بسیاری از پروژهای ساختمانی در صورتی موفق میشوند که آن پروژه در طی مدت زمان برنامه ریزی شده و با توجه به هزینه برآورد شده به پایان برسد. با توجه به عوامل مختلف هزینه، یک توافق کلی میان تخمین زننده های این موضوع که اغلب تغییرپذیری در هزینه های نیروی کار که یک تابع دو عاملی است یعنی هزینه ها در واحد نیروی کار و بهره وری نیروی کار است وجود ندارد. بنابراین ارزیابی صحیح از تاثیر محیط زیست گرمایی بر بهره وری نیروی کار لازم است به منظور برآورد هزینه های ساخت و ساز و برنامه ریزی و یا تعیین کمیت خسارت وارد شده ناشی از کاهش بهره وری نیروی کار در مورد ادعاهای صورت گرفته در ساخت و سازها.

در این مطالعه سعی بر آن شده که از یکی از شاخصهای تخمین آسایش حرارتی به نام PMVبرای محاسبه بهره وری نیروی کار در بخش ساختمان استفاده گردد. این شاخص اولین بار توسط فانگر در سال۱۹۷۰ارایه گردید که براساس محاسبه میزان تبادل حرارت بین انسان و محیط پیرامون آن استوار است و در واقع قابلیت یکپارچهسازی اثرهای: ۱) هر چهار متغیر محیط حرارتی (درجه حرارت هوا، سرعت باد، میانگین دمای تابشی، رطوبت نسبی ).۲) ماهیت کار ساختمانی در حال انجام، ۳) لباس پوشیده شده توسط کارگران، را دارا میباشد. این شاخص امروزه در سازمان استاندارد بیناللملی برای تعیین شرایط لازم آسایش حرارتی به تصویب رسیده است.
میتوان گفت یکی از مشکلات صنعت ساخت و ساز که تجربه آن را ثابت کرده مشکلات آب و هوا میباشد (بیلهف ۱۹۹۰). آب و هوا از جمله محیط حرارتی، فعالیتهای ساخت و ساز را از دو جهت تحت تاثیر قرار می دهند. اولاً، شرایط آب و هوایی شدید مانند باران و برف سنگین که باعث می شود فعالیتهای ساخت و ساز کاهش یا متوقف شوند. دوم، تغییرات حرارتی محیط که بر بهره وری نیروی کار اثر گذاشته و منجر به کاهش بهره وری آن میگردد. در این مطالعه تاکید ما بر نوع دوم شرایط آب و هوایی می باشد. در حالی که بسیاری از محققان تلاش می کنند که با مدلهای ریاضی تاثیر تغییر محیط حرارتی را بر بهره وری نیروی کار اندازه گیری کنند، به نظر میرسد که آنها تعدادی از متغیرهایی را که می توانند بر حس حرارتی انسان و درنتیجه بر بهره وری تاثیر گذار باشند را نادیده گرفته اند.در این مطالعه تاکید براتخاذ یک رویکرد منطقی و واقع بینانه تر جهت بررسی تاثیر محیط حرارتی بر بهره وری نیروی کار می باشد و یک مدل رگرسیونی که منعکس کننده رابطه بین شاخص آسایش حرارتی (PMV) و بهره وری می باشد معرفی میشود.. روش پیشنهادی فوق بر این فرض استوار است که مجموعه ای از پارامترهای شخصی ،فعالیت،شرایط آب و هوایی ، تعادل حراراتی بین بدن انسان و محیط اطراف را برآوده می کنند تا آسایش مطلوب ایجاد شود. اگر تعادل معادله حرارتی برقرار نباشد آنگاه محیط اطراف مطلوب نخواهد بود. معادله تعادل حرارتی، با این حال هیچگونه اندازه گیری از چگونگی احساس ناراحتی فرد از محیط حرارتی نمی دهد.میتوان گفت آسایش حرارتی زمانی است که بدن در شرایطی باشد که نه نیاز به دفع حرارت و نه نیاز به جذب آن داشته باشد.توسعه مدل بهره وری PMV براساس ترکیبی از نظریه برانگیختگی و قانون اول ترمودینامیک ایجاد شده است(سرینوان، ۲۰۰۲).
۳-۳- ۲-۱-نظریه برانگیختگی
اصطلاح برانگیختگی به حالت تهییج، توجه یا گوش‌به‌زنگ بودن اشاره می‌کند. برانگیختگی از معدود متغیرهای انگیزشی است که برای آن شاخص‌های قابل مشاهده و قابل اندازه‌گیری فیزیولوژیکی وجود دارد. هب^[۶۵]، رابطه بین سطح تحریک و کارکرد شناختی را در چارچوب نظریه برانگیختگی خود توضیح داده است. به باور هب، در صورتی یک محرک بیشترین اثر را دارد که سطح بهینه برانگیختگی را تولید نماید. هنگامی که سطح برانگیختگی بسیار پایین است، مانند زمانی که ارگانیسم یا موجود زنده در خواب به سر می‌برد، اطلاعات رسیده به مغز نمی‌توانند مورد استفاده قرار گیرند. به همین منوال، وقتی که سطح برانگیختگی بسیار بالاست، مقدار زیادی اطلاعات به وسیله کرتکس تحصیل می‌شوند و اغلب پاسخ‌های متناقض یا رفتار نامربوط را به دنبال می‌آورند. این بدان معنی است که سطح برانگیختگی بهینه، نه خیلی زیاد است و نه خیلی کم.
۳-۳-۲-۱-قانون اول ترمودینامیک: دمای بدن۳۷درجه سانتیگراد و دمای سطح پوست ۳۲ درجه می باشد بنابراین طبق این قانون چنانچه بدن در محیطی گرم تر از دمای پوست قرار گیرد شروع به جذب گرما کرده ودر غیر اینصورت گرمای خود را از دست خواهد داد. در شرایط گرم،بدن با افزایش گشادگی رگ ها جریان خون را در سطح پوست بیشتر کرده و بر مقدار انتقال حرارت از بدن به محیط از طریق همرفتی و تشعشعی می افزاید.با بالارفتن حرارت محیط، عمل تعریق صورت گرفته و تبخیر رطوبت حاصل در سطح پوست موجب افزایش افت حرارتی از طریق تبخیر جلدی شده و حرارت اضافی به محیط منتقل می شود. و بالعکس زمانی که در محیط سردتر از دمای پوست قرار می گیرد بدن بوسیله تقلیل جریان خون به پوست از افزایش انتقال حرارت از بدن به محیط جلوگیری می کند.یعنی اگرسرمای محیط بیش از این حد شود کشش های عضلانی و لرز باعث تشدید متابولیسم و تولید حرارت در بدن میشود.
در این روش فرض بر این است که بهره وری را میتوان بعنوان تابعی ازشاخص PMV پیش بینی کرد که به نوبه خود بعنوان یک عامل برانگیختگی در نظر گرفته می شود. بهره وری باید بهبود یابد اگر ارزش PMV که ترکیبی از محیط حرارتی، کار در حال انجام و لباس کارگران یک محدوده مطلوب را برای کارگران به ارمغان آورد. از طرف دیگر، بهره وری باید کاهش یابد اگر ارزش PMV از آنچه که مطلوب است دور شود. از کارگران انتظار میرود که در حد متوسط سطوح برانگیختی بطور موثر کارشان را انجام دهند.
بهره وری نیروی کاربه صورت تابعی از شاخص PMV و با بهره گرفتن از یک تکنیک تجزیه و تحلیل رگرسیون چند جمله ای و در نتیجه با سه نوع مدل مختلف ریاضی ارائه شده به صورت زیر برای پیش بینی بهره وری برای کارهای ساخت و ساز سبک، متوسط و سنگین بکارمیرود.
=۱۰۲+۰.۸PMV+1.84   (۳-۶)
=۱۰۲+۱.۱۹PMV+2.17   (۳-۷)
= ۸۳+ ۲۱.۶۴PMV+ 9.53   + ۰.۹۱   (۳-۸)
که در آن PL بهره وری نیروی انسانی برای کارهای ساخت و ساز سبک ، PM بهره وری نیروی انسانی برای کارهای ساخت و ساز متوسط و PH بهره وری نیروی انسانی برای کارهای ساخت و ساز سنگین می باشد.
سه معادله بالا برای محدوده دمای ۵ تا ۴۵ درجه قابل اجرا است. لازم به ذکر است که مقدار حداکثر بهره وری که با بهره گرفتن از هر یک از معادلات بالا محاسبه شد نباید از ۱۰۰درصد تجاوز کند ( یعنی اگر p>100 % محاسبه شد آنگاه p=100% است).
محدوده آسایش به محدودهای گفته میشود که حداقل۸۰ درصد افراد احساس آسایش کنند. بنابر اطلاعات متکی بر آزمایشات تجربی، هیچگاه تحت شرایط یکسان نمیتوان۱۰۰درصد رضایت افراد را جلب کرد. بنابراین همواره درصدی از افراد ابراز نارضایتی میکنند. برای محاسبه درصد نارضایتی رابطه زیر استفاده میشود:
(۳-۹) PPD=5+20/97
۳-۴- ابزارهای گردآوری
آمار و اطلاعات مربوط به شرایط اقلیمی از آمار سالنامه هواشناسیکه توسط سازمان هواشناسی کشور منتشره شده است و آمار مربوط به فعالیت کار در حال انجام و لباس پوشیده شده توسط کارگران از مقاله روش های تخمین محدوده آسایش حرارتی دکتر زهرا قیابکلو که آمار مربوطه را از سایت سازمان ASHRAE جمعآوری نموده برداشت شده است. انجام محاسبات مورد نظر نیز با بهره گرفتن از نرم افزار MATLAB(R2009a) انجام میگیرد.
۳-۵- روش تحقیق
دراین تحقیق ازدادههای آماری۳۱۳ ایستگاه هواشناسی موجود درسال۱۳۸۶استفاده شده است که شاخص آسایش حرارتی(PMV) بر داده های هواشناسی ایستگاههای مورد مطالعه و با بهره گرفتن از نرم افزارMATLAB (R2009a) پیاده شد. و برای به دست آوردن روابط بین فشار بخار اشباع شده و بهره وری نیرویکار، درجه حرارت و بهره وری و رابطه بین مقادیر بهره وری به دست آمده در هر سه منطقه سرد،گرم، معتدل از آزمون t و آزمون ضریب همبستگی پیرسون و با بهره گرفتن از نرم افزار SPSS استفاده شده است.
فصل چهارم
یافته های تحقیق
۴-۱- مقدمه
پس از آشنایی با روش انجام محاسبات، برآوردها و آزمونها در این فصل، ابتدا متغیرهای مورد نظر معرفی و سپس نتایج مربوط به تخمین بهره وری نیروی کار در بخش ساخت وساز با توجه به سناریو های زیر:
۱- با در نظر گرفتن ضریب نارسانایی استاندارد معادل۰.۷۵کلو برای لباس کارگر (جدول ۴-۴تا۴-۹)
۲- با در نظر گرفتن ضریب نارساناییهای مختلف لباس کارگر(۱ و۱.۵ و۳) در مناطق سرد و مقایسه بهره وری نیروی کار با حالت استاندارد.(جدول۴-۱۰)
۳- با در نظر گرفتن ضریب نارساناییهای مختلف لباس کارگر(۰.۴ و۰.۷) در مناطق گرم و مقایسه بهره وری نیروی کار با حالت استاندارد.(جدول۴-۱۱)
۴- بررسی رابطه بین فشار بخار اشباع شده و بهره وری در مناطق مختلف.(جدول۴-۱۲)
۵- بررسی رابطه بین درجه حرارت و بهره وری در مناطق مختلف. (جدول۴-۱۲)
۶- انجام آزمون t زوج برای بررسی رابطه بین مقادیرPMV در مناطق مختلف. (جدول۴-۱۳)
استخراج و به برآورد مدل و سپس مقایسه مقادیر محاسبه شده با بهره گرفتن از شاخص میانگین آراء پیش بینی شده(PMV) با آمار منتشر شده بهره وری نیرویکار در بخش ساخت وساز توسط سازمان ملی بهره وری ایران در سال ۱۳۸۶ پرداخته خواهد شد.
۴-۲- داده های آماری
برای محاسبه شاخصPMV و در نهایت بهره وری نیرویکار در بخش ساخت و ساز به آمارهای عوامل محیطی و اطلاعات مربوط به پوشش، ماهیت فعالیت در حال انجام نیاز میباشد.آمارهای مربوط به عوامل محیطی به صورت متوسط سالانه از سالنامه هواشناسی سال۸۶، که از سوی سازمان هواشناسی کشور محاسبه و منتشر شده است و اطلاعات مربوط به ویژگی های فردی وفیزیولوژیکی انسان از سایت سازمانASHRAE و همچنین سایر آمارها توسط محقق جمع آوری و محاسبه گردیده است.
هدف این تحقیق به دلیل وجود آمار مربوط به بهره وری نیرویکار در بخش ساخت وساز اقتصاد ایران در سال ۱۳۸۶، محاسبه بهره وری نیرویکار در بخش ساخت وساز ایران با بهره گرفتن از شاخص PMV برای سال ۱۳۸۶ و مقایسه مقادیر بهره وری محاسبه شده با آمار منتشر شده بهرهروری نیرویکار توسط سازمان ملی بهره وری ایران میباشد.
۴-۲-۱- متغیرها
متغیرهای مورد نیاز در این مدل برای تعین شاخص PMV به دو دسته تقسیم می شود:
الف : متغیرهای عوامل محیطی یا همان متغیرهای هواشناسی شامل دمای هوا بر حسب درجه سانتیگراد ،فشار بخار اشباع شده برحسب میلی متر جیوه، رطوبت نسبی بر حسب درصد، سرعت باد برحسب متر بر ثانیه مورد استفاده قرار گرفته است.در این رابطه لازم به ذکر است که میانگین داده های هواشناسی (سال ۸۶) به مدل وارد گردیده است. در بررسی شاخص آسایش حرارتی از میانگین درجه حرارت، میانگین فشار بخار اشباع شده سالانه استفاده شده است.
ب: متغیرهای مربوط به نوع پوشش بر حسب کلو و نوع فعالیت در حال انجام بر حسب وات به مدل وارد گردید.
ج : متغییرهای فردی به عنوان ویژگی های فیزیولوژیکی انسان شامل قد، وزن وارد مدل شده است.
با توجه به اینکه داده های فیزیولوژیک، پوشش و نوع فعالیت بسیار متفاوت و متغیر هستند. بنابراین طبق توصیه مدل و نظر محقق میتوان مواردی را به صورت میانگین یا حالت استاندارد در نظر گرفت. به طور مثال :
۱- جدول شماره (۴-۱) ضریب نارسانایی انواع پوشش را نشان می دهد ولی در اینجا ضریب نارسایی پوشش کارگر برحسب کلو ^[۶۶]رقم ( ۰.۷۵) در نظر گرفته شده است.( شریف محمد و کرب سری ناوین ،۲۰۰۵)
جدول (۴-۱) مقادیر ضریب نارسایی لباس نسبت به نوع پوشش