Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7321:2009 (hoàn toàn tương đương với ISO 7933:2004) quy định phương pháp phân tích và giải thích stress nhiệt thông qua tính toán căng thẳng nhiệt dự đoán (PHS - Predicted Heat Strain). Tiêu chuẩn này đóng vai trò quan trọng trong việc đánh giá ecgônômi môi trường nhiệt, giúp bảo vệ sức khỏe và an toàn cho người lao động làm việc trong điều kiện nhiệt độ cao.

- Mục tiêu chính của tiêu chuẩn này là:

• Đánh giá định lượng stress nhiệt: Tiêu chuẩn đưa ra phương pháp phân tích khoa học để xác định mức độ stress nhiệt mà cơ thể người phải chịu đựng trong môi trường làm việc nóng thông qua các chỉ số vật lý và sinh lý.
• Dự đoán căng thẳng nhiệt (Heat Strain): Tính toán các phản ứng sinh lý dự đoán của cơ thể, cụ thể là tốc độ tiết mồ hôi và nhiệt độ trung tâm cơ thể (nhiệt độ trực tràng), nhằm đánh giá nguy cơ quá nhiệt.
• Xác định giới hạn thời gian tiếp xúc an toàn: Thiết lập công thức tính toán thời gian tiếp xúc tối đa cho phép (D_lim) đối với người lao động dựa trên giới hạn mất nước (thông qua lượng mồ hôi tiết ra) và giới hạn tăng nhiệt độ trung tâm cơ thể (không quá 38 độ C đối với người chưa thích nghi nhiệt).
• Đề xuất các biện pháp kiểm soát và bảo vệ: Cung cấp cơ sở dữ liệu khoa học để người sử dụng lao động thiết kế chế độ làm việc - nghỉ ngơi hợp lý, trang bị phương tiện bảo hộ cá nhân phù hợp và cải thiện điều kiện vi khí hậu tại nơi làm việc.

- Chương trình tính toán mô hình căng thẳng nhiệt dự đoán

Mô hình căng thẳng nhiệt dự đoán (PHS) dựa trên phương trình cân bằng nhiệt của cơ thể người và các cơ chế trao đổi nhiệt giữa cơ thể với môi trường xung quanh. Chương trình tính toán này bao gồm các bước và thông số cốt lõi sau:

• Các thông số đầu vào về môi trường và con người: Để thực hiện tính toán, chương trình yêu cầu thu thập chính xác các dữ liệu bao gồm: nhiệt độ không khí, nhiệt độ bức xạ trung bình, tốc độ gió, độ ẩm tương đối (hoặc áp suất hơi nước), cường độ lao động (nhiệt lượng chuyển hóa) và độ cách nhiệt của quần áo.
• Phương trình cân bằng nhiệt cơ bản: Tính toán lượng nhiệt tích lũy trong cơ thể thông qua sự chênh lệch giữa lượng nhiệt sinh ra do chuyển hóa nội sinh và lượng nhiệt trao đổi với môi trường bằng các con đường dẫn nhiệt, đối lưu, bức xạ và bay hơi mồ hôi.
• Dự đoán tốc độ tiết mồ hôi yêu cầu: Xác định lượng mồ hôi cần thiết phải bay hơi để duy trì cân bằng nhiệt cho cơ thể. Nếu lượng mồ hôi yêu cầu vượt quá khả năng bay hơi tối đa của môi trường, cơ thể sẽ bắt đầu tích lũy nhiệt.
• Tính toán sự thay đổi nhiệt độ trung tâm cơ thể: Mô hình hóa sự gia tăng nhiệt độ trực tràng theo thời gian làm việc dựa trên lượng nhiệt tích lũy trong cơ thể.
• Xác định giới hạn sinh lý: Đánh giá hai giới hạn quan trọng là giới hạn mất nước tối đa cho phép (để tránh mất nước nghiêm trọng) và giới hạn nhiệt độ trung tâm cơ thể tối đa (để tránh sốc nhiệt). Thời gian tiếp xúc an toàn sẽ được quyết định bởi giới hạn nào đạt được trước.

- Phần mở đầu và các điều khoản đầu (Điều 1 đến Điều 4)

Nội dung cơ bản của các điều khoản đầu tiên trong tiêu chuẩn tập trung vào việc định hình phạm vi áp dụng và các khái niệm nền tảng:

• Phạm vi áp dụng (Điều 1): Tiêu chuẩn này áp dụng cho việc đánh giá các môi trường làm việc nóng, nơi có nguy cơ gây căng thẳng nhiệt cho người lao động. Tiêu chuẩn không áp dụng cho các trường hợp có trang phục bảo hộ đặc biệt chống thấm nước hoàn toàn hoặc các môi trường có áp suất khí quyển thay đổi bất thường.
• Tài liệu viện dẫn (Điều 2): Liệt kê các tiêu chuẩn liên quan về ecgônômi môi trường nhiệt, phương pháp đo lường các đại lượng vật lý và xác định mức sinh nhiệt của cơ thể người lao động.
• Thuật ngữ và định nghĩa (Điều 3): Định nghĩa rõ ràng các khái niệm chuyên ngành như stress nhiệt, căng thẳng nhiệt, nhiệt độ trung tâm, tốc độ tiết mồ hôi, độ cách nhiệt của quần áo và các chỉ số liên quan đến cân bằng nhiệt.
• Ký hiệu và đơn vị đo (Điều 4): Thống nhất hệ thống các ký hiệu toán học, vật lý và đơn vị đo lường tiêu chuẩn được sử dụng trong toàn bộ các công thức tính toán của mô hình PHS, đảm bảo tính đồng bộ và chính xác khi áp dụng thực tế.