Метеорологические условия воздушной среды вне помещения. Метеорологические условия в помещении. Среда защиты от опасных и вредных факторов

10.03.2020

Метеорологические условия в помещении

Люди, находящиеся в жилых, в общественных и промышленных зданиях, а также технологические процессы, осуществляемые в промышленных цехах, требуют поддержания в помещениях необходимых метеорологических условий - определенного микроклимата . Ограждающие конструкции зданий защищают помещения от непосредственных атмосферных воздействий, однако только внешней защиты для круглогодичного поддержания необходимых внутренних условий недостаточно. Требуемые условия создаются с помощью систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха , или, как их собирательно можно назвать, система кондиционирования микроклимата. В закрытых помещениях в зависимости от их назначения и характера проводимой в них работы создаются различные температурно-влажностные условия.

В человеческом организме в результате физиологических процессов непрерывно вырабатывается тепло. Это тепло должно быть отдано окружающей среде, так как организм человека стремится сохранять постоянную температуру (36,6°С).

Количество тепла, вырабатываемого в организме, различно и зависит от возраста, индивидуальных особенностей человека, степени тяжести выполняемой им работы и др. В спокойном состоянии взрослый человек вырабатывает 88-105 Вт , при тяжелой работе - 300-460 Вт, а при максимально возможных кратковременных нагрузках - до 1000 Вт. Основная часть этого тепла отдается окружающей среде и только небольшая часть (меньше 10%) теряется в результате естественного обмена веществ.

Отдача тепла происходит путем лучистого теплообмена с окружающими поверхностями, конвективной теплоотдачи воздуху и в результате испарения влаги с поверхности тела. При интенсивной физической работе основная доля отдаваемого тепла расходуется на испарение пота. Взрослый человек в спокойном состоянии при обычных условиях теряет приблизительно половину тепла излучением, четверть конвекцией, а четверть тепла расходует на испарение.

Организм человека имеет систему терморегуляции и приспосабливается к некоторым изменениям климатических условий. Однако эта способность организма ограничена, поэтому метеорологические параметры в помещении должны достаточно устойчиво поддерживаться системами кондиционирования микроклимата на заданном уровне.

Микроклимат помещения характеризуется температурой внутреннего воздуха tв, радиационной температурой помещения (усредненной температурой его ограждающих поверхностей) tr, скоростью движения (подвижностью)Uв, и относительной влажностью φв воздуха. Сочетание этих параметров, обеспечивающие хорошее самочувствие человека, называют зонами комфорта.Поскольку скорость движения и относительная влажность воздуха имеют обычно незначительные колебания , особенно важно поддержание в помещении определенных температурных условий. Зоны комфортных сочетаний tв и tr для гражданских зданий в холодный и теплый периоды года. Параметры микроклимата , определяющие эти зоны, являются расчетными внутренними условиями в помещении при проектировании ограждений здания и отопительно-вентиляционных систем.

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Метеорологические условия в помещении" в других словарях:

условия - (см. раздел 1) d) Может ли машина представлять опасности при создании или потреблении определенных материалов? Нет Источник: ГОСТ Р МЭК 60204 1 2007: Безопасность машин. Электрооборудование машин и механизмов. Часть 1. Общие требования …

микроклимат - 3.12 микроклимат: Состояние воздушной среды в помещениях или его зонах, характеризующееся одним или несколькими параметрами. Примечание Параметрами микроклимата являются температура, влажность, скорость движения воздуха, давление, газовый состав … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

МИКРОКЛИМАТ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ - метеорологические условия внутренней среды помещений, которые определяются действующими на организм человека сочетаниями температуры, влажности, скорости движения воздуха и теплового излучения; комплекс физических факторов, оказывающих влияние на … Российская энциклопедия по охране труда

СТЕКОЛЬНОЕ ПРОИЗВОДСТВО - СТЕКОЛЬНОЕ ПРОИЗВОДСТВО, производство стекла и разного рода изделий из него. Стекло представляет собой различные бесцветные или окрашенные аморфные сплавы б. ч. кремнекислых (реже фосфорнокислых и борнокислых) солей. Свинец в виде РЬО входит в… …

МАСЛОБОЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО - МАСЛОБОЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО. Продуктом производства маслобойных заводов являются растительные масла, добываемые из масличных семян различного вида растений. Наиболее употребительными сортами масел, вырабатываемых на наших маслозаводах, являются… … Большая медицинская энциклопедия

ГОСТ 12.1.005-88: Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны - Терминология ГОСТ 12.1.005 88: Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно гигиенические требования к воздуху рабочей зоны оригинал документа: 16. Вредное вещество По ГОСТ 12.1.007 Определения термина из разных документов: Вредное… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Санитарные нормы микроклимата производственных помещений - Терминология Санитарные нормы микроклимата производственных помещений: 8. Допустимые микроклиматические условия сочетания параметров микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека могут вызывать преходящие и быстро … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ПРАЧЕЧНАЯ - ПРАЧЕЧНАЯ, помещение, где производится стирка и обработка грязного белья в целях его очищения и отделка очищенного белья для дальнейшего пользования. Все процессы обработки белья разделяются на 3 основных группы: 1) подготовка белья, облегчающая… … Большая медицинская энциклопедия

ТКАЧИ - ТКАЧИ. Ткачество процесс, в к ром путем переплетения нитей, идущих в длину (основа), с нитями, идущими поперек (уток), получается. ткань. Наиболее интересным с гиг. точки зрения является ткачество в хлопчатобумажной промышленности. Нити основы до … Большая медицинская энциклопедия

обсервация - и, ж. observation, лат. observatio. 1. мор. Определение места судна на море по береговым предметам или небесным светилам. СИС 1985. Повинны <гардемарины> сами брать обсервацию, то есть уматривать высоту места. 1720. УМ 90. // Сл. 18 2 132.… … Исторический словарь галлицизмов русского языка

Введение

1.2 Оптимальные условия микроклимата

1.3 Допустимые условия микроклимата

1.4 Определение индекса тепловой нагрузки среды (ТНС-индекса)

1.5 Регламентирование времени работы при температуре воздуха на рабочем месте выше или ниже допустимых величин

2. Технологические процессы и оборудование, обуславливающие неблагоприятные микроклиматические параметры на рабочих местах

3. Профилактика перегревания и переохлаждения

4 Контроль параметров микроклимата, требования к его организации и методам измерения

4.1 Контроль параметров микроклимата

4.2 Требования к организации контроля и методам измерения

5. Мероприятия по нормализации состояния воздушной среды производственных помещений

6. Проектирование систем защиты организма работающих от действия неблагоприятных производственных факторов

6.1 Архитектурно-планировочные мероприятия

6.2 Инженерно-технологические мероприятия

6.2.1 Вентиляционные системы

6.2.2 Кондиционирование воздуха

6.2.3 Отопление производственных помещений

Заключение

Список литературы

Приложение

Введение

Состояние здоровья человека, его работоспособность в значительной степени зависят от микроклимата на рабочем месте. Не имея возможности эффективно влиять на протекающие в атмосфере климатообразующие процессы, люди располагают качественными системами управления факторами воздушной среды внутри производственных помещений.

Микроклимат производственных помещений - это климат внутренней среды данных помещений, который определяется совместно действующими на организм человека температурой, относительной влажностью и скоростью движения воздуха, а также температурой окружающих поверхностей (ГОСТ 12.1.005 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» и СанПиН 2.2.4.548-96 "Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений").

Факторы, влияющие на микроклимат, можно разделить на две группы: нерегулируемые (комплекс климатообразующих факторов данной местности) и регулируемые (особенности и качество строительства зданий и сооружений, интенсивность теплового излучения от нагревательных приборов, кратность воздухообмена, количество людей и животных в помещении и др.). Для поддержания параметров воздушной среды рабочих зон в пределах гигиенических норм решающее значение принадлежит факторам второй группы.

Многочисленными исследованиями гигиенистов и физиологов труда установлено, что на организм человека оказывают значительное воздействие санитарно-гигиенические факторы производственной среды: метеорологические условия, шум, вибрация, освещенность Некоторые из них оказывают неблагоприятное влияние на работника, что снижает работоспособность, ухудшает состояние здоровья и иногда приводит к профессиональным заболеваниям. Поэтому необходимо знать не только причину возникновения этих факторов, но и иметь представление о способах уменьшения их отрицательного влияния на организм работающих. Особое внимание в данной работе уделяется изучению параметров микроклимата на рабочем месте, их влиянию на организм работающих, а также мероприятий по снижению их негативного воздействия.

Актуальность темы в том, что исключительно важную роль на состояние и самочувствие человека, на его работоспособность оказывает микроклимат, а требования к отоплению, вентиляции и кондинционированию непосредственно влияет на здоровье и производительность человека.

Целью данной работы было изучение нормативной и технической литературы, регламентирующей правила и нормы метеорологических условий рабочей зоны, исследование непосредственного влияния на организм работающих параметров микроклимата производственных помещений, а также проектирование систем защиты организма работающих от их негативного воздействия на примере использования систем вентиляции, кондиционирования и отопления; архитектурно-планировочных мероприятий.

1. Метеорологические условия и их нормирование в производственных помещениях

1.1 Микроклимат в производственных помещениях и влияние его показателей на организм работающих

Метеорологические условия для рабочей зоны производственных помещений регламентируются ГОСТ 12.1.005-88 "Общие санитарно гигиенические требования к воздуху рабочей зоны" и СанПиН 2.2.4.548-96 "Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений"

ГОСТ 12.1.005 установлены оптимальные и допустимые микроклиматические условия. При длительном и систематическом пребывании человека в оптимальных микроклиматических условиях сохраняется нормальное функциональное и тепловое состояние организма без напряжения механизмов терморегуляции. При этом ощущается тепловой комфорт (состояние удовлетворения внешней средой), обеспечивается высокий уровень работоспособности. Такие условия предпочтительны на рабочих местах.

Для создания благоприятных условий работы, соответствующих физиологическим потребностям человеческого организма, санитарные нормы устанавливают оптимальные и допустимые метеорологические условия в рабочей зоне помещения.

Нормирование микроклимата в рабочих помещениях осуществляется в соответствии с санитарными правилами и нормами, изложенными в СанПиН 2.2.4.548-96. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений".

Производственное помещение - замкнутые пространства в специально предназначенных зданиях и сооружениях, в которых постоянно или периодически осуществляется трудовая деятельности людей.

Рабочее место, на котором нормируется микроклимат - участок помещения (или всё помещение), на котором в течение рабочей смены или части её осуществляется трудовая деятельность.

Рабочая зона ограничивается высотой 2 метра над уровнем пола или площадки, где находятся рабочие места.

Холодный период года - период года, характеризуемый среднесуточной температурой наружного воздуха + 10°С и ниже.

Тёплый период года - период года, характеризуемый среднесуточной температурой наружного воздуха выше + 10°С.

Среднесуточная температура наружного воздуха - средняя величина температуры наружного воздуха, измеренная в определенные часы суток через Знаковые интервалы времени.

Показателями, характеризующими микроклимат в производственных помещениях, являются:

Температура воздуха;

Температура поверхностей;

Относительная влажность воздуха;

Скорость движения воздуха;

Интенсивность теплового облучения.

Кроме этих параметров, являющихся основными, не следует забывать об атмосферном давлении Р, которое влияет на парциальное давление основных компонентов воздуха (кислорода и азота), а, следовательно, и на процесс дыхания.

Жизнедеятельность человека может проходить в довольно широком диапазоне давлений 734 - 1267 гПа (550 - 950 мм рт. ст.). Однако здесь необходимо учитывать, что для здоровья человека опасно быстрое изменение давления, а не сама величина этого давления. Например, быстрое снижение давления всего на несколько гектопаскалей по отношению к нормальной величине 1013 гПа (760 мм рт. ст.) вызывает болезненное ощущение.

К показателям, характеризующим тепловое состояние человека, относятся температура тела, температура поверхности кожи и ее топография, теплоощущения, количество выделяемого пота, состояние сердечно-сосудистой системы и уровень работоспособности.

Показатели микроклимата должны обеспечивать сохранение теплового баланса человека с окружающей средой и поддержание оптимального или допустимого теплового состояния организма.

Необходимость учета основных параметров микроклимата может быть объяснена на основании рассмотрения теплового баланса между организмом человека и окружающей средой производственных помещений.

Величина тепловыделения Q организмом человека зависит от степени физического напряжения в определенных метеорологических условиях и составляет от 85 (в состоянии покоя) до 500 Дж/с (тяжелая работа).

Отдача теплоты организмом человека в окружающую среду происходит в результате теплопроводности через одежду Q т, конвекции у тела Q к, излучения на окружающие поверхности Q и, испарения влаги с поверхности кожи Q исп. Часть теплоты расходуется на нагрев вдыхаемого воздуха Q в.

Нормальное тепловое самочувствие (комфортные условия), соответствующее данному виду работы, обеспечивается при соблюдении теплового баланса:

Q=Q т +Q к +Q и +Q исп +Q в,

поэтому температура внутренних органов человека остается постоянной (36,0°-37,0° С). Вместе с изменением параметров микроклимата меняется и тепловое самочувствие человека. Условия, нарушающие тепловой баланс, вызывают в организме реакции, способствующие его восстановлению. Эта способность человеческого организма поддерживать постоянной температуру при изменении параметров микроклимата и при выполнении различной по тяжести работы называется терморегуляцией.

Чтобы физиологические процессы в организме протекали нормально, выделяемая организмом теплота должна полностью отводиться в окружающую среду. Нарушение теплового баланса может привести к перегреву либо к переохлаждению организма и как следствие к потере трудоспособности, быстрому утомлению, потере сознания и тепловой смерти.

Одним из важных интегральных показателей теплового состояния организма является средняя температура тела (внутренних органов) около 36,5 °С. Она зависит от степени нарушения теплового баланса и уровня энергозатрат при выполнении физической работы. При выполнении работы средней тяжести и тяжелой при высокой температуре воздуха она может повышаться от нескольких десятых градуса до 1...2°С. Наивысшая температура внутренних органов, которую выдерживает человек, составляет 43 °С, минимальная - 25 °С.

Рассматривая механизмы воздействия метеорологических факторов производственной среды (температуры, влажности, скорости движения воздуха, действия лучистой энергии нагретых деталей и агрегатов) на человека, необходимо отметить, что человеческий организм стремится поддержать относительное динамическое постоянство своих функций при различных метеорологических условиях. Это постоянство обеспечивает в первую очередь один из наиболее важных физиологических механизмов - механизм терморегуляции. Она осуществляется при определенном соотношении теплообразования (химическая терморегуляция) и теплоотдачи (физическая терморегуляция).

Известно, что избыточная влажность воздуха отрицательно влияет на механизм терморегуляции организма. Особенно вредное воздействие оказывает влажность воздуха, превышающая 70 - 75% при температуре 30 градусов и более. По данным М.Е. Маршакова и В.Г. Давыдова (1985), верхней границей теплового равновесия человека, находящегося в состоянии покоя, является температура воздуха 30 - 31 градус при относительной влажности 85% или 40 градусов при относительной влажности 30%. Эти границы меняются при выполнении физической работы.

Большое значение для теплорегуляции имеет движение воздуха. При движении воздуха резко увеличивается отдача тепла с поверхности тела путем конвекции.

Для обеспечения нормальных метеорологических условий в производственных помещениях проводится большая исследовательская работа. Гигиенисты и физиологи труда разработали нормы воздействия метеорологических факторов в рабочей зоне производственных помещений (прил. 1).

В производственных условиях все метеорологические факторы влияют на человека одновременно. Поэтому важно выявить их суммарное влияние на работающего.

В производственных условиях температуру и влажность воздуха измеряют аспирационным психрометром (прибор для измерения температуры и влажности воздуха, состоящий из 2-х термометров - сухого и влажного, изобрел Асман (Amann) Рихард - немецкий аэролог).

Одним из методов приближенной оценки суммарного влияния метеорологических факторов является метод учета эффективных и эквивалентно-эффективных температур. Показатель эффективной температуры включает влияние температуры и влажности воздуха на человека на рабочем месте, при которых у обследуемого появляется ощущение комфорта. За исходный уровень эффективной температуры при различной влажности принимается ощущение человека, соответствующее показаниям сухого термометра или 100-процентной относительной влажности.

Для оценки действия на организм человека не только температуры и влажности воздуха, но и скорости его движения используют номограмму определения эквивалентно-эффективной температуры (см. рис. Прил. 2). Она позволяет определить эффективную и эквивалентно-эффективную температуру при показаниях сухого термометра психрометра от 0 до 38 градусов и скорости движения воздуха от 0 до 3,5 м/сек (для работников, выполняющих легкую работу).

Определение температуры осуществляется следующим образом. С помощью линейки соединяют точки на шкале номограммы, соответствующие показаниям сухого и мокрого термометров психрометра. В месте пересечения полученной линии с линией скорости движения воздуха будет точка эффективной температуры неподвижного воздуха и эквивалентно-эффективной температуры подвижного воздуха.

Например, мокрый термометр психрометра показывает 15 градусов и сухой - 25 градусов, что соответствует 21 градусу эффективной температуры неподвижного воздуха при скорости движения воздуха 1,5 м/сек. В этом случае эквивалентно-эффективная температура составляет 19 градусов.

Однако, при использовании этого метода не учитывается влияние на человека таких важных факторов, как действие тяжести и нервной напряженности труда, лучистой энергии и т.д. Поэтому его можно использовать лишь для приблизительной оценки влияния на человека всех метеорологических факторов внешней среды.

Особой группой мер, направленных на предупреждение перегревания в производственных условиях, является рациональный питьевой режим (рабочие горячих цехов обеспечиваются газированной подсоленной водой (от 0,2 до 0,5% хлористого натрия). Питье такой воды уменьшает жажду, потоотделение, потерю веса, способствует снижению температуры тела, улучшает самочувствие и работоспособность), гидропроцедуры и рациональный режим труда и отдыха.

Восстановление нарушенных функций во время отдыха будет полным в том случае, когда в помещении для отдыха будут созданы благоприятные метеорологические условия. Для работающих в горячих цехах создаются специальные кабины или комнаты отдыха, температура стен в которых более низкая, чем температура воздуха. При этом необходимо учесть возможное отрицательное влияние резкой смены температуры на рабочем месте и в месте отдыха. Поэтому при температуре воздуха на рабочем месте, например, около 40 градусов температура воздуха в комнате отдыха должна поддерживаться на уровне 25 - 28 градусов (В.Н. Новроцкий, 1967).

Для предупреждения перегревания большое значение имеют регламентированные перерывы (по 3 - 5 мин.), во время которых работники обтираются теплой или холодной водой до пояса и растирают тело полотенцем. Полезно во время этих регламентируемых перерывов спокойно посидеть в комнате отдыха, где созданы комфортные условия.

Помимо профилактики перегревания, не менее важное значение в условиях производства имеет профилактика переохлаждения организма работающего. Именно переохлаждение является одной из причин простудных заболеваний. Основная причина возникновения простуды - дискомфортные условия производственных помещений и несоответствующая им одежда. Причина простудных заболеваний, по мнению многих исследователей, не в сильном воздействии холода на организм человека, а в длительном действии охлаждения на кожную поверхность.

Простудные заболевания возникают не столько от воздействия холодного воздуха, сколько от его сочетания с повышенной влажностью. Влажность способствует охлаждению организма и в тех случаях, когда поверхность кожи покрывается потом, так как мокрая кожа значительно сильнее охлаждается, чем сухая. Теплоотдача особенно усиливается при покрытии кожи потом при низкой температуре или при ветре.

Основными средствами профилактики простудных заболеваний являются улучшение санитарно-гигиенических условий в цехе, на участке и систематическое закаливание организма.

В холодный период года в закрытых производственных помещениях необходимо устранить все, что способствует переохлаждению организма. Особую опасность представляют резкие потоки холодного воздуха, врывающегося через открытые ворота, двери, не застекленные окна и т.д. Поэтому необходимо защищать рабочие места в производственных помещениях от резких потоков холодного воздуха при частом открывании дверей и других проемов с помощью шлюзов, тамбуров, воздушных завес и т.д. При невозможности устройства тамбуров в местах, где бывают сквозняки, следует вблизи рабочих мест ставить экраны-перегородки высотой до 3 м. Для большего предохранения от охлаждения на перегородки могут быть помещены батареи отопления.

Хорошей защитой от холодного воздуха является также воздушная завеса. Из расположенного снизу или сбоку канала с решеткой подается при помощи вентилятора во всю ширину ворот струя воздуха. В зависимости от массы и скорости движения воздуха можно прекратить доступ в цех наружного холодного воздуха или пропускать некоторую его часть. В зимнее время года рекомендуется подаваемый из канала воздух предварительно нагревать.

Одинарное застекление окон в цехах плохо предохраняет от вторжения потоков холодного воздуха. Кроме того, большие стеклянные поверхности служат источником отрицательной радиации. Поэтому в цехах, где работа связана с холодным технологическим процессом, следует иметь двойное остекление. В горячих цехах при наличии рабочих мест, находящихся вблизи наружных остекленных ограждений, должно быть также двойное остекление окон, расположенных на высоте не менее 3 м. Двойное остекление предохраняет не только от резких потоков воздуха, но и от охлаждающего действия оконных поверхностей, имеющих низкую температуру.

Для естественной вентиляции в зимнее время следует пользоваться фрамугами, которые обычно находятся в верхней части окна, что способствует прохождению холодного воздуха в верхнюю зону помещения. У фрамуг должны быть боковые направляющие отражатели.

Состояние метеорологических условий труда обусловливается и таким фактором производственной среды, как инфракрасное излучение.

Инфракрасное излучение, распространяясь от источника излучения в виде электромагнитных волн (длиной от 0,76 до 420 мкм), поглощаются кожей, вызывая ее нагревание. Мощность излучения и распределение по отдельным участкам спектра зависят от абсолютной температуры излучающего тела.

Для оценки воздействия инфракрасного излучения на работающих наряду со спектральными характеристиками важное значение имеет интенсивность излучения. Для измерения интенсивности лучистой энергии нагретых производственных источников используют актинометр (состоит из гальванометра и приемника тепловой радиации). Интенсивность излучения измеряется количеством малых калорий, попадающих на 1 кв.см поверхности в течение 1 минуты. Интенсивность теплового излучения на рабочих местах при выполнении отдельных производственных операций колеблется от 0,1 до 15-18 Ккал / мин. х кв.см и более. По мере удаления рабочего места от источников излучения интенсивность теплового потока уменьшается. Таким образом, для ограничения воздействия инфракрасного излучения необходимо, чтобы рабочий находился на определенном расстоянии от источника излучения и был обеспечен соответствующей защитной одеждой.

Метеорологические условия или микроклимат в производственных условиях определяются следующими параметрами: 1) температурой воздуха t, °С; 2) относительной влажностью φ, %; 3) скоростью движения воздуха на рабочем месте v, м/с; 4) барометрическим давлением P, мм рт. ст.

Необходимость учета этих параметров может быть объяснена на основании рассмотрения теплового баланса в организме человека.

Величина тепловыделения Q организмом человека зависит от степени физического напряжения в определенных метеорологических условиях и составляет от 75 ккал/ч (в состоянии покоя) до 400 ккал/ч (при тяжелой работе).

Человек постоянно находится в процессе теплового взаимодействия с окружающей средой. Для того чтобы физиологические процессы в его организме протекали нормально, выделяемое организмом тепло должно отводиться в окружающую человека среду. Соответствие между количеством этого тепла и охлаждающей способностью среды характеризует ее как комфортную. В условиях комфорта у человека не возникает беспокоящих его тепловых ощущений — холода или перегрева.

Отдача тепла организмом человека в окружающую среду происходит посредством теплопроводности через одежду QT конвекции в результате омывания воздухом тела человека Qк, излучения на окружающие поверхности Qи, испарения влаги с поверхности кожи Qисп Часть тепла расходуется на нагрев вдыхаемого воздуха QB.

Количество тепла, отдаваемое организмом человека каждым из этих путей, зависит от величины того или иного параметра микроклимата. Так, теплоотдача конвекцией зависит от температуры окружающего воздуха и скорости его движения на рабочем месте. Излучение тепла происходит в направлении окружающих человека поверхностей, имеющих более низкую температуру поверхности, чем температура поверхности одежды (27—31° С) и открытых частей тела человека (около 33,5° С). При высоких температурах окружающих поверхностей (30—35° С) теплоотдача излучением полностью прекращается, а при более высоких температурах теплообмен идет в обратном направлении — от поверхностей к человеку.

Отдача тепла испарением пота зависит от относительной влажности и скорости движения воздуха. В состоянии покоя при температуре окружающего воздуха 18° С доля QK составляет около 30% всего отводимого тепла, Qи — 45%, Qисп — 20% и QB — 5%.

При изменении температуры воздуха, скорости его движения и влажности, при наличии вблизи человека нагретых поверхностей, в условиях физической работы и т. д. эти соотношения существенно меняются.

Q =Qт +Qк +Qи +QИсп + Qв,

благодаря чему температура внутренних органов человека остается постоянной (около 36,6° С). Эта способность человеческого организма поддерживать постоянной температуру при изменении параметров микроклимата и при выполнении различной по тяжести работы называется терморегуляцией.

При высокой температуре воздуха в помещении кровеносные сосуды поверхности тела расширяются, при этом происходит повышенный приток крови к поверхности тела и теплоотдача в окружающую среду значительно увеличивается. Однако при температурах окружающего воздуха и ограждений порядка 30—33° С отдача тепла конвекцией и излучением в основном прекращается. При более высокой температуре воздуха большая часть тепла отдается путем испарения пота с поверхности кожи. При этом организм теряет определенное количество влаги, а вместе с ней и солей, играющих важную роль в жизнедеятельности организма. По этой причине в горячих цехах рабочим дают подсоленную воду.

При понижении температуры окружающего воздуха реакция человеческого организма иная: кровеносные сосуды кожи сужаются, приток крови к поверхности тела замедляется и отдача тепла конвекцией и излучением уменьшается.

Таким образом, для теплового самочувствия человека важно определенное сочетание температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха.

Влажность воздуха оказывает большое влияние на терморегуляцию организма. Повышенная влажность (φ > 85%) затрудняет терморегуляцию вследствие снижения испарения пота, а слишком низкая влажность (φ < 20%) вызывает пересыхание слизистых оболочек дыхательных путей. Нормальные величины относительной влажности составляет 30—60%.

Движение воздуха в помещениях является важным фактором, влияющим на самочувствие человека. В жарком помещении движение воздуха способствует увеличению отдачи тепла организмом и улучшает его состояние, но оказывает неблагоприятное воздействие при низкой температуре воздуха в холодное время года.

Минимальная скорость движения воздуха, ощущаемая человеком, составляет 0,2 м/с. В зимнее время года скорость движения воздуха не должна превышать 0,3—0,5 м/с, а летом — 0,5—1 м/с.

В горячих цехах допускается увеличение скорости обдува рабочих (воздушное душирование) до 3,5 м/с.

Скорость воздуха оказывает также влияние на распределение вредных веществ в помещении. Воздушные потоки могут распространять их по всему объему помещения, переводить пыль из осевшего состояния во взвешенное. В ряде случаев относительно высокая скорость воздуха (более 0,3—0,5 м/с) может мешать технологическому процессу, например при сварке в среде защитных газов.

Барометрическое давление влияет на парциальное давление основных компонентов воздуха — кислорода и азота, а следовательно, и на процесс дыхания.

Жизнедеятельность человека может проходить в довольно широком диапазоне давлений порядка 550—950 мм рт. ст. Однако здесь необходимо учитывать, что для здоровья человека опасно быстрое изменение давления, а не сама величина этого давления. Например, быстрое снижение давления всего на несколько миллиметров ртутного столба по отношению к нормальной величине (РНорм = = 760 мм рт. ст.) вызывает болезненное ощущение.

При воздействии высокой температуры, интенсивного теплового излучения возможен перегрев организма, который характеризуется повышением температуры тела, обильным потовыделением, учащением пульса и дыхания, резкой слабостью, головокружением, а в тяжелых случаях — появлением судорог и возникновением теплового удара.

Особенно неблагоприятные условия наступают в том случае, когда наряду с высокой температурой в помещении наблюдается повышенная влажность, ускоряющая возникновение перегрева организма. Вследствие резких колебаний температуры в помещении, обдувания холодным воздухом (сквозняки) на производстве имеют место простудные заболевания.

В соответствии с санитарными нормами СН 245—71 устанавливаются оптимальные и допустимые метеорологические условия для рабочей зоны помещения (пространство высотой 2 м над уровнем пола или площадки, где находятся рабочие места).

Нормы учитывают:

1) время года — холодный и переходный периоды с температурой наружного воздуха ниже +10° С; теплый период с температурой +10° С и выше;

а) легкие работы (затраты энергии до 150 ккал/ч), к которым относятся, например, основные процессы точного приборостроения и машиностроения;

б) работы средней тяжести (затраты энергии от 150 до 250 ккал/ч), например, в механосборочных, механизированных литейных, прокатных, термических цехах и т. п.;

в) тяжелые работы (затраты более 250 ккал/ч), к которым относятся работы, связанные с систематическим физическим напряжением и переноской значительных (более 10 кг) тяжестей; это — кузнечные цехи с ручной ковкой, литейные с ручной набивкой и заливкой опок и т. п.;

3) характеристику помещения по теплоизбыткам — все производственные помещения делятся на помещения с незначительными избытками явного тепла, приходящимися на 1 м3 объема помещения, — 20 ккал/м3*ч и менее, и со значительными избытками — более 20 ккал/м3*ч.

К теплоизбыткам относится остаточное количество тепла, поступающего в помещение после осуществления всех технологических и строительных мероприятий по их уменьшению. Величина теплоизбытков (ккал/ч) определяется на основании баланса тепла в помещении по формуле

Qизб = ΣQ-ΣQух, (1)

где ΣQ — суммарное количество поступающего в помещение тепла (тепловыделения); ΣQух — суммарное количество уходящего из помещения тепла (за счет теплопотерь ограждениями, удаляемого местной вентиляцией, нагретым воздухом и т. п.).

В так называемых холодных цехах (механосборочные, точного машиностроения и др.) теплоизбытки составляют менее 20 ккал/м3*ч. Что же касается горячих цехов (прокатные, кузнечные, термические, литейные и т. п.), то в них теплоизбытки составляют 150— 200 ккал/м3*ч, а в ряде случаев до 300—500 ккал/м3*ч.

Основными источниками тепловыделений в машиностроении являются пламенные печи, электропечи, ванны с подогревом, кузнечные горны, нагретый металл, электрооборудование, различные нагретые поверхности, солнечная радиация. Расчет тепловыделений производят по справочникам.

С учетом перечисленных выше факторов определяют нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха. Например, для легкой работы, выполняемой в помещениях с незначительными теплоизбытками в холодный период года, допустимые параметры следующие: температура 17—22° С, относительная влажность — не более 75 %, скороеть движения воздуха — не более 0,3 м/с.

Полезная информация:

Воздушная среда в помещениях

Среда защиты от опасных и вредных факторов

Если невозможно обеспечить безопасность человека при возникновении опасных и вредных факторов за счет мероприятий, заложенных в оборудование, технологию и т.п., то применяются средства защиты человека.

Средства защиты ─ это средства, используемые для предотвращения или уменьшения воздействия на человека опасных или вредных факторов.

По характеру применения средства защиты подразделяют на средства коллективной защиты и средства индивидуальной защиты.

К средствам коллективной защиты относят средства, применяемые для защиты двух и более человек, включая

сигнализацию, средства нормализации воздушной среды, освещения, защиты от поражения электрическим током и др.

К средствам индивидуальной защиты относятся средства, применяемые индивидуально, включая костюмы, средства защиты органов дыхания, слуха и т.д.

При всем многообразии средства защиты можно рассматривать как субъективные и объективные.

Применение субъективных вызывает защитные действия человека за счет его сознательных действий. Основными видами субъективных средств коллективной защиты являются устройства автоматического контроля, сигнализации, плакаты, знаки безопасности и др.

Объективные средства защиты работают независимо от человека ─ звукоизоляция, зануление, предохранительные устройства и др.

Состояние воздушной среды в помещениях определяется метеорологическими условиями (микроклимат) и составом воздуха, который может быть загрязнен газами, парами, пылью.

Характеризуются температурой, влажностью и скоростью движения воздуха в помещениях. Эти параметры воздушной среды оказывают влияние на теплообменные процессы между организмом и воздушной средой и жизнедеятельность человека.

В организме человека в состоянии покоя или работы происходит образование тепла. Причем, чем больше физических (мышечных) усилий совершает человек, тем больше образуется тепла. Образующееся тепло человек отдает в окружающее пространство конвекцией, теплоизлучением, с испарением пота, дыханием. Количество отдаваемого тепла и способов теплоотдачи зависят от метеорологических условий, т.е. температуры, влажности и скорости движения воздуха. В комфортных условиях примерно 30 % тепла человек отдает конвекцией, 45% - теплоизлучением, 25% - испарение пота и дыханием. При температуре воздуха более 37°С практически 100% образующегося тепла отдается с испарением пота, а при низкой температуре тепло отдается в основном конвекцией и теплоизлучением.

Температура тела человека не будет изменяться в том случае, если теплообразование организма равно теплоотдаче. Это состояние поддерживается за счет терморегуляции организма.

Терморегуляция организма ─ это совокупность теплообменных процессов между организмом и окружающей средой, в результате которых температура тела поддерживается на одинаковом уровне. Терморегуляция в основном осуществляется за счет изменения

интенсивностей потовыделения и кровообращения. Их увеличение способствует увеличению теплоотдачи и поддержанию нормальной температуре тела.

При благоприятных метеорологических условий за счет терморегуляции температура тела человека практически не меняется. Но возможности механизма терморегуляции ограничены. При неблагоприятных метеорологических условиях может происходить перегрев или переохлаждение организма, ведущее к заболеваниям.

Для обеспечения благоприятных метеорологических условий установлены нормы метеорологических условий в рабочих помещениях (они применимы и для бытовых помещений).

Оптимальные и допустимые температура, относительная влажность и скорость движения воздуха нормированы в зависимости от времени года, характеристики производственных помещений и категории выполняемой работы. В нормах приняты два времени года ─ теплый, со среднесуточной температурой наружного воздуха +10°С и выше, и холодной ─ ниже +10°С; три категории работ (легкие, средней тяжести, тяжелые соответственно с энергозатратами 172, 172-293 и более 293 Дж/с); и две характеристики помещений ─ с незначительными избытками явной теплоты (23,2 Дж/(м³с) и менее) и со значительными избытками ─ больше приведенных значений.

При контроле метеорологических условий в помещениях температуру воздуха замеряют термометрами, относительную влажность воздуха ─ психрометрами, скорость движения воздуха ─ анемометрами.

Поддержание требуемых метеорологических условий в помещениях обеспечивается за счет вентиляции, отопления, кондиционирования воздуха и поддержания помещений в исправном состоянии.