Какие параметры определяют микроклимат производственной среды. Микроклимат производственной среды. % от общего

Цель работы

Изучить принципы нормирования параметров микроклимата в производственных помещениях.

Экспериментально определить параметры микроклимата на рабочем месте и оценить их на основании действующих санитарных норм.

Основные параметры микроклимата и их влияние на организм человека

Под микроклиматом в производственном помещении понимают совокупность параметров воздуха: температура, влажность, скорость его перемещения, при условии, что отсутствуют источники излучения с эквивалентной тепловой температурой выше 40 о С. Микроклимат на производстве необходим для производительной и качественной работы человека. Обычно имеют в виду микроклимат рабочего помещения, в котором может быть производство, читальный зал, банковский оффис и др.

Нормирование параметров микроклимата в производственных помещениях состоит из измерения параметров воздуха и их сравнении с нормами, полученными в результате исследований специалистами по гигиене труда. При соответствии параметров микроклимата нормам дается положительное заключение. При несоответствии - должны быть проведены работы по приведению микроклимата к норме. В настоящее время существует множество способов влияния на микроклимат, от использования теплорадиаторов и кондиционеров до автоматических систем поддержания микроклимата.

Нормирование микроклимата представляет собой довольно простой процесс, доступный лаборанту. Чтобы обучить этого лаборанта и правильно проектировать системы поддержания микроклимата инженер должен владеть более широкими знаниями, краткое изложение которых дается ниже.

Человек представляет собой открытую биологическую систему, которая характеризуется тем, что потоки энергии, вещества и информации являются сквозными и косвенно отзывающимися в этой системе. Длительность прохождения этих потоков специфична для различных экологических систем, в том числе и для людей. Тепло - форма энергии, имеющая важное значение для поддержания живых организмов. Все живые системы нуждаются в непрерывном снабжении теплом для предотвращения их деградации и гибели. Температура является показателем количества тепловой энергии в системе и основным фактором, определяющим скорость химических реакций в организме. Основным источником входной энергии является пища, характеризуемая количеством ккал 1 , и различные виды лучистой энергии, измеряемыми интенсивностью их потоков в Вт/м 2 . Выходом энергии являются производимая организмом работа, потери за счет явлений теплопередачи и конвекции, излучение тепла и испарение жидкости с поверхности тела.

С точки зрения биологии человек относится к эндотермным животным, т.е. температура его тела не зависит от состояния окружающей среды и поддерживается постоянной гомеостатическими системами регулирования в организме. Для человека такой температурой являются значения 36,5 -37 о С. При этом под температурой тела имеют ввиду температуру тканей, лежащих глубже 2,5 см под поверхностью кожи. Температура поверхности кожи человека может иметь значения в широких пределах. Так при температуре окружающего воздуха 19 о С температура кожи на конечностях становится равной 20,5 о С.

Уравнение теплового баланса для организма человека за определенный период времени может быть представлено в следующем виде:

M +S  R  C  P  E = 0, (1)

M - тепло процессов метаболизма, полученное из химических субстратов пищи, подвергшихся расщеплению в клетках.

S - накопленное организмом тепло.

R, C, P - тепло отданное (со знаком -) или полученное (со знаком +) путем излучения, конвекции, теплопередачи,

E - тепло, отданное за счет испарения.

Если тепловой баланс не будет поддерживаться, то дополнительное тепло, полученное различными путями, приведет к повышению температуры тела, а недостаток тепловой энергии - к его охлаждению. В обоих случаях создаются неблагоприятные условия для функционирования клеток организма, которые при превышении определенных температурных границ внутри тела начинают погибать. Тепловой баланс любого тела определяется соотношением между теплом, которое оно получает, и теплом, которое оно отдает. Человеческий организм способен вырабатывать достаточное количество тепла и регулировать теплоотдачу, поэтому равенство поступающей с пищей энергии и других форм энергии в виде потоков лучистой энергии (например от нагретых батарей) и расхода тепла с тела человека всегда сохраняется. Это свойство носит название гомойотермии.

Для поддержания стабильности внутренней температуры человека имеется терморегулирующая система, которая включает рецепторы, эффекторы и чрезвычайно чувствительный регуляторный центр в гипоталамусе 2 . У человека имеется примерно 150 тыс. холодовых и 16 тыс. тепловых рецепторов

В комфортных условиях для взрослого человека средних лет, при отсутствии физической нагрузки, для нормального осуществления жизненно важных функций в его организме должно производится 1800 ккал тепла в сутки. Это тепло в конечном итоге должно быть выведено из вне в силу непрерывности метаболических процессов.

Средняя за сутки метаболическая мощность человека P h [Вт] определяется калорийностью пищи Q [кал]:

P h = 4,1868 Q / (24x60x60) = 4,85 10 -5 Q.

Эта мощность тратится на выполнение человеком призводственной работы и на работу гомеостатическтх систем человека. Чем неблагоприятнее параметры микроклимата, тем больше энергии тратится на терморегулирование организма человека.

Механизм выхода энергии регулируется гомеостатическими системами регулирования в организме, призванными поддерживать постоянство внутренней температуры тела человека 36,6 о С. Это необходимо для нормального функционирования биологических клеток организма. Поддержанию постоянства температуры внутренней среды человека способствует разветвленная кровеносная система, обеспечивающая отвод тепла от внутренних органов к поверхности тела. С наибольшей скоростью кровь течет в аорте (0,5м/с), в артериях достигает 0,25 м/с, а в капиллярах снижается до 0,5 мм/с. Медленное течение в капиллярах и их большая разветвленность способствует хорошему теплообмену. Общая длина капилляров у человека достигает 100 км, а их поверхность - 6300 м 2 . Другими словами это радиатор с огромными размерами по сравнению с человеком, что определяет эффективность его работы.

Для характеристики теплообмена следует соотнести величину основных энергозатрат с поверхностью тела человека, которая в среднем для мужского населения равна 1,8м 2 . При калорийности пищи в сутки 1800 ккал теплообмен составляет 40,5 кал/(чм 2). Калорийность пищи должна быть на 20% выше энергозатрат организма. При недостаточной калорийности организм стремится поддерживать постоянную температуру внутренней среды и протекание обменных процессов за счет питательных веществ некоторых тканей организма, прежде всего мышечных, что приводит к истощению.

Энергозатраты организма измеряются методами калориметра:

    прямая калориметрия - измерение непосредственно выделяемого тепла;

    алиментарная калориметрия - определении тепла при окислении пищевых продуктов;

    респираторная калориметрия - определение по обмену газов в легких, используя термические коэффициенты О 2 и СО 2 .

Работа, при которой энергозатраты организма составляют менее 2500 ккал в сутки оценивается как легкая . Работы с энергозатратами свыше 5000 ккал считаются тяжелыми . Категория работы может быть оценена по ее характеристике (см. табл.2).

Интенсивность работы гомеостатических систем регулирования внутренней температуры зависит от внешних условий среды: температуры, влажности, скорости ветра и наличия энергетических полей. Эффективность гомеостатических систем зависит от состояния нервной 3 и эндокринной 4 систем человека.

Ниже рассматриваются влияние метеоусловий условий на самочувствие человека с нормальным состоянием этих систем и естественными поведенческими функциями, выражающимися в выборе типа одежды и стратегии поведения при наличии внешних энергетических потоков 5 .

Микроклимат производственных помещений - климат внутренней среды этих помещений, который определяется действующими на организм человека сочетаниями температуры, влажности и скорости движения воздуха, а также температурой окружающих поверхностей.

Указанные параметры - каждый в отдельности и в совокупности - оказывают значительное влияние на работоспособность человека, его самочувствие и здоровье. В производственных условиях характерно суммарное действие микроклиматических факторов.

С целью создания нормальных условий установлены нормы производственного микроклимата (ГОСТ 12.1.005-76. “ССБТ. Воздух рабочей зоны”), которые определяют оптимальные и допустимые значения температуры, влажности и скорости движения воздуха в рабочих зонах производственных помещений с учетом тяжести выполняемой работы, периодов года (теплый или холодный и переходный) и характеристики помещений по избыткам явного тепла.

Оптимальные микроклиматические условия - сочетание параметров микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивают сохранение нормального функционального и теплового состояния организма без напряжения реакций терморегуляции. Оптимальные микроклиматические условия обеспечивают ощущение теплового комфорта и создают предпосылки для высокого уровня работоспособности.

Допустимые микроклиматические условия - сочетания параметров микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека могут вызвать приходящие и быстро нормализующиеся изменения функционального и теплового состояния организма и напряжения реакций терморегуляции, не выходящие за пределы физиологических приспособительных возможностей. При этом не возникает повреждений или нарушений состояния здоровья, но могут наблюдаться дискомфортные теплоощущения, ухудшение самочувствия и понижение работоспособности.

Температура воздуха является одним из основных параметров, характеризующих тепловое состояние микроклимата.

Влажность воздуха - содержание в воздухе водяного пара. Различают абсолютную, максимальную и относительную влажность.

Абсолютная влажность (А) - упругость водяных паров, находящихся в момент исследования в воздухе, выраженное в мм ртутного столба, или массовое количество водяных паров, находящихся в 1 м 3 воздуха, выражаемое в граммах.

Максимальная влажность (F) - упругость или масса водяных паров, которые могут насытить 1 м 3 воздуха при данной температуре.

Относительная влажность (R) - это отношение абсолютной влажности к максимальной, выраженной в процентах.

В воздухе, избыточно насыщенном водяными парами, затрудняется испарение влаги с поверхности кожи и дыхательных путей, что может привести к ухудшению здоровья и снижению работоспособности. При понижении относительной влажности до 20-30 % у человека возникает неприятное ощущение сухости слизистых оболочек верхних дыхательных путей.

Движение воздуха человек начинает ощущать при скорости около 0,15 м/c. Если температура воздуха при этом менее 36 0 С, то человек ощущает освежающее действие воздушного потока. При температуре воздуха свыше 40 0 С такие потоки действуют угнетающе.

Непосредственным измерением трудно установить количество теплоты, отдаваемой человеком. Поэтому об интенсивности общей теплоотдачи судят по косвенным показателям - значениям эффективной и эквивалентно -эффективной температур, характеризующих пребывание в так называемой “зоне комфорта”, где терморегуляция обеспечивается организмом легко, или за пределами этой зоны, когда для нормальной терморегуляции организм человека преодолевает большие нагрузки. Эти температуры определяют по номограмме (см. рис. 1 на стенде).

Эффективной , ощущаемая человеком при определенной относительной влажности воздуха и при отсутствии его в помещении.

Эффективно-эквивалентной называется температура воздуха , ощущаемая человеком при определенной относительной влажности воздуха и определенной скорости его движения.

Применяемое оборудование

Лабораторная установка представляет собой макет помещения для моделирования различных метеорологических условий на рабочих местах.

Внутри макета (рис. 1) для измерения основных параметром микроклимата установлены аспирационный психрометр (1), барометр (2), анемометр крыльчатый (3), анемометр чашечный (4), секундомер (5), гигрометр (6). Для создания воздушного потока на лабораторном стенде имеется вентилятор, включение которого производится тумблером (7). Для изменения влажности воздуха внутри макета имеется емкость с водой (8).

В обычных условиях для измерения температуры воздуха используются термометры (ртутные или спиртовые), термографы (регистрирующие изменение температуры за определенное время) и сухие термометры психрометров. Для определения влажности воздуха применяются переносные аспирационные психрометры (Ассмана), реже стационарные психрометры (Августа) и гигрометры.

Рис. 1

Скорость движения воздуха измеряется крыльчатыми и чашечными анемометрами.

Аспирационный психрометр МВ-4М

Аспирационный психрометр МВ - 4М предназначен для определения относительной влажности воздуха в диапазоне от 10 до 100 % при температуре от -30 до +50 0 С. Цена деления шкал термометров не более 0.2 0 С. Принцип его работы основан на разности показаний сухого и смоченного термометров в зависимости от влажности окружающего воздуха. Он состоит из двух одинаковых ртутных термометров, резервуары которых помещены в металлические трубки защиты. Эти трубки соединены с воздухопроводными трубками, на верхнем конце которых укреплен аспирационный блок с крыльчаткой, заводимый ключом.

Перед измерением резервуар правого термометра, обернутый тонкой тканью, смачивается дистиллированой водой с помощью пипетки. Затем ключем заводят пружину вентилятора психрометра. При этом снизу засасывается воздух, который отекает резервуары термометров. Таким образом, сухой термометр показывает этого потока воздуха, а показания смоченного термометра будут меньше, так как он охлаждается вследствие испарения воды с поверхности ткани. Показания термометров снимаются не ранее, чем через 3 минуты после начала работы вентилятора.

При измерениях аспирационным психрометром значение абсолютной влажности находится из следующего выражения:

A = F вл  0,5(t сух  t вл)B  755 (2)

где А - абсолютная влажность воздуха, мм.рт.ст.;

F вл - максимальная влажность при температуре влажного термометра (t ВЛ), берется из табл. 1 на стенде;

t сух, t вл - температуры, измеренные соответственно сухим и влажным термометрами, О С;

В - барометрическое давление, мм.рт.ст.

Относительная влажность воздуха (R, %) определяется из следующего выражения:

R = 100A  F сух (3)

где F сух - значение максимальной влажности при температуре сухого термометра t сух берется из табл. 1 на стенде.

Относительная влажность может быть определена также по психрометрической номограмме (рис. 2 на стенде). Для этого по вертикальным линиям отмечают показания сухого термометра, по наклонным - показания влажного термометра; на пересечении этих линий получают значение относительной влажности, выраженное в процентах. Линии, соответствующие десяткам процентов, обозначены на монограмме цифрами: 20, 30, 40, 50 и т. д.

Анемометр крыльчатый АСО-3

Крыльчатый анемометр применяется для измерения скоростей движения воздуха в диапазоне от 0,3 до 5 м/с. Ветроприемником анемометра служит крыльчатка, насаженная на ось, один конец которой закреплен на неподвижной опоре, а второй - через червячную передачу передает вращение редуктору счетного механизма. Его циферблат имеет три шкалы: тысяч, сотен и единиц. Включение и выключение механизма производится арретиром. Чувствительность прибора не более 0,2 м/с. Для определения скорости движения воздуха, измеренной с помощью анемометра (крыльчатого или чашечного) используется выражение:

V =(C 2 - C 1)  T, (4)

где V - скорость движения воздуха, делений/с;

С 1 и С 2 - соответственно начальные и конечные показания анемометра, дел.;

T - продолжительность измерения, с.

Для перевода значения скорости движения воздуха из дел/с в м/с использовать график к крыльчатому анемометру (рис. 3 на стенде).

Значение эффективной и эквивалентно-эффективной температур, характеризующих пребывание в зоне, называемой “зоной комфорта”, определяют по номограмме (рис. 1 на стенде). Эффективная температура определяется по номограмме на пересечении прямой линии, соединяющей сухого и влажного термометров (полученных по аспирационному психрометру) и нижней линией температур при скорости движения воздуха, равной нулю.

Эквивалентно-эффективная температура определяется по номограмме таким же способом, как эффективная, только с учетом разных скоростей движения воздуха, показанных на монограмме изогнутыми линиями.

ЛЕКЦИЯ 7.

Микроклимат производственной среды определяется сочетанием следующих основных парметров: температурой воздуха, о С; относительной влажностью, %; скоростью движения или подвижности воздуха, м/с.

Температура воздуха – является одним из ведущих факторов, определяющих метеорологические условия.

Подавляющее большинство производственных процессов сопровождается выделением тепла (теплота выделяется при переходе электрической энергии в тепловую, при трении движущихся частей машин). Источниками тепла являются нагретые поверхности трубопроводов, стенок котельных агрегатов, нагревательных печей и т.д. Все они, распространяя тепло, увеличивают температуру окружающего воздуха. Большую долю в общий баланс тепла, особенно в летнее время, вносит энергия солнечного излучения (измеряется температура термометром). Другим важным параметром микроклимата является влажность воздуха.

Относительная влажность – это отношение содержания водяных паров в 1 м 3 воздуха к их максимально возможному содержанию при той же температуре. Влажность влияет на общее состояние человека, затрудняя или облегчая теплообмен между организмом и окружающей средой (при большой влажности воздуха теплоотдача путём испарения влаги с поверхности тела уменьшается, что может привести к перегреванию организма). Для измерения влажности воздуха используют психрометр или гигрометр.

Психрометр состоит из «сухого» и «влажного» термометров. На основании разностей показаний сухого и влажного термометров по психометрической таблице определяют относительную влажность воздуха.

Гигрометр (волосяной) основан на свойстве волоса укорачиваться при уменьшении влажности воздуха.

В понятие микроклимат производственных помещений входит также скорость движения воздуха. Влияние этого фактора на организм человека может иметь положительную и отрицательную стороны: небольшие скорости движения воздуха способствуют испарению влаги с поверхности тела, улучшая теплообмен между организмом и окружающей средой, а при движении воздуха с большими скоростями возникают сквозняки, приводящие к увеличению числа простудных заболеваний среди работающих.

Скорость движения воздуха определяется чашечным анемометром . Принцип работы анемометра основан на вращении потоком воздуха крестовины с чашками – полушарами. Скорость вращения крестовины зависит от скорости движения воздуха, поэтому подсчитывают число оборотов крестовины за контрольное время, а затем количество оборотов выводят на циферблат анемометра и определяют скорость движения воздуха.

Влияние метеорологических факторов на организм человека необходимо рассматривать в их совокупности.

Параметры микроклимата могут меняться в очень широких пределах. При благоприятных сочетаниях параметров микроклимата человек испытывает состояние теплового комфорта, при неблагоприятных – организм человека стремиться сохранить постоянство температуры тела за счёт терморегуляции.

Отклонение параметров микроклимата от оптимального может быть причиной ряда физиологических нарушений в организме человека. Например, высокая температура воздуха в сочетании с малой подвижностью его вызывает ощущение жары, а в сочетании с высокой относительной влажностью способствует перегреванию организма, что может привести к тепловому удару. При пониженной температуре воздуха и высокой скорости его движения наступает переохлаждение организма, которое приводит к простудным заболеваниям.

В соответствии с санитарными нормами СН245-71 и ГОСТом 12.1.005-88 ССБТ. «Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования» устанавливаются оптимальные и допустимые метеороло-гические условия в рабочей зоне производственной среды с учётом:

1. Время года – холодный и переходный периоды со среднесуточной температурой воздуха ниже + 10 °С; тёплый период – выше + 10 °С;

2. Тяжесть физической работы – все работы по тяжести подразделяются на три категории: к лёгким физическим работам (категория I) относятся работы, не требующие систематического физического напряжения при затратах энергии человеком не более 172 Вт; к работам средней тяжести (категория II a) относятся работы, связанные с постоянной ходьбой, не требующие перемещения тяжестей, с энергозатратами от 172 до 232 Вт; к работам средней тяжести (категория II б) относятся работы, связанные с ходьбой и переносом небольших тяжестей (до 10 кг), с энергозатратами от 232 до 293 Вт; к тяжёлым физическим работам (категория III) относятся работы, связанные с систематическим физическим напряжением, в частности с переносом значительных (более 10 кг) тяжестей, с энергозатратами более 293 Вт.

3. Тепловая характеристика производственного помещения – все производственные помещения делятся на помещения с незначительнымиизбытками явной теплоты, не превышающими 23 Вт/м 3 и значительнымиизбытками явной теплоты – более 23 Вт/м 3 .

При оптимальных параметрах микроклимата обеспечивается тепловой комфорт и высокая работоспособность человека, при допустимых значениях параметров микроклимата может наблюдаться временное понижение работоспособности человека, которое быстро нормализуется, не вызывая нарушения здоровья человека.

Оптимальные значения параметров микроклимата с учётом избытков явной теплоты, тяжести выполняемой работы и сезонов года приведены в таблице.

Микроклимат помещения – это состояние внутренней среды помещения, оказывающее воздействие на человека, характеризуемые показателями температуры воздуха и ограждающих конструкций, влажностью и подвижностью воздуха.

Основное требование к микроклимату – поддержание благоприятных условий для людей находящихся в помещении. Основные микроклиматические параметры: 1. Температура внутреннего воздуха 2. Влажность внутреннего воздуха % 3. Подвижность внутреннего воздуха

Основные нормативные требования к микроклимату помещений содержатся: 1. Для промышленных зданий параметры внутреннего воздуха нормируются: а) ГОСТом 12. 1. 005. 88 «Общие санитарногигиенические требования к воздуху рабочей зоны» ; б) Са. НПи. Н 2. 2. 4. 548 -96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений» ; в) СНи. П 41 -01 -2003 «Отопление, вентиляция и кондиционеры» ; г) ГОСТ 30494 -96 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях» .

Оптимальные или комфортные – это такие сочетания, при которых человек не испытывает напряжения в системе терморегуляции.

Допустимые – это такие сочетания, при которых человек испытывает некоторый дискомфорт, который не наносит вреда система терморегуляции человека.

Требуемый микроклимат в помещении создается следующие системами инженерного оборудования зданий: 1. Отопления. 2. Вентиляции. 3. Кондиционирования.

Системы отопления служат для создания в помещениях в холодный период года необходимых температур воздуха, соответствует нормативным. Системы вентиляции – служат для удаления из помещений загрязненного и подачи в них чистого воздуха. Системы кондиционирования – служат для обеспечения в помещениях заданной температуры, влажности и подвижности воздуха.

Тепловой режим здания Тепловым режимом здания называется совокупность факторов и процессов, которые под влиянием внешних, внутренних воздействий и принятых инженерных устройств формируют тепловую обстановку в его помещениях.

зимний воздушно-тепловой режим помещения 1. Расчетные зимние параметры наружного воздуха: а) температура наружного воздуха; б) скорость ветра; в) продолжительность отопительного периода. 2. Теплозащитные свойства ограждений: а) сопротивление теплопередаче; б) теплоустойчивость (тепловая инерция). 3. Воздухо и влагопроницаемость ограждений

1) Расчетные параметры климата должны быть общими для расчета всех составляющих теплового режима (теплозащита ограждения, потери теплоты и т. д.), так как они отражают единый процесс теплообмена в помещении. 2) Они должны определяться с учетом коэффициента обеспеченности и быть достаточными для расчета нестационарной теплопередачи через ограждения, характерной для расчетных условий.

Обеспеченность устанавливает, как часто или насколько продолжительны могут быть отклонения внутренних условий от заданных расчетных. (например:) Обеспеченность условий характеризуется коэффициентом обеспеченности. показывает в долях единицы или процентах число случае, когда недопустимо отклонение от расчетных условий.

Термическое сопротивление на внутренней поверхности равно: где, - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения принимается по СНи. П строительная теплотехника.

В условиях установившегося теплового режима количество теплоты, прошедшее через внутреннюю поверхность ограждения, равно количеству теплоты, проходящему через толщу ограждения и количеству теплоты, отданному наружной поверхностью, т. е.

Тепловой поток последовательно преодолевает термические сопротивления на внутренней поверхности, толщи ограждения и наружной поверхности, поэтому сопротивление теплопередаче ограждения равно: сумме термических сопротивлений

Воздухопроницаемость ограничений При разности давлений воздуха вследствие разности температуры с одной и с другой стороны ограждения через него может проникать воздух от большего давления к меньшему. Это явление называется фильтрацией.

Если фильтрация происходит в направлении от наружного воздуха в помещение, то она называется инфильтрацией. Свойство ограждения или материала пропускать воздух называется воздухопроницаемостью.

Влагопроницаемость строительных конструкций (ограждений) Влажность строительных материалов увеличивает их теплопроводность, что существенно теплопроводность их теплозащитные качества ограждений.

Влага бывает: - строительная (технологическая); -грунтовая (капиллярное всасывание); - атмосферная (дожди, осадки); - эксплуатационная; - гигроскопическая; - конденсационная.

Для летнего периода определяющими параметрами климата являются: 1) интенсивность солнечной радиации; 2) температура наружного воздуха.

Тепловой баланс помещения Температурная обстановка в помещении зависит: 1) от тепловой мощности система отопления; 2) от расположения обогревающих устройств; 3) теплозащитных свойств наружных ограждений; 4) интенсивности других источников потерь и поступлений теплоты.

Основные требования, предъявляемые к системе отопления: 1. Санитарно-гигиенические – обеспечение СНи. Пами температур во всех точках помещения и поддержание температур внутренних поверхностей наружных ограждений и отопительных приборов на определенном уровне. 2. Экономические – обеспечение минимальных затрат на изготовление и эксплуатацию системы (возможность унифицирования узлов, деталей). 3. Строительные – обеспечение соответствия архитектурнопланировочным и конструктивным решениям. Увязка размещения отопительных приборов со строительными конструкциями. 4. Монтажные – обеспечение монтажа индустриальными методами с максимальным использованием унифицированных узлов, при минимальном количестве типоразмеров. 5. Эксплуатационные – простота и удобство обслуживания, управления, ремонта, надежность, безопасность, бесшумность действия. 6. Эстетические – минимальная площадь, сочетаемость с архитектурными решениями.

V. МИКРОКЛИМАТ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ

1. Параметры микроклимата и их измерение

Условия микроклимата в производственных помещениях зависят от ряда факторов:

    климатического пояса и сезона года;

    характера технологического процесса и вида используемого оборудования;

    условий воздухообмена;

    размеров помещения;

    числа работающих людей и т.п.

Микроклимат в производственном помещении может меняться на протяжении всего рабочего дня, быть различным на отдельных участках одного и того же цеха.

В производственных условиях характерно суммарное (сочетанное) действие параметров микроклимата : температуры, влажности, скорости движения воздуха .

В соответствии с СанПиН 2.2.4.548 – 96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений» параметрами, характеризующими микроклимат являются:

    температура воздуха ;

    температура поверхностей (учитывается температура поверхностей ограждающихконструкций (стены, потолок, пол), устройств (экраны и т.п.), а также технологического оборудования или ограждающих его устройств);

    относительная влажность воздуха ;

    скорость движения воздуха ;

    интенсивность теплового облучения .

Температура воздуха , измеряемая в 0 С, является одним из основных параметров, характеризующих тепловое состояние микроклимата. Температура поверхностей и интенсивность теплового облучения учитываются только при наличии соответствующих источников тепловыделений.

Влажность воздуха - содержание в воздухе водяного пара. Различают абсолютную, максимальную и относительную влажность.

Абсолютная влажность (А) - упругость водяных паров, находящихся в момент исследования в воздухе, выраженная в мм ртутного столба, или массовое количество водяных паров, находящихся в 1 м 3 воздуха, выражаемое в граммах.

Максимальная влажность (F) - упругость или масса водяных паров, которые могут насытить 1 м 3 воздуха при данной температуре.

Относительная влажность (R) -это отношение абсолютной влажности к максимальной, выраженное в процентах.

Скорость движения воздуха измеряется в м/с.

Измерение параметров микроклимата.

В обычных условиях для измерения температуры воздуха используются термометры (ртутные или спиртовые), термографы (регистрирующие изменение температуры за определенное время) и сухие термометры психрометров.

Для определения влажности воздуха применяются переносные аспирационные психрометры (Ассмана), реже стационарные психрометры (Августа) и гигрометры. При использовании психрометров дополнительно измеряют атмосферное давление с помощью барометров – анероидов.

Скорость движения воздуха измеряется крыльчатыми и чашечными анемометрами.

Рассмотрим примеры приборов, традиционно используемых для измерения параметров микроклимата.

Аспирационный психрометр МВ-4М

Аспирационный психрометр МВ - 4М предназначен для определения относительной влажности воздуха в диапазоне от 10 до 100 % при температуре от -30 до +50 0 С. Цена деления шкал термометров не более 0,2 0 С. Принцип его работы основан на разности показаний сухого и смоченного термометров в зависимости от влажности окружающего воздуха. Он состоит из двух одинаковых ртутных термометров, резервуары которых помещены в металлические трубки защиты. Эти трубки соединены с воздухопроводными трубками, на верхнем конце которых укреплен аспирационный блок с крыльчаткой, заводимой ключом и предназначенной для прогона воздуха через трубки с целью сделать более интенсивным испарение воды со смоченного термометра.

Анемометр крыльчатый АСО-3

Крыльчатый анемометр применяется для измерения скоростей движения воздуха в диапазоне от 0,3 до 5 м/с. Ветроприемником анемометра служит крыльчатка, насаженная на ось, один конец которой закреплен на неподвижной опоре, а второй через червячную передачу передает вращение редуктору счетного механизма. Его циферблат имеет три шкалы: тысяч, сотен и единиц. Включение и выключение механизма производится арретиром. Чувствительность прибора не более 0,2 м/с.

В последнее время для определения параметров микроклимата производственных помещений успешно применяются аналого-цифровые приборы.

Портативный измеритель влажности и температуры ИВТМ – 7

Прибор предназначен для измерения относительной влажности и температуры, а также для определения других температуро-влажностных характеристик воздуха. В качестве чувствительного элементаизмерителя температурыиспользуется пленочный терморезистор, выполненный из никеля. Чувствительным элементом измерителя относительной влажности является емкостной датчик с изменяющейся диэлектрической проницаемостью. Принцип работы прибора основан на преобразовании емкости датчика влажности и сопротивления датчика температуры в частоту с дальнейшей обработкой ее с помощью микроконтроллера. Микроконтроллер обрабатывает информацию, отображает ее на жидкокристалическом индикаторе и одновременно выдает с помощью интерфейса RS – 232на компьютер.

Анемометр Testo – 415

Прибор предназначен для измерения скорости воздуха и температуры в помещениях. Информация отображается на большом двухстрочном дисплее. Прибор имеет возможность усреднения результатов измерений по времени и числу замеров.

Создание технологических средств контроля среды в производственных помещениях необходимо для улучшения качества труда. Если условия благоприятны, то сотрудники лучше справляются с обязанностями, а это влияет на объемы производства. Чистый воздух обеспечивается благодаря кондиционированию и вентиляции. Важное место в этом занимает микроклимат - это состояние среды внутри производственного объекта. Необходимо соблюдать его параметры.

Определение

В современных нормах, которые действуют для организации производственных процессов, предусмотрены правила обеспечения безопасности работников. Из-за сложностей технологий изготовления на предприятиях нужна защита людей. Устанавливаются нормы микроклимата и в жилых помещениях. Правила прописаны в СанПиН 2.1.2.2645-10.

Для работников важен микроклимат - это параметры воздушной среды, в которых устанавливаются допустимые и оптимальные величины температуры, влажности, теплового облучения. Именно на эти показатели ориентируются при создании комфортных условий для нормальной деятельности людей.

Факторы

На каждом предприятии важен подходящий для работы микроклимат. Факторы, благодаря которым происходит обеспечение благоприятной обстановки, бывают следующими:

  • климатический пояс и время года;
  • размеры цехов;
  • условия воздухообмена;
  • техническое обеспечение производства;
  • число сотрудников.

На протяжении дня показатели могут изменяться, а на отдельных территориях производства различаться в одно и то же время. Вместе они образуют микроклимат.

Параметры

Во время анализа условия создания микроклимата рассматривают как отдельно, так и вместе. Параметры микроклимата, характеризующие производственную атмосферу, включают скорость перемещения воздуха, влажность и температуру. Кроме этого, учитывается вероятное термооблучение. Температура устанавливается с учетом характеристик поверхностей. Обычно принимают во внимание состояние конструкций и оборудования: агрегатов, приборов, экранов.

Микроклимат помещений определяется совместно действующими на организм человека температурой, относительной влажностью и скоростью движения воздуха, а также температурой окружающих поверхностей.

Влажность воздуха - содержание в воздухе водяного пара. Влажность бывает максимальной, относительной и абсолютной. Параметры микроклимата позволяют определить степень комфорта нахождения в помещении.

Виды параметров

Микроклимат жилых и общественных зданий определяется по:

  • источникам освещения;
  • химическому составу воздуха ;
  • уровню шума;
  • присутствию излучения;
  • загрязнению пространства.

Помещение должно быть таким, чтобы его пространство соответствовало психологическим и физиологическим потребностям людей. Территория, где работает человек, должна быть экологически чистой, а также защищенной от химических компонентов и большого шума.

Параметры делятся на:

  • Оптимальные. Они включают показатели внутреннего пространства объекта, при которых у человека будет нормальное тепловое состояние, минимальное напряжение.
  • Допустимые - параметры, при которых с длительным воздействием у человека появляется ухудшение самочувствия, ощущение дискомфорта.

Функции микроклимата

Производственные помещения обязательно должны соответствовать нормам, так как это влияет на состояние людей. Например, уменьшение температуры и увеличение скорости перемещения воздуха делает конвективный теплообмен и теплоотдачу усиленными. Это наблюдается при испарении пота, поэтому может привести к переохлаждению.

Микроклимат помещений может и иначе повлиять, если температура будет повышенной. Влажность тоже является важной во влиянии производства на человека. К этому показателю относят переносимость организмом температуры и его тепловые ощущения. При повышении относительной влажности воздуха испарение пота будет медленным, и появляется риск перегрева человека.

Отрицательное воздействие оказывает высокая влажность, если температура выше 30 градусов. Все тепло, образуемое при испарении пота, выделяется в среду, которая создает рабочий микроклимат. Это важные показатели в определении обстановки. Из-за высокой влажности исключается вероятность испарения пота - капли стекают по коже. В результате человек потеет. Теплоотдача оптимальной не будет.

Санитарные нормы

Гигиенические требования к микроклимату регулируются в законодательных актах. Они обязательны для исполнения всеми предприятиями. Оптимальные показатели температуры, скорости движения воздуха и влажности среды включены в 2.2.4.548-96 СанПиН. Микроклимат будет благоприятным только при выполнении всех гигиенических требований. Также СанПин содержит правила по тепловому облучению, чтобы помещения были подходящими для работы с учетом нагрузок и времени года.

Исполнение нормативов не всегда возможно на предприятиях, где гигиенические требования не соответствуют технологическим нормам. В организациях регулярно проходят проверки, соблюдается ли СанПиН. Микроклимат должен соответствовать норме, чтобы предприятие было экономически целесообразным. Руководство предпринимает меры по улучшению рабочих условий, практикует использование мер защиты сотрудников средствами безопасности.

Оптимальные показатели

Комфортные условия микроклимата рассчитываются по состоянию рабочего. Оптимальные нормы необходимы для обеспечения общего и локального ощущения тепловой комфортности на протяжении 8 часов. Необходима поддержка минимального напряжения при терморегуляции.

Главным критерием расчета оптимальных показателей считается отсутствие факторов, которые негативно влияют на здоровье. Благоприятный микроклимат - это факторы, приводящие к улучшению работоспособности сотрудников. Выдвигают требования и к рабочим местам, участкам, где требуется нервно-эмоциональное напряжение, например пульты и посты управления.

Допустимые значения

Существуют жесткие требования к микроклимату помещения. Если соблюдать правила микроклимата, то отклонений в здоровье работников не будет. Но некоторые ощущения в форме дискомфорта, плохого самочувствия, ухудшения работоспособности все же могут проявляться. К примеру, температура воздуха в зависимости от рабочего процесса может быть не больше 3 градусов. Это становится причиной дискомфорта, если не пользоваться средствами индивидуальной защиты.

Чем измеряется микроклимат

Производственные помещения должны иметь все показатели в пределах нормы. Для измерения используют соответствующие приборы. Классическим устройством считается термометр, позволяющий определить температуру.

Применяются термографы, фиксирующие показатели за конкретное время. Есть устройства для измерения влажности, которая тоже важна в определении микроклимата. К ним относят психрометры, гигрометры. Барометры-анероиды используются для измерения атмосферного давления.

Профилактика отрицательного воздействия

Нормирование микроклимата сводится к соблюдению норм безопасности производственных помещений, где сотрудники осуществляют свои трудовые обязанности. При наличии отклонений от показателей нужно выполнять профилактические мероприятия, которые помогают устранить вредное воздействие.

Для защиты людей от отрицательного влияния используют системы кондиционирования, включая индивидуальные средства защиты от температурных перепадов. Микроклиматом является состояние среды, поэтому применяется дифференциация помещений в зависимости от воздуха. Необходимо создавать комнаты отдыха, где работники могут восстановиться.

Влажность

Оптимальные условия микроклимата на производстве возможно создать при относительной влажности воздуха 40-60%. Если будут отклонения от этих норм, то у человека появится сухость кожи и дыхательных путей, также становится жарко и душно. В таком помещении трескается мебель и даже полы.

Чтобы не допустить этого, нужно улучшить вентиляцию и пользоваться увлажнителями воздуха. В домах устанавливают аквариумы с открытой крышкой. Это позволяет влаге испаряться. В производственных помещениях для этого есть специальное оборудование.

В домах для улучшения влажности разводят комнатные растения. Влажность определяется гигрометром. Оценка микроклимата позволяет установить, соответствуют ли показатели нормам. Если есть отклонения, то нужно пересмотреть работу вентиляции. При необходимости ее лучше заменить на новую. Высокая влажность тоже негативно влияет на людей. От этого размножаются грибки и плесень, портится одежда, мебель, продукты. А иммунитет человека слабеет, поэтому он больше подвержен различным заболеваниям.

Температура

Важным фактором микроклимата является температура. Нормы ее устанавливаются СанПин 2.2.4.548962. Если оптимальный показатель нарушается, то после длительного воздействия ослабевает организм, снижается иммунитет. Это относится не только к холодным помещениям, но и к слишком жарким, поскольку такие условия неприемлемы для людей.

В прохладный период температура определяется эффективностью отопительных систем, а в жаркое время ее поддерживают кондиционерами. Если коммунальные организации не выполняют нормы терморегуляции, то это следует делать самостоятельно, поскольку это влияет на здоровье.

Скорость движения воздуха

Как свидетельствуют гигиенические требования, в жилом помещении должен быть свежий, влажный, подвижный воздух. Это обеспечивается проветриванием и вентилированием. Если потоки будут слабыми, то застоявшийся воздух ухудшает самочувствие людей. В прохладный период движение воздуха находится в пределах 0,2-0,3 м/с. Если они будут больше, то возникнет сквозняк.

В квартире надо наблюдать за собственными ощущениями, чтобы определить движение воздуха. Улучшить качество поможет эффективная система вентилирования и проветривание. Необходимо контролировать уровень пыли и постоянно выполнять влажную уборку. Подробные данные о микроклимате в жилых помещениях (комнатах) представлены в следующей таблице.

Шумопоглощение и свет

В понятие микроклимат входит качественный световой режим. Он связан с естественным освещением лучами солнца. Важно создать оптимальный световой режим, а также выявить благоприятную физическую активность людей. Солнце положительно влияет на человека, укрепляет нервную систему.

Микроклимат включает акустический режим, поскольку все шумы воздействуют на нервную систему людей. Шум бывает внешним и внутридомовым. Защититься от внешних факторов можно звукопоглощающими толстыми стенами и особыми экранами, которые отражают звуковые волны. Это важно соблюдать и на производстве. Окна тоже должны быть такими, чтобы уличный шум как можно меньше проникал внутрь помещения.

Шум в жилых помещениях

Микроклимат составляет и уровень шума. Он образуется от систем вентиляции и прочего инженерного оборудования, необходимого для жизнеобеспечения помещения. Максимальный шум в жилых комнатах в дневное время составляет не более 55 дБА, в ночное - не более 45 дБа.

В зависимости от источников шум подразделяется на внутренний (система вентиляции, лифты и т. д.) и внешний (транспорт, предприятия, рекламные установки и т. д.).

Микроклимат на производстве

Руководители производств должны улучшать условия пребывания работников. Если нет возможности установления допустимых значений параметров, то необходимо в таком случае характеризовать условия как опасные и вредные. Нанимателю важно принимать меры защиты сотрудников:

  • воздушное душирование;
  • кондиционирование;
  • использование средств защиты;
  • создание территорий для обогрева и отдыха.

На производстве человек подвергается различным воздействиям. Главными показателями является влажность, температура, скорость движения воздуха. Показатели температуры в течение смены могут меняться. Лучше всего обеспечивает положительный микроклимат кондиционирование, вентиляция, отопительная установка.

Гигиенические нормы

Они утверждаются системой безопасности труда. Микроклимат нормируется по всем компонентам рабочей зоны. Факторы регулируются с учетом организмов людей, их привыкания к климату. Также учитывается интенсивность работы и вид одежды. Для определения соответствия показателей используется СанПиН. Микроклимат на производстве нормализуют при помощи устройств вентиляции и отопления, использования средств индивидуальной защиты (спецодежды) и т. д.

Теплый период года характеризуется среднесуточной температурой наружного воздуха выше +10 °С, холодный - ниже +10 °С.

Учитывая интенсивность труда, работу делят на:

  • легкую;
  • средней тяжести;
  • тяжелую.

Легкими являются те виды работы, где требуется энергия в количестве 174 Вт. Это работа, выполняемая в стоячем или сидячем положении. Для нее не требуется регулярное выполнение физических упражнений. Вторая категория включает труд, при котором требуется небольшая ходьба. Тяжелой считается вид деятельности с интенсивными и постоянными физическими нагрузками.

Улучшение микроклимата

Чтобы сделать микроклимат благоприятным, требуется:

  1. Механизация сложной работы. Использование машин для упрощения человеческого труда.
  2. Защита от источников, выделяющих тепловое излучение. Она предполагает применение щитов и занавесов, которые отводят горячий воздух.
  3. Использование теплоизоляционных элементов.

Для предотвращения тепловых травм температура нагретых поверхностей должна быть не выше 45 °С. Для защиты сотрудников от переохлаждений необходимо не допускать сквозняки, а также устранять воздушные завесы с подогретым воздухом. На предприятиях должны быть места для отдыха с нормальной температурой. А работникам, которые выполняют свои обязанности на улице, следует выдавать утепленную одежду и спецобувь. Благодаря качественному микроклимату работа на предприятии будет непрерывной. Каждый работодатель должен обеспечить своим сотрудникам комфортные и безопасные условия труда. При благоприятных сочетаниях параметров микроклимата человек испытывает состояние теплового комфорта.