Микроклимат и его основные параметры. Нормирование микроклимата

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Реферат на тему:

     «МИКРОКЛИМАТ И ЕГО ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ.

     НОРМИРОВАНИЕ МИКРОКЛИМАТА» 

 

      Микроклимат производственных помещений - микроклиматические условия производственной среды (температура, влажность, давление, скорость движения воздуха, тепловое излучение) помещений, которые оказывают влияние на тепловую стабильность организма человека в процессе труда.

     Исследования показали, что человек может жить при атмосферном давлении 560-950 мм ртутного столба. Атмосферное давление на уровне моря 760 мм ртутного столба. При данном давлении человек испытывает комфортность. Как повышение, так и понижение атмосферного давления на большинство людей оказывает негативное влияние. С понижением давления ниже 700 мм ртутного столба наступает кислородное голодание, что сказывается на работе головного мозга и центральной нервной системы.

     Различают абсолютную и относительную влажность.

     Абсолютная влажность - это количество водяных паров, содержащихся в 1 м³. воздуха. Максимальная влажность Fmax - количество водяных паров (в кг), которое полностью насыщает 1 м³ воздуха при данной температуре (упругость водяных паров).

     Относительная влажность - это отношение абсолютной влажности к максимальной влажности, выраженной в процентах: 

     φ=A/Fmax*100% (2.2.1.) 

     Когда воздух полностью насыщен водяными парами, то есть A=Fmax (во время тумана), относительная влажность воздуха φ =100%.

     На организм человека и условия его работы оказывает влияние также средняя температура всех поверхностей, ограничивающих помещение, она имеет важное гигиеническое значение.

     Другим важным параметром является скорость воздуха. При повышенной температуре скорость воздуха способствует охлаждению, а при низких температурах переохлаждению, поэтому она должна быть ограниченной, в зависимости от температурной среды.

     Санитарно-гигиенические, метеорологические и микроклиматические условия не только влияют на состояние организма, но и определяют организацию труда, то есть, продолжительность и периодичность отдыха работника и обогрева помещения.

     Таким образом, санитарно-гигиенические параметры воздуха рабочей зоны могут быть физически опасными и вредными производственными факторами, оказывающими существенное влияние на технико-экономические показатели производства.

     Согласно ДСН 3.3.6 042-99 «Санитарные нормы микроклимата производственных помещений», по степени влияния на тепловое состояние организма человека, микроклиматические условия подразделяются на оптимальные и допустимые. Для рабочей зоны производственных помещений устанавливаются оптимальные и допустимые микроклиматические условия с учетом тяжести выполняемой работы и периода года (табл.2.).

     Оптимальные микроклиматические условия - это такие условия микроклимата, которые при длительном и систематическом влиянии на человека обеспечивают сохранение теплового состояния организма без активной работы терморегуляции. Они сохраняют обеспечение самочувствие теплового комфорта и создание высокого уровня производительности труда (табл. 2.1.1.).

     Допустимые микроклиматические условия, которые при длительном и систематическом влиянии на человека могут вызвать изменения теплового состояния организма, но нормализуются и сопровождаются напряженной работой механизмов терморегуляции в границах физиологической адаптации (табл. 2.1.2.). При этом не возникает нарушений или ухудшения состояния здоровья, но наблюдается дискомфортное тепловосприятие, ухудшение самочувствия и снижение работоспособности.

     Условия микроклимата, выходящие за допустимые границы называются критическими и ведут, как правило, к серьезным нарушениям в состоянии организма человека.

     Оптимальные условия микроклимата создаются для постоянных рабочих мест. 

     Таблица 2.2.1.

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

       

     Постоянное рабочее место - место, на котором рабочий проводит более 50% рабочего времени или более 2-х часов беспрерывно. Если при этом, работа выполняется в разных пунктах рабочей зоны, то вся зона считается постоянным рабочим местом.

     Непостоянное рабочее место - место, на котором рабочий проводит менее 50% рабочего времени или меньше 2-х часов непрерывно.

     Различают теплый и холодный периоды года.

     Теплый период года - период года, который характеризуется среднесуточной температурой внешней среды выше +10⁰ С. Холодный период года - период года, который характеризуется среднесуточной температурой наружного воздуха, которая равняются +10⁰С и ниже. Среднесуточная температура наружного воздуха - средняя величина наружного воздуха, измеренная в определенные часы суток через одинаковые интервалы времени. Она принимается согласно данных метеорологической службы.

     Категория работ - разграничение работ по тяжести на основании общих энергозатрат организма:

     Легкие физические работы (категория I) охватывают виды деятельности, при которых расход энергии равен 105-140 Вт (90-120Ккал/час) - категория I-а и 141-175 Вт (121-150Ккал/час) - категория I-б. К категории I-б и категории I-а принадлежат работы, которые выполняются сидя, стоя или связанные с хождением, и сопровождаются некоторым физическим напряжением. 

     Таблица 2.2.2

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

       

     Физические работы средней тяжести (категория II) охватывают виды деятельности, при которых затраты энергии составляют 176-132 Вт(151-200Ккал/час) - категория II-а и 233-290Вт (201-250Ккал/час) - категория II-б. К категории II-а принадлежат работы, связанные с хождением, перемещением мелких (до 1 кг) изделий или предметов в положении стоя или сидя, и требующие определенного физического напряжения. К категории II-б принадлежат работы, которые выполняются стоя, связанные с хождением, перемещением (до 10кг) грузов и сопровождаются умеренным физическим напряжением.

     Тяжелые физические работы (категория III) охватывают виды деятельности, при которых затраты энергии составляют 291-349 Вт(251-300Ккал/час). К категории III принадлежат работы, связанные с постоянным перемещением значительных (свыше 10 кг) тяжестей, которые требуют больших физических усилий.

     Для работников 1-й и II-й категорий работ во время теплового периода года (оптимальная температура 25⁰С) отводится 12,5% сменного времени на перерывы: на отдых - 8,5% и личные надобности 4%. Для рабочих по Ш-й категории работ время на отдых и личные надобности определяется по формуле: 

     То.л.н.=8,5+(Эф/292,89-1)х100 (2.2.2.) 

     где, Т о.л.н. - время на отдых и личные надобности; 8,5 - время на отдых для рабочих II-й категории работ; Эф - фактические энергозатраты рабочего по данным физиологических исследований, Дж/с; 292,89 - максимально допустимый расход энергии при выполнении работ II-й категории, Дж/с.

     В таблице 2.2.2 приведены допустимые условия микроклимата.

     Допустимые значения микроклиматических условий устанавливаются в случае, когда на рабочем месте не удается обеспечить оптимальные условия микроклимата согласно технологическим требованиям производства или экономической целесообразности.

     Перепад температуры воздуха по высоте рабочей зоны при обеспечении допустимых условий микроклимата не должна быть более 3-х градусов для всех категорий работ, а по горизонтали не должен выходить за пределы допустимых температур категорий работ. 

     ТЕРМОРЕГУЛЯЦИЯ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА И ВЛИЯНИЕ НА НЕЕ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ 

     Температура, влажность, скорость воздушного потока, инфракрасные излучения в помещении могут существенно влиять и на организм человека. Надежной защитой от негативного влияния микроклиматических условий является кожный покров человека. Он, как защитный экран, также защищает человека от проникновения патогенных микроорганизмов. Масса кожного покрова составляет в среднем около 20% от массы тела. При оптимальных условиях среды, кожный покров выделяет за сутки до 650г влаги и 10г CO₂. При критических ситуациях за час организм только через кожный покров может выделить от 1 до 3,5л воды и значительное количество солей.

     Центральная нервная система человека для обеспечения жизнедеятельности имеет механизмы, которые до определенного предела снижают влияние вредных и опасных факторов окружающей среды. Одним из таких факторов является температура воздуха.

     При изменении температуры окружающей среды, температура тела сохраняется постоянной за счет равновесия между теплопроводностью и теплоотдачей (для здорового человека температура тела составляет 36,5 - 36,7⁰С).

     В результате окислительно-восстановительных процессов при усвоении пищи, в организме человека образуется тепло. На работу мышц затрачивается лишь 1/8 всего вырабатываемого тепла, остальная часть выделяется в окружающую среду для поддержания теплового баланса организма. Даже в условиях полного покоя в организме взрослого человека вырабатывается около 7,5*10⁶ Дж/сут тепловой энергии. При физической работе тепловыделение увеличивается до 2,1*10⁷-..2.5*10⁷ Дж/сут.

     Человеческий организм отдает или воспринимает тепловую энергию путем конвекции, излучения, теплопроводностью (кондукция) и испарения. В повседневной жизни теплообмен человека чаще происходит в результате конвекции и излучения. Однако, имеет место и кондукция, когда человек непосредственно контактирует поверхностью тела с предметами (оборудование и т.п.). Вышеизложенные способы переноса тепловой энергии обеспечивают теплообмен между телом и окружающей средой. При этом избыточное тепло отдается в окружающую среду:

     через органы дыхания - около 5%, излучением - 40%, конвекцией - 30%, испарением - 20%, при нагревании пищи и воды в пищеварительном тракте - до 5%.

     Неблагоприятные условия могут вызывать перенапряжение механизма терморегуляции, что ведет к перегреву или переохлаждению организма.

     Конвекцию, излучение, теплопродукцию еще называют в общем, явной теплоотдачей. Соотношения составляющих теплоотдачи, их количественные характеристики достаточно хорошо изучены.

     Вышеперечисленные виды теплообмена можно описать уравнением теплового баланса организма человека с окружающей средой: 

           (2.2.3) 

     где М - метаболическое тепло, Вт;

     W - тепловой эквивалент механической работы, Вт;

     Q_с - теплоотдача путем испарения, Вт;