Нормирование микроклимата производственных помещений, гигиенические требования. Нормирование и пути оптимизации микроклиматических условий в помещении
Нормирование микроклимата помещений — Мегаобучалка
Микроклимат— комплекс физических факторов внутренней среды помещений, оказывающий влияние на тепловой обмен организма и здоровье человека. К микроклиматическим показателям относятся температура, влажность и скорость движения воздуха, температура поверхностей ограждающих конструкций, предметов, оборудования, а также некоторые их производные (градиент температуры воздуха по вертикали и горизонтали помещения, интенсивность теплового излучения от внутренних поверхностей).
Под микроклиматом производственных помещений понимается климат окружающей человека внутренней среды этих помещений, который определяется действующими на организм человека сочетаниями температуры, влажности и скорости движения воздуха, а также температуры окружающих его поверхностей.
Нормы производственного микроклимата установлены системой стандартов безопасности труда ГОСТ 12.1.005-88 "Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны" и СанПиН 2.24.548-96 "Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений". Они едины для всех производств и всех климатических зон с некоторыми незначительными отступлениями.
В этих нормах отдельно нормируется каждый компонент микроклимата в рабочей зоне производственного помещения: температура, относительная влажность, скорость воздуха в зависимости от способности организма человека к акклиматизации в разное время года, характера одежды, интенсивности производимой работы и характера тепловыделений в рабочем помещении.
Для оценки характера одежды (теплоизоляции) и акклиматизации организма в разное время года введено понятие периода года. Различают теплый и холодный период года. Теплый период года характеризуется среднесуточной температурой наружного воздуха +10oС и выше, холодный -ниже +10oС.
При учете интенсивности труда все виды работ, исходя из общих энергозатрат организма, делятся на три категории: легкие, средней тяжести и тяжелые. Характеристику производственных помещений по категории выполняемых в них работ устанавливают по категории работ, выполняемых 50% и более работающих в соответствующем помещении.
К легким работам (категории I) с затратой энергии до 174 Вт относятся работы, выполняемые сидя или стоя, не требующие систематического физического напряжения (работа контролеров, в процессах точного приборостроения, конторские работы и др.). Легкие работы подразделяют на категорию Iа (затраты энергии до 139 Вт) и категорию Iб (затраты энергии 140... 174 Вт).
К работам средней тяжести (категория, II) относят работы с затратой энергии 175...232 Вт (категория IIа) и 233. ..290 Вт (категория IIб). В категорию IIа входят работы, связанные с постоянной ходьбой, выполняемые стоя или сидя, но не требующие перемещения тяжестей, в категорию IIб - работы, связанные с ходьбой и переноской небольших (до 10 кг) тяжестей (в механосборочных цехах, текстильном производстве, при обработке древесины и др.).
К тяжелым работам (категория III) с затратой энергии более 290 Вт относят работы, связанные с систематическим физическим напряжением, в частности с постоянным передвижением, с переноской значительных (более 10 кг) тяжестей (в кузнечных, литейных цехах с ручными процессами и др.).
По интенсивности тепловыделений производственные помещения делят на группы в зависимости от удельных избытков явной теплоты. Явной называется теплота, воздействующая на изменение температуры воздуха помещения, а избытком явной теплоты - разность между суммарными поступлениями явной теплоты и суммарными теплопотерями в помещении.
Явная теплота, которая образовалась в пределах помещения, но была удалена из него без передачи теплоты воздуху помещения (например, с газами от дымоходов или с воздухом местных отсосов от оборудования), при расчете избытков теплоты не учитывается. Незначительные избытки явной теплоты - это избытки теплоты, не превышающие или равные 23 Вт на 1 м3 внутреннего объема помещения. Помещения со значительными избытками явной теплоты характеризуются избытками теплоты более 23 Вт/м3.
Интенсивность теплового облучения работающих от нагретых поверхностей технологического оборудования, осветительных приборов, инсоляции на постоянных и непостоянных рабочих местах не должна превышать 35 Вт/м2 при облучении 50 % поверхности человека и более, 70 Вт/м2 - при облучении 25...50 % поверхности и 100 Вт/м2 - при облучении не более 25 % поверхности тела.
Интенсивность теплового облучения работающих от открытых источников (нагретого металла, стекла, открытого пламени и др.) не должна превышать 140 Вт/м2, при этом облучению не должно подвергаться более 25% поверхности тела и обязательно использование средств индивидуальной защиты.
В рабочей зоне производственного помещения согласно ГОСТ 12.1.005-88 могут быть установлены оптимальные и допустимые микроклиматические условия.
Оптимальные микроклиматические условия - это такое сочетание параметров микроклимата, которое при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивает ощущение теплового комфорта и создает предпосылки для высокой работоспособности.
Допустимые микроклиматические условия - это такие сочетания параметров микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека могут вызвать напряжение реакций терморегуляции и которые не выходят за пределы физиологических приспособительных возможностей. При этом не возникает нарушений в состоянии здоровья, не наблюдаются дискомфортные теплоощущения, ухудшающие самочувствие и понижение работоспособности. Оптимальные параметры микроклимата в производственных помещениях обеспечиваются системами кондиционирования воздуха, а допустимые параметры - обычными системами вентиляции и отопления.
4. Теплопередача в ограждающих конструкциях
Необходимым условием теплопередачи в любой среде является разность температур в различных точках среды. Тепловая энергия распространяется при этом от точек с более высокой температурой к точкам с более низкой. Наружные ограждающие конструкции разделяют среды с различными температурами, что и вызывает процессы теплопередачи в них.Различают три вида теплопередачи: теплопроводность, конвекция и излучение. Так как большинство строительных материалов являются капиллярно-пористыми телами, в них возможны все виды теплопередачи. Однако в практических расчетах обычно считают, что теплопередача внутри строительных материалов происходит по законам теплопроводности. Теплопередача конвекцией и излучением происходит в воздушных прослойках и у поверхностей конструкций на границах с наружным и внутренним воздухом.
В теплотехнических расчетах принято различать однородные (однослойные) и слоистые (многослойные) ограждающие конструкции, состоящие соответственно из одного или нескольких однородных плоских слоев, расположенных перпендикулярно направлению теплового потока (обычно параллельно наружной и внутренней поверхностям конструкции), а также неоднородные конструкции, которые имеют различные характеристики теплопроводности по площади ограждения.
| Материал | l, Вт/(м×°С) | Материал | l, Вт/(м×°С) |
| Алюминий | Пенополистирол | 0,04¸0,06 | |
| Сталь | Вода | »0,58 | |
| Железобетон | »2 | Лед | »2,33 |
| Кладка из кирпича обыкновенного | 0,58¸0,81 | Воздух (в замкнутых порах размером до 1 мм) | »0,023 |
| Минераловатные маты | 0,05¸0,08 | Воздух (в полостях размером 15 см) | »0,72 |
4.1. Стационарные условия теплопередачи (одномерный тепловой поток). Теплопроводность материалов. Сопротивление теплопередаче.
Теплопроводность материалов
Через плоскую и достаточно протяженную конструкцию (чтобы можно было пренебречь краевыми эффектами) тепловой поток проходит перпендикулярно к ее поверхности в направлении от более высокой температуры к более низкой.
Строительные материалы состоят из твердой фазы, а также пор и капилляров, которые заполнены воздухом, водяным паром или жидкостью. Соотношение и характер этих элементов и определяют теплопроводность материала.У металлов теплопроводность высока, так как определяется потоком электронов. Чем выше электропроводность, тем выше и теплопроводность.Теплопроводность каменных материалов обусловлена тепловыми колебаниями структуры. Чем тяжелее атомы этой структуры и чем слабее они связаны между собой, тем меньше теплопроводность. Камни с кристаллической структурой более теплопроводны, чем стекловидные.Коэффициент теплопроводности капиллярно-пористых материалов зависит от их средней плотности (пористости) и влажностного состояния. При этом значение играет также средний размер пор и их характер (открытые, сообщающиеся или закрытые). Более низкую теплопроводность имеют пористые материалы с закрытыми порами малого (1 мм) размера. С повышением влагосодержания материала его теплопроводность возрастает. Особенно это заметно зимой, когда содержащаяся в порах вода замерзает.Изменения коэффициентов теплопроводности строительных материалов при изменении содержания влаги настолько существенны, что их значения устанавливают в зависимости от влажностной характеристики климата и влажностных условий эксплуатации помещений. СНиП различает 3 зоны влажности (влажная, нормальная и сухая) и 4 влажностных режима помещений:
По сочетанию зоны влажности и влажностного режима помещений назначаются условия эксплуатации ограждающих конструкций (А или Б), в зависимости от которых выбираются коэффициенты теплопроводности.Материалы, применяемые для теплоизоляционных слоев ограждающих конструкций должны, как правило, иметь коэффициент теплопроводности в сухом состоянии не выше 0,3 Вт/м×°С.
megaobuchalka.ru
Микроклимат в помещении. Нормирование параметров микроклимата — МегаЛекции
К практическим занятиям
по дисциплине
«Теоретические основы создания
Микроклимата в помещении»
для студентов специальности 270109
«Теплогазоснабжение и вентиляция»
Часть 1
Ростов-на-Дону
Методические указания к практическим занятиям по дисциплине «Теоретические основы создания микроклимата в помещении» для студентов специальности 270109 «Теплогазоснабжение и вентиляция». – Ростов н/Д: Рост. гос. строит. ун-т, 2010 – 59 с.
По основным темам изучаемой дисциплины приводится краткая теоретическая часть, дающая определения основных понятий, основные формулы, пояснение к ним, задачи с примерами решений. Имеются приложения с данными из нормативной и справочной литературы, необходимыми для решения задач.
Составители: канд. техн. наук, доц. Е.К. Глазунова
канд. техн. наук, доц. Т.А. Скорик
Редактор Н.Е. Гладких
Темплан 2010 г., поз. 227.
Подписано в печать 10.06.10. Формат 60×841/16.
Ризограф. Бумага писчая. Уч.-изд. п. 3,7.
Тираж 100 экз. Заказ 660.
Редакционно-издательский центр РГСУ.
344022, Ростов н/Д, ул. Социалистическая, 162.
© Ростовский государственный строительный
университет, 2010
Микроклимат в помещении. Нормирование параметров микроклимата
В помещениях требуется поддерживать необходимые для людей и производственных процессов определенные условия микроклимата, которые характеризуются рядом факторов, основными из которых являются: температура воздуха tint, 0С, относительная влажность воздуха φ, %, скорость (подвижность) воздуха, υ, м/с, температура ограждающих поверхностей, τп., 0С.
Самочувствие человека зависит от определенных сочетаний этих факторов, которые могут быть различными в зависимости от вида деятельности человека.
Все здания и сооружения в зависимости от характера жизнедеятельности человека, от вида технологических процессов, происходящих в них и основных требований строительных норм и правил разбиты по их назначению на четыре основные группы:
1. Жилые здания.
2. Общественные здания и сооружения.
3. Административные и бытовые здания.
4. Производственные здания.
Показатели микроклимата в помещениях регламентируются нормативными документами, используемыми для проектирования соответствующих зданий и сооружений: строительными нормами и правилами (СНиП), санитарными правилами и нормами (СанПиН), межгосударственными стандартами (ГОСТ), отраслевыми документами.
Общие требования, предъявляемые при проектировании систем отопления, вентиляции и кондиционирования к состоянию воздушной среды в помещениях различного назначения регламентируются ГОСТ 12.1.005-88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны». Также они изложены в СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование».
Для жилых и общественных зданий ГОСТ 30494-96 регламентирует следующие параметры, характеризующие микроклимат помещений:
- температура воздуха;
- относительная влажность воздуха;
- скорость движения воздуха;
- результирующая температура помещения;
- локальная асимметрия результирующей температуры.
Результирующая температура помещения - комплексный показатель радиационной температуры помещения и температуры воздуха в помещении, определяемый следующим образом.
При скорости движения воздуха до 0,2 м/с результирующую температуру помещения tп определяют по формуле
, (1.1)
где tR – радиационная температура в помещении, 0С;
При скорости движения воздуха от 0,2 до 0,6 м/с
(1.2)
Радиационную температуру по температурам внутренних поверхностей ограждений и отопительных приборов определяют по формуле:
, (1.3)
где Аi – площадь внутренней поверхности ограждений и отопительных приборов, м2;
τi – температура внутренней поверхности ограждений и отопительных приборов, 0С.
Для помещений производственных зданий СанПиН 2.2.4.548-96 устанавливает следующие показатели, характеризующие микроклимат:
- температура воздуха;
- относительная влажность воздуха;
- скорость движения воздуха;
- температура поверхностей;
- интенсивность теплового облучения.
Кроме того для интегральной оценки тепловой нагрузки среды на рабочих местах рекомендуется учитывать индекс тепловой нагрузки среды (ТНС - индекс), под которым понимают сочетанное действие на организм человека параметров микроклимата (температура, относительная влажность, скорость движения воздуха, тепловое облучение), выраженное одночисловым показателем в 0С.
Параметры микроклимата устанавливаются для обслуживаемой зоны помещения (зоны обитания) в общественных и жилых зданиях и для рабочих мест производственных помещений.
Обслуживаемая зона помещения (зона обитания) – пространство в помещении, ограниченное плоскостями, параллельными полу и стенам: на высоте 0,1 и 2,0 м над уровнем пола (но не ближе, чем на 1 м от потолка при потолочном отоплении), на расстоянии 0,5 м от внутренних поверхностей наружных и внутренних стен, окон и отопительных приборов.
Рабочее место– участок помещения, на котором в течение рабочей смены или части ее осуществляется трудовая деятельность. Рабочим местом может являться несколько участков производственного помещения. Если эти участки расположены по всему помещению, то рабочим местом является вся площадь помещения.
Рабочая зона— пространство над уровнем пола или рабочей площадки высотой 2 м при выполнении работы стоя или 1,5 м — при выполнении работы сидя.
Нормативными документами устанавливается оптимальные и допустимые микроклиматические условия в помещении для холодного и теплого периода года в зависимости от классификации помещений по категориям для жилых и общественных зданий и от категорий работ в производственных помещениях.
Оптимальные условия обеспечивают общее и локальное ощущение теплового комфорта в течение 8 – часовой рабочей смены при минимальном напряжении механизмов терморегуляции, не вызывают отклонений в состоянии здоровья, создают предпосылки для высокого уровня работоспособности и являются предпочтительными на рабочих местах.
Допустимые условия не вызывают повреждений или нарушений состояния здоровья, но могут приводить к возникновению общих и локальных ощущений теплового дискомфорта, напряжению механизмов терморегуляции, ухудшению самочувствия и понижению работоспособности.
Холодный период года – период, характеризуемый среднесуточной температурой наружного воздуха, равной 100С и ниже [4,6].
Теплый период года – период года, характеризуемый среднесуточной температурой наружного воздуха выше 100С [4,6]
В соответствии с [4] оптимальные величины показателей микроклимата необходимо соблюдать на рабочих местах производственных помещений, на которых выполняются работы операторского типа, связанные с нервно-эмоциональным напряжением.
Допустимые величины показателей микроклимата в производственных помещениях устанавливаются в тех случаях, когда по технологическим требованиям, техническим и экономически обоснованным причинам не могут быть обеспечены оптимальные величины.
Численные значения нормируемых параметров микроклимата помещений при отоплении и вентиляции помещений (кроме помещений, для которых метеорологические условия установлены другими нормативными документами) следует принимать по [1,2,3,4], руководствуясь при этом следующими указаниями [6] :
– в холодный период года в обслуживаемой зоне жилых помещений температуру воздуха — минимальную из оптимальных температур; при согласовании с органами Госсанэпиднадзора России и по заданию заказчика допускается принимать температуру воздуха в пределах допустимых норм;
– в холодный период года в обслуживаемой или рабочей зоне жилых зданий (кроме жилых помещений), общественных, административно-бытовых и производственных помещений температуру воздуха — минимальную из допустимых температур при отсутствии избытков явной теплоты (далее — теплоты) в помещениях; экономически целесообразную температуру воздуха в пределах допустимых норм в помещениях с избытками теплоты. В производственных помещениях площадью более 50 м2 на одного работающего следует обеспечивать расчетную температуру воздуха на постоянных рабочих местах и более низкую (но не ниже 10 °С) температуру воздуха на непостоянных рабочих местах.
В холодный период года в жилых, общественных, административно-бытовых и производственных помещениях отапливаемых зданий, когда они не используются и в нерабочее время, можно принимать температуру воздуха ниже нормируемой, но не ниже:
15 °С — в жилых помещениях;
12 °С — в общественных и административно-бытовых помещениях;
5 °С — в производственных помещениях.
При периодическом снижении температуры воздуха помещений следует обеспечивать восстановление нормируемой температуры к началу использования помещения или к началу работы;
– для теплого периода года в помещениях с избытками теплоты — температуру воздуха в пределах допустимых температур, но не более чем на 3 °С для общественных и административно-бытовых помещений и не более чем на 4 °С для производственных помещений выше расчетной температуры наружного воздуха (по параметрам А) и не более максимально допустимых температур по приложению В, а при отсутствии избытков теплоты — температуру воздуха в пределах допустимых температур, равную температуре наружного воздуха (по параметрам А), но не менее минимально допустимых температур по приложению В;
– скорость движения воздуха — в пределах допустимых норм;
– относительная влажность воздуха при отсутствии специальных требований не нормируется.
Параметры микроклимата или один из параметров допускается принимать в пределах оптимальных норм вместо допустимых, если это экономически обосновано или по заданию на проектирование.
Если допустимые нормы микроклимата невозможно обеспечить в рабочей или обслуживаемой зоне по производственным или экономическим условиям, то на постоянных рабочих местах следует предусматривать душирование наружным воздухом или местными кондиционерами.
В теплый период года метеорологические условия не нормируются в помещениях:
а) жилых зданий;
б) общественных, административно-бытовых и производственных в периоды, когда они не используются и в нерабочее время;
в) производственных в периоды, когда они не используются и в нерабочее время при отсутствии технологических требований к температурному режиму помещений.
Параметры микроклимата при кондиционировании помещений (кроме помещений, для которых метеорологические условия установлены другими нормативными документами или заданием на проектирование) следует предусматривать для обеспечения нормируемой чистоты и метеорологических условий воздуха в пределах оптимальных норм по [2] в обслуживаемой зоне жилых, общественных и административно-бытовых помещений и по [1] в рабочей зоне (для постоянных и непостоянных рабочих мест) производственных помещений или отдельных их участков. Относительную влажность воздуха в кондиционируемых помещениях допускается не обеспечивать по заданию на проектирование.
В местностях с расчетной температурой наружного воздуха в теплый период года по параметрам Б 30 °С и более температуру воздуха в помещениях следует принимать на 0,4 °С выше указанной в [2,1] и на каждый градус превышения температуры наружного воздуха сверх температуры 30 °С, увеличивая также соответственно скорость движения воздуха на 0,1 м/с на каждый градус превышения температуры наружного воздуха. При этом скорость движения воздуха в помещениях в указанных условиях должна быть не более 0,5 м/с.
Параметры микроклимата или один из параметров допускается принимать в пределах допустимых норм вместо оптимальных при согласовании с органами Госсанэпиднадзора России и по заданию заказчика.
Для производственных помещений с полностью автоматизированным технологическим оборудованием, функционирующим без присутствия людей (кроме дежурного персонала, находящегося в специальном помещении и выходящего в производственное помещение периодически для осмотра и наладки оборудования не более двух часов непрерывно), при отсутствии технологических требований к температурному режиму помещений температуру воздуха в рабочей зоне следует принимать:
а) для теплого периода года при отсутствии избытков теплоты — равную температуре наружного воздуха (параметры А), а при наличии избытков теплоты — на 4 °С выше температуры наружного воздуха (параметры А), но не ниже 29 °С, если при этом не требуется подогрева воздуха;
б) для холодного периода года и переходных условий при отсутствии избытков теплоты — 10 °С, а при наличии избытков теплоты — экономически целесообразную температуру.
В местах производства ремонтных работ (продолжительностью два часа и более непрерывно) следует предусматривать снижение температуры воздуха до 25 °С в I—III и до 28 °С — в IV строительно-климатических районах в теплый период года (параметры А) и повышение температуры воздуха до 16 °С в холодный период года (параметры Б) передвижными воздухонагревателями.
Относительная влажность и скорость движения воздуха в производственных помещениях с полностью автоматизированным технологическим оборудованием при отсутствии специальных требований не нормируются.
В животноводческих, звероводческих и птицеводческих зданиях, сооружениях для выращивания растений, зданиях для хранения сельскохозяйственной продукции параметры микроклимата следует принимать в соответствии с нормами технологического и строительного проектирования этих зданий.
ПРИМЕРЫ:
ЗАДАЧА 1.1. Определить оптимальные и допустимые нормы микроклимата в холодный период в обслуживаемой зоне помещения (табл. 1.1).
Таблица 1.1 – Исходные данные к задаче 1.1
| № вар. | Наименование помещения | № вар. | Наименование помещения |
| Жилая комната | Зрительный зал клуба | ||
| Кухня в жилом доме | Кружковая комната клуба | ||
| Ванная комната | Кабинет врача | ||
| Вестибюль в общежитии | Раздевалка в спорткомплексе | ||
| Лестничная клетка в жилом доме | Процедурный кабинет поликлиники | ||
| Помещение для отдыха в общежитии | Гардеробная в театре | ||
| Жилая комната в доме для престарелых | Кабинет директора кинотеатра | ||
| Помещение для занятий в общежитии | Бухгалтерия | ||
| Межквартирный коридор | Фойе театра | ||
| Зрительный зал кинотеатра | Вестибюль поликлиники | ||
| Аудитория | Физиотерапевтический кабинет | ||
| Читальный зал библиотеки | Спальня в детском саду | ||
| Учебный класс в средней школе |
Пример. Заданное помещение – читальный зал библиотеки.
Решение. В соответствии с ГОСТ 30494-96 (прил. 1) помещение читального зала относится к 2 категории.
По таблице 2 ГОСТа 30494 (прил. 2) :оптимальные параметры: t = 19-
210С, φ = 45-30%; tп = 18-200С; υ = 0,2 м/с; допустимые параметры: t =
18-230С; φ = 60%; tп = 17-220С; υ = 0,3 м/с.
ЗАДАЧА 1.2 Определить оптимальные и допустимые нормы микроклимата на рабочем месте производственного помещения (табл. 1.2).
Таблица 1.2–Исходные данные к задаче 1.2
| Вариант | |||||||||||||
| Категория работ | Iа | Iб | IIа | IIб | III | Iа | Iб | IIа | IIб | III | Iа | Iб | Па |
| Период года | хол | тепл | хол | тепл | хол | тепл | хол | тепл | хол | тепл | хол | тепл | хол |
| Вариант | ||||||||||||
| Категория работ | IIб | III | Iа | Iб | IIа | IIб | III | Iа | Iб | IIа | IIб | III |
| Период года | хол | тепл | хол | тепл | хол | тепл | хол | тепл | хол | тепл | хол | тепл |
Пример. В заданном производственном помещении выполняемые работы относятся к IIа категории по уровню энергозатрат. Период года – холодный.
Решение. Оптимальные параметры микроклимата, определенные по табл. 1 СанПиНа 2.2.4.548-96 (прил. 4), составят: t = 19-210С; τп = 18-220С; φ = 60-40%; υ = 0,2 м/с.
Допустимые величины показателей микроклимата, определенные по табл. 2 СанПиНа 2.2.4.548-96 (прил. 5), составят:
t = 17-230С; τп = 16-240С; φ = 15-75%; υ = 0,1-0,3 м/с.
ЗАДАЧА 1.3 Определить радиационную температуру tR,
результирующую температуру жилого помещения tп для холодного периода года при заданной температуре наружных стен τс.н., окон τок, потолка τпот, пола τпл, отопительных приборов τпр (табл. 1.3). Температуру внутренних стен τс.в. принять равной tв. Размеры помещения указаны на рисунке. Площадь окна Аок = 2,3м2; площадь поверхности отопительного прибора Апр = 1,1 м2.
Рисунок 1.1 – К задаче 1.3
Таблица 1.3–Исходные данные к задаче 1.3
| № вар | |||||||||||||
| τс.н,0С | |||||||||||||
| τок,0С | |||||||||||||
| τпт,0С | |||||||||||||
| τпл,0С | |||||||||||||
| τпр,0С | |||||||||||||
| tв,0С |
| № вар | ||||||||||||
| τс.н,0С | ||||||||||||
| τок,0С | ||||||||||||
| τпт,0С | ||||||||||||
| τпл,0С | ||||||||||||
| τпр,0С | ||||||||||||
| tв,0С |
Пример. τс.н. = 120С; τок = 50С; τпт = 140С; τпл = 160С; τпр = 400С, tint = 180С
Решение. Площадь наружной стены Ас.н. = 6 · 3 – 2,3 = 15,7 м2.
Площадь внутренних стен Ас.в. = 6 · 3 + 2(4 · 3) = 42 м2;
Площадь пола и потолка Апл = Апт = 6 · 4 = 24 м2.
Радиационная температура по формуле (1.3) составит
Т.к. подвижность воздуха в жилом помещении менее 0,2, то результирующую температуру помещения определяем по формуле (1.1)
ЗАДАЧА 1.4 Сохраняя условия предыдущей задачи, принять напольное отопление вместо приборного, τпл = 26 0С. Сравнить полученное значение tп с нормируемой ГОСТом. При несоответствии требованиям предложить меры по приведению значения tп к нормируемому.
Рекомендуемые страницы:
Читайте также:
Воспользуйтесь поиском по сайту:
megalektsii.ru
4. Мероприятия по нормализации параметров микроклимата.
На сегодняшний день основными нормативными документами, определяющими параметры микроклимата производственных помещений, являются ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» и ДСН 3.3.042 – 99. Санітарні норми мікроклімату виробничих приміщень. Київ, 1999 р.
Здесь указанные параметры нормируются для рабочей зоны – просторной, ограниченной по высоте 2 м над уровнем пола или площадки, на которой находятся рабочие места постоянного или непостоянного (временного) пребывания работников.
В основу принципа нормирования параметров микроклимата положена дифференциальная оценка оптимальных и допустимых метеорологических условий в рабочей зоне в зависимости от тепловой характеристики производственного помещения, категории работ по степени тяжести и периода года.
Оптимальными (комфортными) считаются такие условия труда, для которых имеет место наибольшая работоспособность и хорошее самочувствие. Допустимые микроклиматические условия предусматривают возможность напряженной работы механизма терморегуляции, которая не выходит за пределы возможностей организма, а также дискомфортные ощущения.
Оптимальные и допустимые параметры микроклимата в рабочей зоне производственных помещений для разных категорий тяжести работ в теплый и холодный периоды года, приведены в таблице 2.2. ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ.
4.1.Мероприятия по оптимизации параметров микроклимата.
1). Автоматизация и дистанционное управление технологическими процессами. Это мероприятие позволяет во многих случаях вывести человека из производственных зон, где действуют неблагоприятные факторы (например, автоматизированная загрузка печей в металлургии, управление разливом металла и др.).
2). Рациональная вентиляция, отопление и кондиционирование воздуха. Они являются наиболее распространенными способами нормализации микроклимата в производственных помещениях. Так называемое воздушное и водо-воздушное охлаждение широко используется в борьбе с перегреванием рабочих в горячих цехах.
Обеспечить нормальные тепловые условия в холодный период года в весьма габаритных и облегченных промышленных зданиях очень тяжело и экономически нецелесообразно. Наиболее рациональным вариантом в этом случае является применение лучистого нагревания постоянных рабочих мест и отдельных участков. Защита от сквозняков достигается путем плотного закрывания окон, дверей и других отверстий, а также устройством воздушных и воздушно-тепловых завес на дверях и воротах.
3). Рационализация режимов труда и отдыха достигается сокращением продолжительности рабочего времени, введением дополнительных перерывов, созданием условий для эффективного отдыха в помещениях с нормальными метеорологическими условиями. Если организовать отдельное помещение тяжело, то в горячих цехах создают зоны отдыха – охладительные беседки, где средствами вентиляции обеспечивают нормальные температурные условия.
Для рабочих, которые работают на открытом воздухе зимой, оборудуют помещения для согревания, в которых температуру поддерживают немного выше, чем комфортная.
4). Применение теплоизоляции оборудования и защитных экранов. В качестве теплоизоляционных материалов широко используется: асбест, асбоцемент, минеральная вата, стекловата, керамзит, пенопласт и др.
На производстве применяют также защитные экраны для ограждения источников теплового излучения от рабочих мест. По принципу защиты от действия тепла экраны бывают отражающие, поглощающие, отводные и комбинированные. Хорошую защиту от теплового излучения осуществляют водяные завесы, которые широко используются в металлургии.
5). Использование средств индивидуальной и групповой защиты.
Существенное значение для профилактики перегревания организма человека имеют средства индивидуальной и групповой защиты. Спецодежда должна быть воздухо- и влаго непроникающей (из льна), иметь удобный покрой. Для работы в экстремальных условиях применяются специальные костюмы с повышенной тепло-и светоотдачей. Для защиты головы от излучения применяют дюралевые, фибровые каски, войлочные шляпы; для защиты глаз – очки – темные или с прозрачным пластом металла, маски с откидным экраном. Защита от действия пониженной температуры достигается использованием теплой спецодежды, а во время осадков – плащей и резиновых сапог.
К групповым средствам защиты можно отнести установку для защиты рабочих от перегревания, разработанную на кафедре аэрологии и охраны труда НГУ и др. Она представляет собой камеру-релаксатор для восстановления теплового баланса организма человека.
studfiles.net
22) Принципы нормирования параметров микроклимата.
Оптимальные и допустимые значения параметров микроклимата устанавливают с учетом тяжести выполняемой работы и периодов года. Работы, характеризуемые энергозатратами организма, по своей тяжести подразделяются на следующие категории:
легкие физические работы (категория I) охватывают виды деятельности, при которых расход энергии составляет до 120 ккал/ч (категория Iа) и от120 до 150 ккал/ч (категория Iб). К категории Iа относятся работы, производимые сидя и не требующие физического напряжения. К категории I6 относятся работы, производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим напряжением;
физические работы средней тяжести (категория II) охватывают виды деятельности, при которых расход энергии составляет от 150 до 200 ккал/ч(категория IIа) и от 200 до 250 ккал/ч (категория IIб). К категории IIа относятся работы, связанные с ходьбой, перемещением мелких (до 1 кг) изделий или предметов в положении стоя или сидя и требующие определенного физического напряжения. К категории IIб относятся работы, выполняемые стоя, связанные с ходьбой, переноской небольших (до 10 кг) тяжестей и сопровождающиеся умеренным физическим напряжением;
тяжелые физические работы (категория III) связаны с постоянным передвижением и переноской значительных (свыше 10 кг) тяжестей и требуют больших физических усилий; энергозатраты более 250 ккал/ч.
Периоды года подразделяются в зависимости от среднесуточной температуры наружного воздуха: если эта температура равна +10°С и выше — теплый период, менее + 10°С — холодный.
23) Воздействия вредных веществ на организм человека.
Вещества, применяемые и образующиеся в технологических процессах на предприятиях, при неправильной организации труда и несоблюдении определенных профилактических мероприятий, оказывающих вредное воздействие на здоровье работающих, приводящее к острым или хроническим отравлениям и профессиональным заболеваниям, называются вредными веществами (промышленными ядами). Отравления, которые могут получить работающие, бывают острые и хронические.
Вредные вещества могут поступать в организм человека через органы дыхания (пары, газы, пыль), кожу (жидкие, масляные, твердые вещества), желудочно-кишечный тракт (жидкие, твердые, и газы). Наиболее часто вредные вещества попадают в организм человека через органы дыхания и быстро проникают к жизненно важным центрам человека.
Кроме общего действия на организм человека вредные вещества могут оказывать и местное воздействие. Так действуют кислоты, щелочи, некоторые соли и газы (хлор, сернистый ангидрид, хлористый водород и др.). Химические вещества могут вызывать ожоги трех степеней.
Попадание ядов в желудочно-кишечный тракт возможно при несоблюдении правил личной гигиены. Ядовитые вещества, цианиды могут всасываться уже в полости рта, поступая в кровь.
Классификация токсических веществ
В классификации по токсическому (вредному) эффекту воздействия на организм человека химические вещества разделяют на общетоксические, раздражающие, сенсибилизирующие, канцерогенные, мутагенные, влияющие на репродуктивную функцию.
Общетоксические химические вещества (углеводороды, сероводород, синильная кислота, тетраэтилсвинец) вызывают расстройства нервной системы, мышечные судороги, влияют на кроветворные органы, взаимодействуют с гемоглобином крови.
Раздражающие вещества (хлор, аммиак, оксид азота, фосген, сернистый газ) воздействуют на слизистые оболочки и дыхательные пути.
Сенсибилизирующие вещества (антибиотики, соединения никеля, формальдегид, пыль и др.) повышают чувствительность организма к химическим веществам, а в производственных условиях приводят к аллергическим заболеваниям.
Канцерогенные вещества (бензпирен, асбест, никель и его соединения, окислы хрома) вызывают развитие всех видов раковых заболеваний.
Химические вещества, влияющие на репродуктивную функцию человека (борная кислота, аммиак, многие химические вещества в больших количествах), вызывают возникновение врожденных пороков развития и отклонений от нормального развития у потомства, влияют на внутриутробное и послеродовое развитие потомства.
Мутагенные вещества (соединения свинца и ртути) оказывают воздействие на неполовые (соматические) клетки, входящие в состав всех органов и тканей человека, а также на половые клетки. Мутагенные вещества вызывают изменения (мутации) в генотипе человека, контактирующего с этими веществами. Число мутаций увеличивается с дозой, и если мутация возникла, она носит стабильный характер и передается из поколения в поколение в неизмененном виде. Такие индуцированные химическими веществами мутации носят ненаправленный характер. Их груз вливается в общий груз спонтанных и ранее накопленных мутаций. Генетические эффекты от мутагенных факторов носят отсроченный и длительный характер. При воздействии на половые клетки мутагенное влияние сказывается на последующих поколениях, иногда в очень отдаленные сроки.
studfiles.net
Нормирование параметров микроклимата.
Гигиеническое нормирование производственного микроклимата осуществляется в соответствии с СанПиН от 30.04.2013 № 33 Санитарные правила и нормы. "Требования к микроклимату рабочих мест в производственных и офисных помещениях"и ГОСТом 12.1.005 – 88 «Воздух рабочей зоны. Общие санитарно – гигиенические требования». ГОСТ 12.1.005 - 88 устанавливает оптимальные параметры температуры, относительной влажности и скорости воздуха в зависимости от энергозатрат человека и времени года, кроме того, данный ГОСТ учитывает и количество теплоизбытков в рабочей зоне.
В зависимости от избытка явного тепла все производственные помещения подразделяются на две категории:
помещения с незначительными избытками тепла, в которых тепловыделения от оборудования, людей не превышает 23Дж/с·м3 (мясные, овощные, рыбные и хол. цеха)
помещения со значительным избытком явного тепла, в которых избыток явного тепла более 23Дж/с·м3 (горячий цех, печное отопление хлебозавода, кондитерские цеха)
Период года характеризуется среднесуточной температурой наружного воздуха +100С и выше, считается теплым, ниже +100С – холодным.
Категории работ – это разграничение работ на основе общих затрат организма человека, ккал/ч. И все работы делятся на три категории:
І – легкая, энергозатраты до 172 Вт;
ІІ – средней тяжести и имеет две подгруппы: ІІа - 172÷232 Вт;
ІІб - 232÷293 Вт;
ІІІ – тяжелая, энерго затраты более 293 Вт.
ГОСТ 12.1.005 – 88 ССБТ регламентирует оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне производственных помещений.
20. Мероприятия и средства для обеспечения нормируемых параметров микроклимата и поддержания чистоты воздуха.
Улучшение метеорологических условий в производственных помещениях осуществляется прежде всего техническими средствами еще на стадии проектирования – это механизация и автоматизация трудоемких работ, производственных процессов, а также применение дистанционного управления и наблюдения, когда обслуживающий персонал находится в помещениях с нормальным микроклиматам.
Обеспечение нормальных параметров микроклимата достигается также в результате уменьшения тепловых потерь, теплоизоляции аппаратов и трубопроводов, применением вентиляции и душирования рабочих мест, экранирования оборудования и обеспечения его герметичности, использования средств индивидуальной защиты, питьевого режима, рациональной организации труда и отдыха.
Теплоизоляция является эффективным мероприятием не только по уменьшению интенсивности теплового излучение от нагретых поверхностей, но и общих теплоносителей, а также для предотвращения ожогов при прикосновении к этим поверхностям. По действующим санитарным нормам температура нагретых поверхностей оборудования и ограждений на р.м. не должна превышать 450С, а для оборудования, внутри которого температура равна или ниже 1000С – не более 350С. Для теплоизоляции применяют разнообразные материалы и конструкции (специальные бетоны и кирпич, минеральную и стеклянную вату, асбест, войлок и т.д.). Немаловажную роль играет и окраска внешних поверхностей нагретых тел. Так, расчеты показывают, что покрытие пресс-форм алюминиевой краской приводит к снижению лучистой теплоотдачи в 2 раза, а расход электроэнергии на их нагрев – на 4 %.
Наиболее эффективным и распространенным способом защиты от теплового излучения является экранирование. По принципу работы экраны условно подразделяются на теплопоглощающие, теплоотражающие и теплоотводящие, а в зависимости от возможности наблюдения за технологическим процессом экраны подразделяются на три типа: непрозрачные, полупрозрачные и прозрачные.
Материалами для теплоотражающих экранов служит листовой алюминий, жесть, алюминиевая фольга; для теплопоглощающих экранов – асбестовые щиты, огнеупорный кирпич; теплоотводящие экраны представляют собой сварные или литые конструкции, охлаждаемые протекающей внутри водой.
К полупрозрачным экранам относятся металлические сетки, цепные звенья, армированное стекло, водяные, воздушно – водяные завесы, снижающие интенсивность теплового излучения до 80 %. В качестве прозрачных экранов используют силикатное стекло, кварцевое и органическое стекло.
Герметичность нагретого оборудования нарушается вследствие постоянной деформации швов, стыков конструкции аппаратов, что приводит к ухудшению метеорологических условий.
Особое значение для предупреждения перегрева организма в производственных условиях имеет рациональный питьевой режим, режим труда и водные процедуры. По существующему в нашей стране законодательству работающие в цехах с повышенными тепловыделениями (более 20 ккал/м3ч) обеспечиваются подсоленной газированной водой, содержащей от 0,2 до 0,5% хлорида натрия. Питье такой воды способствует уменьшению жары, потоотделения, снижению температуры тела, повышению производительности труда. Кроме того, следует учитывать возможное неблагоприятное влияние резкой смены температуры на р.м., например, при температуре около 400С на р.м. температура воздуха в комнате отдыха должна поддерживаться на уровне 25-280С.
Большое значение для создания нормальных метеорологических условий имеет рациональное размещения оборудования. Так, аппараты с большими тепловыделениями размещают на открытом воздухе или в отдельных изолированных помещениях, располагая их преимущественно в один ряд.
Важным техническим средством обеспечения нормальных метеорологических условий является вентиляция. Скорость воздуха при общеобменной вентиляции должна быть не менее 0,3 м/с, при местной – 0,7-2 м/с. Если интенсивность теплового излучения превышает 348 Вт/м2, то предусматривается душирование р.м.
Наиболее эффективным средством создания оптимальных условий микроклимата и чистоты воздуха является кондиционирование воздуха, при котором осуществляется регулирование не только температуры воздуха, но и его влажность, скорость и очистка от пыли.
Немалую роль в профилактике перегревания играют индивидуальные средства защиты. Спецодежда должна быть воздухо- и влагопроницаемой (хлопчатобумажная, льняная; грубошерстное сукно). Для защиты от инфракрасного излучения используют отражающие ткани, на поверхности которых распылен тонкий слой металлов. Для защиты головы от излучения применяют дюралевые, фибровые каски, войлочные шляпы, а от перегрева и ожогов применяют шляпы с широкими полями из войлока, фетра или сукна.
Для защиты ног применяют специальную обувь. Материал обуви должен быть стойким против повышенной температуры, облучения, искр, малотеплопроводен и воздухопроницаем. Для защиты рук применяют брезентовые рукавицы.
Для защиты глаз от воздействия энергии излучения используют очки со светофильтрами. Светофильтр подбирают со спектральной характеристикой, соответствующей спектральному диапазону потока излучения, для защиты от которого очки предназначены.
Для защиты лица и глаз используют щитки из органического стекла, металлической сетки и комбинированные (из стекла и сетки) маски со светофильтром.
Организационные и медико-профилактические мероприятия. Важным фактором, способствующим повышению работоспособности рабочих горячих цехов, является рациональный режим труда и отдыха.
Режим труда разрабатывается применительно к конкретным условиям работы. При этом определяются общая продолжительность отдыха в течение рабочего дня и продолжительность отдельных периодов отдыха. При физических работах средней тяжести и температуре наружного воздуха до 25 °С внутрисменный режим предусматривает 10-минутные перерывы после 60 - 50 мин работы; при температуре наружного воздуха от 25 до 33°С рекомендуются 15-минутные перерывы после 45 мин работы. Отдых происходит в специально оборудованных комнатах с благоприятным микроклиматом.
Работающие проходят предварительные и периодические (ежегодные) медицинские осмотры. Противопоказаниями к приему на работу в условиях воздействия высокой температуры и инфракрасного излучения являются органические заболевания сердечно-сосудистой системы, почек, желудка, кожи и др.
Для измерения параметров микроклимата используют следующие приборы: термометры (ртутные, спиртовые) для измерения температуры воздуха; психрометры для измерения влажности воздуха; анемометры для измерения скорости движения воздуха.
studfiles.net
Нормирование микроклимата производственных помещений, гигиенические требования
Современное состояние проблемы нормирования производственного микроклимата характеризуется развитием теоретических, экспериментальных и производственных исследований в области терморегуляции человека и его теплообмена с окружающей средой, разработки классификации теплового состояния и критериев его оценки, изучения влияния отдельных составляющих микроклимата и их сочетаний на функциональное состояние организма работающих и их здоровье с учетом физической активности (энерготрат), времени воздействия и теплоизоляции одежды.
С позиции рассмотрения теплового состояния организма как уровня функционирования его физиологических систем, состояния гипо- и гипертемии, а также тепловой комфорт можно оценивать как различную степень напряжения механизмов терморегуляции. В задачу нормирования микроклимата в производственных помещениях входит обеспечение теплового состояния организма, при котором напряжение механизмов терморегуляции в течение рабочей смены выражено в такой степени, что оно не оказывает неблагоприятного влияния на самочувствие человека, его работоспособность и здоровье.
По степени влияния на самочувствие человека, его работоспособность микроклиматические условия подразделяются на оптимальные, допустимые, вредные и опасные.
Оптимальные микроклиматические условия характеризуются такими параметрами микроклимата, которые при их сочетанном воздействии на человека в течение рабочей смены обеспечивают сохранение теплового состояния организма, характеризующегося минимальным напряжением терморегуляции, отсутствием общих и/или локальных дискомфортных теплоощущений и являются предпосылкой сохранения высокой работоспособности. Оптимальный микроклимат обеспечивает оптимальное тепловое состояние организма человека и характеризуется величинами показателей, приведенных в табл. 1.
Допустимые микроклиматические условия характеризуются такими параметрами показателей микроклимата, которые при их сочетанном действии на человека в течение рабочей смены могут вызывать изменение теплового состояния, которое приводит к умеренному напряжению механизмов терморегуляции, незначительным дискомфортным общим и/или локальным теплоощущениям. При этом сохраняется относительная термостабильность, может иметь место временное (в течение рабочей смены) снижение работоспособности, но не нарушается здоровье (в течение всего периода трудовой деятельности). Допустимыми являются такие параметры микроклимата, которые при их совместном действии на человека обеспечивают допустимое тепловое состояние организма и характеризуются величинами показателей, приведенных в табл. 2-3.
Вредные микроклиматические условия – параметры микроклимата, которые при их сочетанном действии на человека в течение рабочей смены вызывают такие изменения теплового состояния организма, которые характеризуются выраженными общими и/или локальными дискомфортными теплоощущениями, значительным напряжением механизмов терморегуляции, снижением работоспособности. При этом не гарантируется термостабильность организма человека и сохранение его здоровья в период трудовой деятельности и после ее окончания. Сказанное означает, что вредными являются параметры микроклимата, которые при их совместном действии на человека в течение всей рабочей смены приводят к формированию такого теплового состояния, которое характеризуется показателями, приведенными в табл. 4-6. При этом степень вредности микроклимата определяется как величинами их составляющих, так и продолжительностью их воздействия на работающих (непрерывно и суммарно за рабочую смену, период трудовой деятельности).
Экстремальные (опасные) микроклиматические условия – те параметры микроклимата, которые при их сочетанном действии на человека даже в течение продолжительного времени (менее одного часа) вызывают изменение теплового состояния, характеризующееся чрезвычайным напряжением механизмов терморегуляции, которое может привести к нарушению состояния здоровья и возникновению риска смерти. Критериальные показатели теплового состояния человека (табл. 7 и 8), соответствующие пределу переносимости им внешней термической нагрузки, зависят от многих причин, и, в частности, от степени адаптации, скорости охлаждения или перегревания, тепловой устойчивости организма, возраста, пола и т.д. В связи с этим микроклимат, в котором возможно кратковременное пребывание в целях осуществления определенной деятельности в аварийной ситуации, должен регламентироваться применительно к конкретному контингенту лиц. В том случае, если человек работает в тех или иных метеорологических условиях не всю рабочую смену, а лишь эпизодически, то степень его перегревания или охлаждения за этот отрезок времени допускается большей (до предельно допустимого) с учетом длительности воздействия (табл. 4-6), то есть параметры микроклимата могут быть выше или ниже соответственно верхней или нижней границы допустимых.
Поскольку теплообмен человека определяется комплексом параметров микроклимата, задача нормирования и ее сложность заключаются в выборе адекватного информативного интегрального показателя, в определении нижних и верхних границ каждой составляющей микроклимата, в основу которых положен расчет теплообмена человека с окружающей средой [14]. Некоторые из них уже в течение многих лет широко используются зарубежными и отечественными исследователями. В настоящее время в международных стандартах (ISO) представлен ряд интегральных методов. В ISO 7730 [20] изложен метод оценки «умеренных» и «комфортных» температурных условий, который базируется на необходимости обеспечения теплового баланса человека с учетом комплекса факторов его обуславливающих (температура, влажность воздуха, скорость его движения, средняя радиационная температура, одежда, физическая активность). Результатом оценки микроклиматических условий является предсказание теплоощущений человека (индекс PMV) и уровня его дискомфорта (показатель PPD), выраженного в количестве лиц, неудовлетворенных температурными условиями. Стандарт содержит программу и таблицы для определения PMV с учетом уровня энерготрат и термического сопротивления одежды.
Индекс PMV есть предсказанный ответ о теплоощущении большой группы людей по шкале: +3 – слишком тепло; +2 – тепло; +1 – слегка тепло; 0 – нейтрально; -1 – слегка прохладно; -2 – прохладно; -3 – холодно. Индекс PMV рекомендуется использовать при значении от -2 до +2 в следующих условиях:
· температура воздуха, tв От 10 до 30 °C
· средняя радиационная температура, tр От 10 до 40°C
· скорость движения воздуха, Vв От 0 до 1,0 м/с
· энерготраты (метаболизм), Qм От 56 до 232 Вт/м2
· термическое сопротивление одежды, Rсум. 1 Кло = 0,155°C · м2/Вт
· абсолютная влажность, Pа От 0 до 2700 Па
Стандарт ISO 7730 определяет лишь метод оценки микроклиматических условий, требования же к показателям микроклимата, обеспечивающим при их сочетанном действии тепловой комфорт, приведены в приложении названного стандарта и не являются обязательной его частью.
В качестве интегральной оценки микроклимата согласно ISO 7730 используется отношение средней радиационной температуры (tр, °C) и температуры воздуха (tв, °C), отражающее комфортную комбинацию при различной скорости ветра применительно к человеку, одетому в комплект «комнатной» одежды (теплоизоляция 1 Кло) и находящемуся в состоянии относительного покоя при относительной влажности 50%. Для иллюстрации интегральной оценки микроклимата согласно ISO 7730 приведен рис. 7, на котором представлены линии, отражающие комфортную комбинацию температуры воздуха и температуры излучения (средняя радиационная температура) при различной скорости ветра применительно к человеку, одетому в комплект «комнатной» одежды (теплоизоляция Кло) и находящемуся в состоянии относительного покоя при относительной влажности воздуха 50%.
Температура воздуха, °С
Рис. 7. Комфортные линии для одетого человека, спокойно сидящего при различной подвижности воздуха
(Qм = 58 Вт/м2; Rсум. = 1,0 Кло; φ = 50%) [20].
1-5 – относительная скорость ветра < 0,1; 0,2; 0,3; 0,5; 1,5 м/с соответственно.
Оценивая положительно описанный выше метод интегральной оценки целого комплекса показателей, обуславливающих теплообмен, следует все подчеркнуть относительность такой оценки «комфортности», которая базируется лишь на обеспечении теплового баланса организма и поддержания средневзвешенной температуры кожи, субъективно оцениваемой как тепловой комфорт. Так, из рис. 7 вытекает, что при скорости ветра 1,5 м/с температура воздуха, равная 30°C при определенной средней радиационной температуре (0°C) может обеспечить тепловой комфорт. Не обсуждая возникающий в этом случае вопрос о возможном неблагоприятном влиянии холодных окружающих поверхностей на организм человека, следует отметить, что имеющиеся в литературе данные не позволяют положительно оценить данную скорость ветра, а, именно, сточки зрения отнесения такого микроклимата к оптимальному. В частности, согласно [13] при температуре воздуха в помещении 31°C предпочитаемой является скорость воздушного потока (при его температуре 29,0 – 30,5°C), равная 0,10 – 0,30 м/с. При больших скоростях ветра, хотя и улучшается тепловое состояние, но оптимальный уровень функционирования разных систем организма не обеспечивается. При скорости ветра более 0,5 м/с увеличивалось число жалоб на дискомфортные ощущения в области глаз и верхних дыхательных путей (отмечалась сухость слизистых оболочек, резь в глазах, слезотечение, затруднение носового дыхания). Выявлены большие индивидуальные различия в восприятии скорости воздушного потока. Указанное означает, что требования к оптимальному (допустимому) микроклимату должны ограничивать верхнюю границу подвижности воздуха. Это важно и с позиций предупреждения загрязнения воздушной среды за счет «взметывания» пыли.
Сказанное выше, а также анализ других ситуаций, позволяет отметить, что компенсация воздействия одного из компонентов микроклимата другим может быть осуществлена лишь в известных пределах, так как сохранение теплового баланса и обеспечение теплового комфорта человека не являются единственными требованиями и единственным критерием оценки микроклиматических условий. Например, тепловой комфорт в холодный период года мог бы быть обеспечен путем увеличения термического сопротивления одежды и эквивалентного снижения температуры воздуха в производственных помещениях. Однако, такой микроклимат навряд ли можно охарактеризовать как оптимальный, так как увеличение в этом случае термического сопротивления одежды может быть причиной наступления более раннего утомления человека и снижения его работоспособности вследствие увеличения энергии на выполнение одной и той же работы из-за увеличения веса спецодежды и ограничения движений. Таким образом, задача нормирования микроклимата заключается также в определении границ каждого из его параметров и регламентации других факторов, обуславливающих теплообмен человека с окружающей средой и его тепловое состояние. Это касается и таких параметров микроклимата как влажность воздуха и тепловое излучение [см. главу 8].
Выдвинутая еще в 1934 году Левицким В.А. концепция о качественных различиях действия конвективного и лучистого тепла получило подтверждение в последующих работах различных авторов [2, 12]. Обнаруженная относительная субъективная нечувствительность человека к лучистому теплу и отрицательной радиации имеет весьма важное значение с точки зрения нормирования и оценки этого параметра, а также использования теплового излучения в целях профилактики охлаждения и перегревания человека. Впервые вопрос о физиологических механизмах этого явления был поставлен в лаборатории О.П. Минут-Сорохтиной (1972). На основании проведенных исследований показано, что имеет место слабая реакция терморецепторов кожи на радиационный нагрев и охлаждение, что, возможно, связано с трансформацией теплового излучения в более глубоких слоях кожи, в которых плотность терморецепторов существенно ниже, чем на ее поверхности. Однако, этот факт затрудняет оценку и нормирование этого параметра на основании субъективной оценки теплового слоя организма и ставит во главу угла его объективные показатели, особенно такие как средняя температура тела и изменение теплосодержания (табл. 1-6). Полученные данные [2] свидетельствуют о возможном изменении биохимических показателей, выходящих за пределы физиологических колебаний, о наличии деструкции молекул белка в тканях, накоплении продуктов перекисного окисления липидов. Все это может способствовать формированию патологических реакций, проявляющихся в нервно-психических расстройствах, ишемической болезни сердца, поражении сосудов мозга. Нормирование влажности воздуха также обусловлено не только влиянием ее на теплообмен человека с окружающей средой, но и значимостью в обеспечении должного уровня влажности кожи человека, слизистых глаз и верхних дыхательных путей. Установление нижней границы влажности диктуется и общегигиеническими задачами: «сухой» воздух способствует увеличению бактериальной и химической загрязненности среды (например, за счет увеличения испарения и летучести химических веществ).
Нормативные требования к отдельным показателям микроклимата, их сочетаниям, разработанные на основе изучения теплообмена и теплового состояния человека, проводимых в микроклиматических камерах и производственных условиях, а также клинических и эпидемиологических исследований, изложены в СанПиН 2.2.4.548-96 [15]. Поскольку требования к микроклимату определяются целым рядом других факторов, обуславливающих теплообмен и тепловое состояние человека, то необходимо было регламентировать некоторые из них.
При разработке нормативных требований к производственному микроклимату было принято следующее:
· наличие одежды, имеющей термическое сопротивление 0,8 – 1,0 Кло (1 Кло = 0,155°C · м2/Вт) применительно к холодному и 0,5 – 0,6 Кло – теплому периоду года;
· продолжительность пребывания на рабочих местах – 8 часов;
· в течение всей рабочей смены тепловое состояние работающих должно сохраняться на оптимальном и/или допустимом уровне;
· составляющие микроклимата (температура, скорость движения воздуха, его влажность, тепловое излучение) не должны оказывать неблагоприятное влияние на функциональное состояние человека, его здоровье, а также ухудшать состояние воздушной среды;
· допустимые и оптимальные параметры микроклимата устанавливаются с учетом среднесменного уровня энерготрат;
· на рабочих местах с ограниченным временем пребывания тепловое состояние рабочих может быть допустимым или предельно-допустимым при условии, что среднесменные (за 8 часов) показатели теплового состояния будут соответствовать допустимым.
Нормативные требования к показателям оптимального микроклимата применительно к теплому и холодному периодам года приведены в табл. 9 [15]. Их сочетанное действие обеспечивает оптимальное тепловое состояние человека в течение 8-часовой рабочей смены. При этом скорость движения воздуха, соответствующая верхней ее границе, не вызывает жалоб на «дутье», локальное охлаждение и др. Данная скорость движения воздуха практически не увеличивает загрязнение воздушной среды за счет «взметывания» пыли. Относительная влажность воздуха в диапазоне 40-60%, с одной стороны, препятствует той степени увлажнения воздуха, прилегающего к поверхности кожи, которая приводит к возникновению чувства «духоты», а с другой – (нижняя граница) не приводит к возникновению сухости слизистых дыхательных путей и увеличению бактериальной обсемененности воздушной среды, химического загрязнения. Во избежание охлаждения или перегревания работающих – за счет теплового излучения от внутренних поверхностей конструкций (стены, потолок, пол), поверхностей технологического оборудования(или его охлаждающих устройств) – нормируется их температура, которая не должна выходить более чем на 2°C за пределы оптимальных величин температуры воздуха. При этом рабочие места должны располагаться от них на расстоянии не менее 1 метра.
Таблица 9
Оптимальные нормы микроклимата на рабочих местах производственных помещений [СанПиН 2.2.4.548-96]
| Период года | Категория работ (по уровню энергозатрат), Вт | Температура воздуха, °C | Температура поверхностей, °C | Относительная влажность воздуха, % | Скорость движения воздуха, не более, м/с |
| Холодный | Iа (до 139) Iб (140 – 174) IIа (175 – 232) IIб (233 – 290) III (более 290) | 22 – 24 21 – 23 19 – 21 17 – 19 16 – 18 | 21 – 25 20 – 24 18 – 22 16 – 20 15 - 19 | 60 – 40 60 – 40 60 – 40 60 – 40 60 – 40 | 0,1 0,1 0,2 0,2 0,3 |
| Теплый | Iа (до 139) Iб (140 – 174) IIа (175 – 232) IIб (233 – 290) III (более 290) | 23 – 25 22 – 24 20 – 22 19 – 21 18 - 20 | 22 – 26 21 – 25 19 – 23 18 – 22 17 - 21 | 60 – 40 60 – 40 60 – 40 60 – 40 60 – 40 | 0,1 0,1 0,2 0,2 0,3 |
В холодный и теплый периоды года по причине низкой температуры поверхности оконных проемов и проникновения большого потока теплового излучения (солнечных лучей) необходимы мероприятия по защите от радиационного охлаждения и перегревания работающих.
В целях обеспечения условий равномерной теплоотдачи с поверхности тела человека, предупреждения локального охлаждения или перегревания параметры микроклимата нормируются и по высоте. При этом во избежание нарушения общего теплового баланса организма перепады температуры воздуха по высоте не должны в течение рабочей смены выходить за пределы оптимальных, а подвижность воздуха на любой высоте (в пределах 2 метров) – превышать максимальные значения оптимальных величин. Следует отметить, что наибольшей чувствительностью к подвижности воздуха обладает задняя поверхность шеи, затылочная область и область лодыжек. В связи с этим при контроле подвижности воздуха следует обращать внимание и на преимущественную локализацию его воздействия. Наиболее оптимальным является равномерный обдув поверхности тела человека. Поскольку оптимальные величины параметров микроклимата при их сочетанном воздействии обеспечивают тепловой баланс и тепловой комфорт работающих, то эти требования правомерны лишь по отношению к таким производственным помещениям, в которых практически отсутствуют источники теплового излучения, поскольку любая величина последнего приведет ее к изменению теплоотдачи организма в окружающую среду, то есть к отклонениям от оптимального теплового состояния организма.
Таблица 10
Допустимые нормы показателей микроклимата на рабочих местах производственных помещений [СанПиН 2.2.4.548-96]
| Период года | Категория работ по уровню энергозатрат, Вт | Температура воздуха, °С | Температура поверхностей, °С | Относительная влажность воздуха, % | Скорость движения воздуха, м/с | ||
| Диапазон ниже оптимальных величин | Диапазон выше оптимальных величин | Для диапазона температур воздуха ниже оптимальных величин, не более | Для диапазона температур воздуха выше оптимальных величин, не более | ||||
| Холодный | 20,0 – 21,9 19,0 – 20,9 17,0 – 18,9 15,0 – 16,9 13,0 – 15,9 | 24,1 – 25,0 23,1 – 24,0 21,1 – 23,0 19,1 – 22,0 18,1 – 21,0 | 19,0 – 26,0 18,0 – 25,0 16,0 – 24,0 14,0 – 23,0 12,0 – 22, 0 | 15 – 75 15 – 75 15 – 75 15 – 75 15 – 75 | 0,1 0,1 0,1 0,2 0,2 | 0,1 0,2 0,3 0,4 0,4 | |
| Теплый | 21,0 – 22,9 20,0 – 21,9 18,0 – 19,9 16,0 – 18,9 15,0 – 17,9 | 25,1 – 28,0 24,1 – 28,0 22,1 – 27,0 21,1 – 27,0 20,1 – 26,0 | 20,0 – 29,0 19,0 – 29,0 17,0 – 28,0 15,0 – 28,0 14,0 – 27,0 | 15 – 75 15 – 75 15 – 75 15 – 75 15 – 75 | 0,1 0,1 0,1 0,2 0,2 | 0,2 0,3 0,4 0,5 0,5 |
* При температурах воздуха 25 °С и выше максимальные величины относительной влажности воздуха должны приниматься в соответствии с требованиями п. 6.5.
Тем не менее, оптимальное тепловое состояние человека может быть обеспечено сочетанным действием 4-х компонентов микроклимата, то есть включая тепловое излучение, в том числе и от различных источников отопления.
Однако вопрос оценки оптимальности производственного микроклимата при наличии источников теплового облучения является весьма сложным. В этом случае речь идет не только об ограничении его интенсивностью по общебиологическому действию, но и решении задачи оптимизации теплового состояния человека при асимметричном его тепловом облучении на рабочем месте. В силу специфики данного физического фактора, трудность компенсации им, например, снижения температуры воздуха, заключается, прежде всего, в обеспечении равномерного облучения поверхности тела человека. В этом случае требования к тепловому облучению человека фактически должны базироваться на требованиях к локальной температуре кожи, которая (при соблюдении требований к средневзвешенной температуре кожи) субъективно должна оцениваться как оптимальное на фоне оптимальности общего теплового состояния человека.
Следует также отметить, что в связи с индивидуальным характером терморегуляторных реакций человека, обусловленных, например, полом, возрастом, весом и др., практически оптимальные параметры микроклимата (табл. 9) окажутся таковыми лишь для 90% лиц. При этом данные условия 5% лиц будут оцениваться «слегка тепло» и 5% - «слегка прохладно». Однотипность ответов несколько уменьшается при крайних значениях диапазона составляющих микроклимата. Имеется лишь очень узкий температурный диапазон, который может оцениваться как комфортный 95% лиц.
В тех случаях, когда особенности технологии производства, технические трудности и большие экономические затраты не позволяют обеспечивать оптимальные величины параметров микроклимата устанавливаются на рабочих местах их допустимые значения. Это означает, что тепловое состояние лиц сохранится на допустимом уровне в течение 8-часовой рабочей смены. Величины показателей микроклимата, обеспечивающее допустимое тепловое состояние работающих на рабочих местах, приведены как допустимые (табл. 10) [15]. В табл. 10 представлены также и требования к температуре ограждений и перепаду температуры воздуха по высоте.
В связи с тем, что влажность воздуха при высокой его температуре может оказывать существенное влияние на тепловое состояние работающих, указывается ее верхняя граница применительно к конкретной температуре воздуха. Максимальные величины относительно влажности воздуха не должны выходить за пределы:
70% - при температуре воздуха 25°С,
65% - при температуре воздуха 26°С,
60% - при температуре воздуха 27°С,
55% - при температуре воздуха 28°С.
При нормировании допустимого микроклимата предполагается и наличие на рабочих местах теплового излучения, причем такой интенсивности, которая, во-первых, не приводит к формированию теплового состояния человека, превышающего верхние границы его допустимого уровня, а, во-вторых, не оказывает локального перегревания работающих. При этом предполагается, что человек может работать как без специальных средств защиты, так и при их использовании.
Принимая во внимание, что тепловой и нетепловой эффекты воздействия теплового излучения зависят от длины волны, облучаемой доли поверхности тела человека, степени его защиты, в СанПиН 2.2.4.548-96 приведены дифференцированные нормы. Допустимые величины интенсивности теплового облучения работающих на рабочих местах от производственных источников, нагретых до темного свечения (материалов, изделий и др.), должны соответствовать значениям, приведенным в табл. 11.
Допустимые же величины интенсивности теплового облучения работающих от источников излучения, нагретых до белого и красного свечения (раскаленный или расплавленный металл, стекло, плазма и др.), не должна превышать 140 Вт/м2. При этом облучению не должно подвергаться более 25% поверхности тела человека и обязательным является использование средств индивидуальной защиты, в том числе защиты лица и глаз.
Таблица 11
Допустимые величины интенсивности теплового облучения
поверхности тела работающих от производственных источников
| Облучаемая поверхность тела, % | Интенсивность теплового облучения, Вт/м2, не более |
| 50 и более 25-50 не более 50 |
В целях предупреждения перегревания выше допустимого уровня при тепловом облучении работающих температура воздуха на рабочих местах должна быть естественно ниже верхней границы допустимой. Эквивалентная температурная поправка при облучении 50% поверхности тела человека составляет 0,30°С на каждые 10 Вт/м2 излучения на рабочем месте, при облучении всей поверхности – 0,60°С.
Таким образом, чтобы тепловое состояние человека оставалось на верхней границе допустимого уровня в течении рабочей смены при тепловом облучении, составляющем 100 Вт/м2, верхняя граница температуры воздуха должна быть снижена на 2,1оС. Это и предусмотрено в СанПиН 2.2.4.548-96, регламентирующим температуру воздуха на рабочих местах при наличии теплового излучения на уровне, не превышающем верхние границы оптимальных значений для теплового периода года.
В реальных условиях трудовой деятельности время пребывания на рабочем месте может быть регламентировано особенностями производственного процесса. И если время пребывания составляет менее 8 часов, допускается некоторое превышение или понижение температуры воздуха по сравнению с указанным в СанПиН 2.2.4.548-96 верхней и нижней ее границам. Допускается степень отклонения температуры воздуха от нормируемой, которая находится в прямой зависимости от времени пребывания на рабочем месте. Основной принцип нормирования микроклимата, заключающийся в обеспечении оптимального или допустимого теплового состояния работающих, достигается в этом случае сокращением времени воздействия (непрерывного или суммарного за рабочую смену) внешней термической нагрузки на организм и обеспечением среднесменных величин температуры воздуха на уровне не выше верхних и не ниже нижних границ применительно к конкретной продолжительности рабочей смены.
Среднесменная температура воздуха (tв) рассчитывается по формуле:
,
где: t1в, t2в … tnв - температура воздуха за период времени t1, t2 … tn
Пример: на рабочем месте при температуре воздуха 30,5оС выполняется работа Iа – Iб. Согласно рисунка 8 [15] при этой tв можно работать не более 4 часов (до достижения предельно-допустимого теплового состояния (табл. 4)).
Рис. 8. Допустимое время пребывания на рабочих местах при температуре воздуха Рис. 9. Допустимое время пребывания на рабочих местах при температуре выше верхней границы допустимых величин для теплого периода года (теплоизоля- воздуха ниже нижней границы допустимой для холодного периода года (теплои-ция одежды 0,5 – 0,6 Кло). золяция одежды 1,0 Кло).
1 - категория работ (по уровню энерготрат) Iа – Iб; 1 – 5 – категория работ по уровню энерготрат Iа; Iб; IIа; IIб; III соответственно.
2 - категория работ (по уровню энерготрат) IIа – IIб;
3 - категория работ (по уровню энерготрат) III.
Это означает, что при продолжительности рабочей смены 8 часов оставшуюся часть рабочей смены (4 часа) следует работать при tв не выше 25,6°С, то есть чтобы величина tв не превысила верхнюю границу допустимой температуры для теплого периода года. Аналогично определена нижняя граница tв в зависимости от продолжительности пребывания на рабочем месте (рис. 9).
Приведенные на рис. 8-9 [15] значения допустимой на определенное время воздействия температуры воздуха правомерны для случая, когда влажность воздуха, скорость его движения, тепловое излучение соответствуют допустимым величинам, указанным в табл. 10 и 11 [15] применительно к 8-часовой рабочей смене, поскольку эти параметры микроклимата, как уже было сказано выше, могут оказывать влияние не только на теплообмен человека, но и на его общее функциональное состояние. При наличии теплового излучения указанная на рис. 8 температура воздуха на рабочем месте должна быть снижена на 0,3 и 0,6°С на каждые 10 Вт/м2 его увеличения соответственно при облучении 50 и 100% поверхности тела работающих или же, исходя из величины температурной поправки, следует сократить продолжительность пребывания на рабочем месте. Указанное выше следует рассматривать как одну из мер профилактики перегревания и охлаждения («защита временем»).
В производственных помещениях, в которых допустимые нормативные величины микроклимата не представляется возможным установить из-за технологических требований к производственному процессу, технической недостижимости их обеспечения или экономически обоснованной нецелесообразности, должны быть предусмотрены мероприятия по защите работающих от возможного перегревания и охлаждения, то есть по обеспечению условий сохранения теплового состояния организма работающих на допустимом уровне (табл. 2-3). Это может быть достигнуто различными средствами: применением систем местного кондиционирования воздуха, воздушного душирования, помещений для отдыха в целях нормализации теплового состояния, индивидуальных средств защиты от повышенной или пониженной температуры, регламентации периодов работы в неблагоприятном микроклимате и отдыха в помещении с микроклиматом, нормализующим тепловое состояние, сокращение рабочей смены и др.
Однако, в том случае, когда параметры микроклимата не соответствуют нормативным требованиям, существенно затрудняется гигиеническая оценка степени их отклонений от нормативов, поскольку имеет место сочетанное их действие, когда изменение одного параметра микроклимата может компенсировать (или усиливать) изменение другого. Применительно к этим ситуациям оценка нагревающего микроклимата может быть облегчена путем использования интегрального показателя.
Стандартом ISO 7243 [19] для этой цели предложен индекс WBGT. Температурный индекс WBGT является эмпирическим показателем, определяемым на основе показаний влажного и сухого термометров, размещаемых соответственно в естественных условиях и внутри зачерненного шара (шаровой термометр). Применение этого метода является попыткой оценить внешнюю тепловую нагрузку на организм человека с учетом температуры, влажности и подвижности воздуха, а также интенсивности теплового облучения.
Значение WBGT рассчитывают из уравнения:
1. Вне помещения при наличии солнечной радиации:
WBGT = 0,7tвл + 0,1tс + 0,2tш.
2. Внутри помещения: WBGT = 0,7tвл + 0,3tш.
где tвл, tc и tш – соответственно температура влажного сухого термометров и температура внутри черного шара.
В целях некоторого упрощения методики измерения интегрального показателя в производственных условиях и использования его в целях оценки результирующей температуры, нами был предложен несколько видоизмененный показатель – индекс ТНС (термическая нагрузка среды) – для определения которого используется температура влажного термометра, измеренная аспирационным психрометром. В табл. 12 приведены значения ТНС-индекса, соответствующие верхней границе допустимых применительно к различным категориям работ и продолжительности пребывания на рабочем месте. Величины ТНС-индекса даны применительно к человеку, подвергающемуся тепловому облучению не более 1000 Вт/м2 и воздействию ветра скоростью не выше 0,6 м/с, одетому в комплект легкой одежды с теплоизоляцией 0,5 – 0,6 Кло, обладающей высокой влаго- и воздухопроницаемостью. В том случае, когда рабочий в целях защиты от различного вида производственных вредностей должен эксплуатировать воздухо- и влагонепроницаемую одежду, затрудняющую теплоотдачу испарением влаги с поверхности тела человека, то величины индекса ТНС для обеспечения эквивалентного теплового состояния организма должны быть ниже приведены в табл. 12-13 на 3°С (при условии защиты всей поверхности тела). В зависимости от площади защищенной поверхности тела (куртка, брюки, фартук и др.) данная величина может корректироваться на основании исследования в конкретной ситуации.
Открытым на сегодня остается вопрос регламентации верхней границы допустимой интенсивности теплового облучения. Исходя из имеющихся в настоящее время данных в табл. 14 приведены величины теплового излучения, которые характеризуют класс вредности условий труда. Наличие теплового излучения на рабочих местах, 11001 Вт/м2 и более характеризует условия труда как вредные и опасные, даже при значениях индекса ТНС, соответствующего оптимальным или допустимым величинам (табл. 13). Класс вредности и опасности условий труда определяется по наиболее выраженному фактору (индекс ТНС или тепловое излучение).
В том же случае, когда рабочий подвергается воздействию указанного в табл. 12 микроклимата в течение всей рабочей смены, то он должен рассматриваться как вредный различной степени (табл. 14).
Класс условий труда применительно к работающим в охлаждающей среде приведены в табл. 15. Степень охлаждения человека может быть уменьшена до допустимого уровня, например, путем сокращения времени воздействия пониженной температуры воздуха в течение рабочей смены (рис. 9).
Таблица 12
Значения ТНС – индекса, оС, характеризующие микроклимат как допустимый в теплый период года при соответствующей регламентации продолжительности пребывания на рабочем месте (верхняя граница)
| Категория работ* | Общие энерготраты Вт/м2 | Продолжительность пребывания на рабочем месте (непрерывно, однократно или суммарно за рабочую смену), час | ||||
| I а | 58 – 77 | 26,2 | 26,6 | 27,4 | 28,6 | 31,0 |
| I б | 78 – 97 | 25,8 | 26,1 | 26,9 | 27,9 | 30,3 |
| II а | 98 – 129 | 25,1 | 25,5 | 26,2 | 27,3 | 29,9 |
| II б | 130 – 160 | 23,9 | 24,2 | 25,0 | 26,4 | 29,1 |
| III | 161 – 193 | 21,8 | 22,2 | 23,4 | 25,7 | 27,9 |
В табл. 15 приведены величины температурного воздуха, характеризующие различную степень вредности условий труда при продолжительности их воздействия в течении 8-часовой рабочей смены. При работе на открытой территории приобретает большое значение защитная одежда. Существует стандарт (ГОСТ 29338-92) [6] регламентирует термическое сопротивление комплекта одежды применительно к различным климатическим регионам. Представленные с учетом этого величины температуры воздуха отражают класс вредности условий труда. При этом время непрерывного пребывания на открытой территории регламентируется при работе во II и III климатической зоне двумя часами, в I – одним часом (табл. 16).
Таблица 13
Классы условий труда по показателю ТНС – индекса для производственных помещений с нагревающим микроклиматом[1] и открытых территорий в теплый период года, (оС)
megaobuchalka.ru
19 Нормирование параметров микроклимата. Оптимальные и допустимые микроклиматические условия
Нормирование параметров микроклимата осуществляется санитарными нормами СанПиН 9-80 РБ 98 «Гигиенические требования к микроклимату в производственных помещениях». СанПиН устанавливает оптимальные параметры темп-ры и относит. влажности, скорости возд. в зависимости от энергозатрат чел., категории тяжести работ и времени года.
По тяжести категории физических работ разделены, исходя из общих энергозатрат организма в Дж/с. К легкой категории Iаотносятся работы, производимые сидя, не требующие систематического физического напряжения с энергозатратами до 138 Дж/с, а к категории Iб–производимые сидя, стоя, связанные с ходьбой, с энергозатратами до 172 Дж/с. К физич. работам средней тяжести категории IIа относятся все виды деятельности, при кот. расход энергии равен 172-232 Дж/с( ходьба, перемещение мелких предметов до 1 кг в положении стоя или сидя и требующие определенного физич. напряжения), а к категории IIб- 232-293 Дж/с(работы стоя, связанные с ходьбой, переноски небольших до 10 кг тяжестей, сопровождается умеренным физ-м напряжением). Тяжелые (III категория)- это работы, связанные с систематическим напряжением: с постоянным передвижением, переноской тяжестей более 10 кг, с энергозатратами от 239 Дж/с. Если темп-ра меньше 10 С- холодный период времени, если больше 10 С – теплый.
СанПиН регламентирует оптимальные и допустимые W и t, скорость движения возд. в рабочей зоне. Оптимальные показатели распространяются на всю раб. зону, а допустимые- для постоянных и непостоянных раб. мест.
Оптимальные микроклиматические условия, - которые обеспечивают ощущение теплового комфорта. Допустимые микроклиматические условия могут вызывать проходящие и быстро нормализующиеся изменения теплового состояния организма, сопровождающиеся механизмом терморегуляции.
| Холодный период: | Теплый период: |
| tопт=16-24С | tопт=18-25С |
| tдоп=12-26 С- непост раб место | tдоп=13-30 С- непост раб место |
| tдоп=25-13 С- пост раб место | tдоп=15-20 С- пост раб место |
| W опт=40-60% | W опт=40-60% |
| W доп=75% | W доп=55-75% |
| Vопт=0,1-0,3м/с | Vопт=0,1-0,4м/с |
| V доп=0,1-0,5 м/с | V доп=0,1-0,6 м/с |
Для определения темп-ры воздуха- термометр ртутный, термограф. Для определения относительной влажности - психрометр Ассмана, Августа, гигрограф, гигрометр. Для определения скорости движения воздуха - анемометр цифровой переносной АП1. Для определения атмосферного давления - барометр, барограф.
20 Инфракрасное тепловое излучение и его воздействие на организм человека
Подавляющее большинство производственных процессов на пищевых предприятиях сопровождается выделением -инфракрасного (теплового) излучения как оборудованием, так и материалами. Находясь вблизи нагретых материалов, поверхностей оборудования, аппаратов, трубопроводов, пламени, человек подвергается воздействию инфракрасного излучения. Из-за его поглощения повышается не только температура человеческого тела, но и конструкции помещений (пол, стены, перекрытия), оборудования, инструмента. В результате может резко повыситься температура воздуха внутри помещения, что значительно ухудшит микроклимат рабочей зоны. Кроме того, воздействие инфракрасного излучения сопровождается морфологическими и функциональными изменениями в организме человека.
По физической природе инфракрасное излучение представляет собой поток материальных частиц, обладающих волновыми и квантовыми свойствами.
Они представляют собой периодические электромагнитные колебания и в то же время являются потоком квантовых фотонов. Инфракрасные излучения охватывают область спектра с длиной волны, лежащей в пределах от 760 нм до 540 мкм. Энергия кванта лежит в пределах 0,0125—1,25 эВ.
Исследования показывают, что не менее 60 % всей теряемой теплоты распространяется в окружающей среде путем инфракрасного излучения. По закону Сте-фана-Больцмана излучение абсолютно черного тела пропорционально четвертой степени его абсолютной температуры:
0 где Е0— интегральное излучение, Вт/м2; сг0 = 5,67- Ю-8, Вт/(м2-К4) — константа излучения абсолютно черного тела; С0=5,67 Вт/(м2-К4)— коэффициент излучения абсолютно черного тела; Т — температура излучаемого тела, К.
Излучение различных материалов описывается уравнением:
где е — степень черноты.
Длина волны зависит от температуры источника излучения. Чем она выше, тем меньше длина волны. Действие ИК излучения зависит от продолжительности воздействия, температуры окружающего воздуха, угла падения лучей и степени защищенности тела. Важнейшими факторами являются интенсивность и длина волны. Короткие ИК лучи вызывают функциональные расстройства ЦНС, поражения глаз. Длинные ИК лучи вызывают нагрев кожи, переполнение кровеносных сосудов крови, усиливается обмен веществ, изменение давления. Учащается дыхание, повышение тем. тела, потоотделение.
Расчет интенсивности облучения, Вт/м2, от нагретой поверхности или через отверстия в печи осуществляют,по формулам: для l≥F
Р — площадь излучающей поверхности, м2;
Т — температура излучаемой поверхности, К;
Тяоп — допустимая температура на поверхности оборудования, К;
L—расстояние до источника излучения, м.
Подсчитанную величину интенсивности облучения сравнивают с допустимой по нормам. Если Е больше нормы, возникает необходимость в проведении мероприятий по уменьшению действия излучения на работающих.
Способы защиты от инфракрасного излучения — теплоизоляция горячих поверхностей; охлаждение теплоизлучающих поверхностей; экранирование источников излучения; применение воздушного душирования; организация рационального режима труда и отдыха.
studfiles.net
