Безопасные условия труда. Метеорологические условия

Метеорологические условия

Метеорологические условия (микроклимат) производственных помещений определяются действующими на организм человека сочетаниями температуры, влажности и скорости движения воздуха, а также температуры окружающих поверхностей. В помещениях АТП метеорологические условия зависят от технологического процесса и от внешних погодных условий.

Температура воздуха оказывает большое влияние на самочувствие человека и производительность его труда. Она является основным фактором, раздражающим нервные окончания поверхностных частей тела. От температуры зависят глубина и частота дыхания, скорость циркуляции крови, характер кроветворения, интенсивность окислительных и биохимических процессов. Высокая температура воздуха в производственных помещениях при сохранении других параметров на оптимальных и допустимых уровнях оказывает неблагоприятное влияние на сердечно-сосудистую, центральную нервную систему человека и пищеварение, вызывая нарушения нормальной их деятельности. Она вызывает быструю утомляемость организма, приводит к расслаблению тела человека, снижению внимания, а в наиболее неблагоприятных условиях — к перегреву организма (тепловой удар).

На температуру воздуха оказывают влияние теплопоступления:

1. от технологического оборудования (кузнечные горны, термические закалочные ванны);
2. оборудования, имеющего электродвигатели, за счет преобразования электрической энергии в механическую (токарные, фрезерные, заточные станки, ручной электроинструмент);
3. двигателей внутреннего сгорания;
4. нагретых материалов;
5. людей;
6. через строительные конструкции (вследствие более высокой температуры воздуха снаружи по сравнению с температурой в помещении или от солнечной радиации через застекленные поверхности в окнах и фонарях здания).

В холодный период года одновременно с выделениями тепла происходят и значительные его потери, что также оказывает влияние на температуру воздуха в помещениях. Тепло в основном теряется через строительные конструкции, на нагрев проникающего холодного воздуха и поступающих в помещения транспортных средств и материалов.

В холодное или переходное время года при выполнении сварочных, кузовных работ вне помещений на территории АТП или в неотапливаемых помещениях возможно воздействие на работающего низких температур. Низкая температура может вызвать местное и общее охлаждение организма и стать причиной простудных заболеваний. В первую очередь от низкой температуры воздуха страдают открытые или недостаточно защищенные части тела (пальцы рук и ног, щеки, уши). Возможны случаи обморожения даже при температурах +4...+5 °С при высокой относительной влажности воздуха и сильном ветре.

Влажность воздуха оценивается содержанием в нем водяных паров. Источниками, повышающими влажность воздуха в производственных помещениях АТП, являются прежде всего открытые поверхности моечных ванн.

В различных помещениях АТП относительная влажность воздуха может существенно различаться. Например, в моечном отделении она может достигать 90—95 %, а в холодный период года даже 100 % (туманообразование). В горячих цехах может быть низкая относительная влажность 25—30 %, в сушильных камерах — 5—10 %.

Повышенная влажность воздуха приводит к нарушению терморегуляции организма человека (уменьшается отдача тепла за счет испарения пота), к его перегреванию при высокой температуре воздуха, ухудшает состояние и работоспособность.

Низкая относительная влажность воздуха приводит к ускорению отдачи тепла организмом человека за счет испарения пота, что неблагоприятно при низких температурах воздуха. Кроме того, понижение относительной влажности воздуха до 20 % вызывает неприятное ощущение сухости слизистых оболочек верхних дыхательных путей.

Движение воздуха внутри производственных помещений вызывается естественной и механической вентиляцией, неравномерным нагревом воздушных масс, возникновением конвекционных воздушных потоков и за счет возмущения воздушных потоков движущимися и вращающимися деталями.

Скорость движения воздуха в зависимости от температуры может оказывать различное влияние на организм человека. При высокой температуре воздуха его движение способствует сохранению хорошего самочувствия, улучшается отдача тепла организма посредством конвекции. В то же время большая скорость движения воздуха, особенно в холодный и переходный периоды года, приводит к сквознякам и, как следствие, к простудным заболеваниям.

Лучистая энергия выделяется в пространство вследствие сильного нагрева различного оборудования. Основными источниками лучистой энергии в помещениях АТП являются нагревательные печи, кузнечные горны, термические и закалочные ванны. Выделяется лучистая энергия и при сварочных работах.

Потоки тепловых излучений состоят главным образом из инфракрасных лучей. Инфракрасное облучение характеризуется местным и общим действием на организм человека. В результате поглощения лучистой энергии повышается температура кожи и глубже лежащих тканей на облучаемом участке, повышается температура тела человека, усиливается потовыделение. Под влиянием облучения происходят биохимические сдвиги в организме, нарушается работа сердечно-сосудистой и центральной нервной систем, понижается кровяное давление, учащаются пульс и дыхание. При сварочных работах на работающих воздействуют инфракрасные лучи с длиной волны 0,72—1,5 мкм (лучи Фохта), которые вызывают катаракту глаз. Кроме непосредственного воздействия на работающих, лучистая энергия, поглощаясь окружающими конструкциями, оборудованием, материалами, переходит в тепловую энергию и в результате этого приводит к повышению температуры воздуха внутри помещения.

Перечисленные параметры, характеризующие метеорологические условия, действуют на организм человека взаимосвязанно. Их действие во многом зависит от способности организма человека регулировать теплообмен с окружающей средой (терморегуляция организма).

При кондиционировании воздуха в помещениях должны поддерживаться оптимальные микроклиматические условия — сочетания параметров микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивают сохранение нормального функционального и теплового состояний организма без напряжений реакций терморегуляции. Такие условия обеспечивают тепловой комфорт и создают предпосылки для высокого уровня работоспособности.

При проектировании вентиляционных систем обычно принимают допустимые микроклиматические условия — сочетания параметров микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека могут вызывать преходящие и быстро нормализующиеся изменения функционального и теплового состояний организма и напряжений реакций терморегуляции, не выходящие за пределы физиологических приспособительных возможностей. При этом не возникает расстройство здоровья, но могут наблюдаться дискомфортные теплоощущения, ухудшение самочувствия и понижение работоспособности.

Оптимальные и допустимые параметры метеорологических условий

Так, например, для рабочей зоны производственных помещений (пространство высотой до 2 м над уровнем пола или площадки, на котором находятся места постоянного или временного пребывания работающих) с учетом теплоизбытков, тяжести выполняемой работы и периодов года установлены Строительные нормы (СН) и ГОСТ. В холодный и переходный периоды года в отапливаемых производственных помещениях допускается понижение температуры воздуха вне постоянных рабочих мест против нормируемых: до 12 °С при легких работах, до 10 °С при работах средней тяжести и до 8 °С при тяжелых работах. При этом на рабочих местах необходимо поддерживать метеорологические условия, установленные для холодного и переходного периодов года.

В случае, когда средняя температура наружного воздуха в 13 ч самого жаркого месяца превышает 25 °С (23 °С — для тяжелых работ), допустимую температуру воздуха в производственных помещениях на постоянных рабочих местах можно повышать при сохранении значений относительной влажности: на 3 °С (но не выше 31 °С) в помещениях с незначительными избытками явного тепла; на 5 °С (но не выше 33 °С) в помещениях со значительными избытками явного тепла. При тяжелой физической работе все указанные значения превышения допустимых температур воздуха должны приниматься на 20 °С ниже.

В теплый период года нижние границы допустимых температур воздуха не должны приниматься ниже значений, указанных в табл. 3.4 для холодного периода года.

Таблица 3.4. Допустимые нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне производственных помещений с незначительными и значительными (в скобках) избытками явного тепла

Примечания.

1. Большая скорость движения воздуха соответствует максимальной температуре воздуха, меньшая— минимальной.

2. Незначительные избытки явного тепла — это избытки явного тепла, не превышающие или равные 23 Дж/(м3-с).

3. Значительные избытки явного тепла — это избытки явного тепла, превышающие 23 Дж/(м3-с).

В помещениях со значительным выделением влаги (посты мойки и уборки автомобилей) допускается на постоянных рабочих местах повышение относительной влажности воздуха в теплый период года:

1. при тепло-влажностном отношении менее 6279 кДж/кг, но более 4186 кДж/кг — не более чем на 10 %, но не выше 75 %;
2. при тепло-влажностном отношении менее 4186 кДж/кг — не более чем на 20 %, но не выше 75 %.

При этом температура воздуха в помещениях не должна превышать 28 °С (при легкой работе и работе средней тяжести).

В районах с повышенной относительной влажностью наружного воздуха при определении требуемого воздухообмена в помещениях независимо от влаговыделений в них допускается в теплый период года относительная влажность воздуха в рабочей зоне на 10 % выше. В холодный и переходный периоды года в производственных помещениях автотранспортных предприятий (АТП), в которых производятся работы средней тяжести и тяжелые, а также при использовании отопления и вентиляции с сосредоточенной подачей воздуха, допускается повышение скорости движения воздуха до 0,7 м/с на постоянных рабочих местах при одновременном повышении температуры воздуха на 2 °С.

При воздействии интенсивного теплового излучения (поверхностная плотность теплового потока 349 Вт/м2 и более) на работающего на постоянных рабочих местах, согласно требованиям СН, следует предусматривать воздушное душирование.

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

Цель работы : Освоение методики исследования метеорологических условий в производственных помещениях.

Теоретическая часть

Метеорологическим условиям производственной среды или производственным климатом называется физическое состояние воздушной среды, характеризуемой температурой, влажностью, скоростью движения воздуха и воздействия теплового излучения) (сильно нагретыми и охлажденными поверхностями оборудования или зданий).

Главными из этих условий являются температура и влажность. Метеорологические условия в производстве должны обеспечить здоровье и бодрое самочувствие работающих, иначе говоря должны быть комфортны. В частности, комфортной температурой будет называться такая, которая не вызывает повышения или понижения нормальной температуры человеческого тела.

Однако в производственной обстановке, особенно в горячих цехах, почти всегда есть условия для принудительного повышения температуры тела рабочего.

Организм человека обладает свойством приспосабливаться к окружающим метеорологическим условиям. Это защитное свойство человека называется терморегуляцией.

Терморегуляцией называется способность организма регулировать как теплообразование, так и теплоотдачу в зависимости от окружающих метеорологических условий, сохраняя температуру тела почти на постоянном уровне.

Терморегуляция выражается в следующем: при высокой температуре начинается интенсивное испарение пота с поверхности тела; одновременно с этим расширяются периферийные кровеносные сосуды; кровь приливает к поверхности тела в процессе выделения и испаре­ния пота, вызываемого охлаждением тела. При этом происходит отъем тепла крови, вследствие чего температура тела сохраняется на высоком уровне.

Иначе реагирует человеческий организм на понижение температуры окружающего воздуха - периферийные кровеносные сосуды кожи сокращаются, скорость протекания крови через кожу замедляется и отдача путем конвекции и лучеиспускания уменьшается.

Для терморегуляции большое значение имеет влажность воздуха, находящегося в постоянном взаимодействии с окружающей средой.

В табл. 1 (извлечение из норм СН-245-71) даются рекомендованные значения основных параметров воздушной среды в производственных помещениях в зависимости от избыточного тепла, выделяемого в результате технологического процесса и категории работ по их тяжести.

ПРИМЕЧАНИЕ:

1. Рабочей зоной считается пространство высотой до 2-х метров над уровнем пола или площадки, на которой находится человек.

Постоянным рабочим местом считается место, на котором работающий находится большую часть своего времени. Если обслуживание процессов осуществляется в различных пунктах рабочей зоны, то рабочее место - вся рабочая зона.

2. Избытками явного тепла (от оборудования, нагретых материалов, инсоляции и людей) следует считать остаточным тепловыделением (за вычетом теплопотерь) после осуществления всех технологических и строительных мероприятий по их уменьшению, а также по теплоизоляции оборудования, установок и теплопроводов, герметизация оборудования и устройства местных отсосов, связанных с технологическим оборудованием и других мероприятий. Незначительными считаются избытки явного тепла в количестве, не превышающем 20 ккал/м ч. Явным является тепло, воздействующее на увеличение температуры воздуха в помещении.

3. Все работы подразделяются на три категории:

А. К категориям легких работ (затраты энергии до 150 ккал/ч относятся работы, производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой, но не требующие систематического физического напряжения или поднятия и переноски, основные процессы точного приборостроения и машиностроения, работы контролеров, конторские работы и т.д.).

Б. К категории средней тяжести работ (затраты энергии более 150 и до 250 ккал/ч) относятся работы, связанные с постоянной ходьбой (переноской небольших тяжестей до 10 кг) и выполняемые стоя (основные процессы в механо-сборочных цехах, при механической обработке древесины, в сварочных цехах и пр.).

В. К категориям тяжелых работ (затраты энергии более 250 ккал/ч относятся работы, связанные с систематическим физическим напряжением, а также с постоянными передвижениями и переноской тяжести свыше 10 кг, основные процессы мартеновского, литейного, прокатного кузнечного, термического производства и пр.).

Существуют следующие состояния влажности:

а) АБСОЛЮТНАЯ ВЛАЖНОСТЬ (f), т.е. количество влаги, которое находится в воздухе при данной температуре;

б) МАКСИМАЛЬНАЯ ВЛАЖНОСТЬ (F) или точка росы, представляющая максимальное количество влаги, которое может находиться в воздухе при данной температуре.

в) ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ВЛАЖНОСТЬ (), выраженная в процентах и представляет собой отношение абсолютной влажности к максимальной:

 = f/F100%

где: f - абсолютная влажность

F - максимальная влажность.

Для определения относительной влажности воздуха применяются психрометры и гигрометры.

Из указанных трех состояний при оценке метеорологических условий в производственных помещениях чаще всего учитывается относительная влажность.

Эта влажность всегда должна быть нормальной, т.е. такой, которая обеспечивает благоприятные условия для терморегуляции человеческого организма.

Наиболее целесообразные соотношения между относительной влажностью и температурой даны в приложении 1.

Нормальной относительной влажностью при нормальной температуре (в пределах от 18 до 23 0 С) является влажность 40-60 %.

Помимо температуры и относительной влажности для создания нормальных метеорологических условий в производственных помещениях большое значение имеет скорость движения воздуха.

Условное движение воздуха при нормальной температуре может вызвать ощущение холода, при высокой температуре такое движение увеличивая теплоотдачу из организма в окружающую среду путем усиленного испарения пота облегчает борьбу организма с высокой температурой.

Для обеспечения нормальных метеорологических условий нужно уметь определить в производственных помещениях температуру, относительную влажность и скорость движения воздуха.

Зная эти параметры воздушной среды производственных помещений, мы можем наметить имеющиеся в нашем распоряжении технические мероприятия, например, общеобменную промышленную вентиляцию и добиться такого взаимодействия между температурой, относительной влажностью и скоростью движения воздуха, которые будут обеспечивать наилучшее самочувствие работающего.

Для определения температуры как без учета скорости движения воздуха в производственных помещениях, так и в сочетаниях со скоростью движения воздуха относительной влажности разработана и предлагается специальная монограмма, по которой можно определить эффективную, эффективно-эквивалентную и комфортную температуры.

Эффективной называется температура, которая ощущается человеком при определенной относительной влажности воздуха и отсутствие его движения в помещениях.

Эффективно-эквивалентной температурой называется температура, которая ощущается человеком при определенной влажности воздуха и движении его с различной скоростью в помещении.

План

Лекция № 4 Нормирование параметров воздушной среды помещений

4.1. Требования, предъявляемые к вентиляции

Производственный процесс сопровождается выделением в воздух рабочих помещений большого количества тепла, влаги, пыли, газов и паров. Вследствие этого происходит изменение его химического состава и физического состояния, неблагоприятно отражающееся на самочувствии и состоянии здоровья человека и ухудшающее условия труда. Для поддержания в помещениях нормальных параметров воздушной среды, удовлетворяющих санитарно-гигиеническим и технологическим требованиям, устраивают вентиляцию.

Вентиляцией называют совокупность мероприятий и устройств, обеспечивающих расчетный воздухообмен в помещениях жилых, общественных и промышленных зданий.

Санитарно-гигиеническое назначение вентиляции состоит в поддержании в помещениях удовлетворяющего требованиям санитарных норм проектирования промышленных предприятий и строительных норм и правил состояния воздушной среды путем ассимиляции избытков тепла и влаги, а также удаления вредных газов, паров и пыли.

Для некоторых производственных помещений (например, предприятий текстильной, радиотехнической, пищевой промышленности и др.) вентиляционными устройствами должны поддерживаться параметры температуры; относительной влажности, подвижности и чистоты воздуха на определенном уровне, вытекаемом из особенностей технологического процесса; таким образом, одновременно с санитарно-гигиеническими должны обеспечиваться и технологические требования, предъявляемые к вентиляции.

Технологические требования – обеспечение чистоты, температуры, влажности и скорости движения воздуха в помещении, вытекающие из особенностей технологического процесса в промышленных зданиях и назначения помещения в общественных зданиях.

Кроме того, устройства вентиляции должны удовлетворять следующим требованиям: а) площадь для размещения вентиляционного оборудования и каналов должна быть минимальной; размещение вентиляционных каналов, устройств для раздачи и забора воздуха должно сочетаться с архитектурным обликом помещений и не ухудшать интерьеров; б) в промышленных зданиях вентиляционные устройства не должны мешать производственному процессу; в) должна быть обеспечена хорошая вибро- и звукоизоляция вентиляционного оборудования от строительных конструкций; г) в высшей степени важна эксплуатационная характеристика систем вентиляции, которая, как правило, должна учитываться при проектировании, - возможность надежной наладки и регулирования работы отдельных элементов устройств систем вентиляции с целью обеспечения или требуемого изменения расходов воздуха в приточных и вытяжных отверстиях; регулирование работы калориферов, вентиляторов и других устройств; удобство обслуживания и ремонта; д) минимальная стоимость оборудования и строительно-монтажных работ, максимально возможная экономия электроэнергии и топлива при эксплуатации вентиляционных установок, возможность легкого и надежного регулирования или переключения с одного режима работ на другой при изменении выделения расчетных вредностей.

Из сказанного вытекает, что для обеспечения нормальных параметров воздушной среды в помещениях вопросы вентиляции, технологии и архитек-турно-планировочных решений здания необходимо решать совместно.

4.2. Основные задачи систем вентиляции

Здоровье и работоспособность человека в значительной степени определяются условиями микроклимата и воздушной среды помещения.

Поддерживать в помещении состав и состояние воздуха, удовлетворяющие гигиеническим и технологическим требованиям, - это основная, внутренняя задача вентиляции. Внешняя задача вентиляции направлена на защиту воздушного бассейна от загрязнения.

Решение внутренней задачи осуществляется:

Удаление вредных выделений от места их образования (применение вытяжной вентиляции);

Разбавлением до определенных концентраций наружным воз-духом выделяющихся вредностей;

Нагревание, охлаждением, увлажнением и очисткой наружного воздуха, поступающего в помещение;

Распределением воздуха по отдельным зонам помещения.

Для решения внешней задачи необходимо:

Очищать от загрязнений выбрасываемый в атмосферу воздух;

Выводить загрязненные вредными веществами вентиляционные выбросы в такие места снаружи здания, где было бы наибольшее их разбавление;

Применять полную или частичную рециркуляцию воздуха в помещениях.

Исходя из сказанного, вентиляцию можно определить как совокупность мероприятий и устройств, направленных на поддержание в помещении требуемых нормативными документами условий и защиту атмосферы от загрязнений. Носителем вредности, за исключением лучистой теплоты, является воздух. Поэтому вентиляцию можно также назвать наукой об организации воздухообмена в помещении.

Современное развитие промышленности характеризуется постоянным совершенствованием, а значит, и изменением технологических процессов. Это существенно сказывается на эффективности вентиляционных устройств. В условиях быстро меняющейся технологии, размещения в одном помещении на огромной площади без разделяющих стен различных производств необходимо изменить принцип определения воздухообмена, уйти от традиционных решений по распределению воздуха и размещению вентиляционного оборудования.

Воздухообмен помещений, достигающий сейчас для отдельных цехов десятки миллионов кубических метров в час, должен определяться не какой-то конкретной технологией, а характером производства и рассчитываться на единицу производственной площади, оборудования, продукции, количества людей, с обязательным учетом перспективы развития. В этой связи актуальным представляется создание микроклимата помещения с переменной во времени и пространстве скоростью воздуха, который может быть достигнут, в частности, применением вентиляции с количественным регулированием воздухообмена.

В связи с напряженностью топливного баланса страны необходимо максимально снижать потребление энергии системами вентиляции. Однако экономия электроэнергии не должна быть самоцелью: целесообразность энергосберегающего мероприятия должна быть экономически обоснована.

4.3. Основные понятия, используемые при изучении вентиляции

При изучении вентиляции необходимо знать следующие определения основных понятий.

Вредный производственный фактор (в том числе запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны, повышенная или пониженная температура поверхности оборудования, материалов и воздуха рабочей зоны) – производственный фактор, воздействие которого на работающего приводит к заболеванию.

Дисбаланс – разность расходов воздуха, подаваемого в помещение и удаляемого из него системами вентиляции с искусственным побуждением и воздушным отоплением.

Зона дыхания – пространство в радиусе до 50 см от лица работающего.

Местный отсос – устройство для удаления газов, паров, аэрозолей и пыли у мест их образования.

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

Обслуживаемая зона – объем помещения, параметры воздуха, в котором регламентируются системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Обслуживаемой зоной в помещениях жилых и общественных зданий и во вспомогательных помещениях считается пространство высотой до 2 м над уровнем пола, а в помещениях, где люди находятся главным образом в сидячем положении (например, залы театров, ресторанов, столовых, помещениях учебных заведений), высотой до 1,5 м над уровнем пола.

Переходные условия между теплым и холодным периодами года – метеорологические условия, характеризуемые следующими расчетными параметрами наружного воздуха: для систем отопления и вентиляции – температура 8 о С и удельная энтальпия 22,5 кДж/кг (для систем вентиляции допускается принимать параметры, значения которых определяются пределом использования неподогретого наружного воздуха для притока); для систем кондиционирования воздуха – параметр, при которых кондиционер не расходует теплоту и холод.

Рабочая зона – пространство высотой 2 м над уровнем пола и площадки, на котором находятся места постоянного или временного пребывания работающих.

Рабочее место – место постоянного или временного пребывания рабо-тающих в процессе трудовой деятельности.

Постоянным считается рабочее место, на котором работающий нахо-дится большую часть (более 50% или более 2 ч непрерывно) своего рабочего времени. Если обслуживание процессов осуществляется в различных пунктах рабочей зоны, то постоянным рабочим местом считается вся рабочая зона.

Непостоянным считается рабочее место, на котором работающий нахо-дится менее 50% или менее 2 ч своего рабочего времени.

Тепловлажностное отношение – отношение изменения удельной эн-тальпии воздуха в помещении к изменению влагосодержания или отношение суммы явной и скрытой теплоты к количеству выделяющейся влаги, выражаемое в кДж/кг.

Теплый период года – период года, характеризуемый среднесуточной температурой наружного воздуха выше, чем для переходных условий года.

Холодный период года – период года, характеризуемый среднесуточной температурой наружного воздуха ниже, чем для переходных условий года.

Явная теплота – теплота, поступающая в рабочее помещение от оборудования, отопительных приборов, нагретых материалов, людей и других источников теплоты, в результате инсоляции и воздействия на температуру воздуха в этом помещении.

4.4. Гигиеническое нормирование микроклимата

Инженерные системы, к которым относятся системы вентиляции, должны обеспечивать оптимальные или допускаемые уровни как физических, так и химических факторов среды.

Сочетание метеорологических факторов и температуры окружающих поверхностей определяют микроклимат помещения .

Микроклимат помещений характеризуется температурой внутреннего воздуха t в, радиационной температурой внутренних поверхностей ограждений t R , относительной влажностью воздуха j в. Сочетание этих параметров, обеспечивающее наилучшее самочувствие и наивысшую работоспособность человека, называют комфортными условиями . Особенно важно поддерживать в помещении определенные температурные условия. Относительная влажность и скорость движения воздуха обычно имеют незначительные колебания.

Расчетными параметрами воздушной среды в помещении при проектировании вентиляции служат параметры воздуха, определяющие комфортные условия и удовлетворяющие требованиям технологического процесса. Различают оптимальные и допустимые метеорологические условия в помещениях. Оптимальные параметры представляют собой такое сочетание воздушной среды, при систематическом воздействии которого на человека обеспечивается сохранение нормального и функционального состояния организма без напряжения реакций терморегуляции, создается ощущение теплового комфорта, что способствует высокому уровню работоспособности. Допустимые параметры при длительном и систематическом воздействии на человека могут вызвать преходящие и быстро нормализующиеся изменения функционального и теплового состояния организма и напряжения реакций терморегуляции, не выходящие за пределы физиологических возможностей человека.

Требуемые метеорологические условия в помещениях (внутренние условия) должны быть обеспечены в рабочей (обслуживаемой) зоне помещения или на постоянных рабочих местах.

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.

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

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: