Характер и организация деятельности человека оказывают существенное влияние на функциональное состояние организма человека о определяются физическими нагрузками, двигательной активностью, нервно-психологическими нагрузками (умственным напряжением, эмоциональными нагрузками, напряжением зрения, слуха и т.д.). Жизнедеятельность человека протекает в постоянном контакте со средой обитания, окружающими предметами, людьми. Среда обитания может оказывать благоприятное или неблагоприятное влияние на состояние здоровья человека, его работоспособность и самочувствие. Параметры окружающей среды, при которых создаются наилучшие для организма человека условия жизнедеятельности, называются комфортными.

Параметры микроклимата и состава воздуха, порядок их контроля.

Микроклимат производственных помещений (СН 4088) - климат внутренней среды этих помещений, который определяется действующими на организм человека сочетаниями - температуры, влажности и скорости движения воздуха, а также температуры окружающих поверхностей.

Микроклимат можно классифицировать следующим образом:

а) комфортный (сборочные цехи, операторские);

б) с повышенной влажностью, при нормальной и низкой температуре воздуха (рыбообрабатывающие цехи); при высокой температуре воздуха (красильные цехи);

в) переменный (при работе на открытом воздухе);

г) нагревающий с преобладанием радиационной теплоты (прокатные, литейные цехи), и с преобладанием конвекционной теплоты (химические цехи и др.);

д) охлаждающий с субнормальными температурами воздуха (от +10° до -10°С - судостроительное производство) и с низкими температурами воздуха (ниже -10°с - холодильные камеры).

Метеорологические условия в производственном помещении зависит от ряда факторов: климатического пояса и сезона года, характера технологического процесса и вида используемого оборудования, условий воздухообмена, размеров помещения, числа работающих и т.д. Микроклимат производственных помещений, особенно температура воздуха и интенсивность инфракрасного излучения, может меняться на протяжении рабочей смены, быть различными на отдельных участках одного и того же цеха и др.

Температура воздуха - степень его нагретости, выражаемая в градусах. Высокая температура воздуха наблюдается в помещении, где технологические процессы сопровождаются значительными тепловыделениями.

К числу таких цехов относятся: доменные, конверторные, мартеновские, электросталеплавильные, прокатные, литейные, кузнечные, термические и др. Высокая температура воздуха наблюдается также в ряде производств текстильной, резиновой, швейной, пищевой, химической промышленности, в производстве строительных материалов (стекло, кирпич и др.).

Низкая температура воздуха имеет место при работах на открытом воздухе зимой и в переходные периоды года (строительные, лесозаготовительные работы, торфяные и иные разработки, добыча нефти и газа и др.) при обслуживании искусственно охлажденных помещений, в частности холодильных камер.

Инфракрасная радиация - электромагнитное излучение с длиной волны от 0,76 до 500 мкм.

В горячих цехах с выделением теплоты в цехе свыше 23 Вт/м3 на долю инфракрасной радиации может приходиться около 2/3 общей теплоты, поступившей в помещение цеха.

Влажность воздуха - содержание в нем паров воды -характеризуется следующими понятиями: абсолютная влажность, которая выражается параллельным давлением водяных паров (Па) или в весовых единицах в определенном объеме воздуха (г/м3), максимальная влажность количество влаги при полном насыщении воздуха при данной температуре, относительная влажность - отношение абсолютной влажности к максимальной, выраженное в процентах

На ряде производств имеет место высокая относительная влажность воздуха - красильно-отделочные фабрики, травильные и гальванические отделения машиностроительных заводов, кожевенное, бумажное и другие производства. В некоторых цехах (прядильные, ткацкие фабрики) высокая влажность поддерживается искусственно при помощи специальных увлажнительных установок.

Движение воздуха, измеренное в метрах в секунду, создается в результате разности температур в смежных участках помещения, проникновения в помещения холодных потоков воздуха извне при работе вентиляционной системы и др., может обуславливаться особенностями технологического процесса перемещениями машин, агрегатов, людей.

Гигиеническое нормирование.

Оценка производственного -микроклимата осуществляется в соответствии с «Санитарными нормами и правилами микроклимата производственных помещений» № 4088-86 и ГОСТ 12-1-005-88 ССБТ «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны».

Нормы регламентируют температуру воздуха, его относительную влажность, скорость движения, интенсивность теплового облучения для рабочей силы в виде оптимальных и допустимых величин с учетом сезона года и тяжести трудовой деятельности. Они содержат такие методы измерения показателей микроклимата и их оценку.

Оптимальные микроклиматические условия - сочетание параметров микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивают сохранение нормального теплового состояния организма без напряжения механизмов терморегуляции. Они 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 вызывать преходящие и быстро нормализующиеся изменения теплового состояния организма, сопровождающихся напряжением механизмов терморегуляции, не выходящим за пределы физиологических приспособительных возможностей. При этом не возникает повреждений или нарушений состояния здоровья, не могут наблюдаться дискомфортные термоощущения, ухудшение самочувствия и понижения работоспособности.

Допустимые величины показателей микроклимата устанавливаются в случаях, когда по технологическим требованиям производства, техническим и экономическим причинам еще не представляется возможным обеспечить оптимальные нормы.

В кабинетах, пультах и постах управления технологическими процессами, в залах вычислительной техники, а также в других помещениях при выполнении работ операторского типа, связанных с нервно-эмоциональным напряжением, должны соблюдаться оптимальные величины температуры воздуха (22 - 24°С), его относительной влажности (60 - 40%) и скоростью движения (не более 0,1 м/с).

При обеспечении оптимальных показателей микроклимата температура внутренних поверхностей, а также температура наружных поверхностей технического оборудования не должна выходить более чем на 2 С за пределы оптимальных величин температуры воздуха, установленных для отдельных категорий работ. При температуре внутренних поверхностей, ограждающих конструкцию ниже или выше оптимальных величин температуры воздуха, рабочие места должны быть удалены от них на расстояние не менее 1 м.

Переходы температуры воздуха по высоте рабочей зоны при всех категориях работ допускаются до 30°С.

Таблица 1.

Нормируемые величины температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне производственных помещений.

Температура, "С

Относительная

Скорость движения,

влажность, %

Допустимые

Допустимая

границы на

постоянных

постоянн

постоянных

Не более 0,1

легкая- 1 Б

Не более 0.2

Не более 0.3

Не более 0.4

Тяжелая -

Не более 0,5

легкая- 1 Б

Тяжелая -

Интенсивность теплового облучения работающих от нагретых поверхностей технологического оборудования, осветительных приборов, инсоляции на постоянных и непостоянных рабочих местах не должна превышать 35 вт/м 2 при облучений 50% поверхности тела, более 70 вт/м 2 при величине облучаемой поверхности от 25 до 50% и 100 вт/м 2 - при облучении не более25% поверхности тела.

Интенсивность теплового облучения работающих у открытых источников (нагретый металл, стекло, открытое пламя) не должно превышать 140 вт/м 2 при облучении не более 25% поверхности тела и обязательном использовании средств индивидуальной защиты, в том числе средств защиты лица и глаз.

В производственных помещениях, расположенных в южных районах страны с повышенной относительной влажностью наружного воздуха, допускается в теплый период года повышать относительную влажность воздуха, но не более на 10% по отношению к допустимым величинам приведенных в Табл. 1 для различных параметров температуры воздуха.

В производственных помещениях, где из-за технологических требований к производственному процессу, технической недостижимости их обеспечения или экономической обоснованности нецелесообразности, невозможно установить допустимые величины микроклимата, должны быть предусмотрены мероприятия по защите работающих от возможного перегрева и охлаждения.

Система вентиляции, воздушное душирование, воздушные оазисы, воздушные- и воздушно-тепловые завесы, кондиционирование воздуха, помещения для отдыха и обогревания, спецодежда для защиты от повышенной или пониженной температуры, средства индивидуальной защиты, регламентация времени работы и отдыха.

В целях профилактики тепловых травм температура охлаждающих устройств не должна превышать 45°С.

Система вентиляции представляет собой комплекс устройств, обеспечивающих воздухообмен в помещении, т.е. удаление из помещения загрязненного, нагретого, влажного воздуха. По зоне действия вентиляция бывает общественная, при которой воздухообмен охватывает все

помещение и местная, когда обмен воздухом осуществляется на ограниченном участке помещения. По способу перемещения воздуха из помещения в помещение вентиляция разделяется на естественную и механическую.

Воздухообмен при естественной вентиляции осуществляется за счет разницы давлений снаружи и внутри здания. Разность давлений обусловлена, прежде всего, тепловым напором, возникающим из-за того, что более теплый воздух в помещении имеет меньшую плотность, чем более холодный снаружи помещения. В результате более теплый воздух помещения через вытяжные трубы, а его место занимает свежий и более прохладный воздух, поступающий, в помещение через окна, двери, форточки, фрамуги, щели.

Достоинством естественной вентиляции является отсутствие затрат энергии на передвижение масс воздуха в помещение и из него. Однако естественная вентиляция имеет очень существенный недостаток, а именно: в теплый период года и в безветренную погоду ее эффективность может падать.

Естественная вентиляция, как средство поддержания параметров микроклимата и оздоровления воздушной среды в помещении, применяется для непроизводственных помещений - бытовых помещений (квартир) и помещений, в которых в результате работы человека не выделяется вредных веществ, избыточной влаги или тепла.

Механической называется вентиляция, в которой воздух подается в помещения и удаляется из него по системам вентиляционных каналов с использованием специальных механических побудителей - вентиляторов.

Механическая вентиляция может быть приточной, в которой воздух вентилятором подается в помещение; вытяжной, в которой воздух удаляется из помещения, и приточно-вытяжной, в которой свежий воздух удаляется их помещения. Приточный и удаляемый вентиляционными системами воздух, как правило, подвергается обработке - нагреву или охлаждению, увлажнению или очистке загрязнений.

Подогрев воздуха осуществляется в холодный период года специальными устройствами - калориферами, обогреваемыми горячей водой или паром.

Охлаждение воздуха осуществляется пропусканием его через оросительную камеру (орошение осуществляется холодной водой), где также происходит его увлажнение.

Если воздух сильно запылен или в помещении выделяются вредные вещества, то в приточную или вытяжную систему встраивается очистительные устройства. В приточную систему устанавливаются, как правило, тканевые или волокнистые фильтры, а в вытяжную могут устанавливаться разнообразные очистные устройства в зависимости от вида образующихся в помещении загрязняющих воздух веществ.

Общественная вентиляция предназначается для создания и поддержания необходимых параметров воздушной среды во всем объеме рабочей зоны помещений.

Местная вентиляция характеризуется тем, что с ее помощью необходимые метеорологические параметры создаются на отдельных рабочих местах.

К системам местной приточной вентиляции относятся воздушные души, воздушные завесы и воздушные оазисы.

Воздушное душирование в горячих цехах на рабочих местах, подвергаемых интенсивному воздействию тепловых потоков от печей, раскаленных отливок и других источников тепла. Воздушный душ представляет собой направленный на работающего человека поток воздуха со скоростью 1 0 3,5 м/с. Примером передвижного устройства воздушного душирования является бытовой вентилятор, применяемый в бытовых и непроизводственных помещениях в жаркую погоду, когда естественная вентиляция не может обеспечить тепловой баланс между человеком и

окружающей средой.

Воздушные оазисы позволяют улучшить метеорологические условия на ограниченном участке помещения, для чего этот участок со всех сторон отделяется перегородками и заполняется воздухом более прохладным и чистым, чем воздух в остальном помещении.

Воздушные и воздушно-тепловые завесы устраивают для защиты людей от охлаждения проникающим через ворота или двери холодным воздухом. Завесы бывают двух типов: воздушные с подачей воздуха без подогрева и воздушно-тепловые с подогревом подаваемого воздуха в калориферах.

Воздух для завесы подается.к дверным проемам через специальную щель и выходит с большой скоростью (10 - 15 м/с) под углом навстречу поступающему снаружи холодному воздуху. Примером воздушных завес являются применяемые в холодный период года во входных дверях магазинов, метро, учреждений воздушно-тепловые завесы.

Система местной вытяжной вентиляции предназначается для локализации и предотвращения распространения по всему помещению вредных веществ, избыточной влаги, тепла на отдельных участках производства. Устройства местной вытяжной вентиляции очень разнообразны. Наиболее распространены защитно-обеспыливающие кожухи, вытяжные шкафы, вытяжные зонты, всасываемые панели,различные отсосы.

Вытяжные шкафы находят широкое применение при различных операциях, связанных с вредных веществ и влаги, как правило, паров ми газов. Вытяжной шкаф представляет собой колпак необходимого объема, внутри которого выполняется операция и выделяются вредные вещества, которые собираются и поступают во всасывающий воздуховод. Вытяжные шкафы широко применяются на занятиях по химии при проведении экспериментов с веществами.

Для создания оптимальных метеорологических условий в помещениях все чаще применяют кондиционирование воздуха.

Кондиционированием воздуха называется автоматическое поддержание в помещениях заданных оптимальных параметров микроклимата и чистоты воздуха независимо от изменения наружных условий и режимов внутри помещения. При кондиционировании может автоматически регулироваться температура воздуха, его относительная влажность и скорость подачи в помещение. Создание таких параметров воздуха осуществляется в специальных установках и устройствах, называемых кондиционерами. Кондиционеры бывают местными - для обслуживания отдельных помещений, комнат, и центральными - для обслуживания групп помещений, цехов и производств в целом. Простейшими кондиционерами являются бытовые кондиционеры, которые можно увидеть встроенными в окна и закрепленными с наружной стороны стен помещений. Кондиционирование воздуха значительно дороже вентиляции, но обеспечивает наилучшие условия для жизни и деятельности человека.

Отопление.

Целью отопления помещений является поддержание в них в холодный период года заданной температуры воздуха. Системы отопления разделяются на: водяные, паровые, воздушные и комбинированные.

Системы водяного отопления нашли широкое распространение, они эффективны и удобны. В этих системах в качестве нагревательных приборов применяют радиаторы, ребристые и гладкие трубы.

Воздушная система отопления заключается в том, что подаваемый в помещение воздух предварительно нагревается в калориферах (водяных, паровых, электрических).

Отопление и вентиляция должны обеспечить температуру воздуха в классах, кабинетах, лабораториях химии и физики, в лекционных аудиториях, актовом зале, киноаудитории 17 - 20 С. В мастерских по обработке металла, дерева, где работа связана с большой энерготратой, температура воздуха не должна быть выше 16-18 °С, в лабораториях без выделения вредностей с точными измерительными приборами - 20°С,в спортивном зале и комнатах для проведения секционных занятий -15-17°С, в раздевалке или спортзале - 19-23°С, в кабинетах врачей - 21-23°С, в рекреационных помещениях - 16-18°С, в библиотеке, в помещениях абонемента, в комнате обработки и комплектования книг, в кабинетах администрации, комнатах общественных организаций - 17-21°С, в жилых комнатах общежитий - 18^20°С, в умывальбых - 20-23°С, в душевых - не ниже 25°С, в вестибюле и гардеробе - 16-19°С.

До и после учебно-производственных занятий необходимо осуществлять сквозное проветривание, длительность которого определяется погодными условиями. При температуре воздуха до -10°С минимальная длительность сквозного проветривания 1-3 мин.

Спортивные залы и помещения для проведения секционных занятий перед их началом необходимо хорошо проверить.

Сон и отдых учащихся должен проводиться в хорошо проветренных и аэрируемых через фрамуги и форточки помещениях.

Таким образом, основным методом обеспечения требуемых параметров микроклимата является применение систем вентиляции, отопления и кондиционирования воздуха.

Гигиеническое нормирование параметров производственного микроклимата установлено системой стандартов безопасности труда (ГОСТ 12.1.005-88, а также СанПиН 2.2.4.584-96).

Нормируются оптимальные и допустимые параметры микро­климата - температура, относительная влажность и скорость движения воздуха. Значения параметров микроклимата устанав­ливаются в зависимости от способности человеческого организ­ма к акклиматизации в разное время года и категории работ по уровню энергозатрат (см. рис. 4.3).

От периода года зависит способность организма к акклима­тизации, следовательно, и значения оптимальных и допустимых параметров. При нормировании различают теплый и холодный период года. Теплый период года характеризуется среднесуточной температурой наружного воздуха выше +10 °С; холодный период года - равной +10 °С и ниже.

При нормировании параметров микроклимата категорирова-ние работ по тяжести выполнено разграничением на основе об-

щих затрат энергии организмом в единицу времени, которое из­меряется в ваттах.

Различаются следующие категории работ:

легкие физические работы (категории 1а и 16) - все виды деятельности с расходом энергии не более 174 Вт. К кате­гории 1а (до 139 Вт) относятся работы, производимые сидя и сопровождающиеся незначительным физическим напря­жением - ряд профессий на предприятиях точного прибо-ро- и машиностроения, на часовом, швейном производст­ве, в сфере управления и т. п. К категории 16 (140... 174 Вт) относятся работы, производимые сидя, стоя или связан­ные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физиче­ским напряжением, - ряд профессий в полиграфической промышленности, на предприятиях связи, контролеры, мастера в различных видах производства и т. п.;

физические работы средней тяжестии (категории На, Пб) - виды деятельности с расходом энергии 175...290 Вт. К ка­тегории Па (175...232 Вт) относятся работы, связанные с постоянной ходьбой и перемещением мелких (до 1 кг) из­делий, - ряд профессий в механосборочных цехах, пря-дильно-ткацком производстве и т. п. К категории Пб (233...290 Вт) относятся работы, связанные с ходьбой, пе­ремещением тяжестей до 10 кг, - ряд профессий в механизированных литейных, прокатных, кузнечных, свароч­ных цехах и т. п.;

тяжелые физические работы (категория III) - виды дея­тельности с расходом энергии более 290 Вт - работы, свя­занные с систематическим физическим напряжением, в частности с постояннным передвижением и переноской значительных (свыше 10 кг) тяжестей (ряд профессий в кузнечных, литейных цехах с ручным трудом и т. п.). Например, некоторые оптимальные параметры микроклима­та представлены в табл. 4.1.

Таблица 4.1. Оптимальные параметры микроклимата

Труд учащихся относится к категории 1а, а учебные занятия в основном проходят в холодный период года.

1.5. Методы обеспечения комфортных климатических условий в помещениях

Для обеспечения комфортных условий необходимо поддер­живать тепловой баланс между выделениями теплоты организ­мом человека и отдачей тепла окружающей среде. Обеспечить тепловой баланс можно, регулируя значения параметров микро­климата в помещении (температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха). Поддержание указанных пара­метров на уровне оптимальных значений обеспечивает комфорт­ные климатические условия для человека, а на уровне допусти­мых - предельно допустимые, при которых система терморегу­ляции организма человека обеспечивает тепловой баланс и не допускает перегрева или переохлаждения организма.

Основным методом обеспечения требуемых параметров мик­роклимата и состава воздушной среды является применение сис­тем вентиляции, отопления и кондиционирования воздуха.

Хорошая вентиляция помещения способствует улучшению самочувствия человека. Наоборот, плохая вентиляция приводит к повышенной утомляемости, снижению работоспособности. В жилых, общественных и производственных помещениях в ре­зультате жизнедеятельности людей, работы оборудования, при­готовления пищи, сгорания природного газа выделяются вред­ные вещества, влага, теплота. В результате ухудшаются климати­ческие условия, изменяется состав воздушной среды. Поэтому обеспечение хорошей вентиляции, регулярное проветривание помещений, является необходимым условием для обеспечения оптимальных условий для труда человека и сохранения его здо­ровья.

Системы вентиляции производственных помещений описа­ны в разделе 3. Наибольшее распространение для обеспечения оптимальных параметров микроклимата получила общеобмен­ная приточно-вытяжная вентиляция. Применяется как механи­ческая, так и естественная вентиляция.

Если в помещении возможно естественное проветривание, а объем помещения, приходящегося на одного человека, не менее 20 м 3 , производительность вентиляции должна быть не менее 20 м 3 /ч на одного человека. Если же объем помещения, приходя­щегося на одного человека менее 20 м 3 , производительность вен­тиляции должна быть не менее 30 м 3 /ч. При невозможности ес­тественного проветривания производительность вентиляции должна быть не менее 60 м 3 /ч на одного человека.

При выделении в помещении от оборудования и технологи­ческих процессов влаги и теплоты производительность вентиля­ции должна быть увеличена по сравнению с указанными вели­чинами. Необходимая производительность определяется расче­том с учетом количества выделяемой влаги и теплоты.

В жаркое время года, а также в горячих цехах на рабочих местах, подвергаемых интенсивному воздействию тепловых по­токов от печей, раскаленных отливок и других источников теп­ла, дополнительно применяют воздушное душирование, заключаю­щееся в обдуве работающего потоком воздуха с целью увеличе­ния интенсивности конвективного теплообмена и отвода теплоты за счет испарения.

Задача I. Какова должна быть производительность общеобменной вен­тиляции класса, в котором обучаются 20учеников, если размеры помещения класса 15 х 10 х 3 м?

Решение. Класс периодически проветривается. Объем помещения - 450 ж 3 . Объем помещения, приходящийся на одного ученика, - 22,5 м. По­этому минимальная производительность вентиляции должна быть 20^/(4 ■ чел) х 20 чел = 400 м ъ /ч.

Задача 2. Каков должен быть минимальный диаметр вентиляционного патрубка для осуществления вентиляции с помощью дефлектров в указан­ном классе? Колледж расположен в Москве.

Решение. Как было установлено, минимальная производительность вен­тиляции 400м ъ /ч. Для расчета используем формулу: d= 0,0188 ^ L/u B , при­нимая v B для Москвы 1,7м/с. Тогда d- 0,0188^400/1,7 т 0,3 м = 300мм.

Скорость обдува составляет 1 ...3,5 м/с в зависимости от ин­тенсивности теплового потока. Установки воздушного душиро-вания бывают стационарные, когда воздух на рабочее место по­дается по системе воздуховодов с приточными насадками, и пе­редвижные, в которых используется передвижной вентилятор. Примером передвижного устройства воздушного душирования является бытовой вентилятор, применяемый в жилых и непроиз­водственных помещениях в жаркую погоду, когда естественная вентиляция не может обеспечить тепловой баланс между челове­ком и окружающей средой.

Воздушные оазисы позволяют улучшить метеорологические условия на ограниченном участке помещения, для чего этот уча­сток со всех сторон отделяется перегородками и заполняется воздухом более прохладным и чистым, чем воздух в остальном помещении.

Воздушные и воздушно-тепловые завесы устраивают для защи­ты людей от охлаждения проникающим через ворота или двери холодным воздухом. Завесы бывают двух типов: воздушные с по­дачей воздуха без подогрева и воздушно-тепловые с подогревом подаваемого воздуха в калориферах. Воздух для завесы подается к дверным проемам через специальную щель и выходит с боль­шой скоростью (10... 15 м/с) под углом навстречу поступающему снаружи холодному воздуху. Воздух завесы препятствует поступ­лению холодного воздуха в помещение; проникшая же в поме­щение часть холодного воздуха подогревается при смешении с более теплым воздухом завесы. Бывают завесы с нижней и боко­вой подачей воздуха. Примером воздушных завес являются при­меняемые в холодный период года во входных дверях магазинов, метро, учреждений воздушно-тепловые завесы.

Для создания оптимальных метеорологических условий в по­мещениях применяют кондиционирование воздуха. Кондициони­рованием воздуха называется автоматическое поддержание в по­мещениях заданных оптимальных параметров микроклимата и чистоты воздуха независимо от изменения наружных условий и режимов внутри помещения. При кондиционировании может автоматически регулироваться температура воздуха, его относи­тельная влажность и скорость подачи в помещение. Создание таких параметров воздуха осуществляется в специальных уста­новках и устройствах, называемых кондиционерами. Кондиционе­ры бывают местными - для обслуживания отдельных помеще­ний, комнат, и центральными - для обслуживания групп поме­щений, цехов и производств в целом. Сложность кондиционера определяется числом и точностью поддерживаемых в заданном диапазоне параметров. Простейшими кондиционерами являются бытовые кондиционеры, которые можно увидеть встроенными в окна и закрепленными с наружной стороны стен помещений. На рис. 4.4 показана принципиальная схема устройства конди­ционирования воздуха. Воздух поступает в систему кондициони­рования снаружи через заборный воздуховод 1 и, пройдя фильтр 2 очистки поступающего воздуха, поступает в камеру I, где по­догревается с помощью калорифера 4; в камере II воздух прохо­дит специальную обработку - орошение водой из форсунок 5 для увлажнения и дополнительной очистки воздуха; в камере III воздух дополнительно подогревается или охлаждается с помо­щью калорифера или холодильной машины 6, а затем по каналу 9 вентилятором 8 подается в помещение. Летом воздух охлажда-

Рис. 4.4. Схема кондиционирования воздуха: / - заборный воздуховод; 2 - фильтр; 3 - задвижки регулирования подачи воздуха; 4 - калорифер; 5 - фор­сунки; 6 - калорифер или холодильная машина; 7 - каплеуловители; 8 - вен­тилятор; 9 - выходной канал

ется частично подачей охлажденной (артезианской) воды, но
главным образом за счет работы специальных холодильных ма­
шин. Кондиционирование воздуха значительно дороже вентиля­
ции, но обеспечивает наилучшие условия для жизни и деятель­
ности человека.

В холодное время года для поддержания в помещении опти­мальной температуры воздуха применяется отопление. Отопле­ние может быть водяным, паровым, электрическим.

Контрольные вопросы

1. От чего зависит выделение теплоты в организме человека? Что нужно делать, если вам холодно или жарко?

2. За счет каких механизмов осуществляется обмен теплотой между че­ловеком и окружающей его средой? Объясните сущность этих меха­низмов.

3. Какие параметры окружающей среды влияют на теплообмен челове­ка с окружающей средой? Объясните влияние параметров среды на передачу теплоты.

4. Как нужно изменить параметры климата для того, чтобы увеличить отдачу тепла от человека окружающей среде (вам жарко) или наобо­рот ее уменьшить (вам холодно)?

5. Что такое относительная влажность?

6. Как влияют параметры микроклимата на самочувствие человека?

7. Как влияет температура, влажность и движение воздуха на самочув­ствие человека?

8. Каковы механизмы терморегуляции организма человека?

9. Как влияет барометрическое давление на самочувствие человека?

10.Что такое гипоксия, при каких условиях и почему она возникает?

11.Каков основной механизм терморегуляции организма человека при температуре окружающего воздуха 30 °С и выше?

12.Что такое комфортные и дискомфортные условия?

13.Что такое оптимальные и допустимые параметры микроклимата?

14.От чего зависят значения оптимальных и допустимых параметров мик­роклимата?

15.Объясните, почему для тяжелой физической работы оптимальные и допустимые значения температуры ниже, а скорости движения возду­ха больше, чем для легкой физической работы?

16.Что такое кондиционирование воздуха и как устроены системы конди­ционирования воздуха?

Глава 2 ОСВЕЩЕНИЕ

Освещение исключительно важно для здоровья человека. С помощью зрения человек получает подавляющую часть ин­формации (около 90 %), поступающей из окружающего мира. Свет - это ключевой элемент нашей способности видеть, оце­нивать форму, цвет и перспективу окружающих нас предметов. Очень часто мы считаем это само собой разумеющимся. Однако мы не должны забывать, что такие элементы человеческого са­мочувствия, как душевное состояние или степень усталости, за­висят от освещения и цвета окружающих нас предметов. С точки зрения безопасности труда зрительная способность и зритель­ный комфорт чрезвычайно важны. Очень много несчастных слу­чаев происходит, помимо всего прочего, из-за неудовлетвори­тельного "освещения или из-за ошибок, сделанных рабочим, по причине трудности распознавания того или иного предмета или осознания степени риска, связанного с обслуживанием станков, транспортных средств, контейнеров и т. д. Свет создает нор­мальные условия для трудовой деятельности.

Нарушения зрения, связанные с недостатками системы осве­щения, являются обычным явлением на рабочем месте. Благода­ря способности зрения приспосабливаться к недостаточному ос­вещению, к этим моментам иногда не относятся с должной серьезностью.

Недостаточное освещение вызывает зрительный диском­форт, выражающийся в ощущении неудобства или напряженно­сти. Длительное пребывание в условиях зрительного дискомфор­та приводит к отвлечению внимания, уменьшению сосредото­ченности, зрительному и общему утомлению. Кроме создания зрительного комфорта свет оказывает на человека психологиче­ское, физиологическое и эстетическое воздействие. Свет - один из важнейших элементов организации пространства и главный посредник между человеком и окружающим его миром. Неудов­летворительная освещенность в рабочей зоне может являться причиной снижения производительности и качества труда, полу­чения травм.

Свойства света как фактора эмоционального воздействия широко используются путем правильной и рациональной орга­низации освещения. Необходимая освещенность может быть достигнута за счет регулирования светового потока источника освещения, включения и выключения части ламп в осветитель­ных приборах, изменения спектрального состава света, примене­ния осветительных приборов подвижной конструкции, позво­ляющей изменять направление светового потока.

Лекция 1

Микроклимат помещений

Около 80% своей жизни человек проводит в помещении: жилых, общественных, производственных зданиях, транспорте. Здоровье и работоспособность человека в значительной степени зависят от того, насколько помещение в санитарно-гигиеническом отношении удовлетворяет его физиологическим требованиям.

Под микроклиматом помещения понимается совокупность теплового, воздушного и влажностного режимов в их взаимосвязи. Основное требование к микроклимату – поддержание благоприятных условий для людей, находящихся в помещении. В результате протекающих в организме человека процессов обмена веществ освобождается энергия в виде теплоты. Эта теплота (с целью поддержания постоянной температуры тела человека) должна быть передана окружающей среде. При обычных условиях более 90% вырабатываемой теплоты отдаётся окружающей среде (50% - излучением, 25% - конвекцией, 25% - испарением) и менее 10% теплоты теряется в результате обмена веществ.

Интенсивность теплоотдачи человека зависит от микроклимата помещения, характеризующегося:

Температурой внутреннего воздуха t в ;

Радиационной температурой помещения (осреднённой температурой его ограждающих поверхностей) t R ;

Скоростью движения (подвижностью) воздуха v ;

Относительной влажностью воздуха j в .

Сочетания этих параметров микроклимата, при которых сохраняется тепловое равновесие в организме человека и отсутствует напряжение в его системе терморегуляции называют комфортными или оптимальными .

Наиболее важно поддерживать в помещении в первую очередь благоприятные температурные условия, так как подвижность и относительная влажность имеют, как правило, несущественные колебания.

Кроме оптимальных различают допустимые сочетания параметров микроклимата, при которых человек может ощущать небольшой дискомфорт.

Часть помещения, в которой человек находится основное рабочее время, называют обслуживаемой или рабочей зоной .

Тепловые условия в помещении завися главным образом от т.е. от его температурной обстановки, которую принято характеризовать условиями комфортности .

Первое условие комфортности – определяет такую область сочетаний t в и t R , при которых человек, находясь в центре рабочей зоны, не испытывает ни перегрева, ни переохлаждения. Для спокойного состояния человека t в =21…23, при лёгкой работе – 19..21, при тяжёлой – 14…16°С.

Для холодного периода года первое условие характеризуется формулой:

t R =1,57t п -0,57t в ±1,5 , (1.1)

где: t п =(t в +t R)/ 2.

Второе условие комфортности – определяет допустимые температуры нагретых и охлаждённых поверхностей при нахождении человека в непосредственной близости от них.

Во избежание недопустимого радиационного перегрева или переохлаждения головы человека поверхности потолка и стен могут быть нагреты до допустимой температуры:

или охлаждены до температуры:

где: j - коэффициент облучённости от поверхности элементарной площадки на голове человека в сторону нагретой или охлаждённой поверхности.

Температура поверхности холодного пола зимой может быть лишь на 2-2,5°С ниже температуры воздуха помещения вследствие большой чувствительности ног человека к переохлаждению, но и не выше 22-34°С в зависимости от назначения помещений.

Основные нормативные требования к микроклимату помещений содержатся в нормативных документах: СНиП 2.04.05-91 (с изменениями и дополнениями), ГОСТ 12.1.005-88.

При определении расчетных метеорологических условий в помещении учитывается способность человеческого организма к акклиматизации в разное время года, интенсивности выполняемой работы и характер тепловыделений в помещении. Расчётные параметры воздуха нормируются в зависимости от периода года. Различают три периода года:

Холодный (среднесуточная температура наружного воздуха t н <+8°С);

Переходный (-"– t н =8°С);

Тёплый (-"– t н >8°С);

Оптимальные и допустимые метеорологические условия (температура внутреннего воздуха t в ) в обслуживаемой зоне жилых, общественных и административно-бытовых помещений приведены в таблице 1.1.

Таблица 3.1

Максимально допустимая температура воздуха в рабочей зоне - 28°С (если расчётная температура наружного воздуха больше 25°С – допускается до 33°С).

Оптимальные значения относительной влажности воздуха – 40-60%.

Оптимальные скорости воздуха в помещении для холодного периода – 0,2-0,3 м/с, для тёплого периода – 0,2-0,5 м/с.

Системы инженерного оборудования зданий

Требуемый микроклимат в помещениях создаётся следующими системами инженерного оборудования зданий: отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

Системы отопления служат для создания и поддержания в помещениях в холодный период года необходимых температур воздуха, регламентируемых соответствующими нормами. Т.е. они обеспечивают необходимый тепловой режим помещений.

В тесной связи с тепловым режимом помещений находится воздушный режим, под которым понимают процесс обмена воздухом между помещениями и наружным воздухом.

Системы вентиляции предназначены для удаления из помещений загрязнённого и подачу в них чистого воздуха. При этом расчётная температура внутреннего воздуха не должна меняться. Системы вентиляции состоят из устройств для нагревания, увлажнения и осушения приточного воздуха.

Системы кондиционирования воздуха являются более совершенными средствами создания и обеспечения в помещении улучшенного микроклимата, т.е. заданных параметров воздуха: температуры, влажности и чистоты при допустимой скорости движения воздуха в помещении независимо от наружных метеорологических условий и переменных по времени вредных выделений в помещениях. Системы кондиционирования воздуха состоят из устройств термовлажностной обработки воздуха, очистки его от пыли, биологических загрязнений и запахов, перемещения и распределения воздуха в помещении, автоматического управления оборудованием и аппаратурой.

Теплозащитные свойства ограждений

Теплозащитные свойства ограждений принято характеризовать величиной сопротивления теплопередаче R 0 , которая численно равна падению температуры в градусах при прохождении теплового потока, равного 1 Вт, через 1 м 2 площади ограждения.

Уравнение применительно к наружным ограждениям зданий можно записать так:

R 0 =R в +R к +R н , (1.4)

где: R в =1/a в – сопротивление теплоотдаче внутренней поверхности, м 2 К/Вт;

R н =1/a н – сопротивление теплоотдаче наружной поверхности, м 2 К/Вт;

R к – термическое сопротивление ограждающей конструкции с последовательно расположенными однородными слоями, м 2 К/Вт;

a в – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения, Вт/(м 2 К);

a н – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения, Вт/(м 2 К).

Величина R к определяется как сумма термических сопротивлений отдельных слоёв:

R к =R 1 +R 2 +…+R п +R в.п. , (1.5)

где: R 1 , R 2 ,… R п

R в.п. – термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки, м 2 К/Вт.

Термическое сопротивление каждого слоя однородной ограждающей конструкции R i определяют по формуле:

R i = d i /l i , (1.6)

где: d i – толщина отдельного слоя, м;

l i – расчётный коэффициент теплопроводности материала слоя, Вт/(м 2 К), принимаемый по СНиП II-3-79**.

Для определения термического сопротивления ограждений, в которых материал неоднороден как в параллельном, так и в перпендикулярном тепловому потоку направлениях (разного рода пустотелые блоки и т.п.) используются специальные методики расчёта.

Сопротивление теплопередаче наружных ограждений отапливаемых зданий должно определяться в соответствии с требованиями «Изменений №1 к СНиП II-3-79**» и быть не менее нормативного сопротивления теплопередаче R норм (или, в оговоренных случаях, не менее требуемого сопротивления теплопередаче R 0 тр , определяемого по формуле 1.8).

R 0 ³ R норм , или R 0 ³ R 0 тр , (1.7)

(1.8)

Для наружных дверей и ворот (кроме балконных) R 0 дверь ³ 0,6R 0 стены .

Однако выполнение условий (1.7) недостаточно, необходимо также учитывать технико-экономические показатели. Стоимость здания или сооружения складывается из капитальных затрат К (затраты на строительство) и эксплуатационных расходов ЭТ (в том числе и на отопление), причём эти показатели связаны с сопротивлением теплопередаче ограждений. При этом величина экономически целесообразного сопротивления теплопередаче ограждения R 0 эк соответствует минимуму приведенных затрат, равных сумме капитальных затрат К и эксплуатационных расходов ЭТ :

П=К+ЭТ . (1.9)

Если R 0 эк ³ R 0 тр , то расчётное сопротивление должно определяться по условию:

R 0 » R 0 эк . (1.10)

Определение R 0 эк из нескольких типов конструкций выполняется в соответствии с п. 2.15 (СНиП II-3-79**). Экономически целесообразной будет та конструкция наружного ограждения, для которой величина приведенных затрат П будет наименьшей.

Тепловая инерция D ограждающей конструкции определяется по формуле:

D=R 1 s 1 +R 2 s 2 +…+R n s n , (1.11)

где: R 1 , R 2 ,… R п , – термические сопротивления отдельных слоёв ограждения, м 2 К/Вт;

s 1 , s 2 ,… s п , – коэффициенты теплоусвоения материала слоёв ограждения, Вт/(м 2 К), значения s приведены в приложении 3* (СНиП II-3-79**).

Коэффициент теплоусвоения материала s показывает способность поверхности стенки площадью 1 м 2 усваивать тепловой поток мощность 1 Вт при температурном перепаде 1К. Он зависит от продолжительности отопления и физических свойств материала - теплопроводности, теплоёмкости, плотности.

Воздухопроницаемость – свойство ограждения или материала пропускать воздух при наличии разности давлений воздуха с разных сторон стенки (фильтрация). Если фильтрация происходит в направлении от наружного воздуха в помещение, то она называется инфильтрацией , при обратном направлении – эксфильтрацией .

Разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях ограждений возникает вследствие разности плотностей наружного и внутреннего воздуха (гравитационное давление) и под влиянием ветра (ветровое давление).

Гравитационное давление : перепад давлений в некоторой плоскости, отстоящей от нейтральной на расстояние h , определяется по формуле:

Dp=h(r н -r в) , (1.12)

где: r н , r в – плотности наружного и внутреннего воздуха соответственно, кг/м 3 .

Ветровое давление : под действием ветра на наветренных поверхностях здания возникает избыточное давление, а на заветренных поверхностях – разряжение.

Величина избыточного статического давления Dp ст (ветрового давления) равна:

, (1.13)

где: k 1 , k 2 – аэродинамические коэффициенты соответственно с наветренной и заветренной сторон здания;

v н – скорость набегающего на здание потока воздуха.

Воздухопроницаемость ограждающей конструкции оценивается по величине сопротивления воздухопроницанию R и , которое для сплошных слоёв материалов определяется так:

R и = d/i , (1.14)

где: d – толщина слоя, м;

i – коэффициент воздухопроницаемости материала, кг/(м 2 ×ч×Па), характеризующий количество воздуха в кг, которое проходит через 1 м 2 ограждения за 1 ч при разности давлений 1 Па.

Сопротивление воздухопроницанию R и должно быть не менее требуемого по СНиП II-3-79**, п. 5.1, R и тр , (м 2 ×ч×Па)/кг:

R и ³R и тр =Dр/G н , (1.15)

где: G н – нормативная воздухопроницаемость ограждающей конструкции, кг/(м 2 ч).

Сопротивление воздухопроницанию многослойной ограждающей конструкции R и , (м 2 ×ч×Па)/кг, определяют по формуле:

R и =R и1 +R и2 +…+R ип , (1.16)

где: R и1 , R и2 ,… R ип , – сопротивления воздухопроницанию отдельных слоёв ограждающей конструкции, (м 2 ×ч×Па)/кг.

Влажность . Повышение влажности строительных материалов увеличивает их теплопроводность, что существенно снижает теплозащитные качества ограждений. Влажный строительный материал неприемлем и с гигиенической точки зрения (появляются плесень, грибки, повышается влажность воздуха в помещении). Кроме того, повышенная влажность материала ограждения оказывает соответствующее влияние и на её долговечность.

Пути попадания влаги:

- строительная влага – вносится при возведении зданий или при изготовлении ж/б конструкций;

- грунтовая влага – проникает в ограждение вследствие капиллярного всасывания;

- атмосферная влага – попадает при косом дожде или неисправной кровле;

- эксплуатационная влага – в процессе эксплуатации зданий;

- гигроскопическая влага – вследствие гигроскопичности материала ограждения;

- конденсационная влага – влага из воздуха может конденсироваться как на внутренней поверхности ограждения, так и в его толще.

Разность величин упругости водяного пара с одной и с другой стороны ограждения вызывает диффузионный поток водяного пара через ограждение от внутренней поверхности к наружной. Количество водяного пара, диффундирующего в стационарных условиях через плоскую однородную стенку, можно определить из выражения:

G=(e в -e н)(m/d) , (1.17)

где: G – количество диффундирующего пара, кг;

e в и e н – упругости водяного пара у внутренней и наружной поверхностей, Па;

m - коэффициент паропроницаемости материала стенки, кг/(м×ч×Па);

d – толщина стенки, м.

Коэффициент паропроницаемости материала зависит от физических свойств данного материала и представляет собой количество водяного пара, которое диффундирует в течение 1 ч через 1 м 2 плоской стенки толщиной 1 м при разности упругостей водяного пара с одной и другой стороны, равной 1 Па.

Сопротивление паропроницанию (величина, обратная коэффициенту паропроницаемости) для однородного слоя материала определяется по формуле:

R п =d/m . (1.18)

Для предупреждения конденсации влаги на внутренней поверхности наружного ограждения необходимо, чтобы t в >t р . Температура точки росы t р воздуха помещения определяется по формуле:

t р =20,1-(5,75- 0,00206e в) 2 . (1.19)

Если условие t в >t р не соблюдается, то необходимо увеличить сопротивление теплопередаче ограждения R 0 . Кроме того, целесообразны вентилирование помещений, обдувка или обогрев внутренних поверхностей ограждения.

Похожая информация.

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. Отвод теплоты от тела человека в окружающую среду Q осуществляется конвекцией Qконв в результате нагрева воздуха омывающего тело человека инфракрасным излучением на окружающие поверхности с более низкой температурой Qизл испарением влаги с поверхности кожи...

Поделитесь работой в социальных сетях

Если эта работа Вам не подошла внизу страницы есть список похожих работ. Так же Вы можете воспользоваться кнопкой поиск

PAGE 17

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО Тамбовский государственный технический университет

(Многопрофильный колледж)

Кафедра "Безопасность жизнедеятельности"

Утверждаю

Заведующий кафедрой

Л.А.Харкевич

«_____»____________2013 года

Экз. №__

Методическая разработка

для проведения занятия по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»

Тема 1.4: Обеспечение комфортных условий жизнедеятельности. Микроклимат производственных помещений.

Лекция № 2

ТАМБОВ – 2013

Учебные цели: Рассмотреть влияние метеорологических условий на организм человека, параметры микроклимата и их гигиеническое нормирование.

Учебные вопросы:

1. Влияние метеорологических условий на организм человека

2. Гигиеническое нормирование параметров микроклимата производственных помещений

3 . Вентиляция и кондиционирование.

Вид занятия – лекция.

Время – 2 часа (90 мин).

Место – учебный класс.

Литература:

1. Примерная программа дисциплины «Безопасность жизнедеятельности» для всех специальностей среднего профессионального образования, 2000 г.

2. Рабочая программа дисциплины.

3. Безопасность жизнедеятельности. Учебник для студентов средних профессиональных учебных заведений / С.В.Белов, В.А. Девисилов и др. – М. : Высш. шк., 2000.

4. А. Т. Смирнов , . А. Дурнев , Крючек , Шахраманьян . Безопасность жизнедеятельности: учебное пособие. (2005 г.)

5.. Энциклопедические и справочные издания по строению тела человека.

6. Ресурсы Интернет.

Введение

Одним из необходимых условий нормальной жизнедеятельности человека является обеспечение в помещениях нормальных метеорологических условий, оказывающих существенное влияние на тепловое самочувствие человека.

Метеорологические условия в производственных помещениях, или их микроклимат , зависят от теплофизических особенностей технологического процесса, климата, сезона года, условий вентиляции и отопления.

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.

Перечисленные параметры – каждый в отдельности и в совокупности – оказывают влияние на работоспособность человека, его здоровье.

Человек постоянно находится в процессе теплового взаимодействия с окружающей средой. Для нормального течения физиологических процессов в организме человека необходимо, чтобы выделяемое организмом тепло отводилось в окружающую среду. Когда это условие соблюдается, наступают условия комфорта и у человека не ощущается беспокоящих его тепловых ощущений - холода или перегрева.

1 вопрос. Влияние метеорологических условий на организм человека

Метеорологические условия производственных помещений (микроклимат) оказывают большое влияние на самочувствие человека и на производительность его труда.

Для совершения различных видов работы человеку необходима энергия, которая высвобождается в его организме в процессах окислительно-восстановительного распада углеводов, белков, жиров и других органических соединений, содержавшихся в продуктах питания..

Высвобожденная энергия частично расходуется на совершение полезной работы, а частично (до 60 %) рассеивается в виде теплоты в живых тканях, нагревая тело человека.

При этом благодаря механизму терморегуляции температура тела поддерживается на уровне 36,6 °С. Терморегуляция осуществляется тремя способами: 1) изменением скорости окислительных реакций; 2) изменением интенсивности кровообращения; 3) изменением интенсивности потовыделения. Первым способом регулируется выделение теплоты, вторым и третьим способами — теплоотвод. Допускаемые отклонения температуры человеческого тела от нормальной весьма незначительны. Максимальная температура внутренних органов, которую выдерживает человек, составляет 43 °С, минимальная — плюс 25 °С.

Для обеспечения нормального функционирования организма необходимо, чтобы вся выделяемая теплота отводилась в окружающую среду, а изменения параметров микроклимата находились в пределах зоны комфортных условий труда. При нарушении комфортных условий труда наблюдается повышенная утомляемость, снижается производительность труда, возможны перегрев или переохлаждение организма, а в особо тяжелых случаях наступает потеря сознания и даже смерть.

Отвод теплоты от тела человека в окружающую среду Q осуществляется конвекцией Q конв в результате нагрева воздуха, омывающего тело человека, инфракрасным излучением на окружающие поверхности с более низкой температурой Q изл , испарением влаги с поверхности кожи (пот) и верхних дыхательных путей Q исп . Комфортные условия обеспечиваются при соблюдении теплового баланса:

Q = Q конв + Q ииз + Q исп

При нормальной температуре и небольшой скорости воздуха в помещении человек, находящийся в состоянии покоя, теряет теплоту: в результате конвекции — около 30 %, излучением — 45 %, испарением —25 %. Это соотношение может изменяться, так как процесс отдачи теплоты зависит от многих факторов. Интенсивность конвективного теплообмена определяется температурой окружающей среды, подвижностью и влагосодержанием воздуха. Излучение теплоты от тела человека на окружающие поверхности может происходить только в том случае, если температура этих поверхностей ниже температуры поверхности одежды и открытых частей тела. При высоких температурах окружающих поверхностей процесс теплоотдачи излучением идет в обратном направлении — от нагретых поверхностей к человеку. Количество теплоты, отводимого при испарении пота, зависит от температуры, влажности и скорости движения воздуха, а также от интенсивности физической нагрузки.

Человек обладает наибольшей работоспособностью, если температура воздуха находится в пределах 16—25 °С. На изменение температуры окружающего воздуха человеческий организм благодаря механизму терморегуляции отзывается сужением или расширением кровеносных сосудов, расположенных у поверхности тела. При снижении температуры кровеносные сосуды сужаются, приток крови к поверхности уменьшается и соответственно уменьшается отвод теплоты конвекцией и излучением. Противоположная картина наблюдается при повышении температуры окружающего воздуха: кровеносные сосуды расширяются, приток крови увеличивается и соответственно увеличивается теплоотдача в окружающую среду. Однако при температуре порядка 30 - 33 °С, близкой к температуре тела человека, отвод теплоты конвекцией и излучением практически прекращается, и большая часть теплоты отводится путем испарения пота с поверхности кожи. В этих условиях организм теряет много влаги, а с ней и соли (до 30—40 г в сутки). Потенциально это очень опасно, и поэтому должны приниматься меры для компенсации этих потерь.

Например, в горячих цехах рабочие получают подсоленную (до 0,5 %) газированную воду.

Большое влияние на самочувствие человека и связанные с ним процессы терморегуляции оказывают влажность и скорость воздуха.

Относительная влажность воздуха φ выражается в процентах и представляет собой отношение фактического содержания (г/м 3 ) паров воды в воздухе (D ) к максимально возможному влагосодержанию при данной температуре (D о):

или отношение абсолютной влажностью Р n (парциальное давление водяных паров в воздухе, Па) к максимально возможной Р max при данных условиях (давление насыщенных паров)

(Парциальное давление –давление компонента идеальной газовой смеси, которое он оказывал бы, если бы занимал один объем всей смеси).

От влажности воздуха напрямую зависит отвод тепла при потовыделении, так как тепло отводится только в том случае, если выделяющийся пот испаряется с поверхности тела. При повышенной влажности (φ > 85 %) испарение пота снижается вплоть до полного его прекращения при φ = 100 %, когда пот каплями стекает с поверхности тела. Такое нарушение теплоотвода может привести к перегреву организма.

Пониженная влажность воздуха (φ < 20 %), наоборот, сопровождается не только быстрым испарением пота, но и усиленным испарением влаги со слизистых оболочек дыхательных путей. При этом наблюдается их пересыхание, растрескивание и даже загрязнение болезнетворными микроорганизмами. Сам же процесс дыхания может сопровождаться болевыми ощущениями. Нормальная величина относительной влажности 30—60 %.

Скорость движения воздуха в помещении заметно влияет на самочувствие человека. В теплых помещениях при малых скоростях движения воздуха отвод тепла конвекцией (в результате омывания тепла потоком воздуха) очень затруднен и может наблюдаться перегрев организма человека. Увеличение скорости воздуха способствует увеличению отдачи теплоты, и это благотворно сказывается состоянии организма. Однако при больших скоростях движения воздуха создаются сквозняки, которые ведут к простудным заболеваниям как при высоких, так и при низких температурах в помещении.

Скорость воздуха в помещении устанавливают в зависимости от времени года и некоторых других факторов. Так, например, для помещений без значительных выделений теплоты скорость воздуха в зимнее время устанавливается в пределах 0,3—0,5 м/с, а в летнее время — 0,5—1 м/с.

В горячих цехах (помещениях с температурой воздуха более 30 °С) для защиты человека от воздействия теплового излучения применяется так называемый воздушный душ. В этом случае на работающего направляется струя увлажненного воздуха, скорость которой может доходить до 3,5 м/с.

Значительное влияние на жизнедеятельность человека оказывает атмосферное давление . В естественных условиях у поверхности Земли атмосферное давление может колебаться в пределах 680—810 мм рт. ст., но практически жизнедеятельность абсолютного большинства населения протекает в более узком интервале давлений: от 720 до 770 мм рт. ст. Атмосферное давление быстро уменьшается с ростом высоты: на высоте 5 км оно составляет 405, а на высоте 10 км — 168 мм рт. ст. Для человека снижение давления потенциально опасно, причем опасность представляет как само уменьшение давления, так и скорость его изменения (при резком снижении давления возникают болезненные ощущения).

При снижении давления ухудшается поступление кислорода в организм человека в процессе дыхания, но до высоты 4 км человек за счет увеличения нагрузки на легкие и сердечно-сосудистую систему сохраняет удовлетворительное самочувствие и работоспособность. Начиная с высоты 4 км поступление кислорода снижается настолько, что может наступить кислородное голодание — гипоксия . Поэтому при нахождении на больших высотах используются кислородные приборы, а в авиации и космонавтике — скафандры. Кроме того, в летательных аппаратах прибегают к герметизации кабин. В некоторых случаях, например при выполнении водолазных работ или проходке туннелей в водонасыщенных грунтах, работающие находятся в условиях повышенного давления. Поскольку растворимость газов в жидкостях с повышением давления растет, кровь и лимфа работающих насыщаются азотом. Это создает потенциальную опасность так называемой « кессонной болезни», которая развивается тогда, когда происходит быстрое снижение давления. В этом случае азот выделяется с большой скоростью и кровь как бы «вскипает». Образующиеся пузырьки азота закупоривают мелкие и средние кровеносные сосуды, причем этот процесс сопровождается резкими болевыми ощущениями («газовая эмболия»). Нарушения в жизнедеятельности организма могут быть столь серьезными, что иногда приводят к смертельному исходу. Чтобы избежать опасных последствий, снижение давления проводят медленно, в течение многих суток, с тем чтобы избыточный азот удалялся естественным путем при дыхании через легкие.

Для создания нормальных метеоусловий в производственных помещениях осуществляются следующие мероприятия:

механизация и автоматизация тяжелых и трудоемких работ, что позволяет освободить рабочих от выполнения тяжелой физической нагрузки, сопровождающейся значительным выделением теплоты в организме человека;

дистанционное управление теплоизлучающими процессами и аппаратами, что дает возможность исключить пребывание работающих в зоне интенсивного теплового излучения;

вынос оборудования со значительным выделением тепла на открытые площадки; при установке такого оборудования в закрытых Помещениях необходимо по возможности исключить направление лучистой энергии на рабочие места;

теплоизоляция горячих поверхностей; теплоизоляцию рассчитывают таким образом, чтобы температура внешней поверхности теплоизлучающего оборудования не превышала 45 °С;

установка теплозащитных экранов (теплоотражающих, теплопоглощающих и теплоотводящих);

устройство воздушных завес или воздушного душирования;

устройство различных систем вентиляции и кондиционирования;

устройство в помещениях с неблагоприятным температурным режимом специальных мест для кратковременного отдыха; в холодных цехах это обогреваемые помещения, в горячих — помещения, в которые подается охлажденный воздух.

2 вопрос. Гигиеническое нормирование параметров микроклимата производственных помещений

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 м 3 внутреннего объема помещения. Помещения со значительными избытками явной теплоты характеризуются избытками теплоты более 23 Вт/м 3 .

Интенсивность теплового облучения работающих от нагретых поверхностей технологического оборудования, осветительных приборов, инсоляции на постоянных и непостоянных рабочих местах не должна превышать 35 Вт/м 2 при облучении 50 % поверхности человека и более, 70 Вт/м 2 - при облучении 25...50 % поверхности и 100 Вт/м 2 - 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/м 2 , при этом облучению не должно подвергаться более 25% поверхности тела и обязательно использование средств индивидуальной защиты.

В рабочей зоне производственного помещения согласно ГОСТу могут быть установлены оптимальные и допустимые микроклиматические условия.

Оптимальные условия микроклимата

Оптимальные микроклиматические условия установлены по критериям оптимального теплового и функционального состояния человека. Они 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 .

Оптимальные величины показателей микроклимата необходимо соблюдать на рабочих местах производственных помещений, на которых выполняются работы операторского типа, связанные с нервно - эмоциональным напряжением (в кабинах, на пультах и постах управления технологическими процессами, в залах вычислительной техники и др., табл. 1).

Перепады температуры воздуха по высоте и по горизонтали, а также изменения температуры воздуха в течение смены при обеспечении оптимальных величин микроклимата на рабочих местах не должны превышать 2° C и выходить за пределы величин, указанных в табл. 1 для отдельных категорий работ.

Допустимые условия микроклимата

Допустимые микроклиматические условия установлены по критериям допустимого теплового и функционального состояния человека на период 8-часовой рабочей смены. Они не вызывают повреждений или нарушений состояния здоровья, но могут приводить к возни-

Таблица 1 – Оптимальные величины показателей микроклимата на рабочих

местах производственных помещений

Период года		Температура воздуха, °C	Температура поверхностей, °C
Холодный	Iа (до 139)	22 - 24	21 - 25	60 - 40
	Iб (140 - 174)	21 - 23	20 - 24	60 - 40
	IIа (175 - 232)	19 - 21	18 - 22	60 - 40
	IIб (233 - 290)	17 - 19	16 - 20	60 - 40
	III (более 290)	16 - 18	15 - 19	60 - 40
Теплый	Iа (до 139)	23 - 25	22 - 26	60 - 40
	Iб (140 - 174)	22 - 24	21 - 25	60 - 40
	IIа (175 - 232)	20 - 22	19 - 23	60 - 40
	IIб (233 - 290)	19 - 21	18 - 22	60 - 40
	III (более 290)	18 - 20	17 - 21	60 - 40

Таблица 2 – Допустимые величины показателей микроклимата на рабочих местах производственных помещений

Период года		Температура воздуха, °C		Температура поверхностей, °C	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	Iа (до 139)	20,0 - 21,9	24,1 - 25,0	19,0- 26,0	15 - 75 *
		Iб (140 - 174)	19,0 - 20,9	23,1 - 24,0	18,0- 25,0	15 - 75
		IIа (175 - 232)	17,0 - 18,9	21,1 - 23,0	16,0- 24,0	15 - 75
		IIб (233 - 290)	15,0 - 16,9	19,1 - 22,0	14,0- 23,0	15 - 75
		III (более 290)	13,0 - 15,9	18,1 - 21,0	12,0- 22,0	15 - 75
	Теплый	Iа (до 139)	21,0 - 22,9	25,1 - 28,0	20,0- 29,0	15 - 75 *
		Iб (140 - 174)	20,0 - 21,9	24,1 - 28,0	19,0- 29,0	15 - 75 *
		IIа (175 - 232)	18,0 - 19,9	22,1 - 27,0	17,0- 28,0	15 - 75 *
		IIб (233 - 290)	16,0 - 18,9	21,1 - 27,0	15,0- 28,0	15 - 75 *
		III (более 290)	15,0 - 17,9	20,1 - 26,0	14,0- 27,0	15 - 75 *

* При температурах воздуха 25° C и выше максимальные величины относительной влажности воздуха должны приниматься в соответствии со специальными требованиями .

** При температурах воздуха 26 - 28° C скорость движения воздуха в теплый период года должна приниматься в соответствии со специальными требованиями

кновению общих и локальных ощущений теплового дискомфорта, напряжению механизмов терморегуляции, ухудшению самочувствия и понижению работоспособности .

Допустимые величины показателей микроклимата устанавливаются в случаях, когда по технологическим требованиям, техническим и экономически обоснованным причинам не могут быть обеспечены оптимальные величины (табл. 2).

При обеспечении допустимых величин микроклимата на рабочих местах:

перепад температуры воздуха по высоте должен быть не более 3° C;

перепад температуры воздуха по горизонтали, а также ее изменения в течение смены не должны превышать:

При этом абсолютные значения температуры воздуха не должны выходить за пределы величин, указанных в табл. 2. для отдельных категорий работ .

Работающих на рабочих местах от производственных источников, нагретых до темного свечения (материалов, изделий и др.) должны соответствовать значениям, приведенным в табл. 2.

Допустимые величины интенсивности теплового облучения работающих от источников излучения, нагретых до белого и красного свечения (раскаленный или расплавленный металл, стекло, пламя и др.) не должны превышать 140 Вт/кв.м. При этом облучению не должно подвергаться более 25% поверхности тела и обязательным является использование средств индивидуальной защиты, в том числе средств защиты лица и глаз.

При наличии теплового облучения работающих температура воздуха на рабочих местах не должна превышать в зависимости от категории работ следующих величин:

25° C – при категории работ Iа ;

24° C – при категории работ Iб ;

22° C – при категории работ IIа ;

21° C – при категории работ IIб ;

20° C – при категории работ III.

Таблица 1.3 – Допустимые величины интенсивности теплового облучения

Поверхности тела работающих от производственных источников

Облучаемая поверхность тела, %	Интенсивность теплового облучения, Вт/кв. м, не более
50 и более
25 - 50
не более 25

3. Вентиляция и кондиционирование.

Эффективным средством обеспечении допустимых показателей микроклимата воздуха рабочей зоны является промышленная вентиляция. Вентиляцией называется организованный и регулируемый воздухообмен, обеспечивающий удаление из помещения воздуха и подачу на его место свежего.

По способу перемещения воздуха различают системы естественной и механической вентиляции.

Естественная вентиляция . Это система вентиляции, перемещение воздушных масс в которой осуществляется благодаря возникающей разности давлений снаружи и внутри здания. Разность давлений обусловлена разностью плотностей наружного и внутреннего воздуха и ветровым напором, действующим на здание. При действии ветра на поверхностях здания с подветренной стороны образуется избыточное давление, на заветренной стороне —разряжение. Естественная вентиляция реализуется в виде инфильтрации и аэрации.

Неорганизованная естественная вентиляция — инфильтрация (естественное проветривание) осуществляется сменой воздуха в помещениях через неплотности в ограждениях и элементах строительных конструкций благодаря разности давлений снаружи и внутри помещения. Такой воздухообмен зависит от случайных факторов — силы и направления ветра, температуры воздуха внутри и снаружи здания, вида ограждений и качества строительных работ. Инфильтрация может быть значительной для жилых зданий и достигать О,5...О,75 объема помещения в час, а для промышленных предприятий до 1,5.

Аэрацией называется организованная естественная общеобменная вентиляция помещений в результате поступления и удаления воздуха через открывающиеся фрамуги окон и фонарей. Воздухообмен в помещении регулируют различной степенью открывания фрамуг (в зависимости от температуры наружного воздуха, скорости и направления ветра). Как способ вентиляции, аэрация нашла широкое применение в промышленных зданиях, характеризующихся технологическими процессами с большими тепловыделениями (прокатных цехах, литейных, кузнечных). Поступление наружного воздуха в цех в холодный период года организуют так, чтобы холодный воздух не попадал в рабочую зону. Для этого наружный воздух подают в помещение через проемы (рис. 2.1). расположенные не ниже 4,5 м от пола, в теплый период года приток наружного воздуха вводят через нижний ярус оконных проемов —на высоте 1,5...2 м.

Основным достоинством аэрации является возможность осуществлять большие воздухообмены без затрат механической энергии. К недостаткам аэрации следует отнести то, что в теплый период года эффективность аэрации может существенно падать вследствие повышения температуры наружного воздуха и то, что поступающий в помещение воздух не очищается и не охлаждается.

Механическая вентиляция , с помощью которой воздух подается в производственные помещения или удаляется из них по системам вентиляционных каналов с использованием для этого специальных механических побудителей.

Механическая вентиляция по сравнению с естественной имеет ряд преимуществ: большой радиус действия; возможность изменять или сохранять необходимый воздухообмен; улавливать вредные выделений непосредственно в местах их образования и предотвращать их распространение по всему объему помещенияи др. К недостаткам механической вентиляции следует отнести значительную стоимость ее сооружения и эксплуатации, а также необходимость проведения мероприятий по снижению шума.

Системы механической вентиляции подразделяются на общеобменные, местные, аварийные, смешанные и системы кондиционирования.

Общеобменная вентиляция — эта система вентиляции, которая предназначена для подачи чистого воздуха в помещение, удаления избыточной теплоты, влаги и вредных веществ из помещений. В последнем случае она применяется, если вредные выделения поступают непосредственно в воздух помещения, а рабочие места не фиксированы и располагаются по всему помещению.

Обычно объем воздуха L пр подаваемого в помещение при общеобменной вентиляции, равен объему воздуха L в , удаляемого из помещения. Однако в ряде случаев возникает необходимость нарушить это равенство (рис. 2.2). Так, в особо чистых цехах электровакуумного производства, для которых большое значение имеет отсутствие пыли, объем притока воздуха делается больше объема вытяжки, за счет чего создается некоторый избыток давления в производственном помещении, что исключает попадание пыли из соседних помещений, В общем случае разница между объемами приточного и вытяжного воздуха не должна превышать 10... 15 %.

По способу подачи и удаления воздуха различают четыре схемы общеобменной вентиляции (рис. 2.3): приточная, вытяжная, приточно-вытяжная и системы с рециркуляций. По приточной системе воздух подается в помещение после подготовки его в приточной камере. В повешении при этом создается избыточное давление, за счет которого воздух уходит наружу через окна, двери или в другие помещения Приточную систему применяют для вентиляции помещений, в которые нежелательно попадание загрязненного воздуха из соседних помещений или холодного воздуха извне.

Установки приточной вентиляции (рис. 2.3, а) обычно состоят из следующих элементов: воздухозаборного устройства 1, воздуховодов 2, по которым воздух подается в помещение, фильтров З для очистки воздуха от пыли, калориферов 4, в которых подогревается холодный наружный воздух; побудителя движения воздух; побудителя движения 5, увлажнителя-осушителя 6, приточных отверстий или насадков 7, через которые воздух распределяется по помещению. Воздух из помещения удаляется через неплотности ограждающих конструкций.

Вытяжная система предназначена для удаления воздуха из помещения. При этом в нем создается пониженное давление, и воздух соседних помещений или наружный воздух поступает в данное помещение. Вытяжную систему целесообразно применять в том случае, если вредные выделения в данном помещении не должны распространяться на соседние, например, для химических и биологических лабораторий.

Установки вытяжной вентиляции (рис. 2.3) состоят из вытяжных отверстий или насадков 8, через которые воздух удаляется из помещения; побудителя движения 5; воздуховодов 2; устройств для очистки воздуха от пыли или газов 9, устанавливаемых для защиты атмосферы, и устройства для выброса воздуха 10, которое располагается на 1... 1,5 м выше конька крыши. Чистый воздух поступает в производственное помещение через неплотности в ограждающих конструкциях, что является недостатком данной системы вентиляции, так как неорганизованный приток холодного воздуха (сквозвяки) может вызвать простудные заболевания.

Приточно-вытяжная вентиляция — наиболее распространенная система, при которой воздух подается в помещение приточной системой, а удаляется вытяжной; системы работают одновременно.

В отдельных случаях для сокращения эксплуатационных расходов на нагревание воздуха применяют системы вентиляции с частичной рециркуляцией (рис. 2.3, в). В них к поступающему снаружи воздуху подмешивают воздух, отсасываемый из помещения П вытяжной системой. Количество свежего и вторичного воздуха регулируют клапана ми 11 и 12 Свежая порция воздуха в таких системах обычно составляет 10.20 % общего количества подаваемого воздуха. Систему вентиляции с рециркуляцией разрешается использовать только для тех помещений, в которых отсутствуют выделения вредных веществ или выделяющиеся вещества относятся к 4-му классу опасности, и содержания их в воздухе, подаваемом в помещение, не превышает 0,3 от предельно допустимых концентраций. Применение рециркуляции не допускается и в том случае, если в воздухе помещений содержатся болезнетворные бактерии, вирусы или имеются резко выраженные неприятные запахи.

Существенное влияние на параметры воздушной среды в рабочей зоне оказывают правильная организация и устройство приточной и вытяжных систем. Если плотность выделяющихся газов ниже плотности воздуха, то удаление загрязненного воздуха происходит в верхней зоне, а подача свежего — непосредственно в рабочую зону. При выделении газов с плотностью большей плотности воздуха из нижней части помещения удаляется 60…70 и из верхней части 30-40 % загрязненного воздуха. В помещениях со значительными выделениями влаги вытяжка влажного воздуха осуществляется в верхней зоне, а подача свежего в количестве 60 — в рабочую зону и 40 % — в верхнюю зону.

Расчет потребного воздухообмена при общеобменной вентиляции производят, исходя из условий производства и наличия избыточной теплоты, влаги и вредных веществ. Для качественной оценки эффективности воздухообмена применяют понятие кратности воздухообмена k в — отношение количества воздуха, поступающего в помещение в единицу времени L (м 3 /ч), к объему вентилируемого помещения V п (м 3 ). При правильно организованной вентиляции кратность воздухообмена должна быть в пределах 1... 10.

При нормальном микроклимате и отсутствии вредных выделений количество воздуха при общеобменной вентиляции принимают в зависимости от объема помещения, приходящегося на одного работающего. В производственных помещениях с объемом воздуха на каждого работающего М < 20 м 3 расход воздуха на одного работающего L i , должен быть не менее 30 м 3 /ч. В помещении с V = 20...40 м 3 L ni > 20 м 3 /ч. В помещениях с V > 40 м 3 и при наличии естественной вентиляции воздухообмен не рассчитывают. В случае отсутствия естественной вентиляции (герметичные кабины) расход воздуха на одного работающего должен составлять менее 60 м 3 /ч. Необходимый воздухообмен для всего производственного помещения в целом определяют по формуле:

При определении необходимого воздухообмена - для удаления вредных паров и газов используют уравнение

При одновременном выделении в рабочую зону вредных веществ, не обладающих однонаправленным действием на организм человека, необходимый воздухообмен принимают по наибольшему количеству воздуха, полученному в расчетах для каждого вредного вещества.

При одновременном выделении в воздух рабочей зоны нескольких вредных веществ однонаправленного действия (триоксид серы и диоксид серы; оксиды азота совместно с оксидом углерода и др.) расчет общеобменной вентиляции надлежит производить путем суммирования объемов воздуха, необходимых для разбавления каждого вещества в отдельности до его условных предельно допустимых концентраций.

С помощью местной вентиляции необходимые метеорологические параметры создаются на отдельных рабочих местах. Широкое распространение находит местная вытяжная локализующая вентиляция, основанная на использовании отсосов от укрытий.

Конструкции местных отсосов могут быть полностью закрытыми, полуоткрытыми или открытыми (рис. 2.4). Наиболее эффективны закрытые отсосы. К ним относятся кожухи, камеры, герметично или плотно укрывающие технологическое оборудование (рис. 2.4). Если такие укрытия устроить невозможно, то применяют отсосы с частичным укрытием или открытые: вытяжные зонты, отсасывающие панели, вытяжные шкафы, бортовые отсосы и др.

Один из самых простых видов местных отсосов вытяжной зонт (см. рис. 2.4). Он служит для улавливания вредных веществ, имеющих меньшую плотность, чем окружающий воздух. Зонты устанавливают над ваннами различного назначения, электро- и индукционными печами и над отверстиями для выпуска металла и шлака из вагранок. Зонты делают открытыми со всех сторон и частично открытыми: с одной, двух и трех сторон. Эффективность работы вытяжного зонта зависит от размеров, высоты подвеса и угла его раскрытия. Чем больше Размеры и чем ниже установлен зонт над местом выделения веществ, тем он эффективнее. Наиболее равномерное всасывание обеспечивается при угле раскрытия зонта менее 60°.

Отсасывающие панели применяют для удаления вредных выделений, увлекаемых конвективными токами, при таких ручных операциях, как электросварка, пайка, газовая сварка, резка металла и т. п.

Вытяжные шкафы — наиболее эффективное устройство по сравнению с другими отсосами, так как почти полностью укрывают источник. выделёния вредных веществ. Незакрытыми в шкафах остаются лишь проемы для обслуживания, через которые воздух из помещения поступает в шкаф. Форму проема выбирают в зависимости от характера технологических операций.

Необходимый воздухообмен в устройствах местной вытяжной вентиляции рассчитывают, исходя из условия локализации примесей, выделяющихся из источника образования. Требуемый часовой объем отсасываемого воздуха определяют как произведение площади приемных отверстий отсоса на скорость воздуха в них. Скорость воздуха в проеме отсоса зависит от класса опасности вещества и типа воздухоприемника местной вентиляции и изменяется от 0,5 до 5 м/с.

Смешанная система вентиляции является сочетанием элементов местной и общеобменной вентиляции. Местная система удаляет вредные вещества из кожухов и укрытий машин. Однако часть вредных веществ через неплотности укрытий проникает в помещение. Эта часть удаляется общеобменной вентиляцией.

Аварийная вентиляция предусматривается в тех производственных помещениях, в которых возможно внезапное поступление в воздух большего количества вредных или взрывоопасных веществ.

Кондиционирование . Для создания оптимальных метеорологических условий в производственных и жилых помещениях, в салонах транспортных систем применяют наиболее совершенный вид вентиляции —кондиционирование воздуха. Кондиционированием в о з д у х а называется его автоматическая обработка с целью поддержания в помещениях заранее заданных метеорологических условий независимо от изменения наружных условий и режимов внутри помещения. При кондиционировании автоматически регулируется температура воздуха, его относительная влажность и скорость подачи в помещение в зависимости от времени года, наружных метеорологических условий и характера технологического процесса в помещении. Такие параметры воздуха создаются в специальных установках, называемых кондиционерами. В ряде случаев помимо обеспечения санитарных Норм микроклимата воздуха в кондиционерах производят специальную’ обработку: ионизацию, дезодорацию, озонирование и т. п.

Кондиционеры могут быть местными (для обслуживания отдельных помещений) и центральными (для обслуживания нескольких отдельных помещений). Принципиальная схема кондиционера представлена на рис. 2.5. Наружный воздух очищается от пыли в фильтре 2 и поступает в камеру 1, где он смешивается с воздухом из помещения (при рециркуляции). Пройдя через ступень предварительной температурной обработки 4, воздух поступает в камеру II, где он проходит специальную обработку (промывку воздуха водой, обеспечивающую заданные параметры относительной влажности, и очистку воздуха), и в камеру III (температурная обработка). При температурной обработке зимой воздух подогревается частично за счет температуры воды, поступающей в форсунки 5, и частично, проходя через калориферы 4 и 7. Летом воздух охлаждается частично подачей в камеру II охлажденной (артезианской) воды, и главным образом в итоге работы специальных холодильных машин.

Кондиционирование воздуха играет существенную роль не только с точки зрения безопасности жизнедеятельности, но и во многих технологических процессах, при которых не допускаются колебания температуры и влажности воздуха (особенно в радиоэлектронике). Поэтому установки кондиционирования в последние годы находят все более широкое применение на промышленных предприятиях.

Контроль показателей. Измерения показателей микроклимата проводят в рабочей зоне на высоте 1,5 м от пола, повторяя их в различное время дня и года, в разные периоды технологического процесса. Измеряют температуру, относительную влажность и скорость движения воздуха.

Для измерения температуры и относительной влажности воздуха используют аспирационный психрометр Асмана.

Он состоит из двух термометров. У одного из них ртутный резервуар покрыт тканью, которую увлажняют с помощью пипетки. Сухой термометр показывает температуру воздуха. Показания влажного термометра зависят от относительной влажности воздуха: температура его тем меньше, чем ниже относительная влажность, поскольку с уменьшением влажности возрастает скорость испарения воды с увлажненной ткани и поверхность резервуара охлаждается более интенсивно.

Чтобы исключить влияние подвижности воздуха в помещении на показания влажного термометра (движение воздуха повышает скорость испарения воды с поверхности увлажненной ткани, что ведет к дополнительному охлаждению ртутного баллона с соответствующим занижением измеряемой величины влажности по сравнению с ее истинным значением) оба термометра помещены в металлические защитные трубки. С целью повышения точности и стабильности показаний бора в процессе измерения температуры сухим и влажным термометрами через обе трубки пропускаются постоянные потоки воздуха, создаваемые вентилятором размещенным в верхней части прибора.

Перед измерением в специальную пипетку набирают воду и увлажняют ее тканевую оболочку влажного термометра. При этом прибор держат вертикально, затем взводят часовой механизм и устанавливают (подвешивают или удерживают в руке) в точке измерения.

Через З...5 мин показания сухого и влажного термометров устанавливаются на определенных уровнях, по которым с помощью специальных таблиц рассчитывается относительная влажность воздуха.

Скорость движения воздуха измеряется с помощью анемометров. При скорости движения воздуха свыше 1 м/с используют крыльчатые или чашечные анемометры, при меньших скоростях — термоанемометры.

Принцип действия крыльчатого и чашечного анемометров — механический. Под воздействием аэродинамической силы движущегося потока воздуха ротор прибора с закрепленными на нем крыльями (пластинками) начинает вращаться со скоростью, величина которой соответствует скорости набегающего потока. Через систему зубчатых колес ось соединена с подвижными стрелками. Центральная стрелка показывает единицы и десятки, стрелки мелких циферблатов —сотни и тысячи делений. С помощью расположенного сбоку рычага можно отключить ось от механизма зубчатых колес или подключить ее.

Перед измерением записывают показания циферблатов при отключенной оси. Прибор устанавливают в точке измерения, и ось с закрепленными на ней крыльями начинает вращаться. По секундомеру засекают время и включают прибор. Через 1 мин движением рычага ось отключают и снова записывают показания. Разность показаний прибора делят на 60 (число секунд в минуте) для определения скорости

вращения стрелки — количества проходимых ею делений за 1 с. По найденой величине с помощью прилагаемого к прибору графика определяют скорость движения воздуха секунду.

Для измерения малых скоростей движения воздуха используют термоанемометр, который позволяет также определять температуру воздуха. Принцип измерения основан на изменении электрического сопротивления чувствительного элемента прибора при изменении температуры и скорости воздуха. По величине электрического тока, измеряемого гальванометром, определяют с помощью таблиц скорость движения потока воздуха.

Другие похожие работы, которые могут вас заинтересовать.вшм>
14770.		Обеспечение комфортных условий жизнедеятельности. Производственное освещение	394.41 KB
	Примерная программа дисциплины Безопасность жизнедеятельности для всех специальностей среднего профессионального образования 2000 г. Освещение использование световой энергии солнца и искусственных источников света для обеспечения зрительного восприятия окружающего мира. При освещении производственных помещений используют: естественное освещение создаваемое прямыми солнечными лучами и рассеянным светом небосвода и меняющимся в зависимости от географической широты времени года и суток степени облачности и прозрачности атмосферы;...
633.		Характеристика производственных помещений по степени пожарной опасности	9.62 KB
	Все помещения и здания подразделяются на 5 категорий. Б помещения где осуществляются технологические процессы с использованием ЛВЖ с температурой вспышки свыше 28С способные образовывать взрывоопасные и пожароопасные смеси. В помещения и здания где обращаются технологические процессы с использованием горючих и трудногорючих жидкостей твердых горючих веществ которые при взаимодействии друг с другом или кислородом воздуха способны только гореть. Г помещения и здания где обращаются технологические процессы с...
21049.		Средства и методы этапа реализации поставленных задач, использование созданных комфортных условий для осуществления деятельности	22.04 KB
	Происходящие в настоящее время изменения в экономике остро ставят вопрос о повышении роли физической культуры и спорта в укреплении здоровья граждан. Специалисты народного образования выходящие из стен вуза должны быть подготовлены к внедрению физической культуры и спорта среди учащейся молодёжи должны глубоко понимать их положительное влияние на укрепление здоровья нации. Практика физического воспитания студентов вузов особенно педагогических должна носить опережающий характер так как...
402.		АНАЛИЗ УСЛОВИЙ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ	48.67 KB
	Безопасность жизнедеятельности это область знаний в которой изучаются природа опасностей угрожающих человеку и окружающему миру закономерности их формирования и проявления способы предупреждения проявления опасностей защиты от них и ликвидации их последствий. в процессе жизнедеятельности постоянно взаимодействуют друг с другом. Все элементы окружающей человека среды формируют тот феномен который получил название условия жизнедеятельности т.
608.		Виды производственных помещений по степени опасности поражения людей электрическим током	8.66 KB
	Виды производственных помещений по степени опасности поражения людей электрическим током.13 определяют в отношении опасности поражения людей электрическим током следующие классы помещений: Помещения без повышенной опасности в которых отсутствуют условия создающие повышенную или особую опасность. Особо опасные помещения характеризующиеся наличием одного из следующих условий создающих особую опасность: особой сырости; химически активной или органической среды; одновременно двух или более условий повышенной опасности. В...
13376.		Нормативные основы гигиены труда и производственной санитарии. Требования к проектированию предприятий, производственных и вспомогательных помещений	108.56 KB
	Требования к проектированию предприятий производственных и вспомогательных помещений Дисциплина: Основы охраны труда – для студентов всех специальностей и форм обучения Мариуполь ПГТУ 2007 Законодательство в области гигиены труда В системе законодательства относительно гигиены труда ключевое место занимает Закон Украины Об обеспечении санитарного и эпидемического благополучия населения. Эта статья предусматривает разработку и осуществление администрацией предприятий санитарных и противоэпидемических мероприятий; осуществление в...
7030.		Особенности производственных микроклиматических условий	146.75 KB
	Метеорологические условия в производственном помещении в целом, как и на отдельных рабочих местах, часто весьма изменчивы. Зависят от метеорологических условий наружной атмосферы, мощности источников тепловыделений и теплопоглощения в производственном помещении
500.		Вредное воздействие производственной пыли на организм человека. Нормативные документы, регламентирующие концентрацию пыли в воздухе производственных помещений	9.86 KB
	Вредное воздействие производственной пыли на организм человека. Нормативные документы регламентирующие концентрацию пыли в воздухе производственных помещений. Влияние пыли на организм. Неблагоприятное воздействие пыли на организм может быть причиной возникновения заболеваний.
521.		Обеспечение оптимальных микроклиматических условий	4.97 KB
	Обеспечение оптимальных микроклиматических условий Эффективным средством обеспечения надлежащей чистоты и допустимых параметров микроклимата воздуха рабочей зоны является промышленная вентиляция. Вентиляцией называется организованный и регулируемый воздухообмен обеспечивающий удаление из помещения загрязненного воздуха и подачу на его место свежего. Для создания оптимальных метеорологических условий в производственных помещениях применяют наиболее совершенный вид промышленной вентиляции кондиционирование воздуха. Кондиционированием воздуха...
634.		Обеспечение здоровых и безопасных условий труда на лесохозяйственном предприятии	8.41 KB
	Обеспечение здоровых и безопасных условий труда на лесохозяйственном предприятии. Основной целью управления безопасностью труда является организация работы по обеспечению безопасности снижению травматизма и аварийности профессиональных заболеваний улучшению условий труда на основе комплекса задач по созданию безопасных и безвредных условий труда. Задачи: создание системы законодательных и нормативых правовых актов в области охраны труда; надзор и контроль за соблюдением законодательных и нормативно правовых актов; оценка и анализ...

В жилых помещениях комфорт определяется температурой, влажностью, скоростью движения воздуха, тепловой характеристикой ограждающей конструкции здания, температурой внутренних поверхностей комнаты и качеством комнатного воздуха. Основной задачей ОВК системы (отопление, вентиляция, кондиционирование) является приведение этих факторов в соответствие с метаболической деятельностью и респираторными нормами организма человека.

Температура и скорость воздуха, скользящего по коже, напрямую влияют на количество потерянного тепла путем конвекции (или приобретенного тепла, если окружающий воздух теплее температуры кожи). Чем выше скорость передвижения воздуха, тем выше степень теплопередачи путем конвекции.

Испарение создает эффект охлаждения. Интенсивность испарения с поверхности кожи напрямую зависит от влажности и скорости передвижения окружающего воздуха. С повышением влажности окружающего воздуха уровень испарения снижается. При повышении скорости движения воздуха, соприкасающегося с кожей, интенсивность испарения увеличивается, а следовательно, усиливается и эффект охлаждения.

Чтобы произошла теплопередача путем излучения, поверхность кожи должна «видеть» излучаемую поверхность. Если линия «прямой видимости» установлена, кожа получит тепловую энергию от любого источника, который теплее ее температуры, и потеряет тепло - если температура источника ниже температуры кожи. Например, зимой температура внутренней поверхности больших окон может быть намного ниже температуры кожи, что приводит к значительной теплопотере. Это происходит даже при нормальной температуре комнатного воздуха и минимальных потерях тепла кожей путем конвекции и испарения. То же происходит и при холодных стенах.

Безусловно, исполнение ограждающей конструкции здания существенно влияет на комфорт. Хорошая изоляция и двойное остекление окон обеспечит повышение температуры внутренних поверхностей помещения, что в свою очередь снизит потери излучаемого тепла.

Например, в холодный день температуры внутренних поверхностей плохо изолированной стены может составлять всего лишь 16°С, в отличие от хорошо изолированной стены, температура которой - 21,6°С и выше. Это значит, что при хорошей изоляции ощущение комфорта повышается, так как кожа будет отдавать меньше тепла стене. Так как исполнение ограждающей конструкции здания имеет чрезвычайно важное значение, то при проектировке систем распределения воздуха (вентиляции) следует учитывать температуры внутренних поверхностей, особенно окон и плохо изолированных стен. Огромное значение также имеет дизайн, размер и место расположения распределительных устройств подачи воздуха, а также эффективности работы вытяжных воздуховодов.

Сочетания температуры и влажности усовершенствованного графика комфортности могут служить расчетными условиями внутри помещения.

В любой из возможных рабочих точек большинство людей будут чувствовать себя комфортно, однако чем ближе к центру зоны комфортности, тем больше ощущение комфортности. Также эти показатели берутся за основу для расчетов нагрузок. Вышеприведенные расчетные условия позволяют достичь максимального комфорта и предоставляют значительный диапазон допустимых погрешностей, если фактические рабочие условия не совпадают с расчетной точкой.

Системы ОВК использующиеся в частных домах, подвергаются действию 3-4 рабочих нагрузок. 3 или 4 зависит оттого, используется ли в зимний период система увлажнения воздуха. К этим рабочим нагрузкам относятся явная и скрытая охлаждающая нагрузки, тепловая нагрузка и нагрузка увлажнения в зимний период. Все из вышеперечисленных нагрузок могут варьироваться от нуля до значения, которое равно, или во время суровых зимних условий выше расчетных нагрузок. Увеличение или уменьшение этих нагрузок может привести к значительным перепадам температур и влажности помещений.

Системы ОВК частных домов не рассчитаны на то, чтобы уравновешивать максимальные возможные нагрузки, так как экстремальные погодные условия случаются крайне редко, в сравнении с обычными (средними нагрузками) длящимися тысячи часов. Поэтому преимуществами оборудования меньших размеров является меньшая стоимость и потребляемая мощность.

Даже при правильных расчетах и установке однозональной системы, она не в состоянии строго контролировать температуру по всему дому, особенно если дом представляет собой сложную многоэтажную конструкцию с использованием большого количества стекла. Однако в такой ситуации постоянное использование вентилятора поможет уравновесить температуру помещений дома. Но, к несчастью, существует два недостатка постоянной работы вентилятора. Первый касается высоких эксплуатационных затрат устройства, второй - контроля влажности на протяжении летнего сезона:

В условиях засушливого климата это не является проблемой, так как эффективность цикла охлаждения определяется рабочими условиями сухости спирали. Следовательно, если при нерегулярной работе вентилятора уровень влажности является предельно допустимым, то при условии постоянной работы вентилятора уровень влажности помещения намного превышает норму.

Как правило, невозможно избежать ярусных перепадов температур. Это считается нормальным лишь в том случае, когда ярусный температурный перепад не превышает допустимого комнатного перепада температур. Следовательно, фактическая температура воздуха в комнате на любом уровне не должна откланяться более чем на 2-3 градуса от расчетной. (Заметьте, что комнатный перепад температур, равный 4-6 градусам, допускается лишь в том случае, когда температура в одной комнате выше, а в другой - ниже установленной).

С помощью зонирования удается свести к минимуму температурный перепад от яруса к ярусу. Однако если дом обслуживает одна система для обогрева двух или более уровней, постоянная работа вентилятора позволит улучшить условия комфорта помещения.

Даже при зонировании или постоянной работе вентилятора уровень комфортности на разных ярусах будет минимальный или даже недопустимо низкий при плохих расчетных условиях системы распределения воздуха. Это означает, что размер и место расположения распределительных устройств подачи воздуха должны быть аккуратно подобраны, а сопротивление возвратных воздуховодов, подающих воздух в помещения, должно быть низким.

Поддерживать полы теплыми очень важно, так как зачастую люди не чувствуют себя комфортно с замерзшими ногами. Обычно проблема холодных полов - распространенное явление в условиях холодного климата. Проблемы холодных полов можно избежать с помощью систем напольного отопления или отапливаемого подвала. При использовании принудительной воздушной системы отопления проблемы холодных полов можно свести к минимуму, установив систему подачи воздуха по периметру помещения (расположенные в полу распределительные устройства подачи воздуха подают воздух вверх по стенам к потолку). Очевидно, что в этом случае не рекомендуется использовать потолочные распределительные устройства подачи воздуха и отверстия, расположенные в верхней части стены, так как они не смогут обеспечить комфорт на уровне пола. (Использование потолочной системы распределения воздуха будет эффективным в условиях жаркого климата, где очень важно поддерживать комфорт помещения в летний период.)

Также проблемы холодных полов можно избежать, установив систему напольного или плинтусного отопления. Обычно «теплый пол » используется в условиях холодного климата в качестве автономной системы отопления. Однако ее можно использовать и для поддержания работы принудительной системы кондиционирования воздуха, работающей круглый год. Например, система напольного отопления (отопительный кабель или трубы, установленные под полом) может использоваться для отопления вестибюлей коридоров двухэтажного дома, а также служить дополнением потолочной системы подачи воздуха в комнатах с бетонными полами. (Система напольного отопления должна контролироваться отдельно, и температура пола должна соответствовать температуре воздуха над полом.)

При слишком суровых температурных условиях зимой уровень влажности помещения может лежать за пределами зоны комфортности. В этом случае слишком сухой воздух вызывает ощущение холода и желание увеличить заданную температуру термостата, а также возникновение статического электричества и сухости в носу. Конечно, эти ощущения дискомфорта можно свести к минимуму, подключив увлажнитель к системе обогрева. Однако при установке увлажнителя следует убедиться, что он не станет причиной возникновения проблем с конденсацией.

Качество воздуха в помещении характеризуется его температурой, влажностью, движением воздуха в рабочей зоне, количеством внешнего воздуха, смешивающегося с внутренним (при условии, что внешний воздух хорошего качества). К тому же воздух в помещении не должен содержать загрязняющие частички: запахи, дым, пыльцу, споры, бактерии, выхлопные газы, радон и т.д. Очевидно, что следует также учитывать проблемы качества воздуха, не имеющие отношения к работе системы ОВК. Однако при отсутствии внешних и внутренних источников загрязнения, неподдающихся управлению, качество внутреннего воздуха может полностью контролироваться системами ОВК.