فأماكن البناء خلال الصيف تمثل بعض أخطر الأخطار المهنية في الصناعة، حيث توجد أمراض ذات صلة بالحرارة، كسبب رئيسي للإصابة والوفاة يمكن الوقاية منها، وحيث أن درجات الحرارة العالمية تزداد تواتراً، فإن تخصص الهندسة الصحية المهنية أصبح لا غنى عنه لحماية العمال المعرضين لأعباء حرارية عالية، وهذا المجال يطبق المبادئ العلمية على بيئات العمل ومعدات وإجراءات تخفف من حدة الضغط الحراري.

تحدي ارتفاع الحرارة في البناء

ويواجه عمال البناء مزيجاً خطيراً من الحرارة البيئية، والحرارة الأيضية الناجمة عن ممارسة جسدية، وغالباً ما يضاف عبء معدات حماية شخصية ثقيلة، ووفقاً لمكتب إحصاءات العمل في الولايات المتحدة، فإن التعرض للحرارة البيئية قد أدى إلى مقتل 40 عاملاً سنوياً في المتوسط بين عامي 2011 و202020، مما يمثل نسبة غير متناسبة من تلك الوفيات، وتشير التوقعات المناخية إلى أن الأحداث الشديدة الحرارة ستزداد تواتراً وتزيد من حدة التدخلات في مجال الصحة المهنية.

ويولد عمال البناء، بالإضافة إلى ذلك، العمل الخارجي كثيراً ما يحدث أثناء أحر أجزاء اليوم بسبب الجداول الزمنية للمشروع، حيث إن دراسة نشرت في Journal of occupational and Environmental Hygiene تزيد من درجة الحرارة العادية 38o.

فهم أمراض القلب

وتمثل الأمراض المتصلة بالهواء مجموعة من الاضطرابات الناجمة عن عدم قدرة الجسم على تبديد الحرارة بصورة فعالة، وتهدف هندسة الصحة المهنية إلى منع هذه الظروف من مصدرها عن طريق تعديل البيئة أو تفاعل العامل معها، ومن الضروري فهم مفهوم الداء الرئوي لتصميم تدخلات محددة الهدف.

الآليات الفيزيولوجية لإجهاد الحرارة

وتعتمد الجسم البشري على أربع آليات للتبريد الأولي: التصريف، والتكفير، والإشعاع، والتبخر، وعندما تتجاوز درجة الحرارة المحيطة درجة حرارة الجلد (تتراوح بين 33 و35 درجة مئوية أو 91-95 درجة ف)، فإن الآليات الثلاث الأولى تضيف حرارة إلى الجسم، وتجعل التهرب من مسار التبريد الفعال الوحيد، وتضعف الرطوبة الشديدة التحلل، وهذا هو السبب في أن تكون درجة الحرارة الجسمية الكلية أكثر دقة.

أنواع الآلام ذات الصلة بالهرات

  • Hat rash (miliaria): ] A skin irritation caused by blocked wducts, common in hot, humid environments. While not life-threatening, it can impairing and increase susceptibility to more serious conditions.
  • Hat cramps:] Painful العضلات الناجمة عن اختلالات الكهروليت بسبب التعرق الشديد، وغالبا ما تحدث في ساقيها أو ذراعيها أو البطن ويمكنها الإشارة إلى أن الجسم يكافح للحفاظ على الورم.
  • Heat ازدحام:] A condition marked by heavy complexitying, weakness, dizziness, nausea, and headache.
  • Heat beat:] A medical emergency characterized by a core temperature above 40°C (104°F), altered mental status, and potential loss of consciousness. Heatسكتة الدماغ لها معدل وفيات يتراوح بين 10 و50% حتى مع العلاج، مما يجعل الوقاية أمراً بالغ الأهمية.

عوامل الخطر المحددة للتشييد

وهناك عوامل عديدة تؤدي إلى تفاقم خطر الإصابة بأمراض حرارية في عمال البناء، حيث إن عدم وجود تشخيصات في كثير من الأحيان في العمال الجدد أو العائدين بعد انقطاع - يزيد من الضعف، إذ أن الظروف الطبية القائمة من قبيل السمنة، والمرض القلبي الرئوي، والسكري، وتضع قيودا على الزراعة، وبعض الأدوية (اللاتينشيستامينات، والعاملات المتخلفات، والوزنات الدوارة) يمكن أن تقلل من الإجهاد أو التأثير.

دور الهندسة الصحية المهنية

إن هندسة الصحة المهنية هي تطبيق المبادئ الهندسية على توقع المخاطر الصحية في مكان العمل وتحديدها وتقييمها ومراقبتها، وفي سياق الإجهاد الحراري، تنطوي على تصميم بيئات مادية ومعدات وعمليات عمل تحافظ على حمولة حرارة الجسم في حدود آمنة، وخلافا للضوابط الإدارية التي تعتمد على سلوك العمال (مثل مياه الشرب، والاختراق)، فإن الضوابط الهندسية هي ضوابط سلبية وواسعة النطاق على العمل دون الحاجة إلى حلول شاملة للوقاية من الإجهاد.

الضوابط الهندسية

وتهدف الضوابط الهندسية إلى الحد من التعرض الحرفي عند المصدر أو على طول الطريق بين المصدر والعامل، وبالنسبة لمواقع البناء، فإن هذه الضوابط فعالة بشكل خاص لأنه يمكن تنفيذها خلال مراحل تصميم المشروع والتخطيط.

هيكل الشحوم ومناطق التبريد

إن توفير الظل هو أحد أبسط الضوابط الهندسية وأكثرها فعالية، إذ أن هياكل الظل المحمولة - مثل الطلقات أو المظلات أو الخيام المهوية - يمكن أن تقلل من الحمولة الحرارية المشعة بنسبة تصل إلى 30 في المائة، ولا سيما عندما توضع بالقرب من مناطق العمل، ومن بين النهج الأكثر تطوراً بناء مباني دائمة أو شبه دائمة تحتوي على مواد سطحية تعكس، كما أن مناطق التبريد المجهزة بمواقع المتحركة أو أقل درجات الحرارة.

الحركة الجوية والتهوية

وفي أماكن البناء المغلقة أو شبه المغلقة - مثل الأنفاق أو السرداب أو التهوية الميكانيكية - أمر بالغ الأهمية، ويمكن للمعجبين أو نظم العادم العالية السرعة أن تحسن بشكل كبير التبريد المكون وأن تزيل الهواء الساخن المتولد عن المعدات أو التعرض لضوء الشمس، وبالنسبة للمواقع الخارجية، يمكن للمراوح المتنقلة من الدرجة الصناعية أن تخلق تركيباً متقطعاً من حيث الحرارة أن تخفض درجة الحرارة الفعلية لدى العاملين في مجال الرعاية.

المواد الانكماشية والاشتراكية

ويمكن للمهندسين أن يحددوا المواد التي تقلل من الامتصاص الحراري، إذ أن مواد السقف المحتوية على أضواء خفيفة أو تعكسها، مثلا، تقلل درجة حرارة عمال السطح يجب أن تكون على السطح أو بالقرب منها، وبالمثل، فإن ضخ المنافذ على الأدوات والمعدات يحول دون نقل حرارة السلوك من أسطح ساخنة إلى أيدي العمال، وفي بعض الحالات، يمكن أن تؤدي الحواجز الإشعاعية التي توضع فوق الأشغال إلى إعاقة الحرارية من الشمس.

عملية التلقائية والتطهير

إن خفض الطلب المادي على العمل هو مراقبة هندسية قوية، إذ يمكن للمستنفرات الآلية ونظم الضخ الخرسانية وآلات الطوب الآلي أن تؤدي مهاما تتطلب رفعا ثقيلا أو ممارسة طويلة، كما أن المعدات التي تخضع للمراقبة عن بعد تتيح للمشغلين العمل من سيارات الأجرة المكيفة جوا أو غرف التحكم المظللة، مع القضاء التام على التعرض المباشر للحرارة، وفي حين أن الاستثمار الأولي كبير، فإن المدخرات الطويلة الأجل في المطالبات المتعلقة بالتكلفة المهنية تبرر.

التكنولوجيا القابلة للزراعة والرصد البيئي

وتُقدم تكنولوجيا الاستشعار الحديثة بيانات آنية عن الظروف البيئية وعلم الفيزيائية الخاص بالعامل الواحد، أما محطات الطقس المحمولة التي تقيس مدى انتشار الـ WBGT، والرطوبة، وسرعة الرياح، فإنها يمكن أن تُحدث تنبيهات عند تجاوز العتبات، وأجهزة الاستنشاق بالأجهزة القابلة للزراعة، وأجهزة الخوذ الذكية، ومعدلات القلب، ودرجة حرارة الجلد، ودرجة النشاط.

الضوابط الإدارية

وفي حين أن الضوابط الإدارية ليست حلولا هندسية في حد ذاتها، يجب إدماجها بتدابير هندسية لوضع برنامج كامل للوقاية، ويساعد مهندسو الصحة المهنية على تصميم جداول زمنية لاسترداد العمل استنادا إلى حسابات الحمولة الحرارية، وضمان أن يكون العمال في بيئات مائية هادئة أكثر من 15 إلى 10، وينبغي أن يكون الرقم القياسي للحرارة SOSHA هو الذي يقدم مبادئ توجيهية:

معدات الحماية الشخصية والملابس المتخصصة

وفي كثير من سيناريوهات البناء، لا يمكن القضاء التام على التعرض للحرارة، وفي هذه الحالات، يمكن للمعدن المصمم أن يساعد في إدارة المخاطر المتبقية، كما أن تغيير السترات المبردة - أيهما كان تدريجياً (التي تستوعب الحرارة كذوبان المواد) أو التصاعد (التي تستخدم إدخالات رطبة لتعزيز التبريد) - يمكن أن يؤدي إلى انخفاض كبير في درجة الحرارة الأساسية، كما أن الملابس الاصطناعية تقل من حيث تغذيات الحرارية، وتعطي الطاقة الارتدادية، بعيداً عن الجسم.

تنفيذ برنامج شامل للوقاية من شدة الحرارة

ويتطلب الوقاية الفعالة من الإجهاد الحراري نهجاً منهجياً يشمل الضوابط الهندسية والتدابير الإدارية والتدريب والمراقبة الطبية، ويؤدي المهندسون الصحيون دوراً محورياً في وضع هذه البرامج والإشراف عليها، وتتمثل الخطوة الأولى في تقييم مخاطر ] الحرارة لموقع العمل، ويشمل ذلك تحديد مناطق الحرارة العالية الإشعاع (مثلاً، قياس ظروف التبريد، وسقف المعادن المتكرر).

واستنادا إلى التقييم، يصمم المهندسون استراتيجية متعددة المستويات للمراقبة، وعلى سبيل المثال، في مشروع كبير للبناء التجاري في في فينيكس، وأريزونا، قام المهندسون بتركيب مصفوفات للظل تغطي كامل لوحة الطوابق خلال أعمال السلب، مما أدى إلى تخفيض حجم الأشعة السينية بمقدار 4 درجات مئوية. كما أعادوا تجهيز سيارات الأجرة ذات التكييف العالي الكفاءة، وزودوا العمال بأجهزة التبريد التي تم تعديلها.

التدريب عنصر حاسم آخر: يجب على العمال والمشرفين أن يفهموا لماذا الضوابط الهندسية مهمة وكيفية استخدامها على النحو الصحيح، فعلى سبيل المثال، ينبغي أن يعرف العمال أن الجلوس مباشرة تحت هيكل الظل أكثر فعالية من ارتداء قبعة، لأن الحرارة الإشعاعية من الأرض يمكن أن تزيد درجة حرارة الجسم، ويجب الإبلاغ بوضوح عن بروتوكولات الاستجابة لحالات الطوارئ وممارسة هذه البروتوكولات، بما في ذلك كيفية التعرف على علامات السكتة الحرارية (الثقب، الجلدية الجافة الساخنة، السائلة، السائلة، السائلة الجليدية، السائلة، السائلة الجليدية، السائلة، السائلة الجليدية، السائلة الجليدية، السائلة، السائلة الجليدية، السائلة، السائلة الجليدية، السائلة، السائلة الجليدية، السائلة الجليدية، السائلة، السائلة، السائلة، السائلة الجليدية، السائلة، السائلة الجليدية، السائلة، السائلة الجليدية، السائلة الجليدية، السائلة، الوعية، كيفية الوعية، كيفية الوعية، كيفية الوعائية) وكيفية الاستن، كيفية الاستن، كيفية الاستن، كيفية الاسترخاء

المعايير والمبادئ التوجيهية التنظيمية

(ب) أن تكون المبادئ التوجيهية الحكومية المتعلقة بقطاع الصحة المهنية هي المعايير التي تسترشد بها في مجال الصحة بسبب الضغط الحراري، وهي المبادئ التوجيهية المتعلقة بقطاع الصحة والسلامة المهنيتين (النظام الأساسي للكهرباء) التي لا تتضمن معياراً محدداً للتعرض المهني، ولكنها تُفرض السلامة الحرارية بموجب معيار الواجب العام، الذي يتطلب من أصحاب العمل توفير مكان عمل خال من المخاطر المعترف بها.

وعلى الصعيد الدولي، وضعت المنظمة الدولية لتوحيد المقاييس معايير مثل المعيار إيزو 7933 (التصميم التحليلي للإجهاد الحراري) ورقم 9886 (تقييم الضغط الحراري بالقياسات الفيزيائية) ويجب أن يكون المهندسون على علم بهذه المعايير لتصميم ضوابط تتوافق مع التوقعات التنظيمية في ولايتها، ويشترط حاليا على العديد من شركات التشييد الكبيرة أن يقدم المتعاقدون خططا لإدارة الإجهاد الحراري تتضمن ضوابط هندسية مفصلة كشرط لتقديم العطاءات على مشاريع منا.

دراسات الحالات وأفضل الممارسات

وتوضح الأمثلة على العالم الحقيقي كيف يمكن تطبيق هندسة الصحة المهنية تطبيقا فعالا، ففي مشروع بناء جسر في تكساس، صمم المهندسون عربة متحركة للتبريد يمكن سحبها إلى مواقع عمل مختلفة، وشملت العربة برجا مضللا، وإمدادات من المياه الجليدية، وسلسلة من البقع المظللة، وأفاد العمال بأنهم أقل تأثرا بكثير، وانخفض عدد المكالمات الهاتفية الأولى المتعلقة بالحرارة بنسبة 70 في المائة.

ومن أفضل الممارسات الأخرى استخدام الميزنة الحرارية القائمة على المهام، ومثلما هو الحال بالنسبة لطريقة حساب المهندسين الصناعيين لمواعيد دورة الإنتاج، يمكن لمهندسي الصحة المهنية أن يحسبوا الحد الأقصى للعمل الحراري (TWL) - وهو الحد الأقصى لنفقات الطاقة التي يمكن أن يتحملها العامل دون تجاوز درجة حرارة أساسية تبلغ 38 درجة مئوية.

خاتمة

وتشكل الأمراض المرتبطة بالهواء تهديداً يمكن الوقاية منه في مجال البناء، وتوفر هندسة الصحة المهنية أكثر الطرق قوة للوقاية، وبتصميم هياكل للظل، ونظم التهوية، والمعدات الآلية، وتكنولوجيا الرصد التي يمكن ارتداؤها، يمكن للمهندسين أن يقللوا بشكل كبير من العبء الحراري على العمال، مع اقتران ذلك بالجدول الإداري الذكي وبواسطة التجهيز الجيد، فإن هذه الضوابط تؤدي إلى توفير دفاع مطبق يحافظ على درجات الحرارة الأساسية في حدود آمنة.