงานมักจะสร้างแข่งกับเวลาเพื่อให้เปิดทำงานได้เร็ว จึงลืมเรื่องความร้อนในโรงงานและการระบายอากาศ ทำให้ต้องแก้ไขปัญหาภายหลัง

ความร้อนในร่างกาย

ความร้อนในร่างกายเกิดจากการเผาผลาญอาหารเพื่อสร้างพลังงานสำหรับกิจกรรม ร่างกายจะต้องถ่ายเทความร้อนส่วนเกิน โดยการนำ การพา และการแผ่รังสีความร้อน เพื่อรักษาอุณหภูมิในร่างกายให้คงที่ที่ 37 ± 1c ความพยายามในการรักษาอุณหภูมิของร่างกายนี้อธิบายได้ด้วยสมการสมดุลความร้อนตามสมการที่ 1.

H = M ± R ± C - E ± D 1.)

เมื่อ H = ความร้อนสะสมของร่างกาย (Body Heat Storage)

M = ความร้อนจากการเผาผลาญอาหารเพื่อสร้างพลังงาน (Metabolic Heat)

R = ความร้อนที่ถ่ายเทด้วยการแผ่รังสี (Radiation)

C = ความร้อนที่ถ่ายเทด้วยการพา (Convection)

E = ความร้อนที่สูญเสียไปจากการระเหยของเหงื่อ (Evaporation)

D = ความร้อนที่ถ่ายเทด้วยการนำ (Conduction)

รูปที่ 1. ;การถ่ายเทความร้อนจากร่างกาย

การถ่ายเทความร้อนจากร่างกายเปลี่ยนแปลงไปตามสภาวะอากาศโดยรอบและกิจกรรม โดยปกติการถ่ายเทความร้อนด้วยวิธีต่างๆมีรายละเอียดดังต่อไปนี้

1. การแผ่รังสีความร้อน (Radiation) เป็นการสูญเสียความร้อนออกจากร่างกายในรูปของคลื่นรังสีอินฟราเรด ที่แผ่ออกไปทุกทิศทาง โดยไม่ต้องอาศัยตัวกลาง ร่างกายจะระบายหรือสูญเสียความร้อนด้วยวิธีนี้ 60 % ของปริมาณความร้อนที่ถูกถ่ายเททั้งหมด

2. การพาความร้อน (Convection) ร่างกายจะสูญเสียความร้อนโดยวิธีนี้ประมาณ 12% โดยการเคลื่อนย้ายถ่ายเทของอากาศเป็นตัวช่วยพาความร้อนออกจากร่างกาย

3. การนำความร้อน (Conduction) เป็นการถ่ายเทความร้อนจากผิวหนังของร่างกายเมื่อสัมผัสกับเบาะนั่ง เก้าอี้ เตียงนอน พื้นห้อง แล้วถ่ายเทความร้อนจากร่างกายสู่วัตถุเหล่านี้ ร่างกายจะสูญเสียด้วยวิธีนี้ประมาณ 3 %

4. การระเหย (Evaporation) เป็นการสูญเสียความร้อนโดยกลไกของร่างกายทำให้น้ำที่ผิวหนัง เยื่อบุผิวในปาก และทางเดินหายใจส่วนต้น(หลอดลม) ระเหยเป็นไอตลอดเวลาโดยไม่รู้ตัว ความร้อนที่สูญเสียด้วยวิธีนี้ ประมาณ 22 % ความร้อนบางส่วนจะถูกขจัดออก ทางระบบหายใจประมาณ 2% และถูกขจัดออกมากับปัสสาวะและอุจจาระอีก 1%

ผลของความร้อนต่อสุขภาพอนามัย

เมื่ออุณหภูมิในโรงงานสูงกว่าอุณหภูมิร่างกาย ร่างกายจะไม่สามารถระบายความร้อนออกด้วยการนำการพา และการแผ่รังสีได้ จึงต้องควบคุมอุณหภูมิร่างกายด้วยการขับเหงื่อ เมื่ออากาศร้อนอัตราการขับเหงื่อจะเพิ่มขึ้นเป็น 2 เท่า (1.5 4.0 ลิตรต่อชั่วโมง) คนที่อาศัยในเขตร้อนจะมีต่อมเหงื่อใต้ผิวหนังเป็นจำนวนมาก

การขับเหงื่อออกจากร่างกายนอกจากจะเป็นการระบายความร้อนแล้ว ยังทำให้ร่างกายสูญเสียน้ำ สารยูเรีย กรดแลคติค และแร่ธาตุที่สำคัญบางชนิดออกไปด้วย เช่น โซเดียม โปแตสเซียม และคลอไรด์ เป็นต้น เมื่ออุณหภูมิของร่างกายสูงกว่า 41c เซลล์ประสาทบางส่วนในระบบประสาทส่วนกลางจะถูกทำลายอย่างถาวร และถ้ายังได้รับความร้อนเพิ่มขึ้น ศูนย์ควบคุมอุณหภูมิที่อยู่ในสมองจะเสียไป ไม่สามารถระบายความร้อนออกทำให้เกิดความรู้สึกมึนงงและอาจเกิดอาการชักอย่างรุนแรงได้(Severe Convulsion) อุณหภูมิสูงสุดที่คนจะทนได้คือ 45c เซลล์ทั่วไปจะถูกทำลายและอาจถึงแก่ชีวิต

ในภาวะที่ร่างกายต้องสัมผัสกับความร้อนเป็นระยะเวลานาน อาจพบอาการต่างๆ ได้แก่

1. การมีไข้ (Fever หรือ Pyrexia) เป็นสภาวะที่ร่างกายมีอุณหภูมิสูงกว่า 37.5c อาจเกิดขึ้นจากการที่อยู่ในอุณหภูมิสูงเป็นเวลานาน มีความผิดปกติภายในเนื้อสมอง เช่น การมีเนื้องอก การผ่าตัดสมอง หรือร่างกายขาดน้ำ หรือ เกิดจากสารพิษไปรบกวนการทำงานของศูนย์ควบคุมอุณหภูมิในสมอง แต่โดยทั่วไปมักเกิดอาการนี้จากการติดเชื้อต่างๆ นอกจากนี้ ไข้อาจเกิดจากการได้รับยาหรือสารเคมีบางอย่าง เป็นต้น

2. ลมแดด (Heat Stroke) และการเป็นลม (Heat Syncope) เกิดขึ้นในภาวะที่ร่างกายต้องเผชิญกับอากาศร้อนเป็นเวลานาน ความสามารถในการควบคุมอุณหภูมิร่างกายของศูนย์ควบคุมอุณหภูมิที่อยู่ในสมองจะลดลง และหากมีความชื้นสัมพัทธ์สูง จะทำให้อุณหภูมิร่างกายสูงขึ้นเรื่อยๆ จนถึง 41 42c ถ้าไม่ได้ช่วยลดอุณหภูมิลง บุคคลนั้นจะมีอาการของลมแดด

ลมแดด คือ มีอาการมึนงง คลื่นไส้ บางครั้งเพ้อ อาจมีอาการไม่รู้สึกตัว และโคม่าในเวลาต่อมา หากยังไม่ได้ช่วยลดอุณหภูมิของร่างกายอย่างทันท่วงที อาจทำให้เสียชีวิตได้ ซึ่งเกิดจากภาวะช็อค (Shock ) เพราะเสียน้ำและเกลือแร่ที่สำคัญทางเหงื่อร่วมด้วย

การเป็นลม (Fainting หรือ Heat Syncope) เกิดจากสมองขาดเลือดไปเลี้ยง มีสาเหตุมาจากการที่หลอดเลือดส่วนปลายขยายตัวมากหลายแห่ง มักพบร่วมกับการมีความดันต่ำในท่ายืน คนที่มีความไวต่อยานอนหลับ และยากล่อมประสาท เพราะขณะใช้ยา หลอดเลือดจะขยายตัวมากกว่าปกติ ความดันโลหิตจะต่ำ อัตราการเต้นหัวใจจะช้าลง คนกลุ่มนี้จึงมีโอกาสเกิด Heat Syncope ได้ง่าย

3. การอ่อนเพลียเนื่องจากความร้อน (Heat Exhaustion) เกิดขึ้นจากระบบหมุนเวียนของเลือดไปเลี้ยงสมองได้ไม่เต็มที่

4. การขาดน้ำ (Dehydration) การสูญเสียเหงื่อ เป็นการสูญเสียน้ำและเกลือแร่ออกจากร่างกายไปมาก รู้สึกกระหายน้ำ ผิวหนังแห้ง รู้สึกไม่สบาย นอกจากนี้ ยังพบอาการอื่นๆ เช่น อาการผดผื่นขึ้นตามผิวหนัง เป็นต้น

5. ตะคริวเนื่องจากความร้อน (Heat Cramp) เกิดจากร่างกายสูญเสียเกลือแร่ไปกับเหงื่อ ทำให้ขาดเกลือแร่ที่จะไปควบคุมการทำงานของกล้ามเนื้อ ทำให้เกิดการหดเกร็งของกล้ามเนื้อไม่สมดุลกัน

คำจำกัดความ

อุณหภูมิกระเปาะแห้ง (Dry bulb temperature) คืออุณหภูมิอากาศที่วัดด้วยเทอร์โมมิเตอร์ธรรมดาเป็นการวัดอุณหภูมิที่สัมผัสได้ มีความรู้สึกได้ว่าร้อนเมื่อสัมผัส

อุณหภูมิกระเปาะเปียก (Wet bulb temperature) คืออุณหภูมิที่วัดได้จากเทอร์โมมิเตอร์ในขณะที่กระเปาะของเทอร์โมมิเตอร์เปียก (โดยเอาผ้าหรือใส้ตะเกียงชุบน้ำพันรอบกระเปาะของเทอร์โมมิเตอร์) จะเป็นอุณหภูมิของน้ำขณะระเหยและถูกดึงความร้อนออกจากกระเปาะของเทอร์มิเตอร์ การระเหยของน้ำขึ้นกับความชื้นในอากาศ อุณหภูมิกระเปาะเปียกจึงสะท้อนถึงค่าความชื้นในอากาศ

อุณหภูมิโกลบ (Globe temperature) คืออุณหภูมิของเทอร์โมมิเตอร์ชนิดโกลบ (กระเปาะของทอร์โมมิเตอร์อยู่ในลูกกลมทองแดงสีดำเพื่อรับการแผ่รังสี) จึงเป็นการวัดความร้อนที่เกิดจากการแผ่รังสีในบริเวณที่วัด

อุณหภูมิเวตบัลบ์โกลบ (Wet Bulb Globe Temperature-WBGT) คือการแสดงค่าอุณหภูมิที่สะท้อนถึงความร้อนทั้งหมดที่มีผลกระทบต่อร่างกาย ซึ่งประกอบไปด้วยความร้อนสัมผัสจากการนำความร้อนผ่านอากาศ การพาความร้อนจากความเร็วลม ความชื้นในอากาศ และการแผ่รังสี จึงถูกนำมาใช้ในการกำหนดระดับสภาพอากาศที่คนงานที่ต้องทำงานในแต่ละสถานที่ทั้งภายในและภายนอก

เครื่องมือวัดมีราคาแพงและต้องการบุคคลากรที่มีความชำนาญ เพื่อความสะดวกจึงคำนวณจากการวัดค่าอื่นแทน สำหรับพื้นที่นอกอาคารที่มีแสงอาทิตย์คำนวณจากสมการที่ 2. และสำหรับภายในอาคารหรือนอกอาคารเมื่อไม่มีแสงอาทิตย์ใช้สมการที่ 3.

WBGT = 0.7Tw + 0.2Tg + 0.1Td 2.)

WBGT = 0.7Tw + 0.3Tg 3.)

เมื่อ Tw คืออุณหภูมิกระเปาะเปียก

Tg คืออุณหภูมิโกลบ

Td คืออุณหภูมิกระเปาะแห้ง

ระดับความร้อน หมายความว่า อุณหภูมิเวตบัลบ์โกลบในบริเวณที่วัด ตรวจวัดโดยค่าเฉลี่ยในช่วงเวลาสองชั่วโมงที่มีอุณหภูมิเวตบัลบ์โกลบสูงสุดของการทำงานปกติ

สภาวะการทำงาน คือสภาวะแวดล้อมในบริเวณที่ทำงานของลูกจ้าง รวมถึงสภาพต่างๆ ในบริเวณที่ทำงาน เครื่องจักร อาคาร สถานที่ การระบายอากาศ ความร้อนแสงสว่าง เสียง ตลอดจนสภาพและลักษณะการทำงาน

งานเบา คือลักษณะงานที่ใช้แรงน้อยหรือใช้กำลังงานที่ทำให้เกิดการเผาผลาญอาหารในร่างกายไม่เกิน 200 กิโลแคลอรีต่อชั่วโมง เช่น งานเขียนหนังสือ งานพิมพ์ดีด งานบันทึกข้อมูล งานเย็บจักร งานนั่งตรวจสอบผลิตภัณฑ์ งานประกอบชิ้นงานขนาดเล็ก งานบังคับเครื่องจักรด้วยเท้า การยืนคุมงาน หรืองานอื่นที่เทียบเคียงได้กับงานดังกล่าว

งานปานกลาง คือลักษณะงานที่ใช้แรงปานกลางหรือใช้กำลังงานที่ทำให้เกิดการเผาผลาญอาหารในร่างกายเกิน 200 กิโลแคลอรีต่อชั่วโมง ถึง 350 กิโลแคลอรีต่อชั่วโมง เช่น งานยก ลาก ดัน หรือเคลื่อนย้ายสิ่งของด้วยแรงปานกลาง งานตอกตะปู งานตะไบ งานขับรถบรรทุก งานขับรถแทรกเตอร์ หรืองานอื่นที่เทียบเคียงได้กับงานดังกล่าว

งานหนัก คือลักษณะงานที่ใช้แรงมาก หรือใช้กำลังงานที่ทำให้เกิดการเผาผลาญอาหารในร่างกายเกิน 350 กิโลแคลอรีต่อชั่วโมง เช่น งานที่ใช้พลั่วหรือเสียมขุดตัก งานเลื่อยไม้ งานเจาะไม้เนื้อแข็ง งานทุบโดยใช้ฆ้อนขนาดใหญ่ งานยกหรือเคลื่อนย้ายของหนักขึ้นที่สูงหรือที่ลาดชันหรืองานอื่นที่เทียบเคียงได้กับงานดังกล่าว

ที่อับอากาศ คือที่ซึ่งมีทางเข้าออกจำกัดและมีการระบายอากาศไม่เพียงพอที่จะทำให้อากาศภายในสภาพถูกสุขลักษณะและปลอดภัย เช่นอุโมง ถ้ำ บ่อ หลุม ห้องใต้ดิน ห้องนิรภัย ถังน้ำมัน ถังหมัก ไซโล ท่อ เตา ภาชนะหรือสิ่งอื่นๆที่มีลักษณะคล้ายกัน

บรรยากาศอันตราย คือสภาพอากาศที่อาจทำให้ลูกจ้างได้รับอันตรายจากสภาวะอย่างหนึ่งอย่างใด ดังต่อไปนี้

(1) มีออกซิเจนต่ำกว่าร้อยละ 19.5 หรือมากกว่าร้อยละ 23.5 โดยประมาณ

(2) มีก๊าซ ไอ ละอองที่ติดไฟหรือระเบิดได้ เกินร้อยละ 10 ของค่าความเข้มข้นขั้นต่ำของสารเคมีแต่ละชนิดที่อาจติดไฟได้หรือระเบิดได้ในอากาศ (Lower Flammable limit หรือ Lower Explosive Limit)

(3) มีฝุ่นที่ติดไฟหรือระเบิดได้ที่มีความเข้มข้นเท่ากับหรือมากกว่าค่าความเข้มข้นต่ำของสารเคมีแต่ละชนิดในอากาศที่อาจติดไฟได้หรือระเบิดได้ในอากาศ (Lower Flammable limit หรือ Lower Explosive Limit)

กฎหมายและข้อกำหนด

เพื่อควบคุมอุณหภูมิและสภาพแวดล้อมในการทำงาน ประกาศกระทรวงอุตสาหกรรม ฉบับที่ 2 (พ.ศ. 2513) ข้อ 24 กำหนดให้โรงงานต้องจัดให้มีการระบายอากาศที่เหมาะสม โดยให้มีพื้นที่ ประตูหน้าต่างและช่องลมรวมกันโดยไม่นับที่ติดต่อระหว่างห้องไม่น้อยกว่า 1 ใน 10 ส่วน ของพื้นที่ของห้องในเวลาปฏิบัติงาน หรือมีการระบายอากาศไม่น้อยกว่า 0.5 ลูกบาศก์เมตรต่อนาทีต่อคนงาน 1 คน ทั้งนี้สําหรับโรงงานโดยทั่วไปที่ไม่มีการเก็บหรือการใช้วัตถุมีพิษวัตถุเคมีวัตถุไวไฟ วัตถุระเบิด หรือวัตถุอื่นที่อาจเป็นอันตราย หรือที่อาจเป็นฝุ่นละออง

และข้อ 25 ในการปฏิบัติงานเป็นครั้งคราวในที่อับ ซึ่งอากาศไม่ถ่ายเท ต้องใช้เครื่องช่วยในการหายใจ หรือเครื่องระบายอากาศที่ดีช่วยในการปฏิบัติงานของคนงาน และอย่างน้อยต้องมีคนหนึ่งประจําอยู่ปากทางเข้าออกที่อับสําหรับคอยให้ความช่วยเหลืออยู่ตลอดเวลา

กระทรวงแรงงานได้ออกกฎกระทรวง กำหนดมาตรฐานในการบริหารและการจัดการด้านความปลอดภัย อาชีวอนามัย และสภาพแวดล้อมในการทำงานเกี่ยวกับความร้อน แสงสว่าง และเสียง พ.ศ. 2549 ข้อ 3 ให้นายจ้างควบคุมและรักษาระดับความร้อนภายในสถานประกอบกิจการที่มีลูกจ้างทำงานอยู่มิให้เกินมาตรฐาน ดังต่อไปนี้

(1) งานที่ลูกจ้างทำในลักษณะงานเบาต้องมีมาตรฐานระดับความร้อนไม่เกินค่าเฉลี่ยอุณหภูมิเวตบัลบ์โกลบ 34 oซ

(2) งานที่ลูกจ้างทำในลักษณะงานปานกลางต้องมีมาตรฐานระดับความร้อนไม่เกินค่าเฉลี่ยอุณหภูมิเวตบัลบ์โกลบ 32 oซ

ข้อ 4 ในกรณีที่ภายในสถานประกอบกิจการมีระดับความร้อนเกินมาตรฐานที่กำหนดในข้อ 3 นายจ้างต้องดำเนินการปรับปรุงหรือแก้ไขสภาวะการทำงานทางด้านวิศวกรรมให้ระดับความร้อนไม่เกินมาตรฐาน หากได้ดำเนินการแล้วยังควบคุมให้เป็นไปตามมาตรฐานไม่ได้ จะต้องปิดประกาศเตือนให้ลูกจ้างทราบว่าบริเวณนั้นอาจเป็นอันตรายต่อสุขภาพอนามัยของลูกจ้าง จึงอยู่ที่ลูกจ้างที่จะยอมทำงานในบริเวณนั้นหรือไม่

การวัดอุณหภูมิ

การวัดอุณหภูมิกระเปาะแห้งในพื้นที่ที่มีการแผ่รังสีสูงจะมีผลกระทบต่อค่าที่วัดได้ การวัดอุณหภูมิกระเปาะแห้งและอุณหภูมิกระเปาะเปียกจึงควรใช้เทอร์โมมิเตอร์แบบสลิงเพราะการแกว่งทำให้เกิดการไหลของอากาศผ่านเทอร์โมมิเตอร์ ลดผลกระทบจากการแผ่รังสีได้ สำหรับค่าอุณหภูมิเวตบัลบ์โกลบภายนอกอาคารการวัดจะต้องใช้เครื่องตรวจสภาพอากาศซึ่งมีราคาแพงและต้องการผู้ชำนาญในการติดตั้งและควบคุมเครื่อง แต่การวัดภายในอาคารตามสมการที่ 3. ไม่ต้องใช้เครื่องที่มีราคาแพงเพราะไม่ต้องวัดอุณหภูมิกระเปาะแห้ง แต่วัดเฉพาะอุณหภูมิโกลบและอุณหภูมิกระเปาะเปียกเท่านั้น

รูปที่ 2. เทอร์โมมิเตอร์แบบสลิง (Sling thermometer) สำหรับใช้วัดอุณหภูมิกระเปาะแห้งและอุณหภูมิกระเปาะเปียก

รูปที่ 3. อุปรณ์วัดอุณหภูมิโกลบ (Globe temperature sensor) ภาพจาก Esis

รูปที่ 4. เครื่องวัดอุณหภูมิเวตบัลบ์โกลบ (Wet bulb globe meter) ภาพจาก 3M QUESTemp

วิธีการคำนวณ

กฎหมายออกมาเพื่อความปลอดภัยในการทำงานของคนงาน ถ้าคนงานทำงานในบริเวณที่มีสภาพความร้อนแตกต่างกัน และมีระยะเวลาการทำงานต่างกัน ให้ตรวจวัดสภาพความร้อนในทุกพื้นที่ แล้วเลือกช่วงระยะเวลา 2 ชั่วโมงที่ร้อนที่สุด นำค่าที่วัดได้มาคำนวณค่า WBGT เฉลี่ย ดังนี้

WBGTเฉลี่ย = ((WBGT1 x t1) + (WBGT2 x t2) + (WBGT3 x t3) + … + (WBGTn x tn))/(t1 + t2 + t3 + ... + t n) (4)

เมื่อ WBGT1 = ค่าดัชนี WBGTณ จุดทำงานที่ 1, t1 = ระยะเวลาที่สัมผัสความร้อน ณ จุดทำงานที่ 1

WBGT2 = ค่าดัชนี WBGT ณ จุดทำงานที่ 2, t2 = ระยะเวลาที่สัมผัสความร้อน ณ จุดทำงานที่ 2

WBGTn = ค่าดัชนี WBGT ณ จุดทำงานที่ n, tn = ระยะเวลาที่สัมผัสความร้อน ณ จุดทำงานที่ n

t1 + t2 + t3 + .... + t n = 2 ชั่วโมงที่มีอุณหภูมิเวตบัลบ์โกลบ (WBGT) สูงสุด

ศึกษาระยะเวลาการทำงาน และลักษณะการทำงาน ของพนักงาน เพื่อประเมินภาระงาน ว่าลักษณะงานที่ทำในช่วง 2 ชั่วโมงที่ร้อนที่สุดของพนักงาน เป็นลักษณะงานหนัก งานหนักปานกลาง หรือ งานเบา โดยคำนวณด้วยสูตรต่อไปนี้

Avg. M. = (M1t1 + M2t2 + M3t3 + …… + Mntn)/(t1 + t2 + t3 + …… + t n) (5)

เมื่อ M1 , M2 … และ Mn คือ ค่าประมาณความร้อนที่เกิดจากการเผาผลาญอาหารเพื่อสร้างพลังงาน สำหรับกิจกรรมต่างๆ มีหน่วยเป็นกิโลแคลอรีต่อชั่วโมงหรือกิโลแคลอรีต่อนาที (ตารางที่ 1)

t1 , t2, tn คือช่วงเวลา มีหน่วยเป็นชั่วโมงหรือนาที (ศึกษาการคำนวณจากตัวอย่างที่ 2)

นำค่าระดับความร้อนที่คำนวณได้ (ตามข้อ 8) และลักษณะงานที่คำนวณได้ (ตามข้อ 9) เปรียบเทียบกับมาตรฐานระดับความร้อนตามที่กำหนดไว้ในกฎกระทรวงฯ

ตารางที่ 1. การประเมินภาระงาน (อัตราการเผาผลาญอาหารเฉลี่ยในร่างกายของคนงานขณะที่ทำกิจกรรมต่างๆ)

ตัวอย่าง 1 โรงหลอมโลหะแห่งหนึ่ง มีการหลอมโลหะโดยใช้เตาหลอมไฟฟ้า ในวันที่มีการหลอมโลหะ พนักงานแผนกเตาหลอมจะทำงานตลอดทั้งวัน ซึ่งมีขั้นตอนการทำงาน ดังนี้

นำวัตถุดิบต่างๆ ใส่เตาหลอม และเขี่ยวัตถุดิบที่อยู่ในเตารวม 70 นาที ตรวจสอบและปรับค่าต่างๆ ที่ตู้ควบคุมไฟฟ้าและชั่ง

วัตถุดิบ 15 นาที ทดสอบคุณภาพน้ำโลหะ 5 นาที ควบคุมการเทน้ำโลหะสู่ภาชนะรองรับเพื่อนำไปเทลงแบบพิมพ์ 15 นาที จดบันทึกข้อมูลและนั่งพัก 20 นาที และผู้ตรวจวัดได้นำเครื่องมือไปทำการวัดสภาพความร้อนในบริเวณการทำงานของลูกจ้างตลอดเวลาการทำงาน และค่าระดับความร้อน 2 ชั่วโมงที่สูงสุดที่ติดต่อกันตามตารางต่อไปนี้

ตารางที่ 2.ขั้นตอนการทำงานและสภาพการทำงาน

พนักงานแผนกนี้มีสภาพการทำงานถูกต้องตามกฎหมายหรือไม่

วิธีการคำนวณ

นำค่า WBGT แต่ละลักษณะ ที่มีค่าสูงสุดใน 2 ชม. มาคำนวณหาค่า WBGT เฉลี่ยตลอดเวลา 2 ชม.ตามสมการที่ 4.

WBGTเฉลี่ย = (33.8 * 70) + (32.5 * 15) + (31.2 * 5) + (32.5 *15) + (30.1 * 15) /120

(ระยะเวลาจดบันทึกข้อมูลและนั่งพัก 20 นาที แต่นำเพียง 15 นาทีที่ยังขาดอยู่มาใช้คำนวณ)

= 3,948.5/120 = 32.9 C

ค่า WBGT ของพนักงานคนนี้ที่ตรวจวัดได้ คือ 32.9C

พิจารณาจำแนกความหนัก-เบาของงานของพนักงานที่ปฏิบัติ ได้เป็นอย่างไร

ตารางที่ 3.ตารางการคำนวณความหนักเบาของงาน

สรุป ลักษณะงานเป็นงานปานกลาง 242.5 Kcal/hr (200-350Kcal/hr) และ WBGT 32.9oซ>32oซ ไม่ถูกต้องตามกฎกระทรวง

วิธีการลดอุณภูมิในโรงงาน

ความร้อนภายในโรงงานประกอบด้วยความร้อนจากภายนอกได้แก่ความร้อนสัมผัสจากรังสีอาทิตย์ และความร้อนที่เกิดขึ้นภายในอาคารทั้งความร้อนสัมผัสและความร้อนแฝง(ความชื้น)ได้แก่ความร้อนที่เกิดจากกิจกรรมของคนงาน จากเครื่องจักรและกระบวนการผลิต ภายในโรงงานจึงมีอุณหภูมิและความชื้นสูงกว่าภายนอกโรงงาน การลดอุณหภูมิและความชื้นในโรงงานที่ใช้ในปัจจุบันประกอบด้วย การใช้สีสะท้อนความร้อน การระบายอากาศโดยธรรมชาติ การระบายอากาศโดยวิธีกล การลดอุณหภูมิกระเปาะแห้งด้วยการระเหยน้ำด้วยแผ่นเซลลูโลส หรือ การฉีดละอองน้ำ

สีสะท้อนความร้อน ความร้อนจากรังสีอาทิตย์ผ่านหลังคาสู่อาคารมีกลไกการถ่ายเทตามรูปที่ 5. เมื่อรังสีจากดวงอาทิตย์กระทบแผ่นหลังคา หลังคาจะสะท้อนรังสีอาทิตย์กลับออกนอกบรรยากาศส่วนหนึ่ง ความร้อนที่เหลือจากการสะท้อนความร้อนจะทำให้อุณหภูมิของแผ่นหลังคาสูงขึ้น และแผ่รังสีจากหลังคาไปนอกบรรยากาศส่วนหนึ่ง ถ่ายเทความร้อนให้บรรยากาศด้วยการพาความร้อนของลม ในขณะที่ด้านใต้ของแผ่นหลังคาก็แผ่รังสีให้กับอาคารด้านล่างและการพาความร้อนโดยลม ระดับอุณหภูมิจะคงที่เมื่อมีความสมดุลย์ของความร้อนเข้าและออกที่แผ่นหลังคา

รูปที่ 5. การถ่ายเทความร้อนจากรังสีอาทิตย์สู่อาคารผ่านหลังคา

ตารางที่ 2. ค่าการสะท้อนความร้อน (Solar reflectance) การแผ่รังสี (Infrared emittance) และสัมประสิทธิการสะท้อนความร้อนของหลังคาแบบต่างๆ

หลังคาแบบต่างๆตามตารางที่ 2. มีค่าการสะท้อนความร้อนต่ำจึงดูดกลืนความร้อนจากรังสีอาทิตย์ไว้มากทำให้อุณหภูมิหลังคาสูง สีสะท้อนความร้อนมีการสะท้อนความร้อนร้อยละ 97 และการแผ่รังสีร้อยละ 88 ดังนั้นจึงดูดกลืนความร้อนน้อยมากทำให้แผ่นหลังคามีอุณหภูมิลดลง การแผ่รังสีจากหลังคาลงมาในโรงงานจึงน้อยลง

การระบายความร้อนโดยธรรมชาติ

รูปที่ 6. การระบายอากาศโดยธรรมชาติจากอากาศร้อนที่ลอยขึ้นสูงทำให้อากาศเย็นด้านนอกไหลเข้ามาแทนที่

อากาศภายในโรงงานมีอุณหภูมิสูงกว่าอากาศภายนอก อากาศภายในจึงลอยขึ้นออกด้านบนของหลังคา อากาศภายนอกจึงไหลเข้ามาแทนที่ อัตราการไหลของอากาศขึ้นอยู่กับพื่นที่ช่องเปิดหลังคา (ทางออก) ช่องเปิดประตูและผนัง (ทางเข้า) และอุณหภูมิแตกต่างของอากาศภายในและภายนอกของอาคาร ทั้งหมดจะต้องมีขนาดเหมาะสม ความร้อนในอาคารมากแต่มีการระบายอากาศจำกัดเนื่องจากขนาดของช่องหลังคาเล็ก ก็จะทำให้มีอุณหภูมิแตกต่างมากจนอาจรับไม่ได้

รูปที่ 7. ปล่องระบายความร้อนด้วยลมจากการพาติดตั้งที่สันหลังคา

ช่องเปิดด้านอากาศเข้าต้องมีขนาดใหญ่พอและเปิดให้ลมไหลผ่านระดับคนทำงาน ไม่เปิดในระดับสูงซึ่งไม่พัดผ่านคนงาน ส่วนช่องเปิดที่หลังคาจะต้องให้เฉพะอากาศร้อนออกเท่านั้น จะต้องมีหลังคากันฝนและผนังกันลมพัดบนหลังคามิให้พัดอากาศร้อนกลับเข้าโรงงานตามรูปที่ 7.

การระบายอากาศโดยวิธีกล พื้นที่โรงงานปัจจุบันมีขนาดใหญ่และกั้นแบ่งส่วนจนลมโดยธรรมชาติจากผนังไม่สามารถเข้าถึงทุกพื้นที่ได้ จึงจำเป็นต้องใช้พัดลมดึงอากาศจากภายนอกมาจ่ายในพื้นที่ อัตราการจ่ายอากาศต้องมากพอสำหรับการควบคุมอุณหภูมิในพื้นที่ตามกฎหมาย

การใช้แผ่นเซลลูโลสลดอุณหภูมิ แผ่นเลลูโลสมีพื้นที่ผิว 460 ตรม./ลบ.ม. เมื่อกระจายน้ำลงไปจึงมีพื้นที่ระเหยน้ำมาก อากาศที่ผ่านจึงระบายความร้อนให้กับน้ำเพื่อกลายเป็นไอ ทำให้อากาศมีอุณหภูมิต่ำลงแต่มีความชื้นสูงขึ้นโดยอุณหภูมิกระเปาะเปียกไม่เปลี่ยนแปลง

รูปที่ 8. แผ่นเซลลูโลสกระจายน้ำเพิ่มความชื้นให้อากาศ

การฉีดละอองน้ำความดันสูง ละอองน้ำจะต้องมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กมากด้วยความดันสูง (100-130บาร์)เพื่อให้ละอองน้ำดึงความร้อนออกจากอากาศและกลายเป็นไอทั้งหมด ทำให้อากาศมีอุณหภูมิต่ำลงแต่ทำให้ความชื้นสูงขึ้นโดยที่อุณหภูมิกระเปาะเปียกไม่เปลี่ยนแปลง เช่นเดียวกับการใช้แผ่นเซลลูโลส

รูปที่ 9. แผนภูมิไซโครเมตริก(Psychrometric chart) แสดงเส้นอุณหภูมิกระเปาะเปียก (Wet bulb)

ข้อควรระวังของการเพิ่มความชื้นด้วยการใช้แผ่นเซลลูโลสและการฉีดละอองน้ำ หรือด้วยวิธีใดๆ คือเมื่อเพิ่มความชื้นอุณหภูมิกระเปาะเปียกของอากาศไม่เปลี่ยนแปลง แต่เมื่อปล่อยอากาศเข้าไปในโรงงานอากาศได้รับความร้อนทำให้อุณหภูมิกระเปาะแห้งสูงขึ้น อุณหภูมิกระเปาะเปียกจะสูงขึ้นตามรูปที่ 10

รูปที่ 10. เมื่อเพิ่มความชื้นด้วยแผ่นเซลลูโลสหรือฉีดละอองน้ำจะมีอุณหภูมิกระเปาะเปียกคงที่ถึงจุดที่ 1 เมื่อรับความร้อนในโรงงานอุณหภูมิกระเปาะแห้งมาที่จุดที่ 2 อุณหภูมิกระเปาะเปียกจะสูงขึ้นด้วย

การควบคุมอุณหภูมิเวตบัลบ์โกลบ

จากสมการที่ 3. อุณหภูมิกระเปาะปียกมีผลกระทบต่ออุณหภูมิเวตบัลบ์โกลบมากกว่าอุณหภูมิโกลบ หลังจากคำนวนอุณหภูมิเวตบัลบ์โกลบของพื้นที่ต่างๆภายในโรงงานแล้ว ขั้นแรกควรทำการคำนวณตามตัวอย่างเพื่อให้ทราบสภาพแวดล้อมการทำงานเกี่ยวกับความร้อนของคนงานแล้ว จึงแก้ไขให้เหมาะสม บางครั้งอาจต้องทำการปรับปรุงเกินกว่าที่กฎหมายกำหนด เพื่อความพึงพอใจของคนงาน

การทาสีสะท้อนความร้อนทีด้านบนของหลังคาช่วยลดอุณหภูมิชองแผ่นหลังคา จึงสามารถลดการแผ่รังสีและการพาความร้อนจากใต้หลังคา พื้นที่หลังคาคลอบคลุมตลอดทั้งโรงงานจึงลดอุณหภูมิโกลบได้เป็นอย่างดี ผิวเครื่องจักรและอุปกรณ์ได้แก่ หม้อไอน้ำ ท่อไอน้ำ เตาและเครี่องจักรที่มีอุณหภูมิสูงนอกจากจะทำให้เกิดความร้อนสูญเสียทำให้ประสิทธิภาพของเครื่องจักรแลละอุปกรณ์เหล่านั้นต่ำแล้ว ยังเป็นสาเหตุของความร้อน จึงควรหุ้มฉนวนและมีแผ่นอลูมิเนียมหรือแผ่นเหล็กไร้สนิมซึ่งมีค่าการแผ่รังสีต่ำหุ้มทับฉนวนเพื่อป้องกันความเสียหายของฉนวนและลดการแผ่รังสี

การระบายอากาศร้อนและชื้นภายในโรงงานออกและนำอากาศภายนอกที่มีอุณหภูมิกระเปาะแห้งและอุณหภูมิกระเปาะเปียกต่ำกว่าเข้ามาแทนที่จะต้องคำนวณให้เพียงพอสำหรับภาระความร้อนสัมผัสและความร้อนแฝงในโรงงานเพื่อรักษาอุณหภูมิเวตบัลบ์โกลบภายในโรงงาน ถ้ารู้ถึงประเภทของอุตสาหกรรม ภาระความร้อนของกระบวนการผลิตและขั้นตอนการทำงาน ก็สามารถจะออกแบบการใช้การระบายอากาศโดยธรรมชาติและโดยวิธีกล ในขั้นตอนการออกแบบอาจไม่มีข้อมูลพอ จึงต้องออกแบบตามประกาศกระทรวงอุตสาหกรรมที่กำหนดพื้นที่เปิดต่ำสุดเพื่อการระบายอากาศ หรือการระบายอากาศต่อคน จึงมักจะต้องทำการแก้ไขปรับปรุงในภายหลังเป็นส่วนใหญ่

การลดอุณหภูมิอากาศภายนอกค้วยการระเหยน้ำเมื่อผ่านแผ่นเซลลูโลสหรือการฉีดน้ำละอองเล็กๆ ทำให้อุณหภูมิกระเปาะแห้งลดลงโดยอุณหภูมิกระเปาะเปียกเท่าเดิม แต่เมื่อเข้าภายในอาคารและรับความร้อนแล้วจะทำให้อุณหภูมิกระเปาะเปียกสูงขึ้นจึงทำให้อุณหภูมิเวตบัลบ์โกลบสูงขึ้น และมีอุปกรณ์เพิ่มขึ้น มีงานบำรุงรักษาเพิ่มขึ้น จึงควรระวังและหลีกเลี่ยงการใช้

การคำนวณอุณหภูมิเวตบัลบ์โกลบของพื้นที่ที่ปรับปรุงอาจมีความคลาดเคลื่อนได้มาก จึงเป็นธรรมดาที่จะต้อมีขั้นตอนการแก้ไขปรับปรุงและการตรวจวัดเป็นระยะตามความเหมาะสมในเรื่องต้นทุน ความสะดวกในการทำงานปรับปรุง ผลกระทบในการปรับปรุง ค่าใช้จ่ายในการใช้งาน

บทสรุป

การระบายอากาศโดยธรรมชาติควรเตรียมการตั้งแต่ช่วงออกแบบเนื่องจากการแก้ไขปรับปรุงภายหลังจะกระทบต่อการผลิตของโรงงานมาก การปรับปรุงแก้ไขอุณหภูมิเวตบัลบ์โกลบสำหรับโรงงานหลังจากการทำงานเป็นเรื่องที่ควรทำเป็นขั้นตอน เริ่มจากการตรวจวัด ขั้นต้นควรแก้ไขด้วยการใช้สีสะท้อนความร้อนที่ด้านบนของหลังคาเพื่อลดอุณหภูมิของแผ่นหลังคาและลดอุณหภูมิโกลบของโรงงานเนื่องจากไม่มีผลกระทบต่อการผลิตของโรงงาน ขั้นต่อไปคือการเพิ่มการระบายอากาศด้วยวิธีกล และควรหลีกเลี่ยงการป้อนอากาศเข้าโรงงานผ่านแผ่นเซลลูโลสหรือการฉีดละอองน้ำขนาดเล็กเพื่อลดอุณหภูมิเพราะจะทำให้อุณหภูมิเวตบัลบ์โกลบสูงขึ้น

ในแต่ละขั้นตอนควรมีการตรวจวัดและออกแบบโดยผู้ชำนาญเพื่อไม่ให้ลงทุนมากเกินความจำเป็น โดยเฉพาะวิธีการระบายอากาศด้วยวิธีกลและการใช้แผ่นเซลลูโลสหรือการฉีดละอองน้ำขนาดเล็กซึ่งมีต้นทุนและค่าใช้จ่ายในการทำงาน การแก้ไขปรับปรุงนี้เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดของกฎหมายและเพื่อปรับปรุงสภาพแวดล้อมในการทำงานด้านความร้อน เพื่อความพึงพอใจของคนงานและลดปัญหาเรื่องแรงงาน

เอกสารอ้างอิง

1. ประกาศกระทรวงอุตสาหกรรม ฉบับที่ 2 (พ.ศ. 2513) ออกตามความในพระราชบัญญัติโรงงาน พ.ศ. 2512 เรื่อง หน้าที่ของผู้รับใบอนุญาตประกอบกิจการโรงงาน หมวด 5 การกําจัดสิ่งปฏิกูล การระบายนํ้าและการระบายอากาศ

2. กฎกระทรวง กำหนดมาตรฐานในการบริหารและการจัดการด้านความปลอดภัย อาชีวอนามัย และสภาพแวดล้อมในการทำงานเกี่ยวกับความร้อน แสงสว่าง และเสียง พ.ศ. ๒๕๔๙ กระทรวงแรงงาน

3. แนวปฏิบัตตามกฎกระทรวง กําหนดมาตรฐานในการบริหารและการจัดการด้านความปลอดภัยอาชีวอนามัยและสภาพแวดล้อมในการทำงานเกี่ยวกับความร้อน แสงสว่าง และเสียงพ.ศ. 2549 การตรวจวัดสภาพความร้อน (Hot Environment Measurement)